KLD2-3滚筒烘丝工序关键工艺参数对产品综合质量的影响规律研究

李珮珺

（龙岩烟草工业有限责任公司，福建龙岩 364000）

KLD2-3滚筒烘丝工序关键工艺参数对产品综合质量的影响规律研究

李珮珺

（龙岩烟草工业有限责任公司，福建龙岩 364000）

为验证KLD2-3滚筒烘丝机不同关键工艺参数控制对于卷烟产品综合质量的影响，采用正交试验方法分析对滚筒转速、入口叶丝含水率、筒壁温度和卸料罩压力关键四因素对烘丝产品综合质量的影响规律。结果表明：①影响叶丝填充值的最重要的因素是筒壁温度，其次是入口含水率，随着筒壁温度的加大，填充值逐步上升；随着入口含水率的加大，填充值逐步上升；②影响叶丝整丝率的重要因素排序为：入口叶丝含水率＞筒壁温度＞滚筒转速＞卸料罩压力，随着滚筒转速的加快，叶丝整丝率逐步升高；③影响叶丝碎丝率的重要因素排序为：筒壁温度＞入口叶丝含水率＞滚筒转速＞卸料罩压力；④影响感官质量的重要因素排序为：筒壁温度＞入口叶丝含水率＞卸料罩压力＞滚筒转速。⑤影响物理质量与感官质量最大的因素为筒壁温度与入口叶丝含水率。

筒壁温度 入口叶丝含水率 滚筒转速 卸料罩压力 产品综合质量

1　引言

目前，龙岩烟草工业有限责任公司精品“七匹狼”制丝专用生产线叶丝干燥工序采用的是HAUNI公司定制的KLD2-3两段式滚筒烘丝机，且该机顺逆流可切换，并有9中不同的控制模式，控制模式较多可选择，那么选择何种控制模式才能与“七匹狼”品牌特色相匹配，关键工艺参数对于产品综合质量得分又有何影响，本文将进一步的测试和研究。

2　材料与方法

选取“七匹狼”品牌中某二类牌号卷烟叶组配方模块为载体进行试验，采用设备：KLD2-3型两段式滚筒烘丝机（流量：500kg/h，德国HAUNI公司）；在线水分仪采用美国NDC红外技术公司；H110型电子天平（感量：0.0001）系统的工艺参数优化研究，以提高工艺与产品的适宜性，进一步挖掘精品专线加工平台的潜能，达到进一步提升产品综合质量的目的。

依据KLD2-3滚筒烘丝工序关键工艺参数筛选的结果，关键参数为筒壁温度、入口叶丝含水率、滚筒转速、卸料罩压力。

以七匹狼（红）产品为载体，以这四个关键参数进行正交组合优化试验，以评价KLD2-3滚筒烘丝工序关键工艺参数对产品综合质量的影响规律。

2.1试验方法设计

按正交试验方法，对关键工艺参数开展四因素三水平试验，试验过程其余参数按正常七匹狼（红）工艺技术标准执行，参数设置如下表1所示。

2.2物理检测结果与分析

2.2.1物理检测结果

物理检测结果如下表2所示。

2.2.2物理检测结果分析

对检测结果进行直观分析计算，结果见表3、4、5。

由表3可知：影响叶丝填充值的重要因素排序为：筒壁温度＞入口叶丝含水率＞滚筒转速＞卸料罩压力。随着筒壁温度的加大，填充值逐步上升；随着入口含水率的加大，填充值逐步上升；滚筒转速、卸料罩压力与填充值的变化无明显规律。

由表4可知：影响叶丝整丝率的重要因素排序为：入口叶丝含水率＞筒壁温度＞滚筒转速＞卸料罩压力，随着滚筒转速的加快，叶丝整丝率逐步升高；入口叶丝含水率，筒壁温度与卸料罩压力对叶丝整丝率的影响，无明显规律。

由表5可知：影响叶丝碎丝率的重要因素排序为：筒壁温度＞入口叶丝含水率＞滚筒转速＞卸料罩压力，随着滚筒转速的加快，碎丝率逐步升高；入口叶丝含水率，筒壁温度与卸料罩压力对叶丝碎丝率的影响，无明显规律。

表1　KLD2-3滚筒烘丝参数组合优化试验设置

表2　KLD2-3滚筒烘丝参数组合试验物理检测结果

2.3化学成分检测结果与分析

常规化学成分结果如下表6。

由表6可知，对于总氮、总植物碱、钾和氯，试验1～9的检测数据无明显差异，对于水溶性总糖和水溶性还原糖，试验4与试验5的含量较高，试验3较低，其余差异不大。

表3　KLD2-3滚筒烘丝参数组合试验影响填充值因素分析

表4　KLD2-3滚筒烘丝参数组合实验影响叶丝率因素分析

2.4感官质量评价结果与分析

按入口叶丝含水率的不同，首先将样品分成三组分别进行对比评吸，（1，4，7）、（2，5，8）和（3，6，9），从每一小组中选取最好的样品再次组合成一小组进行比对评吸，具体结果见表7。

由表7评吸结果可知：试验4的烘后叶丝感官质量最好。

将上述感官质量评价结果进行赋值得分排序，其规则为：每小组所有评价样品的基础分为10分，每位评吸员评价结果较优的样品比评价结果较差的样品得分增加1分，赋值得分结果见如下表8。

将综合评价的得分作为该样品所在样品组的权重进行加权计算，最后样品的评价得分如下表9所示。

对感官评价赋值得分结果进行直观分析计算，结果见下表10。

由表10可知：影响感官质量的重要因素排序为：筒壁温度＞入口叶丝含水率＞卸料罩压力＞滚筒转速。筒壁温度影响程度最大，且其设计值介于设计三水平中间时，感官质量得分最高；随着滚筒转速的加大，感官质量得分逐步降低；入口叶丝含水率、卸料罩压力与感官质量的变化无明显规律。

3　讨论与小结

依据KLD2-3滚筒烘丝工序的四因素三水平正交试验结果可知如下结论：

①影响叶丝填充值的重要因素排序为：筒壁温度＞入口叶丝含水率＞滚筒转速＞卸料罩压力。随着筒壁温度的加大，填充值逐步上升；随着入口含水率的加大，填充值逐步上升；滚筒转速、卸料罩压力与填充值的变化无明显规律。

②影响叶丝整丝率的重要因素排序为：入口叶丝含水率＞筒壁温度＞滚筒转速＞卸料罩压力，随着滚筒转速的加快，叶丝整丝率逐步升高；入口叶丝含水率，筒壁温度与卸料罩压力对叶丝整丝率的影响，无明显规律。

③影响叶丝碎丝率的重要因素排序为：筒壁温度＞入口叶丝含水率＞滚筒转速＞卸料罩压力，随着滚筒转速的加快，碎丝率逐步升高；入口叶丝含水率，筒壁温度与卸料罩压力对叶丝碎丝率的影响，无明显规律。

④影响感官质量的重要因素排序为：筒壁温度＞入口叶丝含水率＞卸料罩压力＞滚筒转速。筒壁温度影响程度最大，且其设计值介于设计三水平中间时，感官质量得分最高；随着滚筒转速的加大，感官质量得分逐步降低；入口叶丝含水率、卸料罩压力与感官质量的变化无明显规律。

表5　KLD2-3滚筒烘丝参数组合试验影响叶丝碎丝率因素分析

表6　常规化学成分检测结果

表7　KLD2-3滚筒烘丝参数组合试验感官质量对比评吸结果

表8　感官评价统计得分结果

表9　感官评价加权得分结果

⑤常规化学成分检测结果无明显规律。

总结：从上述五点小结内容可知，影响物理质量与感官质量最大的因素为筒壁温度与入口叶丝含水率。由于目前的KLD2-3控制模式为传统的HAUNI顺流控制模式，即固定热风风速（或风量），调整筒壁温度（或压力）以满足出口叶丝含水率的指标要求；由上述研究结论可知，影响物理质量与感官质量最大的因素为筒壁温度与入口叶丝含水率，因此，保证筒壁温度的稳定性对产品质量的稳定性非常重要，建议将A线KLD2-3滚筒干燥工序控制模式改为“菲莫顺流”模式，即固定筒壁温度（或压力），调整热风风速（或风量）以满足出口叶丝含水率的指标要求。通过控制模式的改变，进一步保障了关键参数筒壁温度在生产过程中的稳定性，也进一步保证了批次间产品质量的稳定性。

本项目通过对“七匹狼”精品制丝线重点工序设备控制原理及工艺参数的深化研究，系统分析掌握各重点工序关键工艺参数（指标）的相关性和对产品综合质量的影响规律，提高生产线工艺参数的控制技术水平，进一步挖掘重点工序关键参数对产品综合质量的提升能力，打造精品“七匹狼”制丝专用生产线特有的核心技术应用平台，为形成福建中烟特色工艺技术体系奠定基础。

表10KLD2-3滚筒烘丝参数组合试验感官质量评价分析

［1］国家烟草专卖局.卷烟工艺规范［M］.背景：中央文献出版社，2003.

［2］张炜，刘江生.龙岩卷烟厂KLD2-3两段式滚筒烘丝机控制模式研究［J］.烟草科技，2003年03期.

［3］林平，陈良元，罗登山.叶丝在线膨胀工艺参数与填充能力的关系研究［J］.烟草科技，1998，（06）：5-6.

［4］YC/T 31-1996 烟草及烟草制品 式样的制备和水分测定烘箱法［S］.

［5］YC/T 152-2001卷烟烟丝填充值的测定［S］.

［6］YC/T 178-2003烟丝整丝率、碎丝率测定方法［S］.

［7］YC/T 415-2011烟草在制品感官评价方法［S］.