不同切丝模式对烟丝结构及卷烟掉火头的影响

刁立秋

摘 要：本文以我公司某纯叶丝品牌配方烟叶为原料，研究不同定长刀片切丝对烟丝结构及卷烟掉火头的影响，旨在探明烟支的适宜烟丝结构，为卷烟制丝工艺优化提供参考。

关键词：定长切丝；烟丝结构；掉火头；切丝模式

引言

卷烟在抽吸过程中，因吸烟者习惯性对烟支进行瞬间弹动或抖动，使燃烧烟头出现分离或明显断裂现象（简称掉火头），而燃烧烟头掉落问题一直是困扰卷烟企业多年的难题之一，也严重影响了消费者对产品的體验。烟支在燃烧过程中，卷烟纸与烟丝合成一体共同燃烧，对卷烟火头掉落存在一定影响。前人的研究多集中在卷烟燃吸过程中卷纸透气度和助燃剂等因素对掉火头现象影响方面，但针对不同切丝模式对各工序烟丝结构及掉火头现象影响的研究鲜见报道，而切丝作为卷烟生产过程中的关键工序，其对烟丝质量的稳定性和均匀性可产生直接影响；研究表明，40mm定长刀片切丝对长丝与中短丝比例的均匀性有所改善。

1.材料与方法

1.1试验材料

供试材料为我烟草公司某品牌纯叶丝配方烟叶及其卷制烟支。烟丝的中下部烟叶占90%（中部烟叶达75%），叶片结构疏松，燃烧性较好。

1.2试验设计

根据刀片规格不同将试验设为30mm错刃刀片切丝、40mm错刃刀片切丝和平板刀片（CK）切丝3种切丝模式（处理），每处理设置10个生产批次，每批次均在切丝机出口、烘丝机出口、贮丝柜和烟枪出口各工序处分别取3组样品进行烟丝结构筛分。所有批次烟丝均在同一台卷制机上进行烟支卷制，每批次分别取500支样品进行掉火头率检测。试验于2015年12月在贵阳卷烟厂制丝线的C线SD504旋转式切丝机上进行切丝，生产环境及检测条件均按工艺标准要求执行。

1.3指标检测

1.3.1烟支掉火头率

采用烟支燃烧落锥测试仪进行检测。其中，弹击器的弹力为4.710kg？f，弹击器的冲击力为9.420～14.13kg·f·m/s。

1.3.2烟丝结构分级标准

采用7层分选筛进行烟丝结构筛分。其中，1～2层为长丝，烟丝≥4.75mm；3～5层为中丝，烟丝长为2.00～4.75mm；6层为短丝，烟丝长为1.00～2.00mm；7层及以下为烟末，烟丝≤1.00mm。各等级烟丝筛选后分别进行称重，并计算比率。

1.4数据统计分析

用Excel 2007及SPSS19.0统计软件，并参照区靖祥等[10-11]方法进行数据统计分析。

2.结果与分析

2.1不同切丝模式下各工序烟丝的结构

由表1可以看出，不同切丝模式对卷烟各工序烟丝长丝率、中丝率、短丝率和烟末率的影响达极显著。在3种切丝模式下，切丝、烘丝、贮丝和烟枪出口工序的烟丝结构存在显著差异，且各工序均以平刀切丝模式的长丝率最高，分别为51.40%、45.99%、43.57%和33.94%；显著高于30mm错刃定长刀片（30.01%、24.99%、21.53%和8.81%）和40mm错刀定长刀片（30.70%、25.20%、21.14%和12.13%）切丝；中丝率为40mm错刃定长刀片切丝>30mm错刃定长刀片切丝>平刀切丝；短丝率及烟末率均为30mm错刃定长刀片切丝>40mm错刃定长刀片切丝>平刀切丝。说明，30mm错刃定长刀片切丝与40mm错刃定长刀片切丝均能有效降低烟丝的长丝率。因此，提高中丝率和短丝率可有效改善烟丝的均匀性，但烟末率约有增加，并以30mm错刃定长刀片切丝的烟末率最高。

2.2不同切丝模式卷烟的掉火头率

由表2看出，平刀切丝烟支的掉火头率最高，达98.25%，掉火头现象严重；30mm错刃定长刀片切丝第2，为34.86%；40mm错刃定长刀片切丝最低，为17.67%。说明，利用30mm和40mm错刃定长刀片切丝对烟支的掉火头现象有所改善，且以40mm错刃定长刀片切丝对烟支掉火头率的改善效果最明显。

2.3各工序烟丝结构与掉火头率的相关性

由表3可知，各工序烟丝结构与烟支掉火头率的相关性均达极显著（P<0.01）。其中，切丝、烘丝、贮丝和过烟枪各工序的长丝率与烟支掉火头率呈极显著正相关（P<0.01），相关系数分别为0.937、0.946、0.956和0.922。说明，≥4.75mm的长烟丝越多，烟支的掉火头现象越严重。中丝率、短丝率及烟末率与烟支的掉火头率均呈极显著负相关（P<0.01），并以烟末率与烟支掉火头率的相关系数最小，分别为-0.482、-0.701、-0.681和-0.680；且烟丝通过烟枪的中丝率与烟支掉火头率的相关系数（-0.882）高于短丝率与烟支掉火头率的相关系数（-0.662）绝对值。因此，提高烟丝中丝比例可改善烟支的掉火头现象，且随着<4.75mm烟丝含量的增加烟支的掉火头率呈下降趋势。

3.结语

研究结果表明，不同切丝模式对各工序烟丝结构的影响显著，30mm错刃定长刀片切丝和40mm错刃定长刀片切丝与传统平板刀片切丝模式相比，能有效降低其长丝率，提高中短丝率和烟末率，改善长烟丝与中短烟丝比例的均匀性，但存在一定程度的造碎。其中，40mm错刃定长刀片切丝模式主要提高中烟丝比例，30mm错刃定长刀片切丝模式主要提高短烟丝比例。说明，不同定长刀片切丝是调整烟丝结构的有效途径。相关性分析结果显示，各工序烟丝结构与掉火头率的相关性均达极显著水平。

参考文献：

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[2]刘民昌，李斌，银董红，等.卷烟燃烧锥温度分布的表征方法[J].烟草科技，2012（12）：9-12.