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摘 要：在制造卷烟的过程中，梗签是非常重要的因素，它会影响烟支的外观质量、感官质量、物理指标的稳定性。本文着重研究一种检验剔除梗签烟丝的在线梗签分离回收装置的回收率方法，比传统离线梗签剔除烟丝有着明显提升的指标优势。通过检验，在线梗签分离回收装置的烟丝回收率上优于传统离线梗签烟丝集中处理方式，回收烟丝水分更符合工艺要求。
关键词：在线梗签分离回收装置 剔除梗签 烟丝回收率 含丝率 含水率
中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2021）03（a）-0084-03
Research on Evaluation Method of Online Stem Sliver Separation and Recovery Device
HE Xiaoying FAN Yi* WANG Lijun LI Shaobo LIU Danying DENG Peishan
（Yuxi Cigarette Factories， Hongta Group， Yuxi，Yunnan Province， 653100 China）
Abstract： In the process of making cigarettes， as a very important element， stem sliver can affect the appearance quality， sensory quality， and stability of physical indicators of the cigarette. This paper focuses on the research on a method of the recovery rate of an online stem sliver separation and recovery device that rejects stem sliver from cut tobacco. This method has a significantly improved index advantage over traditional offline stem sliver rejecting method. It is found through inspection that the recovery rate of cut tobacco of the online stem sliver separation and recovery device is better than the traditional offline stem sliver centralized processing method， and the moisture of the recovered cut tobacco is more in line with the process requirements.
Key Words： Online stem sliver separation and recovery device; Stem sliver rejecting; Recovery rate of cut tobacco; Cut tobacco content in sliver; Moisture content
卷烟中的梗签多会严重妨碍卷烟燃烧及影响吸烟者的感觉[1]。很多研究者使用风选装置或调整梗箱的透气量等手段减少梗签数量，提高卷烟的质量[2-5]。梗签剔除率要控制在合理的范围内，梗签剔除率过低会提升卷烟梗签的含量;梗签剔除率过高会提升卷烟烟丝的含量，降低烟丝的利用率[6-7]。在线梗签分离回收装置是依靠风分原理进行分离烟丝，将卷烟机剔除梗丝中可用烟丝进行分离并利用外挂设备回收烟丝进行二次使用[8]。本文通过研究剔除梗签烟丝回收率、回收烟丝水分及结构指标，在梗签和烟丝基本流态化特性的基础上[9]，将在线梗签分离回收装置与传统的梗签分离回收装置进行对比实验，验证在线梗签分离回收装置的烟丝回收效果。
1 检测实验
实验仪器：梗签物含丝量测定仪，B7#卷烟机，在线梗签分离回收装置和离线梗签回收装置
检测指标：梗量、丝量的检测;烟丝水分的检测;烟丝结构检测。
实验过程如下。
1.1 样品收集
收集B7#卷烟机直接剔除梗签丝混合物。
1.2 进行梗签分离回收
对烟丝混合物进行分组，使用在线梗签分离回收装置和离线梗签回收装置进行梗签分离回收。
1.3 检测烟丝回收率
取等量的卷烟机梗签烟丝混合物，通过将在线梗签回收装置剔除梗签烟丝混合物与离线梗签回收装置剔除梗签烟丝混合物进行多次测量，包括：总重，丝重，梗重及损耗，可进行计算得到含梗率和含丝率。
1.4 梗签物含丝量测定
取等量的经过在线梗签分离回收装置和离线梗签回收装置进行梗签分离回收的烟丝，将每组样品分为5小组，使用梗签物含丝量测定仪进行梗量、丝量的检测，利用每组进行多次测量取平均值方法。
1.5 回收烟丝水分测定
取等量的经过在线梗签分离回收装置和离线梗签回收装置进行梗签分离回收的烟丝，将每组样品分為5小组，进行水分检测，利用每组进行多次测量取平均值方法。 1.6 回收烟丝结构测定
取等量的经过在线梗签分离回收装置和离线梗签回收装置进行梗签分离回收的烟丝。将每组样品分为5个小组，进行烟丝结构检测，利用每组进行多次测量取平均值方法。
2 实验结果及分析
2.1 各烟丝分组的含梗率与含丝率
取等量的不同回收设备卷烟机直接剔除梗签烟丝回收率，得到检测结果如表1所示。分析表1可知，通过分离回收处理后的梗签比没经过处理的原混合物含丝率有明显的减少。由此可知，分离回收装置对烟丝质量的提升有明显的提升;在线梗签分离回收装置处理后的梗签比离线梗签分离回收装置处理后梗签的含梗率高15.3%，含丝率低15.7%，表明在线梗签分离回收装置的处理烟丝效果较好。
2.2 2种梗签回收模式的烟丝回收率
根据公式1对在线回收及离线回收的烟丝梗签烟丝的回收率进行计算，烟丝回收率公式如式（1）所示：
Y=（X1-X） / X （1）
式中：Y表示烟丝回收率，X表示卷烟机直接剔除梗签含丝率，X1表示经过梗签回收设备后梗签含丝率。
通过计算，在线烟丝的回收率与离线烟丝回收率结果见表2所示。
通过计算烟丝的回收率可知，在线梗签的烟丝回收率高达75.1，比离线梗签回收高出22.9个百分点。
2.3 不同回收设备回收烟丝含水率
在线和离线设备回收烟丝水分测试结果如表3所示，通过两组数据对比，虽然两种梗签分离回收设备因为风扥过程都会对最后的回收烟丝水分产生一定影响，但在线梗签回收装置对烟丝水分的影响小于离线烟丝水分。由此可知，在线梗签回收装置处理后的烟丝水分更为稳定，对成品烟丝水分影响更小。
2.4 不同回收设备回收烟丝结构成分
不同回收设备回收烟丝水分测试结果如表4所示。
由表4可知：两种梗签回收设备分离回收后的烟丝结构（包括：整丝率与碎丝率）差异不明显，但可以看出经过在线梗签分离回收装置后返掺丝的整丝率要略高于离线梗签回收线的整丝率;经过在线梗签分离回收装置后返掺丝的碎丝率要略低于离线梗签回收线的烟丝碎丝率。
3 结语
通过以上实验可知：（1）在线梗签分离回收装置在烟丝回收利用方面效果显著优于离线梗签回收装置的烟丝回收率，烟丝回收率高达75.1%;（2）在烟丝水分控制上更具优势，含水率降低至12.64%;（3）在线分离过程对烟丝结构的影响也较小。因此在线梗签分离回收装置在稳定烟支成品质量和生产过程中工艺指标的控制适用性更强。
本实验采用的方法经过实验验证，能够有效评价在线梗签分离回收装置的烟丝回收率。并解决了现有卷烟机剔除梗签物中烟丝集中收集方式存在的烟丝降级使用、烟丝回收利用不充分等问题。具有一定的推广和应用价值，为今后同类别装置烟丝回收效果验证提供了一种有效方法。
参考文献
[1] 王志扬.改进PROTOS风选系统降低烟支的含梗签量[J].烟草科技，2000（7）：13-15.
[2] 胡中军，李江，陈智鸣，等.优化ZJ17卷接机参数降低烟支中梗签含量研究[J].科技创新导报， 2017，14（8）：79-80.
[3] 卢淦.梗签剔除中梗丝分离装置的研究[D].衡阳：南华大学，2015.
[4] 袁海霞，郑茜，张胜华，等.适应细支卷烟加工特性的柔性风选系统优化设计[J].食品与机械，2019，35（9）：122-126.
[5] 钟林，陈占民，徐晓伟.多级风分除梗签机的设计[J].烟草科技，2019，52（9）：102-108.
[6] 王胜枝，肖伟忠，蔡培良，等.卷烟生产中梗签二次分离装置的设计[J].机械制造，2018，56（11）：64-66，70.
[7] 刘小川，樊瑜瑾，蔡培良，等.S7-200 PLC在ZJ17梗签分离控制系统中的应用[J].中国农机化学报，2019，40（7）：109-113.
[8] 李培茂.梗签在线计量装置在叶丝多级风选系统中的应用[J].中国设备工程，2019（8）：133-134.
[9] 郭慕孙，李洪钟.流态化手冊[M].北京：化学工业出版社，2008.
关键词：在线梗签分离回收装置 剔除梗签 烟丝回收率 含丝率 含水率
中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2021）03（a）-0084-03
Research on Evaluation Method of Online Stem Sliver Separation and Recovery Device
HE Xiaoying FAN Yi* WANG Lijun LI Shaobo LIU Danying DENG Peishan
（Yuxi Cigarette Factories， Hongta Group， Yuxi，Yunnan Province， 653100 China）
Abstract： In the process of making cigarettes， as a very important element， stem sliver can affect the appearance quality， sensory quality， and stability of physical indicators of the cigarette. This paper focuses on the research on a method of the recovery rate of an online stem sliver separation and recovery device that rejects stem sliver from cut tobacco. This method has a significantly improved index advantage over traditional offline stem sliver rejecting method. It is found through inspection that the recovery rate of cut tobacco of the online stem sliver separation and recovery device is better than the traditional offline stem sliver centralized processing method， and the moisture of the recovered cut tobacco is more in line with the process requirements.
Key Words： Online stem sliver separation and recovery device; Stem sliver rejecting; Recovery rate of cut tobacco; Cut tobacco content in sliver; Moisture content
卷烟中的梗签多会严重妨碍卷烟燃烧及影响吸烟者的感觉[1]。很多研究者使用风选装置或调整梗箱的透气量等手段减少梗签数量，提高卷烟的质量[2-5]。梗签剔除率要控制在合理的范围内，梗签剔除率过低会提升卷烟梗签的含量;梗签剔除率过高会提升卷烟烟丝的含量，降低烟丝的利用率[6-7]。在线梗签分离回收装置是依靠风分原理进行分离烟丝，将卷烟机剔除梗丝中可用烟丝进行分离并利用外挂设备回收烟丝进行二次使用[8]。本文通过研究剔除梗签烟丝回收率、回收烟丝水分及结构指标，在梗签和烟丝基本流态化特性的基础上[9]，将在线梗签分离回收装置与传统的梗签分离回收装置进行对比实验，验证在线梗签分离回收装置的烟丝回收效果。
1 检测实验
实验仪器：梗签物含丝量测定仪，B7#卷烟机，在线梗签分离回收装置和离线梗签回收装置
检测指标：梗量、丝量的检测;烟丝水分的检测;烟丝结构检测。
实验过程如下。
1.1 样品收集
收集B7#卷烟机直接剔除梗签丝混合物。
1.2 进行梗签分离回收
对烟丝混合物进行分组，使用在线梗签分离回收装置和离线梗签回收装置进行梗签分离回收。
1.3 检测烟丝回收率
取等量的卷烟机梗签烟丝混合物，通过将在线梗签回收装置剔除梗签烟丝混合物与离线梗签回收装置剔除梗签烟丝混合物进行多次测量，包括：总重，丝重，梗重及损耗，可进行计算得到含梗率和含丝率。
1.4 梗签物含丝量测定
取等量的经过在线梗签分离回收装置和离线梗签回收装置进行梗签分离回收的烟丝，将每组样品分为5小组，使用梗签物含丝量测定仪进行梗量、丝量的检测，利用每组进行多次测量取平均值方法。
1.5 回收烟丝水分测定
取等量的经过在线梗签分离回收装置和离线梗签回收装置进行梗签分离回收的烟丝，将每组样品分為5小组，进行水分检测，利用每组进行多次测量取平均值方法。 1.6 回收烟丝结构测定
取等量的经过在线梗签分离回收装置和离线梗签回收装置进行梗签分离回收的烟丝。将每组样品分为5个小组，进行烟丝结构检测，利用每组进行多次测量取平均值方法。
2 实验结果及分析
2.1 各烟丝分组的含梗率与含丝率
取等量的不同回收设备卷烟机直接剔除梗签烟丝回收率，得到检测结果如表1所示。分析表1可知，通过分离回收处理后的梗签比没经过处理的原混合物含丝率有明显的减少。由此可知，分离回收装置对烟丝质量的提升有明显的提升;在线梗签分离回收装置处理后的梗签比离线梗签分离回收装置处理后梗签的含梗率高15.3%，含丝率低15.7%，表明在线梗签分离回收装置的处理烟丝效果较好。
2.2 2种梗签回收模式的烟丝回收率
根据公式1对在线回收及离线回收的烟丝梗签烟丝的回收率进行计算，烟丝回收率公式如式（1）所示：
Y=（X1-X） / X （1）
式中：Y表示烟丝回收率，X表示卷烟机直接剔除梗签含丝率，X1表示经过梗签回收设备后梗签含丝率。
通过计算，在线烟丝的回收率与离线烟丝回收率结果见表2所示。
通过计算烟丝的回收率可知，在线梗签的烟丝回收率高达75.1，比离线梗签回收高出22.9个百分点。
2.3 不同回收设备回收烟丝含水率
在线和离线设备回收烟丝水分测试结果如表3所示，通过两组数据对比，虽然两种梗签分离回收设备因为风扥过程都会对最后的回收烟丝水分产生一定影响，但在线梗签回收装置对烟丝水分的影响小于离线烟丝水分。由此可知，在线梗签回收装置处理后的烟丝水分更为稳定，对成品烟丝水分影响更小。
2.4 不同回收设备回收烟丝结构成分
不同回收设备回收烟丝水分测试结果如表4所示。
由表4可知：两种梗签回收设备分离回收后的烟丝结构（包括：整丝率与碎丝率）差异不明显，但可以看出经过在线梗签分离回收装置后返掺丝的整丝率要略高于离线梗签回收线的整丝率;经过在线梗签分离回收装置后返掺丝的碎丝率要略低于离线梗签回收线的烟丝碎丝率。
3 结语
通过以上实验可知：（1）在线梗签分离回收装置在烟丝回收利用方面效果显著优于离线梗签回收装置的烟丝回收率，烟丝回收率高达75.1%;（2）在烟丝水分控制上更具优势，含水率降低至12.64%;（3）在线分离过程对烟丝结构的影响也较小。因此在线梗签分离回收装置在稳定烟支成品质量和生产过程中工艺指标的控制适用性更强。
本实验采用的方法经过实验验证，能够有效评价在线梗签分离回收装置的烟丝回收率。并解决了现有卷烟机剔除梗签物中烟丝集中收集方式存在的烟丝降级使用、烟丝回收利用不充分等问题。具有一定的推广和应用价值，为今后同类别装置烟丝回收效果验证提供了一种有效方法。
参考文献
[1] 王志扬.改进PROTOS风选系统降低烟支的含梗签量[J].烟草科技，2000（7）：13-15.
[2] 胡中军，李江，陈智鸣，等.优化ZJ17卷接机参数降低烟支中梗签含量研究[J].科技创新导报， 2017，14（8）：79-80.
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[4] 袁海霞，郑茜，张胜华，等.适应细支卷烟加工特性的柔性风选系统优化设计[J].食品与机械，2019，35（9）：122-126.
[5] 钟林，陈占民，徐晓伟.多级风分除梗签机的设计[J].烟草科技，2019，52（9）：102-108.
[6] 王胜枝，肖伟忠，蔡培良，等.卷烟生产中梗签二次分离装置的设计[J].机械制造，2018，56（11）：64-66，70.
[7] 刘小川，樊瑜瑾，蔡培良，等.S7-200 PLC在ZJ17梗签分离控制系统中的应用[J].中国农机化学报，2019，40（7）：109-113.
[8] 李培茂.梗签在线计量装置在叶丝多级风选系统中的应用[J].中国设备工程，2019（8）：133-134.
[9] 郭慕孙，李洪钟.流态化手冊[M].北京：化学工业出版社，2008.