二次润叶工艺参数对打叶质量的影响研究

李方新，尼奇峰，王泽理

（甘肃烟草工业有限责任公司，甘肃 兰州 730050）

打叶复烤是各卷烟工业所调烟叶的前沿加工厂，好的打叶质量可有效提高烟叶整体品质和卷烟加工品质[1]。作为连接烟叶原料和卷烟加工的重要环节，打叶复烤过程关系到整个卷烟工业可持续、健康和稳定的发展，尤其是随着中式卷烟的不断发展，对打叶复烤后的成品片烟质量提出了更高的要求[2]。

水分、温度及控制指标在整个打叶复烤厂生产中占有极其重要的地位，是重要的评价和控制指标[3]。尤其是预处理段的润叶工序，为后续加工提供符合要求的原料，对后续打叶质量具有很大的影响。

打叶工序是控制大片率、提高中片率、降低小片率、提高长梗率的重要工序，合理的叶片结构已成为卷烟工业对片烟结构的新要求[4]。随着打叶复烤技术的提高，叶片结构品质得到不断的提高，但成品片烟结构稳定性有待进一步提高[5]。本研究通过对二次润叶机参数指标中的打叶指标大中片率、碎片率、叶中含梗率、粗梗率4 个指标间的影响进行评价研究，找出各参数对不同指标的影响作用，为二次润叶工序烟叶水分温度的合理控制提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

复烤厂打叶复烤车间卷烟工业所调原料混打烟叶，流量6.0 T/h，车间温度28 ℃，车间相对湿度为65%。

1.2 试验仪器

FSJ-114 型植物样本粉碎机（河南扶沟科学仪器厂）；CPT 2808 型秒表（深圳市博迅达电子有限公司）；TQM23003 型便携式温度仪（深圳市迪特爱投资发展有限公司）；DHG-9145A 型电热鼓风干燥箱（上海一恒科技有限公司）；AL294 型电子天平（感量0.000 1 g，梅特勒—托利多仪器有限公司）。

1.3 试验设计及方法

试验采用L8（27）[6]进行5 因素2 水平正交设计（表1—表2），其中前汽压力（kPa）设88、60 两个水平；后汽压力（kPa）设73、50 两个水平；滚筒转速（Hz）设27、35 两个水平；热风风机转速（Hz）设40、30 两个水平；加热器压力（kPa）设45、60 两个水平；试验结果采用SPSS 16.0 统计分析软件进行极差和方差分析。

表2 试验方案

试验测定打叶指标包括：大中片率，碎片率，叶中含梗，粗梗。

2 结果与分析

2.1 不同因素水平对大中片率的影响

不同因素水平对大中片率的影响（表3）。结果表明，RA×B>RD>RB×E>RB>RA>RE>RC。方差分析结果表明，前汽与后汽压力交互作用的P 值为0.012 7，接近极显著水平。

表3 试验结果分析（大中片率）

由因素A、B 的二元素（表4）可知其优水平组合为A2B1或A1B2，结合大中片率趋势图（图1），确定优方案为A2B1C1D1E1，即前汽压力为60 kPa，后汽压力为73 kPa，滚筒转速为27 Hz，热风风机转速40 Hz，加热器压力45 kPa 或A1B2C1D1E1，即前汽压力为88 kPa，后汽压力为50 kPa，滚筒转速为27 Hz，热风风机转速40Hz，加热器压力45 kPa。

图1 大中片率趋势图

表4 因素A、B 的二元表（%）

2.2 不同因素水平对碎片率的影响

不同因素水平对碎片率的影响（表5）。极差分析结果表明，RAB>RD>RC>RB>RA>RB×E>RE。方差分析结果表明，前汽与后汽压力交互作用的P 值为0.049 4，达到显著水平。

表5 试验结果分析（碎片率）

由因素A、B 的二元素（表6）可知其优水平组合为A2B1或A1B2，结合碎片率趋势图（图2），确定优方案为A2B1C1D1E2，即前汽压力为60 kPa，后汽压力为73 kPa，滚筒转速为27 Hz，热风风机转速40 Hz，加热器压力60 kPa，或A1B2C1D1E1，即前汽压力为88 kPa，后汽压力为50 kPa，滚筒转速为27 Hz，热风风机转速40 Hz，加热器压力60 kPa。

图2 碎片率趋势图

表6 因素A、B 的二元表

2.3 不同因素水平对叶中含梗的影响

不同因素水平对叶片含梗的影响（表7）。极差分析结果表明，RB×E>RA>RAB>RE>RB>RD>RC。

表7 试验结果分析（叶中含梗）

由因素B、E 和A、B 的二元素（表8—表9）可知其优水平组合为B1E2和A1B1，结合叶片含梗趋势图（图3），确定优方案为A1B1C1D2E2，即前汽压力为88kPa，后汽压力为73 kPa，滚筒转速为27 Hz，热风风机转速30 Hz，加热器压力60 kPa。

图3 叶片含梗趋势图

表8 因素B、E 的二元表

表9 因素A、B 的二元表

2.4 不同因素水平对粗梗的影响

不同因素水平对粗梗的影响（表10）。极差分析结果表明，RA>RAB>RB×E>RD>RE>RC>RB。方差分析结果表明，前汽压力的P 值为0.0184，达到显著水平。

表10 试验结果分析（粗梗）

由因素A、B 的二元素（表11）可知其优水平组合为A1B1，结合粗梗趋势图（图4），粗梗越小越好，确定优方案为A1B1C1D1E2，即前汽压力为88 kPa，后汽压力为73 kPa，滚筒转速为27 Hz，热风风机转速40 Hz，加热器压力60 kPa。

图4 粗梗趋势图

表11 因素A、B 的二元表

2.5 综合分析

通过不同因素水平对所测试验指标影响的综合分析，结果见表12。

表12 综合分析表

（1）前、后汽压力间的交互作用对大中片率和碎片率的影响排第一位，均达到显著水平，优组合均为A2B1或A1B2，对叶中含梗和粗梗的影响排第二位，不显著，优组合均为A1B1。前、后汽压力间的配合是影响大中片率和碎片率的主要和重要因素，影响叶中含梗和粗梗的主要因素。

综合考虑A、B 的四个二元素表，取A1B2为优搭配，即前汽压力为88 KPa，后汽压力为50 kPa。

（2）滚筒转速对碎片率的影响排第三位，对其他指标的影响均排在后两位，均不显著，说明滚筒转速仅对碎片率有较大影响。优水平均为C1，即27 Hz。

（3）热风风机转速对大中片率和碎片率的影响排在第二位，对粗梗的影响排第三位，优水平均为D1，对叶中含梗的影响排第五位，不显著，优水平为D2。热风风机转速是影响大中片率和碎片率的主要因素，对粗梗也有较大影响。综合考虑取D1，即热风风机转速40 Hz。

（4）加热器压力除对叶中含梗有较大影响外，对其他指标的影响均较小，综合考虑取E2。

综上所述，优组合为A1B2C1D1E2，即前汽压力为88 kPa，后汽压力为50 kPa，滚筒转速为27 Hz，热风风机转速40 Hz，加热器压力60 kPa。这与根据二润后烟叶水分、温度确定的优组合完全一致。

3 结论与讨论

通过试验结果分析可知前、后汽压力间的交互作用对大中片率和碎片率的影响较大，对叶中含梗和粗梗也有一定的影响，滚筒转速对碎片率有较大影响，热风风机转速是影响大中片率和碎片率的主要因素，加热器压力对叶中含梗有较大影响。润后烟叶水分的稳定性有利于提高打叶质量，但温度过高对打叶质量产生不利影响，在一定温度下提高其水分有利于提高打叶质量。

通过对二次润叶工序各参数与打叶各标间影响的分析，优化二次润叶工序各参数，达到最佳组合，对二次润叶效果进行有效控制和改善，便于合理及时地调整工序参数，使二次润叶效果快速的达到打叶指标要求，对提高整体烟叶质量具有深远的指导意义。