《再造煙葉工藝規(guī)范》技術(shù)報(bào)告

再造煙葉工藝規(guī)范技術(shù)報(bào)告PAGEPAGE1再造煙葉工藝規(guī)范技術(shù)報(bào)告再造煙葉工藝規(guī)范編制組2019年6月PAGE1目錄第一章概況 11再造煙葉工藝規(guī)范制定的必要性 11.1國產(chǎn)再造煙葉工藝技術(shù)已逐步成熟 11.2“卷煙上水平”對(duì)國產(chǎn)再造煙葉發(fā)展提出了更高的要求，客觀上要求制定工藝規(guī)范來保障產(chǎn)品質(zhì)量。 11.3再造煙葉行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修改的需要 1第二章行業(yè)調(diào)研情況 21項(xiàng)目前期調(diào)研成果 21.1現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀 21.2前期準(zhǔn)備 21.3企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定情況 22現(xiàn)行再造煙葉生產(chǎn)情況調(diào)查結(jié)果 22.1再造煙葉生產(chǎn)分布情況： 22.2原料預(yù)處理及備料工藝： 22.3萃取工藝： 32.4提取液凈化工藝： 32.5濃縮工藝： 32.6制漿工藝： 32.7涂布前基片干燥工藝： 32.8白水凈化工藝： 32.9污水處理： 43國內(nèi)外再造煙葉經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的對(duì)比 44面臨的問題 54.1如何實(shí)現(xiàn)工藝創(chuàng)新上水平 54.2如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)上水平 54.3如何實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制上水平 64.4如何實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)上水平 64.5裝備技術(shù)上水平 6第三章原料預(yù)處理關(guān)鍵技術(shù)研究 71原料系統(tǒng)分類應(yīng)用技術(shù)研究 71.1煙梗、碎片、煙末的分類 71.2煙梗類原料的劃分 81.3原料的產(chǎn)地劃分 91.4原料部位劃分 91.5原料的年際劃分 101.6原料的顏色劃分 101.7原料分類原則 102原料的預(yù)混處理技術(shù)研究 113本章小結(jié) 11第四章浸取關(guān)鍵工藝研究 121煙梗物料的提取技術(shù)研究 121.1煙梗打碎與解纖工藝對(duì)提取效率的影響研究 121.2煙梗提取時(shí)間對(duì)提取效率的影響研究 131.3煙梗提取溫度對(duì)提取效率的影響研究 151.4煙梗提取料液比對(duì)提取效率的影響研究 161.5煙梗提取次數(shù)與循環(huán)提取對(duì)提取率的影響研究 171.6蒸梗工藝對(duì)煙梗潤脹的影響 192煙碎片物料的提取技術(shù)研究 242.1不同尺寸的煙碎片對(duì)提取效率的影響研究 242.2煙碎片提取時(shí)間對(duì)提取效率的影響研究 252.3煙碎片提取溫度對(duì)提取效率的影響研究 262.4煙碎片提取料液比對(duì)提取效率的影響研究 282.5提取次數(shù)與循環(huán)提取對(duì)提取率的影響研究 293不同固液分離技術(shù)對(duì)提取率的影響 304本章小結(jié) 31第五章制漿關(guān)鍵工藝研究 321低濃打漿對(duì)煙梗和煙末纖維質(zhì)量的影響 322高濃打漿對(duì)煙梗和煙末纖維的影響 323混合打漿條件下不同打漿度對(duì)基片物理性能的影響 334分開打漿條件下不同叩解度對(duì)基片物理性能的影響 345相同扣解度（40°SR）條件下分開打漿和混合打漿對(duì)打漿后纖維形態(tài)的影響 356相同扣解度（40°SR）條件下分開打漿和混合打漿對(duì)基片質(zhì)量的影響 357本章小結(jié) 36第六章提取液濃縮關(guān)鍵工藝研究 371提取液中懸浮物含量對(duì)濃縮液粘度的影響 372濃縮溫度對(duì)濃縮液粘度的影響 383濃縮液儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)其粘度的影響 394本章小結(jié) 41第七章涂布液凈化關(guān)鍵工藝研究 421涂布液隨時(shí)間變化相關(guān)物化性質(zhì)的測定結(jié)果 422涂布過程中殘?jiān)治?423涂布液凈化方法研究 433.1涂布液真空抽濾處理 433.2涂布液靜置凈化方式處理 433.3涂布液先經(jīng)振篩過濾后再靜置與高速離心處理差異對(duì)比 454本章小結(jié) 46第八章網(wǎng)部脫水關(guān)鍵工藝研究 471低真空吸水箱真空度對(duì)網(wǎng)部脫水的影響 472高真空吸水箱真空度對(duì)網(wǎng)部脫水的影響 493網(wǎng)部真空伏輥真空度對(duì)濕紙頁出網(wǎng)干度的影響 524本章小結(jié) 53第九章關(guān)鍵指標(biāo)驗(yàn)證 541工序質(zhì)量指標(biāo)的合理性驗(yàn)證匯總（一） 541.1原料預(yù)處理 541.2浸取與固液分離 541.3浸取液處理 551.4制漿 551.5片基抄造 561.6涂布處理 571.7干燥與分切 571.8成品含水率調(diào)節(jié)與包裝 582工序質(zhì)量指標(biāo)的合理性驗(yàn)證匯總（二） 592.2原料預(yù)處理 592.2浸取與固液分離 592.3浸取液處理 602.4制漿 602.5片基抄造 612.6涂布處理 622.7干燥與分切 622.8成品含水率調(diào)節(jié)與包裝 623本規(guī)范工藝過程檢測指標(biāo)要求及檢測方法 64附錄A工藝技術(shù)指標(biāo)計(jì)算方法 68附錄B指標(biāo)檢測方法附件 72附錄C“再造煙葉工藝規(guī)范”調(diào)研報(bào)告 83第一部分2015年調(diào)研情況 83一、調(diào)研目的 83二、調(diào)研對(duì)象 83三、調(diào)研內(nèi)容 83四、調(diào)研結(jié)果 83第二部分2016年7月調(diào)研及反饋 121第三部分2016年9月調(diào)研及反饋 125一、調(diào)研及反饋要求 125二、各單位反饋意見匯總 126第四部分2016年11月調(diào)研及反饋 136一、調(diào)研及反饋要求 136二、各單位反饋意見匯總 136第五部分2017年調(diào)研及反饋 141一、調(diào)研及反饋要求 141二、各單位反饋意見匯總 141建議修改內(nèi)容： 1498.1.6過程檢測指標(biāo) 149第六部分典型設(shè)備舉例 154再造煙葉工藝規(guī)范技術(shù)報(bào)告第一章概況1再造煙葉工藝規(guī)范制定的必要性1.1國產(chǎn)再造煙葉工藝技術(shù)已逐步成熟再造煙葉經(jīng)過近10年的發(fā)展，在生產(chǎn)工藝流程、工藝控制水平，設(shè)備保障能力，產(chǎn)品技術(shù)含量、質(zhì)量檢測手段等日趨成熟，為制定工藝規(guī)范提供了必要條件。1.2“卷煙上水平”對(duì)國產(chǎn)再造煙葉發(fā)展提出了更高的要求，客觀上要求制定工藝規(guī)范來保障產(chǎn)品質(zhì)量。隨著近年來再造煙葉質(zhì)量水平的提高，卷煙企業(yè)在低焦油卷煙產(chǎn)品開發(fā)中普遍利用再造煙葉降低卷煙焦油，為低焦油卷煙產(chǎn)品的開發(fā)提供了一種新的原料，且緩解了部分企業(yè)煙葉緊張的局勢。不同再造煙葉生產(chǎn)企業(yè)，根據(jù)卷煙生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品風(fēng)格的不同，生產(chǎn)出各種風(fēng)格或特殊功能的再造煙葉，滿足了不同卷煙產(chǎn)品的需求。隨著再造煙葉在卷煙產(chǎn)品中的大規(guī)模應(yīng)用，為了確保卷煙產(chǎn)品質(zhì)量，卷煙企業(yè)對(duì)再造煙葉提出了更高的要求，客觀上要求制定工藝規(guī)范來保障再造煙葉產(chǎn)品質(zhì)量。1.3再造煙葉行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修改的需要再造煙葉在國內(nèi)還處于研發(fā)階段，尚未形成大規(guī)模的成型產(chǎn)品，且沒有相應(yīng)的工藝規(guī)范，只有將部分過程控制指標(biāo)和產(chǎn)品指標(biāo)寫進(jìn)了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中。而再造煙葉經(jīng)過近10年的發(fā)展，生產(chǎn)工藝流程、工藝控制水平，設(shè)備保障能力，產(chǎn)品技術(shù)含量、質(zhì)量控制手段等發(fā)生了顯著變化，特別是再造煙葉生產(chǎn)規(guī)模，如今已有9個(gè)生產(chǎn)點(diǎn)生產(chǎn)不同風(fēng)格的再造煙葉。為提高產(chǎn)品質(zhì)量，順應(yīng)再造煙葉制造技術(shù)發(fā)展，滿足工業(yè)企業(yè)多樣性的要求，修改后的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中不再涉及過程控制指標(biāo)，因此有必要制定相應(yīng)的工藝規(guī)范，確保產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)更好的滿足卷煙企業(yè)對(duì)再造煙葉多樣化要求。

第二章行業(yè)調(diào)研情況1項(xiàng)目前期調(diào)研成果1.1現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀《再造煙葉》（YC/T16-2014）、（YC/T498-2014）、《再造煙葉生產(chǎn)企業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則》（YC/T555-2017）、《煙草工業(yè)勞動(dòng)定額定員再造煙葉》（LD/T78.8-2003）。這些相關(guān)技術(shù)研究的成果和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定、發(fā)布與實(shí)施，為本項(xiàng)目的開展奠定了比較扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，使之更有技術(shù)依據(jù)，提高其可行性。1.2前期準(zhǔn)備根據(jù)煙草行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)清理有關(guān)要求，組織了相關(guān)單位召開了標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)研討會(huì)，確定了標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和思路、明確了標(biāo)準(zhǔn)編寫原則。1.3企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定情況各再造煙葉生產(chǎn)企業(yè)都已頒布和發(fā)布了自己企業(yè)的《再造煙葉工藝規(guī)范》或《再造煙葉工藝規(guī)程》或《再造煙葉生產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書》等企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。各企業(yè)通過實(shí)施本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的，對(duì)規(guī)各企業(yè)的生產(chǎn)制造行為起到了積極作用，為本標(biāo)準(zhǔn)的制定奠定了良好的基礎(chǔ)。2現(xiàn)行再造煙葉生產(chǎn)情況調(diào)查結(jié)果2.1再造煙葉生產(chǎn)分布情況：輥壓法再造煙葉，主要分布在湖南、山東、陜西、河北等中煙公司。稠漿法再造煙葉目前只有湖南一家，再造煙葉主要分布在湖南、湖北、云南、貴州、廣東、上海、浙江、山東、河南、安徽、福建等地，幾乎都是與中煙公司的合資公司，絕大部分生產(chǎn)企業(yè)都采用委托加工模式。2.2原料預(yù)處理及備料工藝：目前行業(yè)內(nèi)主要采用運(yùn)輸帶+儲(chǔ)葉柜方式和風(fēng)送（或密閉螺旋）+密閉式攪拌罐方式，安徽蚌埠、廣東金科和上海太倉采用運(yùn)輸帶+儲(chǔ)葉柜方式，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵；江蘇鑫源和河南許昌（2016年改造后）采用風(fēng)送（或密閉螺旋）+密閉式攪拌罐方式，大大減少生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵，改善了生產(chǎn)環(huán)境。2.3萃取工藝：目前行業(yè)內(nèi)主要有梗末分開萃取和梗末混合萃取二種方式，大多數(shù)再造煙葉公司是采用梗末分開萃取，只有河南許昌是采用梗末混合萃取。提取率一般在85-90%左右。2.4提取液凈化工藝：目前行業(yè)內(nèi)主要采用矩形篩、臥螺離心機(jī)和蝶式離心機(jī)的不同組合形式，可以實(shí)現(xiàn)提取液含渣量＜0.2％，杭州利群采用的是振篩＋臥螺離心機(jī)＋碟式離心機(jī)＋絮凝技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)提取液含渣率＜0.06%。2.5濃縮工藝：目前行業(yè)內(nèi)主要有單效蒸發(fā)濃縮（以杭州利群為代表）、雙效升膜蒸發(fā)（以河南許昌為代表）和雙效降膜蒸發(fā)（以安徽蚌埠、江蘇鑫源、廣東金科為代表）三種工藝，其中江蘇鑫源和廣東金科采用進(jìn)口設(shè)備，價(jià)格較高。2.6制漿工藝：目前行業(yè)內(nèi)主要有梗末分開磨漿和梗末混合磨漿，高濃、中濃和低濃不同組合的多種制漿工藝。其中河南許昌采用混合高濃、低濃磨漿，安徽蚌埠采用混合中濃、低濃磨漿，江蘇鑫源和廣東金科采用混合低濃磨漿，云南中煙采用高濃分開、低濃混合磨漿，杭州利群采用中濃分開、低濃混合磨漿。2.7涂布前基片干燥工藝：目前行業(yè)內(nèi)除云南中煙2號(hào)標(biāo)志線采用烘箱和小缸的干燥工藝，其余都是采用揚(yáng)克大缸和小缸的干燥工藝。根據(jù)長沙正大輕科公司提供的數(shù)據(jù)，如果烘箱采用蒸汽加熱方式，采用烘箱和小缸的干燥工藝比采用揚(yáng)克大缸和小缸的干燥工藝的總裝機(jī)容量增加381KW，大約20%，單噸產(chǎn)品汽耗增加1031kg，大約32%，設(shè)備總長度增加12米。如果全部用烘箱代替揚(yáng)克大缸和小缸，總裝機(jī)容量增加1112KW，大約42%，單噸產(chǎn)品汽耗增加1956kg，大約50%，設(shè)備總長度增加16米。如果烘箱采用燃?xì)饧訜岱绞?，采用烘箱和小缸的干燥工藝比采用揚(yáng)克大缸和小缸的干燥工藝的總裝機(jī)容量增加400KW，大約20%，單噸產(chǎn)品汽耗增加1280kg，大約32%，設(shè)備總長度增加9米。如果全部用烘箱代替揚(yáng)克大缸和小缸，總裝機(jī)容量增加910KW，大約42%，單噸產(chǎn)品汽耗增加2000kg，大約50%，設(shè)備總長度增加10米。2.8白水凈化工藝：目前行業(yè)內(nèi)主要采用氣浮、真空過濾器、弧形篩、臥螺離心機(jī)和振動(dòng)篩的不同組合形式，河南許昌和杭州利群采用氣浮沉淀方式，安徽蚌埠和廣東金科采用真空過濾器和弧形篩的方式。2.9污水處理：生化處理工藝：目前行業(yè)內(nèi)主要采用IC厭氧塔+好氧池方式和厭氧池+好氧池方式二種，前者的占地面積比后者小，但投資金額要大。河南許昌、江蘇鑫源采用IC厭氧塔+好氧池方式，其中IC厭氧塔都是進(jìn)口品牌，河南蚌埠、廣東金科采用厭氧池+好氧池方式。污泥處理方式：目前行業(yè)內(nèi)主要采用臥螺離心機(jī)、帶式壓濾機(jī)和板框壓濾機(jī)三種設(shè)備。河南許昌采用臥螺離心機(jī)，污泥干度在28%左右；安徽蚌埠和廣東金葉采用帶式壓濾機(jī)，污泥干度在18-20%，污泥外運(yùn)成本很高；江蘇鑫源采用板框壓濾機(jī)，污泥干度可以達(dá)到40%左右。通過調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)各企業(yè)的目前工藝基本成熟，各企業(yè)大的流程基本相同，但在工序設(shè)置和設(shè)備型號(hào)上存在一定的差異。產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)和工藝路線、工藝參數(shù)主要是用戶根據(jù)自身卷煙產(chǎn)品的需要制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、同一企業(yè)內(nèi)部不同規(guī)格的產(chǎn)品的工藝技術(shù)指標(biāo)和工工序設(shè)置也存在一定的差異。3國內(nèi)外再造煙葉經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的對(duì)比國產(chǎn)再造煙葉工藝和制造技術(shù)研究是從上世紀(jì)90年代艱難起步的，比較典型的是杭州環(huán)保利群紙業(yè)有限公司、廣東金葉煙草再造煙葉技術(shù)有限公司和云南昆船瑞升公司。杭州環(huán)保利群紙業(yè)有限公司經(jīng)過艱苦的探索與研究，2001年國內(nèi)第一條再造煙葉3000噸/年生產(chǎn)線通過國家局驗(yàn)收，再造煙葉生產(chǎn)制造技術(shù)獲得了突破性進(jìn)展，產(chǎn)品達(dá)到了進(jìn)入配方應(yīng)用的水平。三家企業(yè)先后通過了國家局的鑒定，并被確立為再造煙葉生產(chǎn)和技術(shù)研發(fā)基地。再造煙葉有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：⑴密度小，填充值高；⑵耐機(jī)械加工性能好，成絲率高；⑶物理結(jié)構(gòu)好，燃燒速度快，焦油釋放量低，其焦油釋放量僅為煙葉的50%左右，是降低卷煙焦油量的有效手段之一；⑷產(chǎn)品具有良好的可調(diào)、可控、可塑性，可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)再造煙葉物理性能和內(nèi)在化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行人工調(diào)控，從而有效提高卷煙內(nèi)在品質(zhì)，是減少和改善煙草不良成分的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。雖然我國在上世紀(jì)90年代末開始對(duì)再造煙葉工藝技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的研究，但是與國際先進(jìn)的生產(chǎn)線比較，國內(nèi)目前的再造煙葉生產(chǎn)線在工藝技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和裝備水平上還存在較大差距。在工藝技術(shù)方面：國內(nèi)生產(chǎn)平均運(yùn)行車速最高120米/分鐘，法國摩迪生產(chǎn)線平均運(yùn)行車速最高達(dá)到180米/分鐘；國內(nèi)產(chǎn)品投入產(chǎn)出得率最高85%，最低65%，法國摩迪投入產(chǎn)出得率最高達(dá)到90%；產(chǎn)品理化指標(biāo)批內(nèi)批間波動(dòng)國內(nèi)生產(chǎn)線小于12%和16%，而法國摩迪生產(chǎn)線小于8%和10%；在產(chǎn)品質(zhì)量方面，法國摩迪產(chǎn)品減害降焦效果明顯低于國內(nèi)再造煙葉；耐機(jī)械加工性能、外觀色澤和細(xì)勻度明顯優(yōu)于國內(nèi)再造煙葉再造煙葉；在裝備水平上，國際生產(chǎn)線對(duì)整線設(shè)計(jì)、制造和集成能力明顯優(yōu)于國內(nèi)生產(chǎn)線，集中體現(xiàn)在裝備水平對(duì)各工藝環(huán)節(jié)的控制水平要求上，國內(nèi)生產(chǎn)線的控制水平很低，不能對(duì)工藝技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量上水平提供有效的技術(shù)支持。由于國內(nèi)產(chǎn)品自身質(zhì)量缺陷的存在，未完全符合中試卷煙的質(zhì)量需求，影響了再造煙葉在葉組配方的使用比例，同時(shí)也限制了其在高檔卷煙中的應(yīng)用。為適應(yīng)國家局提出的“卷煙上水平”發(fā)展要求，以實(shí)施再造煙葉技術(shù)升級(jí)重大專項(xiàng)為契機(jī)，加快舊線改造，研制建設(shè)具有國際水準(zhǔn)的生產(chǎn)線迫在眉睫。4面臨的問題再造煙葉已作為生產(chǎn)卷煙必不可少的重要配方組分和構(gòu)成或突出卷煙產(chǎn)品風(fēng)格的重要技術(shù)手段，是中式卷煙中重要而不可或缺的原料之一。國產(chǎn)再造煙葉的發(fā)展現(xiàn)在已進(jìn)入到第三階段，也就是全面創(chuàng)新階段。這個(gè)階段的主要任務(wù)是如何進(jìn)一步突出國產(chǎn)再造煙葉化學(xué)成分的可調(diào)可控，突出國產(chǎn)再造煙葉的個(gè)性化、功能性和定制化，如何進(jìn)一步滿足中式卷煙對(duì)原料多樣性的要求，滿足中式卷煙品質(zhì)提升、風(fēng)格凸顯和減害降焦的需要。再造煙葉的發(fā)展研究面臨著以下幾個(gè)方面問題：4.1如何實(shí)現(xiàn)工藝創(chuàng)新上水平在目前開展的工藝創(chuàng)新基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升國產(chǎn)再造煙葉關(guān)鍵工藝技術(shù)水平，提高國產(chǎn)再造煙葉的生產(chǎn)效率，具備生產(chǎn)個(gè)性化、功能性和定制化再造煙葉的工藝技術(shù)水平，形成特色化的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的再造煙葉生產(chǎn)線。關(guān)鍵工藝技術(shù)主要體現(xiàn)在：原料優(yōu)化使用；提取、濃縮關(guān)鍵參數(shù)的控制；制漿工藝參數(shù)的精確控制和制漿工藝一體化設(shè)計(jì)的創(chuàng)新；抄造脫水能力的設(shè)計(jì)和車速提升的工藝技術(shù)創(chuàng)新；提取液提升品質(zhì)的物理、生物、化學(xué)處理工藝技術(shù)的創(chuàng)新等方面。4.2如何實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)上水平在再造煙葉的品質(zhì)提升方面有進(jìn)一步突破，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)再造煙葉理化指標(biāo)的全面可調(diào)可控，明顯提升國產(chǎn)再造煙葉的內(nèi)在質(zhì)量。主要體現(xiàn)在對(duì)產(chǎn)品定量、抗張強(qiáng)度、透氣度、煙堿、蛋白質(zhì)、總氮等指標(biāo)可調(diào)可控技術(shù)的開發(fā)研究；在強(qiáng)化卷煙風(fēng)格特色、減害降焦、增香保潤等方面，開發(fā)出定制化、個(gè)性化、功能性再造煙葉和再造煙絲系列產(chǎn)品。4.3如何實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制上水平在過程質(zhì)量控制上有新的理念和技術(shù)，進(jìn)一步完善品控體系。在提取濃縮段，注重控制煙草有效成分的浸提效率和保留，富集煙草本質(zhì)香味成分；在制漿、抄造工藝段，注重控制漿料質(zhì)量的穩(wěn)定性，來提升基片定量、透氣度和車速的穩(wěn)定性等。同時(shí)高度重視再造煙葉產(chǎn)品質(zhì)量安全問題，從源頭上確保卷煙產(chǎn)品質(zhì)量安全，對(duì)非煙物質(zhì)的添加做到盡可能的不使用。4.4如何實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)上水平通過各種先進(jìn)節(jié)能減排技術(shù)的研究和應(yīng)用，進(jìn)一步降低各項(xiàng)能耗水平，蒸汽是主要的能源消耗，在提取工段，通過工藝優(yōu)化和提取技術(shù)的開發(fā)，有效提高提取液的濃度，降低濃縮消耗；通過紙機(jī)脫水技術(shù)的開發(fā)，有效降低濕部紙頁的水分，降低紙機(jī)干燥部的蒸汽消耗。同時(shí)通過提升投入產(chǎn)出率，減少污染物排放，提升廢水處理效率，實(shí)現(xiàn)廢水處理具備國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的能力，國體廢棄物實(shí)現(xiàn)無害化處理，為國產(chǎn)再造煙葉生產(chǎn)打上“綠色的標(biāo)簽”。4.5裝備技術(shù)上水平通過準(zhǔn)確定位再造煙葉生產(chǎn)工藝需求，加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵工序主機(jī)設(shè)備的研究、引進(jìn)、消化和再創(chuàng)新，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能關(guān)鍵共工序主機(jī)設(shè)備，提高再造煙葉技術(shù)裝備保障能力，形成再造煙葉生產(chǎn)線整線設(shè)計(jì)、制造和系統(tǒng)集成能力。主要體現(xiàn)在開發(fā)提升提取效率的壓榨設(shè)備；提升制漿質(zhì)量的制漿設(shè)備；提高紙機(jī)運(yùn)行車速的紙頁成形、脫水設(shè)備；提升提取液品質(zhì)的物理、生化處理設(shè)備；提升廢水處理效率的相關(guān)設(shè)備等。

第三章原料預(yù)處理關(guān)鍵技術(shù)研究1原料系統(tǒng)分類應(yīng)用技術(shù)研究再造煙葉原料質(zhì)量來源復(fù)雜、原料混合程度高、不同品種、不同等級(jí)甚至不同部位的原料混雜在一起，因此，在使用前必須進(jìn)行科學(xué)的分類，一方面可以提高原料的使用價(jià)值和利用效率，另一方面也可以降低原料質(zhì)量的波動(dòng)性，從而保障再造煙葉產(chǎn)品質(zhì)量的總體穩(wěn)定。1.1煙梗、碎片、煙末的分類圖3-1煙梗、碎片、煙末常規(guī)化學(xué)成分比較（1）圖3-2煙梗、碎片、煙末常規(guī)化學(xué)成分比較（2）通常把再造煙葉原料分成三大類：煙梗、碎片和煙末。從外觀物理特性上看，三者差異較大，碎末一般是指0.8-3mm的煙片，碎片一般是指3-6mm的煙片。從化學(xué)指標(biāo)看（如圖3-1、3-2）煙梗與碎片、煙末的差異較大，一般來說煙梗的總糖、還原糖含量較碎片和煙末高，尤其是氯、鉀含量明顯偏高，而煙堿含量明顯低于碎片和煙末。碎片和煙末之間也存在一定差異，但差異相對(duì)較小。1.2煙梗類原料的劃分圖3-3煙梗和梗簽常規(guī)化學(xué)成分差異比較（1）圖3-4煙梗和梗簽常規(guī)化學(xué)成分差異比較（2）根據(jù)煙梗直徑大小一般把煙梗分為長梗、短梗和梗簽。長梗是指煙梗中長度尺寸>30mm的煙梗；短梗是指煙梗中長度尺寸≤30mm的煙梗；梗簽是葉尖部分產(chǎn)生的梗，直徑小于1.5mm。梗簽與長、短梗化學(xué)成分差異較大（如圖3-3、3-4），長、短梗之間主要是物理尺寸上的差異，但會(huì)影響制漿的穩(wěn)定性。1.3原料的產(chǎn)地劃分表3-1不同產(chǎn)區(qū)碎片常規(guī)化學(xué)成分差異比較煙堿（%）總糖（%）還原糖（%）總氮（%）氯（%）鉀（%）地區(qū)11.6116.5814.282.160.823.00地區(qū)21.8213.9311.522.370.982.63地區(qū)31.7819.5616.462.020.752.36地區(qū)41.8912.3010.302.251.391.27地區(qū)52.3111.809.322.200.651.43地區(qū)62.2212.711.12.030.542.47地區(qū)72.3313.211.72.180.342.14一般認(rèn)為產(chǎn)地是對(duì)煙葉原料品質(zhì)影響最大的因素，不同產(chǎn)區(qū)的原料常規(guī)化學(xué)成分和感官品質(zhì)有較大差異，因此在原料的劃分中應(yīng)把產(chǎn)地信息作為首要標(biāo)示。表3-1列出了國內(nèi)主要煙葉產(chǎn)地原料的常規(guī)化學(xué)成分檢測結(jié)果，1.4原料部位劃分同煙葉原料一樣，部位因素對(duì)再造煙葉原料化學(xué)成分和感官品質(zhì)的影響也較大。從表3-2可以看出，不同部位間常規(guī)化學(xué)成分均存在一定差異，尤其是上部與下部原料之間差異較大，因此在原料劃分時(shí)對(duì)能分清部位的要嚴(yán)格按部位進(jìn)行原料的劃分。目前，由于原料來源環(huán)節(jié)的差異和復(fù)雜性，再造煙葉原料中煙梗易于實(shí)現(xiàn)部位的劃分，而碎片和煙末難于實(shí)現(xiàn)部位的劃分。表3-2不同部位短梗常規(guī)化學(xué)成分差異比較煙堿%總糖%還原糖%總氮%cl%k%A地區(qū)上部0.5615.9012.851.961.555.09中部0.4819.9816.751.551.475.58下部0.4319.2416.271.721.416.09B地區(qū)上部0.7216.8214.932.451.945.92中部0.4426.9823.872.101.356.85下部0.3524.4721.422.531.468.521.5原料的年際劃分表3-3原料常規(guī)化學(xué)成分的年際差異比較原料種類年份煙堿%總糖%還原糖%總氮%cl%k%煙梗20090.4919.8115.791.731.515.1020100.4820.0315.931.721.475.0720110.5519.1915.602.061.884.99碎片20091.6717.7515.222.120.762.6420102.2215.8012.742.510.602.0320111.9615.6112.412.280.742.44煙末20091.4612.5610.512.231.332.6220101.4310.698.982.190.552.2220111.6214.1211.892.321.023.17生態(tài)環(huán)境對(duì)煙葉品質(zhì)的影響較大，不同年份生態(tài)氣候以及種植條件的差異會(huì)導(dǎo)致原料質(zhì)量的年際變化。表3-3收集了2009-2011年間煙梗、碎片、煙末原料的化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)，從結(jié)果可以看出，不同年份原料化學(xué)成分均值存在一定程度的差異，有時(shí)差異較大，因此在再造煙葉原料劃分中應(yīng)識(shí)別原料的年份信息。1.6原料的顏色劃分對(duì)于來源不穩(wěn)定、部位信息不明確的原料，即便是同一產(chǎn)區(qū)，原料批次間也會(huì)存在較大的質(zhì)量差異，因此有必要對(duì)原料作進(jìn)一步的劃分。在烤煙分級(jí)中，顏色是煙葉分組分級(jí)的關(guān)鍵因素，因而再造煙葉原料中，可以將外觀顏色作為原料分類分級(jí)的一個(gè)依據(jù)。煙末、煙片和把煙的顏色描述通常是一致的，主要分為四類：（1）綠色系列：包含綠色和青黃色二種顏色；（2）黃色系列：包含檸檬黃、橘黃和黃棕三種顏色；（3）棕色系列：包含紅棕、棕色、棕褐和棕綠四種顏色；（4）雜色系列：包含黃雜、棕雜、枯黃、枯棕、枯綠五種顏色。原料的按外觀顏色分級(jí)方法雖然增加了工作量，但對(duì)減少原料批次間質(zhì)量差異具有重要作用。1.7原料分類原則原料的科學(xué)分類是整個(gè)原料預(yù)處理技術(shù)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。對(duì)不同類型的原料，一般可根據(jù)類型、產(chǎn)區(qū)、部位、年份信息對(duì)原料進(jìn)行簡要的分類、分級(jí)預(yù)處理，以便于以后生產(chǎn)使用。對(duì)于分類后總糖指標(biāo)波動(dòng)仍大于18%的單等級(jí)原料需要進(jìn)行預(yù)混配處理，以進(jìn)一步提高原料的穩(wěn)定性。2原料的預(yù)混處理技術(shù)研究煙草行業(yè)中，物料混合基本均是采用配方柜混合的方式，故在此直接選用配方柜進(jìn)行單等級(jí)原料的預(yù)混。對(duì)生產(chǎn)上使用的3種原料，煙梗原料、碎片原料和煙末原料分別進(jìn)行預(yù)混處理，每個(gè)原料處理量在30噸左右，經(jīng)過預(yù)混處理后在原料出口處收集樣品，每個(gè)品種原料取樣20個(gè)，采用等間隔法采集，每個(gè)樣品取樣500g，采用四分法把樣品縮減到100g左右進(jìn)行常規(guī)化學(xué)成分檢測。結(jié)果見表3-4。表3-4原料預(yù)混前后常規(guī)化學(xué)成分波動(dòng)狀況原料種類煙堿（%）總糖（%）還原糖（%）氯（%）鉀（%）煙梗原料預(yù)混前22.15%21.14%22.95%22.82%21.81%預(yù)混后13.97%14.31%13.30%13.47%12.77%碎片原料預(yù)混前21.12%22.92%21.39%20.64%21.99%預(yù)混后14.89%13.20%13.13%14.39%12.89%煙末原料預(yù)混前22.49%23.19%21.74%22.10%23.33%預(yù)混后14.63%13.17%13.03%15.41%10.28%從結(jié)果可以看出，原料經(jīng)預(yù)混處理后其均勻性得到明顯提升，無論是煙梗、碎片或是煙末，經(jīng)過預(yù)混處理后各項(xiàng)化學(xué)指標(biāo)波動(dòng)程度都明顯減小，達(dá)到了預(yù)混處理的目的。說明原料預(yù)處理工序是是保障產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的必需工序。3本章小結(jié)再造煙葉原料包括了碎片、片煙、把煙、下腳料、長梗、短梗、煙末、煙灰棒，種類繁多，產(chǎn)地各異，含雜程度不一，因此，必須通過原料預(yù)處理，將原料整理為符合工藝配方要求的原料，為產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

第四章浸取關(guān)鍵工藝研究1煙梗物料的提取技術(shù)研究1.1煙梗打碎與解纖工藝對(duì)提取效率的影響研究干燥后的煙梗物料，質(zhì)地緊密，在提取過程中水滲透需要較長時(shí)間，為了提高提取效率，有必要對(duì)煙梗物料進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠扑?，增加與提取液的接觸面積。為了分析煙梗物料形態(tài)對(duì)提取效率的影響，項(xiàng)目設(shè)置了如下處理。樣品A：取100g煙梗原料（平均長度3~5cm），在提取溫度65℃，料液比1：6條件下提取15min。再按料液比1：6加入水，進(jìn)行再次提取，并擠干物料，合計(jì)提取3次，每次15min。對(duì)三次提取后的樣品測定物料中水溶性成分的提取溶出率。樣品B：煙梗原料進(jìn)行干燥后，人工打碎，分離選取1~3cm的煙梗100g，在提取溫度65℃，料液比1：6條件下提取15min。再按料液比1：6加入水，進(jìn)行再次提取，并擠干物料，合計(jì)提取3次，每次15min。對(duì)三次提取后的樣品測定物料中水溶性成分的提取溶出率。樣品C：煙梗原料進(jìn)行干燥后，人工打碎，分離選取1~3cm的煙梗100g，在提取溫度65℃，料液比1：6條件下提取15min。首次提取的物料，加入600mL水，放入食品粉碎機(jī)進(jìn)行破碎解纖1min，打碎后物料按相同條件進(jìn)行再次提取，并擠干物料，按相同條件重復(fù)再提取1次，合計(jì)提取3次后，測定物料中水溶性成分的提取溶出率。上述三種樣品的水溶性成分的提取溶出率測定結(jié)果見表4-1.表4-1解纖前后煙梗物料的可溶性成分提取率比較樣品樣品中總可溶物/%樣品中總不溶物/%渣中可溶物比例/%樣品可溶物提取率/%樣品A樣品B樣品C53.453.453.446.646.646.617.011.08.282.189.292.2表4-1中數(shù)據(jù)表明，長度為3~5cm的煙梗由于堆積體積較大，6倍質(zhì)量的水并不能有效浸沒原料，導(dǎo)致原料的提取效率較低（見圖4-1）。物料破碎到1~3cm后，原料堆積體積減少，浸泡效果改善，物料浸沒表面積提升，因此得率獲得了提升。但由于煙梗表皮有致密的表皮結(jié)構(gòu)，直接提取其提取率仍然達(dá)不到90%以上（見圖4-2）。而樣品C在首次提取后，對(duì)煙梗物料進(jìn)行了破碎解纖，促進(jìn)了煙梗內(nèi)部的化學(xué)成分溶解滲出，其綜合提取物率可以達(dá)到92.2%，具備了較高的提取效率（見圖4-3）。結(jié)合上述研究結(jié)論，提取工段對(duì)于煙梗物料處理要求是：原料破碎為1~3cm的尺寸后進(jìn)入提取工序，在第一次提取后，對(duì)物料進(jìn)行破碎解纖處理，再進(jìn)行后續(xù)提取。圖4-1未破碎煙梗原料照片（長度>3cm）圖4-2破碎煙梗原料照片（長度1~3cm）圖4-3破碎解纖后煙梗原料照片1.2煙梗提取時(shí)間對(duì)提取效率的影響研究1.2.1.單次提取試驗(yàn)取短梗（1~3cm）在65℃、料液比1：6條件下提取1次，提取時(shí)間分別為10min、20min、30min、45min、60min。對(duì)各提取物樣品測定物料中水溶性成分的提取溶出率結(jié)果見表4-2和圖4-4。表4-2單次提取時(shí)間對(duì)煙梗提取率的影響單次提取時(shí)間/min樣品中總可溶物/%樣品中總不溶物/%渣中可溶物比例/%樣品可溶物提取率/%102030456053.453.453.453.453.446.646.646.646.646.639.634.331.530.229.542.954.459.962.363.5圖4-4單次提取時(shí)間對(duì)煙梗提取率的影響由表4-2和圖4-4中數(shù)據(jù)表明，解纖煙梗物料的得率隨著提取物時(shí)間的延長而逐步提高，而在提取時(shí)間達(dá)到30min后，提取率基本持平，因此單次提取時(shí)間一般不應(yīng)高于30min。1.2.2多次提取試驗(yàn)煙梗原料干燥后，人工打碎，分離選取1~3cm的煙梗100g，在提取溫度65℃，料液比1：6條件下提取，分別按單次提取時(shí)間7min、10min、15min、20min、25min進(jìn)行三次提取。首次提取后的物料，加入600mL水，放入食品粉碎機(jī)進(jìn)行破碎解纖1min，打碎后物料按相同條件進(jìn)行再次提取，并擠干物料，按相同條件重復(fù)再提取物1次。合計(jì)提取3次后，測定物料中水溶性成分的提取溶出率結(jié)果見表4-3和圖4-5。表4-3和圖4-5中數(shù)據(jù)表明，在多次提取條件下，煙梗物料的可溶性成分提取得率隨著提取物時(shí)間的延長而逐步提高，在單次提取物時(shí)間15min、合計(jì)提取時(shí)間45min的條件下，提取率可以達(dá)到92.2%，且繼續(xù)延長提取時(shí)間后提取率提升不顯著。因此可以認(rèn)為多次提取工藝條件下，合計(jì)提取時(shí)間以45min為宜。表4-3三次提取時(shí)間對(duì)煙梗提取率的影響三次提取總時(shí)間/min樣品中總可溶物/%樣品中總不溶物/%渣中可溶物比例/%樣品可溶物提取率/%213045607553.453.453.453.453.446.646.646.646.646.614.410.88.27.77.585.389.492.292.792.9圖4-5不同提取溫度對(duì)煙梗提取率的影響1.3煙梗提取溫度對(duì)提取效率的影響研究煙梗原料干燥后，人工打碎，分離選取1~3cm的煙梗100g，在單次提取時(shí)間15min，料液比1：6條件下，分別按提取溫度45℃、55℃、65℃、75℃、85℃進(jìn)行提取。首次提取后的物料，加入600mL水，放入食品粉碎機(jī)進(jìn)行破碎解纖1min，打碎后物料按相同條件進(jìn)行再次提取，并擠干物料，再按相同條件重復(fù)再提取1次。合計(jì)提取3次后，測定物料中水溶性成分的提取溶出率見表4-4和圖4-6。又表4-4和圖4-6中數(shù)據(jù)表明，在提取溫度小于65℃時(shí)，提取溫度對(duì)煙梗原料的提取率有較為顯著的影響，提取率隨著提取溫度的提升而逐漸提高；在提取溫度超過65℃后，物料的可溶性成分提取物率可以達(dá)到90%以上，再進(jìn)一步提升溫度，雖然可以進(jìn)一步提升提取率，但提高幅度較低，且能耗成本較高，工藝的經(jīng)濟(jì)性較差，結(jié)合各項(xiàng)因素，將煙梗的提取溫度定為65℃。表4-4不同提取溫度對(duì)煙梗提取率的影響提取溫度/℃樣品中總可溶物/%樣品中總不溶物/%渣中可溶物比例/%樣品可溶物提取率/%455565758553.453.453.453.453.446.646.646.646.646.615.811.68.27.67.083.688.592.292.893.4圖4-6不同提取溫度對(duì)煙梗提取率的影響1.4煙梗提取料液比對(duì)提取效率的影響研究煙梗原料干燥后，人工打碎，分離選取1~3cm的煙梗100g，在單次提取時(shí)間15min，提取溫度65℃條件下，分別按料液比1：4、1：5、1：6、1：7、1：8進(jìn)行提取。首次提取后的物料，加入和首次提取相同料液比的水，放入食品粉碎機(jī)進(jìn)行破碎解纖1min，打碎后物料按相同條件進(jìn)行再次提取，并擠干物料，再按相同條件重復(fù)再提取1次。合計(jì)提取3次后，測定物料中水溶性成分的提取溶出率，結(jié)果見表4-5和圖4-7。表4-5中數(shù)據(jù)表明，提取料液比對(duì)煙梗原料的提取率較顯著，隨著提取料液比的增大，可溶性成分提取率逐漸提高。在物料提取料液比較小時(shí)，由于溶液不能完全浸沒物料，造成提取效率的較低，而在提取料液比超過1：6后，物料的可溶性成分提取物率提高幅度趨緩，并且對(duì)后續(xù)的濃縮工藝造成能耗負(fù)擔(dān)，綜合各項(xiàng)因素，將煙梗的提取料液比定為1：6。表4-5不同提取料液比對(duì)煙梗提取率的影響提取料液比樣品中總可溶物/%樣品中總不溶物/%渣中可溶物比例/%樣品可溶物提取率/%1:41:51:61:71:853.453.453.453.453.446.646.646.646.646.619.912.18.25.85.578.388.092.294.694.9圖4-7不同提取料液比對(duì)提取率的影響1.5煙梗提取次數(shù)與循環(huán)提取對(duì)提取率的影響研究清水多次提取與逆流多次提取實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見表4-6。表4-6清水多次提取與逆流多次提取實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)說明樣品物料提取次數(shù)提取用水獲得提取液標(biāo)號(hào)清水多次提取樣品第1次物料A加清水1#提取液第2次加清水2#提取液第3次加清水3#提取液第4次加清水4#提取液逆流多次提取樣品第1次物料B加2#提取液5#提取液第2次加3#提取液6#提取液第3次加4#提取液7#提取液第4次加清水8#提取液按表4-6中設(shè)計(jì)多級(jí)清水提取，將煙梗原料（物料A）干燥后，人工打碎，分離選取1~3cm的煙梗100g，在單次提取時(shí)間15min，提取溫度65℃、料液比1：6條件下進(jìn)行物料提取，提取用水為清水。提取次數(shù)分別為1次、2次、3次和4次。物料在提取1次后進(jìn)行破碎解纖后繼續(xù)提取，每次提取后混合物料擠壓脫水完成提取后樣品，測定物料中水溶性成分的提取溶出率，結(jié)果見表4-7和圖4-8。按表4-6中設(shè)計(jì)多級(jí)逆流提取，將梗原料（物料B）干燥后，人工打碎，分離選取1~3cm的煙梗100g，在單次提取時(shí)間15min，提取溫度65℃、料液比1：6條件下進(jìn)行物料提取，提取用水為下一級(jí)提取獲得的提取液，構(gòu)成逆流提取的工藝效果（工藝說明如表2-6）。提取次數(shù)分別為1次、2次、3次和4次。物料在提取1次后進(jìn)行破碎解纖后繼續(xù)提取，每次提取后混合物料擠壓干度為32%。完成提取后樣品，測定物料中水溶性成分的提取溶出率，結(jié)果見表4-8和圖4-9。表4-7清水多次提取對(duì)煙梗提取得率的影響提取次數(shù)樣品中總可溶物/%渣中可溶物比例/%單次可溶物提取率/%累計(jì)可溶物提取率/%第一次第二次第三次第四次53.453.453.453.433.414.88.27.256.328.67.31.056.384.992.293.2圖4-8清水多次提取對(duì)煙梗提取得率的影響表4-8逆流多次提取對(duì)煙梗提取得率的影響提取次數(shù)樣品中總可溶物/%渣中可溶物比例/%單次可溶物提取率/%累計(jì)可溶物提取率/%第一次第二次第三次第四次53.453.453.453.437.820.08.87.846.931.313.41.046.978.291.692.6圖4-9逆流多次提取對(duì)煙梗提取得率的影響上述研究表明，多次提取可以有效增加煙梗原料中總可溶性成分提取率，提取次數(shù)越多，提取率越高，無論是采用清水提取還是循環(huán)提取，通過三次提取后，原料中的可溶性成分提出率都可達(dá)到90%以上，而第四級(jí)提取僅有1.0%左右的有效提取率。因此采用三級(jí)提取是比較合適的提取級(jí)數(shù)選擇。相比較而言，采用清水多次提取的可溶性成分溶出率略高于采用逆流提取的溶出率。但逆流提取各級(jí)之間的分提取率變化幅度分步相對(duì)更均勻，在提取次數(shù)超過三次后，兩者的差距呈現(xiàn)逐漸縮小的趨勢，同時(shí)采用逆流循環(huán)可以顯著降低生產(chǎn)水耗和能耗，且逆流提取的提取液濃度可以達(dá)到10~12%，為后續(xù)的濃縮工序提供了較好的工作條件。綜合來看，采用三級(jí)逆流循環(huán)工藝是比較適合的煙梗原料萃取工藝。1.6蒸梗工藝對(duì)煙梗潤脹的影響1.6.1蒸梗前后對(duì)煙梗物料含水率影響在設(shè)置的蒸梗蒸汽壓力0.78MPa～0.85MPa、出口溫度80℃～85℃、物料流量1000Kg/h工藝條件下，測定的物料含水率見圖4-10和圖4-11。圖4-10蒸梗前煙梗物料含水率圖4-11蒸梗后煙梗物料含水率從圖4-10和圖4-11中可以看出，蒸梗前煙梗物料平均含水率為29.9%,蒸梗后煙梗物料平均含水率為34.4%，煙梗潤漲倍數(shù)為1.15倍，潤漲效果提高了15%。1.6.2蒸梗工藝對(duì)煙梗潤脹效果的影響在設(shè)置的蒸梗蒸汽壓力0.78MPa～0.85MPa、出口溫度80℃～85℃、物料流量1000Kg/h工藝條件下，對(duì)煙梗進(jìn)行處理，通過共聚焦激光掃描顯微鏡觀察蒸梗前后煙梗組織結(jié)構(gòu)及纖維微觀形態(tài)變化的比較結(jié)果見圖4-12和圖4-13。（×100倍）（×100倍）圖4-12蒸梗前煙梗橫切面顯微結(jié)構(gòu)圖圖4-13蒸梗后煙梗橫切面顯微結(jié)構(gòu)圖從圖4-12和圖4-13中可以看出，處理前后煙梗薄壁組織孔徑增大約十倍。由于高溫高濕的作用，煙梗外層組織疏松度增加，易于水分進(jìn)入，增強(qiáng)煙梗整體的潤脹效果，確保后續(xù)煙梗解纖和制漿質(zhì)量的穩(wěn)定。1.6.3蒸梗工藝煙梗提取后的解纖效果的影響在設(shè)置的蒸梗蒸汽壓力0.78MPa～0.85MPa、出口溫度80℃～85℃、物料流量1000Kg/h工藝條件下，對(duì)煙梗進(jìn)行處理，測定處理前后二級(jí)解纖效果，實(shí)物照片見圖4-14和圖4-15；二級(jí)解纖后打漿度測定結(jié)果見表4-9。圖4-14未蒸梗煙梗二級(jí)解纖效果圖4-15蒸梗后煙梗二級(jí)解纖效果表4-9蒸梗處理方式對(duì)梗二級(jí)解纖效果的影響梗二級(jí)解纖打漿度(°SR)梗二級(jí)解纖濕重（g）未蒸梗處理8.010.2蒸梗處理8.09.6從圖4-14和圖4-15可以看出，未經(jīng)過蒸梗的煙梗二級(jí)解纖的效果不理想，煙梗塊較多，蒸梗后的物料解纖后梗塊較少，且絲狀比例較多，物料較均勻。而且蒸梗后的物料顏色較淺，說明蒸梗后物料在提取階段提取的較干凈。從表4-9可以看出，蒸梗后梗二級(jí)解纖再同樣打漿度情況下的濕重降低，說明蒸梗處理后解纖較容易。1.6.4蒸梗工藝對(duì)高濃磨制漿效果的影響對(duì)蒸梗工藝應(yīng)用前后兩種方式下煙草漿料經(jīng)過高濃磨制漿后打漿度進(jìn)行測定，結(jié)果見表4-10。表4-10蒸梗處理方式對(duì)煙草漿打漿度測定結(jié)果煙草漿盤磨后打漿度(°SR)煙草漿盤磨后濕重（g）未蒸梗處理26.75.2蒸梗處理22.85.2從表4-10可以看出，達(dá)到同樣濕重，蒸梗處理后煙草漿盤磨后打漿度下降了3.9°SR，未經(jīng)蒸梗的煙草漿需要盤磨打漿度高，說明蒸梗處理后解纖較容易。1.6.5蒸梗工藝對(duì)成品漿料纖維的影響對(duì)蒸梗工藝應(yīng)用前后兩種方式下煙草漿料經(jīng)過磨漿后的漿料纖維性能進(jìn)行測定，結(jié)果見表4-11、表4-12和表4-13。表4-11蒸梗先后成漿纖維性能測定項(xiàng)目名稱未蒸梗工藝成漿蒸梗工藝成漿纖維百萬根/克2.3722.508平均長度um741787重均長度um12541405平均寬度um31.228.4粗度mg/m0.53390.4905帚化率％1.2611.321切斷纖維％44.6143.58表4-12蒸梗先后成漿纖維重均長度分布的測定序號(hào)纖維重均長度（mm）未蒸梗工藝成漿纖維重均長占比（%）蒸梗工藝成漿纖維重均長度占比（%）1[200-286]8.487.4432[286-409]8.9738.2933[409-585]10.0828.6984[585-836]11.15310.5945[836-1196]12.02713.1826[1196-1710]14.9915.9947[1710-2445]16.13917.9028[2445-3497]14.69615.1459[3497-5000]3.2682.67610[5000->]0.1930.073表4-12蒸梗先后成漿纖維寬度分布的測定序號(hào)纖維寬度（mm）未蒸梗工藝成漿纖維寬度占比（%）蒸梗工藝成漿纖維寬度占比（%）1[5-7]3.144.282[7-10]7.1687.793[10-15]14.49115.864[15-22]15.48315.775[22-31]15.35315.926[31-45]19.52219.507[45-65]17.56515.038[65->]7.2775.85由表4-11、表4-12和表4-13可以看出，蒸梗處理后，成漿纖維的纖維百萬根/克增加5.7%，平均長度增加6.2%，重均長度增加12.0%，帚化率增加4.8%，粗度降低8.1%，平均寬度減小9.0%，切斷纖維減少2.3%；纖維重均長度分布中，{200-585}um短纖維比例減小2.8%，{585-585}中長纖維比例增加3.8%，長纖維減少0.7%，纖維長度分布結(jié)構(gòu)更合理；纖維寬度分布中，寬度較小的比例增加，減少了纖維束的比例。這些說明，通過蒸梗技術(shù)的應(yīng)用，煙梗纖維潤漲效果好，纖維分絲效果好，完整性有提高，有助于基片的性能如吸水性、柔軟性和蓬松度的改善。1.6.6蒸梗工藝對(duì)片基物理性能的變化表4-14蒸梗處理方式對(duì)片基的影響片基厚度（mm)片基定量（g/㎡）片基抗張強(qiáng)度((KN/m)片基吸水性(mm/10min)未蒸梗處理0.1761.80.5416.5蒸梗處理0.1761.70.4219.6從表4-14可以看出，達(dá)到同樣厚度和定量，片基吸水性增加了18.8%，片基抗張強(qiáng)度下降22.2%，片基比較柔軟膨松，有利于涂布液的滲透吸收。1.6.7蒸梗工藝對(duì)梗膏常規(guī)化學(xué)成分和提取率的影響分析蒸梗前后煙梗物料常規(guī)化學(xué)指標(biāo)（水溶性總糖、還原糖、總植物堿、總氮、鉀、氯）的變化，研究蒸梗對(duì)煙梗和梗膏常規(guī)化學(xué)成分的影響以及對(duì)提取率的影響。表4-15蒸梗處理對(duì)煙梗及梗膏的常規(guī)化學(xué)成分及提取率的影響總植物堿%氯%還原糖%總糖%鉀%總氮%提取率%未蒸梗處理0.561.7311.9015.066.731.7840.05%蒸梗處理0.511.5512.6815.846.831.8843.54%未蒸梗處理梗膏1.013.5425.1631.0613.042.53/未蒸梗處理梗膏1.003.7126.0432.0313.022.43/從表4-15可以看出，蒸梗處理后，煙梗和梗膏的還原糖和總糖略增加，其他變化不大，提取率增加2.49%，這與煙梗蒸梗后熱水可溶物更容易溶出有關(guān)。1.6.8蒸梗工藝對(duì)再造煙葉物理性能的影響表4-16蒸梗處理方式對(duì)再造煙葉物理性能的影響再造煙葉厚度（mm)再造煙葉定量（g/㎡）再造煙葉抗張強(qiáng)度((KN/m)再造煙葉吸水性(mm/10min)燃燒速率(mm/s)填充值(cm3/g)未蒸梗處理0.2093.00.5913.100.575.90蒸梗處理0.2093.2.0.4015.270.604.63從表4-16可以看出，蒸梗處理后，再造煙葉的抗張強(qiáng)度、填充值下降，燃燒速率略增加，這與再造煙葉柔軟、膨松性能增加有關(guān)。再造煙葉的吸水性也明顯增加了16.6%，有利于在卷煙配方中使用，提高配伍性。再造煙葉柔軟性以填充值的降低百分比計(jì)算則柔軟性增加21.5%。1.6.9蒸梗工藝再造煙葉感官品質(zhì)的影響應(yīng)用蒸梗工藝的再造煙葉感官質(zhì)量得分比原來增加了0.5分。主要表現(xiàn)在雜氣減少，甜感增加，產(chǎn)品特征較清晰。1.6.10蒸梗工藝再造煙葉產(chǎn)品得率的影響產(chǎn)品得率從平均85%提高到了92%，產(chǎn)品日產(chǎn)量從之前的平均28.5噸提高到了30.5噸，提高了8.8%。2煙碎片物料的提取技術(shù)研究2.1不同尺寸的煙碎片對(duì)提取效率的影響研究在再造煙葉生產(chǎn)過程中使用的煙草原料有多種不同的形態(tài)，目前生產(chǎn)使用煙草原料包括把煙、片煙、煙碎片、煙末，這些原料的不同形態(tài)會(huì)對(duì)提取效率產(chǎn)生影響，同時(shí)物料尺寸的不均勻?qū)罄m(xù)的制漿工藝也帶來不利影響，因此項(xiàng)目對(duì)不同尺寸的煙碎片原料進(jìn)行了破碎與分篩，研究不同尺寸的煙碎片對(duì)提取效率的影響。取1000g片煙原料，干燥后，破碎篩分，獲得尺寸0~3mm、3~6mm和大于6mm三個(gè)不同的尺寸煙碎片樣品。0∽3mm煙碎片3∽6mm煙碎片大于6mm煙碎片圖4-16不同尺寸的煙碎片樣品照片各取100g不同尺寸煙碎片原料，在提取溫度60℃、提取時(shí)間15min、料液比1：6條件下提取，提取后物料擠干到干度為32%，再按料液比1：6加入水，相同條件下再次提取，并擠干物料，合計(jì)提取3次。對(duì)三次提取后的樣品測定物料中水溶性成分的提取溶出率結(jié)果見表4-17.表4-17中數(shù)據(jù)表明，由于煙葉類原料為片狀，水分容易滲透，因此不同尺寸的煙碎片原料的提取物率差異相對(duì)較小，但由于當(dāng)前再造煙葉產(chǎn)品原料中煙末類原料的物料尺寸相對(duì)較小，為了保證進(jìn)入提取的煙草類原料物料尺寸相對(duì)接近，避免造成后續(xù)加工的工藝波動(dòng)，建議對(duì)煙葉類原料提取進(jìn)行適當(dāng)破碎與分選，尺寸控制指標(biāo)為≤6mm。表4-17不同尺寸的煙碎片的可溶性成分提取率比較樣品樣品中總可溶物/%樣品中總不溶物/%渣中殘留可溶物比例/%樣品可溶物提取率/%0~3mm煙碎片3~6mm煙碎片大于6mm煙碎片51.251.251.248.848.848.85.86.27.794.193.792.12.2煙碎片提取時(shí)間對(duì)提取效率的影響研究取100g煙碎片原料在60℃、料液比1：6條件下提取，提取后物料擠干度為32%，再按料液比1：6加入水，進(jìn)行再次提取，并擠干物料，合計(jì)提取3次。各樣品的單次提取時(shí)間分別為7min、10min、15min、20min、30min，合計(jì)提取時(shí)間各自為21min、30min、45min、60min、90min。對(duì)提取后的樣品測定物料中水溶性成分的提取溶出率，結(jié)果見表4-18和圖4-17。表4-18提取時(shí)間對(duì)煙碎片提取率的影響提取時(shí)間/min樣品中總可溶物/%樣品中總不溶物/%渣中殘留可溶物比例/%樣品可溶物提取率/%213045607551.251.251.251.251.248.848.848.848.848.812.39.26.46.05.786.690.393.593.994.2圖4-17提取時(shí)間對(duì)煙碎片提取率的影響表4-18和圖4-17中數(shù)據(jù)表明，在多次提取條件下，煙碎片原料水溶性成分的提取率隨著時(shí)間的延長而逐步提高。在單次提取物時(shí)間15min、合計(jì)提取時(shí)間45min的條件下，提取率可以達(dá)到93.5%，且時(shí)間超過45min后，提取率上升不明顯。因此45min是相對(duì)適合的提取時(shí)間條件。2.3煙碎片提取溫度對(duì)提取效率的影響研究取100g煙碎片原料，分別在提取溫度40℃、50℃、60℃、70℃、80℃的條件，按料液比1：6提取，提取后物料擠干度為32%，再按料液比1：6加入水，進(jìn)行再次提取，并擠干物料，合計(jì)提取3次。提取后的樣品測定物料中水溶性成分的提取溶出率，結(jié)果見表4-19和圖4-18。表4-19不同提取溫度對(duì)煙碎片提取率的影響提取溫度/℃樣品中總可溶物/%樣品中總不溶物/%渣中殘留可溶物比例/%樣品可溶物提取率/%405060708051.251.251.251.251.248.848.848.848.848.811.87.16.44.94.787.292.793.595.195.3圖4-18不同提取溫度對(duì)煙碎片提取率的影響上述數(shù)據(jù)表明，提取溫度對(duì)煙碎片原料的提取率有較顯著的影響，在提取溫度超過60℃后，物料的可溶性成分提取物率可以達(dá)到93%以上，進(jìn)一步提高提取溫度對(duì)于提取率的影響不再顯著。由于煙碎片原料中含有大量的香氣成分，而這些香氣成分在溫度過高時(shí)可能損失，為了進(jìn)一步評(píng)價(jià)提取溫度對(duì)再造煙葉產(chǎn)品感官質(zhì)量的影響，對(duì)不同溫度提取的煙草碎片提取物進(jìn)行濃縮，濃縮液按40%涂布率涂布到相同再造煙葉基片上，對(duì)不同樣品進(jìn)行感官評(píng)吸。結(jié)果如表4-20所示。表4-20不同提取溫度對(duì)煙碎片提取物感官質(zhì)量的影響提取溫度/℃提取物感官質(zhì)量評(píng)吸結(jié)果40℃煙氣濃度大、香氣較充足、雜氣小、稍有刺激，微小有殘留50℃煙氣濃度大、香氣較充足、雜氣小、稍有刺激，微小殘留60℃煙氣濃度較大，香氣較充足、雜氣小，稍有刺激，微有殘留70℃煙氣濃度偏低，有香氣，透發(fā)性較差，雜氣較小，有刺激，殘留明顯80℃煙氣濃度偏低，香氣單薄，透發(fā)性較差，缺乏滿足感、有木質(zhì)雜氣，有刺激，口腔殘留明顯，余味不良結(jié)果表明在40℃~60℃條件下提取的到提取物感官質(zhì)量相對(duì)較好，當(dāng)提取溫度達(dá)到70℃及以上后，提取物的感官質(zhì)量下降。因此，綜合提取率及提取物感官質(zhì)量評(píng)吸結(jié)果，建議煙碎片原料的提取工藝溫度控制為60℃。2.4煙碎片提取料液比對(duì)提取效率的影響研究取100g煙碎片原料，在提取溫度60℃、單次提取時(shí)間15min條件下，分別按料液比1：4、1：5、1：6、1：7、1：8進(jìn)行提取，提取后物料擠干度為32%，再按相同的料液比條件下加入水，進(jìn)行再次提取，并擠干物料，合計(jì)提取3次。對(duì)三次提取后的樣品測定物料中水溶性成分的提取溶出率，結(jié)果見表4-21和圖4-19。表4-21不同提取料液比對(duì)煙碎片提取率的影響料液比樣品中總可溶物/%樣品中總不溶物/%渣中殘留可溶物比例/%樣品可溶物提取率/%1:451.248.817.979.21:551.248.811.887.21:651.248.86.493.51:751.248.85.894.11:851.248.85.494.6圖4-19不同提取料液比對(duì)提取率的影響表4-21和圖4-19中數(shù)據(jù)表明，提取料液比對(duì)煙碎片原料的提取率有顯著影響，隨著提取料液比的提升可溶性成分提取率逐漸提高。在提取料液比超過1：6后，物料的可溶性成分提取物率可以達(dá)到93%以上，再進(jìn)一步提升料液比，雖然可以進(jìn)一步提升提取率，但提高幅度較低，并且對(duì)后續(xù)的濃縮工藝造成能耗負(fù)擔(dān)，綜合考慮，煙碎片適合提取料液比為1：6。2.5提取次數(shù)與循環(huán)提取對(duì)提取率的影響研究試驗(yàn)A：取100g煙碎片在提取溫度60℃、提取用水為清水，料液比1：6條件下單次提取時(shí)間15min，提取次數(shù)分別為1次、2次、3次和4次，每次提取后混合物料擠干度為32%。對(duì)提取后的樣品測定物料中水溶性成分的提取溶出率，結(jié)果見表4-22圖4-20。表4-22清水多次提取對(duì)煙碎片提取得率的影響提取次數(shù)樣品中總可溶物/%渣中殘留可溶物比例/%樣品可溶物提取率/%累計(jì)可溶物提取率/%第一次51.230.159.059.0第二次51.210.230.289.2第三次51.26.44.393.5第四次51.24.81.795.2圖4-20清水多次提取對(duì)煙碎片提取得率的影響試驗(yàn)B：取100煙碎片在提取溫度65℃、提取用水為下一級(jí)提取獲得的提取液，構(gòu)成逆流提取的工藝效果，在料液比1：6條件下單次提取時(shí)間15min，提取次數(shù)分別為1次、2次、3次和4次，每次提取后混合物料擠干度為32%。對(duì)提取后的樣品測定物料中水溶性成分的提取溶出率，結(jié)果見表4-23圖4-21。表4-23逆流多次提取對(duì)煙碎片提取得率的影響提取次數(shù)樣品中總可溶物/%渣中殘留可溶物比例/%樣品可溶物提取率/%累計(jì)可溶物提取率/%第一次51.234.948.948.9第二次51.215.034.383.2第三次51.26.89.893.0第四次51.25.51.494.4圖4-21逆流多次提取物對(duì)煙碎片提取得率的影響由表4-22、表4-23、圖4-20、圖4-21多次提取可以顯著的增加煙碎片原料總可溶性成分的提取率，提取次數(shù)越多，提取率越高。同煙梗原料一樣，通過三次提取后，原料中的可溶性成分提出率都可達(dá)到93%以上，因此采用三級(jí)提取是比較合適的提取級(jí)數(shù)選擇。同時(shí)逆流循環(huán)提取對(duì)于煙碎片原料同樣適用。3不同固液分離技術(shù)對(duì)提取率的影響將煙梗和煙末按4：6的比例混合提取后分別采用單螺旋擠漿機(jī)、雙螺旋擠漿機(jī)、雙輥擠漿機(jī)、高速離心機(jī)進(jìn)行固液分離，將相同干度的漿料經(jīng)過不同固液分離設(shè)備后，檢測其出漿干度，結(jié)果見表4-24和物料中水溶性成分的提取溶出率，結(jié)果見表4-25。表4-24不同固液分離設(shè)備的分離結(jié)果數(shù)據(jù)不同設(shè)備單螺旋擠漿機(jī)雙螺旋擠漿機(jī)雙輥擠漿機(jī)高速離心機(jī)進(jìn)漿干度/%14.314.314.314.3出漿干度/%31.729.735.432.5表4-25不同固液分離設(shè)備在三次逆流提取條件下的使用效果不同設(shè)備單螺旋擠漿機(jī)雙螺旋擠漿機(jī)雙輥擠漿機(jī)高速離心機(jī)物料總可溶性成分/%52.152.152.152.1可溶性成分溶出率/%92.189.194.292.0試驗(yàn)研究結(jié)果表明，擠干度與原料中可溶性成分的提取率呈正相關(guān)關(guān)系，擠干度越高，提取率越高。試驗(yàn)的4種固液分離設(shè)備的出漿干度有所差別，其中雙輥擠漿機(jī)具備最高的擠干度35.4%。在擠干度達(dá)到30%以上的條件下，樣品的可溶性成分溶出率可達(dá)到90%以上。其中使用雙輥擠漿機(jī)時(shí)原料的最終提取率可以達(dá)到94.2%。同時(shí)由于雙輥擠漿機(jī)擠壓過程不會(huì)造成纖維切斷，減少細(xì)小纖維產(chǎn)生，有利于后續(xù)制漿工藝，因此研究推薦使用雙輥擠漿機(jī)。4本章小結(jié)1）由于煙梗和煙碎片原料的物料性狀差異與提取物的理化組成的差別，為了能夠針對(duì)不同特性物料實(shí)現(xiàn)不同的提取工藝條件，并方便提取物靈活的配方應(yīng)用，建議煙梗和煙碎片物理采用各自分開提取的工藝模式。不過也可根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要，進(jìn)行混合提取。2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，三級(jí)逆流萃取在保證原料萃取效率的同時(shí)，可以降低生產(chǎn)用水與能耗，煙梗和煙碎片原料都適合采用這一工藝模式。3）原料的投料尺寸對(duì)于提取效率的提升與工藝效果的穩(wěn)定有顯著影響，建議對(duì)煙梗物料破碎為1~3cm后進(jìn)行提取，在完成一級(jí)提取后，進(jìn)行破碎解纖處理再進(jìn)入后續(xù)提?。欢鴮?duì)于煙葉原料，建議進(jìn)行破碎與分選，控制物料尺寸≤6mm。4）煙梗原料的適合萃取工藝條件參數(shù)為：提取溫度65℃、提取時(shí)間45min、提取料液比1：6；煙碎片原料的適合萃取工藝條件參數(shù)為：提取溫度60℃、提取時(shí)間45min、提取料液比1：6。5）煙梗與煙末原料的擠干干度需要盡可能提高，建議使用雙輥擠漿設(shè)備進(jìn)行物料的固液分離處理，也可采用其它設(shè)備。

第五章制漿關(guān)鍵工藝研究1低濃打漿對(duì)煙梗和煙末纖維質(zhì)量的影響不同打漿度對(duì)煙梗和煙末纖維質(zhì)量的測定見表5-1所示表5-1不同打漿度下煙梗和煙末纖維的質(zhì)量原料打漿度/°SR纖維長度/mm纖維寬度/μm纖維粗度/(mg/m)纖維總數(shù)/pcs細(xì)小纖維含量/%煙梗漿250.7323.161.091230949.54300.6322.890.981617654.30350.4522.031.063085667.93煙末漿500.4523.398.14404066.20550.3423.267.46673567.41600.2223.045.94848670.71由表5-1可以看出，隨著打漿度的提高，煙梗纖維長度與寬度均呈下降的趨勢，其中纖維長度下降的幅度較大，當(dāng)打漿度從25°SR提高到35°SR時(shí)，纖維長度下降38.35%。漿料中細(xì)小纖維的含量某種程度上可以反映打漿方式和打漿強(qiáng)度對(duì)纖維的作用效果。隨著打漿度的提高，細(xì)小纖維含量不斷增加，細(xì)小纖維的產(chǎn)生一方面是由于打漿過程的切斷作用，另一方面是纖維細(xì)胞表皮層剝離脫落的碎片。細(xì)小纖維含量的增加不僅會(huì)影響紙機(jī)的抄造，還會(huì)對(duì)網(wǎng)下白水造成污染，加大白水處理的難度，因此在打漿過程中要避免細(xì)小纖維的過多產(chǎn)生。對(duì)煙末漿來說，纖維長度、寬度、粗度均隨著打漿度的提高而下降，其中下降幅度最大的是纖維粗度，當(dāng)打漿度從50°SR提高到60°SR時(shí)，纖維粗度下降24.11%。細(xì)小纖維含量則隨著打漿度的提高不斷增加。同時(shí)，從表2-21中還可以看出，與煙梗漿的細(xì)小纖維含量相比，煙末漿的細(xì)小纖維含量較高，這主要是因?yàn)闊熌┡c煙梗的組織結(jié)構(gòu)不同，煙末大部分是由薄壁細(xì)胞組成，若過度打漿必然造成細(xì)小纖維含量急劇上升，因此煙末漿需輕度打漿。2高濃打漿對(duì)煙梗和煙末纖維的影響高濃條件下不同打漿度對(duì)煙梗和煙末纖維質(zhì)量的測定見表5-2。由表5-2顯示，高濃條件下煙梗和煙碎片打漿后的質(zhì)量變化規(guī)律與低濃條件下基本一致。都是隨叩解度的提高，各項(xiàng)指標(biāo)隨之降低。表5-2不同打漿度對(duì)煙梗和煙末纖維質(zhì)量的影響原料打漿度/°SR纖維長度/mm纖維寬度/μm纖維粗度/(mg/m)纖維總數(shù)/pcs細(xì)小纖維含量/%煙梗漿250.7625.8003.172502642.95300.6325.3702.774618553.61350.5724.5402.028924365.12煙末漿500.4925.8508.099224545.65550.3725.0457.329259957.83600.3024.7356.146316870.09由表5-1和表5-2對(duì)比分析可以看出，從漿料的纖維形態(tài)上來說，高濃打漿可使纖維受到的切斷作用較小，纖維的長度能得到較好的保護(hù)，在相同的打漿度下，經(jīng)過高濃打漿得到的煙梗漿的纖維寬度、粗度均要高于低濃打漿，同時(shí)細(xì)小纖維的含量較少；但相比于低濃打漿，高濃打漿纖維總數(shù)明顯低于低濃打漿。3混合打漿條件下不同打漿度對(duì)基片物理性能的影響混合打漿條件下不同打漿度對(duì)基片物理性能的影響結(jié)果見表5-3及圖5-1。表5-3不同打漿度對(duì)基片物理性能的影響打漿度/°SR松厚度/（cm3/g）抗張強(qiáng)度/（kN/m）吸水值/（g/m2）303.070.40150.16352.510.43153.07402.410.51168.35452.340.57158.96圖5-1不同打漿度基片物理性能的變化趨勢從表5-3中可以看出，隨著打漿度的提高，基片的抗張強(qiáng)度呈上升趨勢，而松厚度呈下降趨勢，這可能是由于隨著打漿的不斷進(jìn)行，纖維細(xì)胞不斷被切斷、撕裂，其暴露出來的羥基也越來越多，纖維之間的結(jié)合也越來越緊密，因此抗張強(qiáng)度也隨之增加。吸水值的大小在一定程度上可以反映基片在涂布過程中對(duì)涂布液的吸收性能，因此，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，應(yīng)盡可能地增大基片的吸水值，從而提高涂布率。吸水值方面，隨著打漿度的提高，吸水值呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，可能是由于隨著打漿度的提高，纖維分絲帚化程度及細(xì)小纖維增多，導(dǎo)致更多的羥基暴露，從而使吸水性能得到提高，而當(dāng)叩解度超過40°SR時(shí)隨著細(xì)小纖維的不斷增多導(dǎo)致基片致密從而使吸水性呈下降趨勢。綜上所述，由于叩解度由35°SR變化為40°SR時(shí)，松厚度相對(duì)變化較小，而抗張強(qiáng)度相對(duì)較高，故建議低濃混合打漿打漿度控制在40°SR左右。4分開打漿條件下不同叩解度對(duì)基片物理性能的影響將煙梗與煙末分別打漿后，收集不同打漿度的漿料，按照煙梗：煙末=5：5的比例之后進(jìn)行配制后抄片，得到不同打漿度的基片，各種基片的物理性能測定結(jié)果見表5-4所示。表5-4不同基片物理指標(biāo)的對(duì)比分析煙梗打漿度°SR煙末打漿度°SR混合后漿料叩解度°SR松厚度（cm3/g）抗張強(qiáng)度（kN/m）吸水性（g/m2）2550332.880.42148.292555342.750.41148.972560352.600.42150.733050372.570.43152.683055382.570.44153.313060402.540.46153.573550412.440.50158.203555422.390.51156.053560442.310.55155.49由表5-4可以看出，隨著漿料打漿度的提高，基片松厚度呈下降的趨勢，且下降幅度較大；抗張強(qiáng)度隨著打漿度的提高有所上升，而吸水性略有上升，變化較平緩。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因可能是，最低打漿度的漿料是由最低打漿度的煙梗和煙末配比而得到的，這時(shí)候煙梗與煙末都沒有得到充分的分絲帚化，暴露的羥基最少，漿料之間的結(jié)合力較小，其抗張強(qiáng)度是最小的，但此時(shí)基片的松厚度卻是最大的；同時(shí)，最高打漿度的漿料是最高打漿度的煙梗與最高打漿度的煙末配比而成的，這時(shí)不僅纖維都得到了充分的分絲帚化，而且纖維的切斷作用也是最大的，漿料中的細(xì)小組分也是最多的，這些細(xì)小組分在抄造的過程中能填充在長纖維之間，使纖維彼此靠近，結(jié)合力增大，所以抗張強(qiáng)度也是最大的，但是纖維交織的過于緊密使基片的緊度增大，松厚度相應(yīng)的就降低。綜合松厚度、抗張強(qiáng)度及吸水性三個(gè)指標(biāo)對(duì)基片質(zhì)量影響的重要程度，可以得出，混合后漿料叩解度為40°SR時(shí)，基片的質(zhì)量較優(yōu)。5相同扣解度（40°SR）條件下分開打漿和混合打漿對(duì)打漿后纖維形態(tài)的影響混合打漿與分開打漿得到的漿料的纖維形態(tài)如圖5-2所示，分開打漿 混合打漿圖5-2分開打漿與混合打漿的纖維形態(tài)圖從圖5-2中可以看出，兩種漿料的打漿度均為40°SR的條件下兩種打漿過程并不會(huì)對(duì)纖維的形態(tài)產(chǎn)生較大的影響。6相同扣解度（40°SR）條件下分開打漿和混合打漿對(duì)基片質(zhì)量的影響對(duì)打漿度都為40°SR的兩種漿料抄造的基片物理性能進(jìn)行測定結(jié)果見表5-5。表5-5分開打漿與混合打漿基片物理性能的比較打漿過程松厚度/（cm3/g）抗張強(qiáng)度/（kN/m）吸水值/（g/m2）分開打漿混合打漿2.542.410.460.51153.57158.96由表5-5可以看出，不管是分開打漿還是混合打漿都不會(huì)對(duì)基片的物理性能產(chǎn)生太大的影響，因此，這兩種打漿過程都可抄造出符合質(zhì)量要求的基片。7本章小結(jié)在低濃打漿過程中，煙梗、煙末分開磨漿之后再混合與煙梗煙末直接混合磨漿對(duì)基片吸水值與抗張強(qiáng)度具有一定的不利影響，同時(shí)分開磨漿要消耗更多的能量。但不管是分開打漿還是混合打漿，低濃打漿還是高濃打漿，在纖維質(zhì)量上都有利弊，但對(duì)基片質(zhì)量不產(chǎn)生顯著影響，因此企業(yè)可根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的需要，選擇合適的打漿方式。不過不管選用哪種打漿模式，打漿度宜控制在40°SR左右。

第六章提取液濃縮關(guān)鍵工藝研究1提取液中懸浮物含量對(duì)濃縮液粘度的影響取6.0Kg煙草提取液（來源于河南卷煙工業(yè)煙草薄片有限公司生產(chǎn)線，ZY-01產(chǎn)品，原料中梗末比為5:5，固含量為：10.50%）分別采用不同的離心速率除去部分懸浮物，離心速率參數(shù)分別為2000rmp、3000rmp、4000rmp、5000rmp、6000rmp，離心時(shí)間為3min。檢測離心后的提取液中懸浮物的含量，測定結(jié)果見表6-1,。將不同懸浮物的含量的提取液在70℃條件下濃縮至26.0°Bé，分別測定濃縮液粘度(采用brookfield粘度儀測定濃縮液的粘度，測試條件為：61#轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50rmp，測量溫度為：50℃)，結(jié)果見表6-1。繪制出提取液懸浮物含量與濃縮液粘度的關(guān)系圖見圖6-1。表6-1提取液中懸浮物含量對(duì)濃縮液粘度的影響提取液中懸浮物含量（%）濃縮液粘度（cps）0.7275.50.5262.80.3057.00.2124.00.2024.00.1924.0從表6-1和圖6-1可以發(fā)現(xiàn)，懸浮物含量對(duì)濃縮液的粘度有較大的影響，懸浮物含量愈高，濃縮液粘度越大。當(dāng)懸浮物含量由0.72%降為0.21%時(shí)，濃縮液的粘度由75.5cps降至24.0cps，但當(dāng)懸浮物含量進(jìn)一步降低時(shí)，濃縮液的粘度變化不明顯，趨于穩(wěn)定。因此可以認(rèn)為，在一定范圍內(nèi)，懸浮物的含量與濃縮液粘度有較強(qiáng)的正相關(guān)性；在實(shí)際生產(chǎn)過程中，應(yīng)將提取液中懸浮物的含量控制在0.21%以下，以保證濃縮液物理質(zhì)量（粘度）的穩(wěn)定。圖6-1提取液懸浮物含量與濃縮液粘度的關(guān)系2濃縮溫度對(duì)濃縮液粘度的影響分別取6.0Kg提取液（取自河南卷煙工業(yè)煙草薄片有限公司生產(chǎn)線，產(chǎn)品型號(hào)為：ZY-02，懸浮物含量為0.20%）在不同的濃縮溫度（47℃，57℃，74℃，84℃）下進(jìn)行濃縮至26.0°Bé，濃縮時(shí)間控制在6-8h。采用brookfield粘度儀測定濃縮液的粘度，測試條件為：61#轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50rmp，測量溫度為：50℃。測定結(jié)果見表6-2。表6-2濃縮溫度與濃縮液粘度的關(guān)系濃縮溫度（℃）粘度（Cps）4734.65772.674100.085105.0從表6-2和圖6-3可以發(fā)現(xiàn)，濃縮液的粘度與溫度有較強(qiáng)的正相關(guān)性，隨著濃縮溫度的增加，濃縮液粘度呈上升的趨勢。實(shí)驗(yàn)中濃縮液的粘度由47℃的34.6cps升至85℃的105.0cps，增加了203.5%，這可能是由于在較高的濃縮溫度下，提取液中一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致濃縮液體系粘度的增大。圖6-2濃縮溫度對(duì)濃縮液粘度的影響3濃縮液儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)其粘度的影響將取自河南卷煙工業(yè)煙草薄片有限公司的煙草濃縮液（ZY-2產(chǎn)品，梗末比為5：5，密度為26.0Be○）分別在4℃，25℃，50℃，65℃條件下存儲(chǔ)一段時(shí)間后，分析其粘度的變化，其中25℃，50℃，65℃存儲(chǔ)過程中不斷攪拌。采用brookfield粘度儀測定濃縮液的粘度，測試條件為：61#轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為50rmp，測量溫度為：50℃。結(jié)果見表6-3、表6-4和表6-5以及圖6-3、圖6-4和圖6-5.表6-3存儲(chǔ)溫度4℃條件下濃縮液存儲(chǔ)時(shí)間與粘度的變化存儲(chǔ)時(shí)間/d01d2d5d7d粘度/Cps54.053.553.747.452.6圖6-3存儲(chǔ)溫度4℃條件下濃縮液存儲(chǔ)時(shí)間與其粘度的關(guān)系從表6-3和圖6-3可知，濃縮液在4℃低溫存儲(chǔ)7天后，濃縮液的粘度變化不明顯，基本在50cp左右，因此可以初步認(rèn)為低溫存儲(chǔ)對(duì)濃縮液的粘度變化不顯著。濃縮液在25℃存儲(chǔ)條件下，粘度的變化如表6-4和圖6-4所示，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，濃縮液的粘度隨著存儲(chǔ)時(shí)間的增加呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢，由54.0cps降低到43.5cps，降低約19.4%。表6-4存儲(chǔ)溫度25℃條件下濃縮液存儲(chǔ)時(shí)間與粘度的變化存儲(chǔ)時(shí)間/h048122448粘度/Cps54.053.651.748.648.243.5圖6-4存儲(chǔ)溫度25℃條件下濃縮液存儲(chǔ)時(shí)間與其粘度的關(guān)系表6-5濃縮液存儲(chǔ)時(shí)間與粘度的變化存儲(chǔ)時(shí)間/h0246810粘度/Cps（50℃）53.451.047.149.346.353.7粘度/Cps（65℃）50.057.154.957.357.656.8圖6-5濃縮液存儲(chǔ)時(shí)間對(duì)其粘度的影響從表6-58和圖6-5可以看出濃縮液在50℃，65℃攪拌的狀態(tài)下存儲(chǔ)0-10h粘度的變化，粘度變化不顯著，基本穩(wěn)定在50.0cps左右，因此可以認(rèn)為在該溫度下，濃縮液粘度較為穩(wěn)定。4本章小結(jié)1）生產(chǎn)過程中應(yīng)嚴(yán)格控制濃縮溫度，以保證濃縮液粘度的穩(wěn)定，同時(shí)也應(yīng)結(jié)合濃縮設(shè)備性能，盡量選取較低的濃縮溫度，以降低濃縮液的粘度，為后續(xù)涂布工序提供低粘度涂布液。2）濃縮液低溫存儲(chǔ)時(shí)間不宜超過7天，保溫存儲(chǔ)時(shí)間10小時(shí)。

第七章涂布液凈化關(guān)鍵工藝研究1涂布液隨時(shí)間變化相關(guān)物化性質(zhì)的測定結(jié)果在金閩公司生產(chǎn)現(xiàn)場，每隔2小時(shí)取涂布機(jī)槽內(nèi)涂布液500mL，在20℃溫度條件下測試了含渣量、粘