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摘要：梗丝作为卷烟配方中的重要组成部分，对降焦减害、节约成本有着重要的意义。随着产品配方对梗丝质量要求的提高，黄金叶生产制造中心对梗丝生产线进行了整体的工艺和技术改造。文章以黄金叶生产制造中心梗丝生产线为对象，介绍了梗丝生产线工艺技术改造前存在的问题和改造方法，并对改造后的生产线的运行状况进行了总结。
关键词：制丝；梗丝生产线；工艺改造；技术改造；卷烟配方；黄金叶生产制造 文献标识码：A
中图分类号：TS43 文章编号：1009-2374（2016）36-0038-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.019
1 概述
梗丝作为卷烟配方中的重要组成部分，对降焦减害、节约成本有着重要的意义。随着产品配方对梗丝质量要求的提高，黄金叶生产制造中心对梗丝生产线进行了整体的工艺和技术改造，以求提高梗丝的产品质量，并在改造过程中解决原生产线存在的现场粉尘大、人力投入多、梗丝造碎严重及生产效率低等问题，进一步地改善工人的工作环境、提高生产线的自动化程度、降低原材料的投入、提高生产效率以及节约能源。
2 改造前问题描述
黄金叶生产制造中心原有的梗丝生产线的工艺流程为：人工开包投料→定量喂料→计量输送→原梗筛分→烟梗洗涤浸泡→蒸梗→水分平衡贮存→蒸梗→压梗形变→原料冷却→切制梗丝→流量控制→梗丝加料→梗丝暂存→流量控制→梗丝膨胀与干燥→梗丝风选除杂→流量控制→梗丝加香→梗丝贮存，经过上述一系列流程后，烟梗原料被加工成成品梗丝供产品依据配方选择使用。上述的原有梗丝生产工艺流程主要存在以下一些问题：
第一，梗丝生产线使用的原料烟梗主要采用麻袋进行包装运输，麻包被送至梗线投料间后，由人工进行开口并向生产线投料。工人主要使用刀片对包装麻袋进行开口，划破包装麻袋后依靠人力将包装麻袋里的烟梗倒进投料设备。由于来料烟梗干燥且相互摩擦产生出了粉尘，在工人投料过程中现场扬尘较大，严重影响现场工人的身体健康，同时倾倒过程工人体力消耗较大、自动化程度较低。
第二，烟梗的含水率和温度影响到烟梗的柔软度、抗破碎性及流量的稳定性。烟梗在经浸梗、蒸梗工艺后，其含水率和温度有所提升，为了使烟梗水分充分浸透，需要在蒸梗过后进行储梗。然而改造前的梗丝生产线使用的储梗设备在生产现场布置，未设置单独的隔离区，烟梗在储存规定时间后，储存设备上部50mm厚的表层烟梗水分散失，烟梗的含水率达不到要求，造成此部分烟梗在后续的输送过程及压梗、切制梗丝过程中形成造碎，影响梗丝的产品质量，并增大了原材料的损耗。
第三，随着对产品质量要求的提高，制丝工艺规范对压梗的厚度和切后梗丝的宽度提出了新的要求。为达到切后梗丝与叶丝在厚度与宽度保持一致的目的，提出了“重压薄切”的工艺，且此工艺配合梗丝膨胀技术，可实现梗丝膨胀效果的提升，增加填充值。另外，压梗厚度的大小也会影响梗丝的整丝率及梗丝中杂物的多少。然而，改造前的梗丝生产线在压梗工艺过程采用的是国产压梗设备，不能满足“重压薄切”的工艺需求。
第四，改造前的梗丝生产线在梗丝膨胀与干燥工艺过程采用的是闪蒸和流化床设备。梗丝经闪蒸式梗丝膨化装置膨化后，经出料气锁进入流化床。流化床内的热风从底部向上流动，使膨化后的梗丝处于半悬浮的流化状态来进行热量交换，从而达到干燥梗丝的目的。然而在使用过程中发现，在流化床的出口处，梗丝的水分在流化床截面方向左右区域存在差异，水分差异达到1%以上，影响梗丝质量的均质化指标，对梗丝的质量影响很大。同时采用闪蒸流化床设备对梗丝进行干燥处理的方式存在生产效率较低等问题。
3 改造方法描述
针对改造前生产线存在的问题，黄金叶生产制造中心按照“先进、均质、低耗”的原则对梗丝生产线进行了科学合理的设计，改造后梗丝生产线的生产工艺流程为：烟梗自动开包投料→定量喂料→计量输送→原梗筛分→烟梗洗涤浸泡→一次储存→定量喂料→计量输送→蒸梗→二次储存→定量喂料→计量输送→蒸梗→压梗形变→原料冷却→切制梗丝→流量控制→梗丝加料→梗丝暂存→流量控制→梗丝膨胀与干燥→梗丝风选风送→流量控制→梗丝加香→梗丝贮存。具体的改造方法主要有以下方面：
第一，改造后的生产线投料采用了烟梗自动开包机，该设备可以自动完成烟梗包装麻袋的上料、解包、倒料及空麻包的输出，整个动作流程在一个负压箱体中进行，可有效防止粉尘的外溢，采用此设备后彻底解决了烟梗投料环节改造前的工人劳动强度大、现场环境差的问题。同时改造后烟梗原料的备料方式为在托盘上码放，并采用叉车代替人工对原料进行转运，和之前在地上码放的方式相比，生产流程更加有序。
第二，改造后的生产线增加了一次储梗，形成了烟梗洗涤浸泡+二次贮梗的烟梗预处理工艺。这是由于原“煙梗洗涤浸泡+一次储梗”的方法虽然已经能解决大部分烟梗回软的问题，但是对于烟梗来源复杂、组分和批次之间差异大的情况，“烟梗洗涤浸泡+一次储梗”的方法很难解决全部烟梗回软的问题。改造后又增加了一次贮梗，可以在烟梗洗涤浸泡工艺保证不同烟梗差异化的回潮处理要求的基础上，进一步减少不同批次烟梗之间的质量差异。
第三，针对改造前烟梗存储后表面50mm厚的水分散失的问题，此次改造采用了保温柜对烟梗进行储存，保温柜采用柜体密封方式，柜体设置有保温层。采用此种形式的优点是：由于温度得到了更长时间的保持，烟梗对水分的吸收可以更充分。
第四，针对改造前国产压梗机压梗厚度满足不了“重压薄切”工艺需求的问题，此次改造在新的生产线上采用了德国HUANI公司IBF12压梗机，该压梗机压梗厚度可以达到压梗厚度0.6～1.0mm的指标，在更大范围上满足了工艺需求，提供了更多的选择性。
第五，在梗丝加料后的梗丝暂存工序，改造后的生产线采用了储柜作为梗丝暂存的设备。与改造前的仓储式喂料机相比，储柜能够保证整批梗丝的暂时存放，更好地保证了梗丝混配的均匀性和料液的充分吸收。 第六，针对改造前存在的梗丝干燥后水分不均匀的问题，此次改造改变了干燥方法，采用了气流干燥方式代替之前的流化床干燥方式。气流干燥方式与流化床干燥方式的区别在于，其采用的是使梗丝悬浮在高速高温气流中，在气体的流动过程中与梗丝进行热交换并带走梗丝多余的水分以使其获得干燥。由于气流干燥的方式使加热介质与待干燥的梗丝直接接触，且梗丝悬浮于流体中，相互接触面积大，强化了热量传递的过程，所以梗丝干燥得更加均匀、充分，并且提高了干燥效率。此次改造后采用的闪蒸配合气流干燥使用的方式，与“膨化塔+流化床”的组合方式相比，温度适中、膨胀效率高、水分较均匀、造碎率较低，能较好地满足梗丝的加工要求，尤其是其采用的“短管加倒锥管”相结合的气流干燥方法，干燥风速在4～7米/秒之间，风速较低，膨化后的梗丝造碎较小。
第七，此次改造在梗丝干燥后选用了矩形截面管道将梗丝长距离输送至加香工艺环节，此种截面的管道和传统的圆形管道相比，输送风速低，梗丝造碎小。同时在风送前存在对梗丝的除杂功能，可剔除梗丝内混有的梗签、梗头等重杂，增加了梗丝的纯净度，在一定程度上提升了产品的质量。
4 结语
在对梗丝生产线进行了工艺技术改造后，有效地解决了原有生产线存在的問题，工艺技术改造后的梗丝生产线优势明显，获得了良好的经济和使用效益。当然，在新的生产线投入运行过程中，也发现了一些问题，表述如下，以供参考交流：
第一，采用保温储柜储存增湿回潮后烟梗的方法，由于保温柜处在高温高湿的使用环境，保温柜的支架、连接螺栓在使用几个月后出现了不同程度的锈蚀现象，影响了设备结构的稳定性，后期我司对保温柜的支架、连接螺栓等柜内组件全部更换为了不锈钢材质。
第二，采用保温柜储存增湿回潮后的烟梗，随着温度的降低，多余的潮气会在保温柜内形成凝结水，甚至会导致局部烟梗水分超标，从而导致影响产品的质量，后期我司对保温柜配置了排潮装置，有效解决了此
问题。
第三，梗丝膨化干燥系统所使用的热交换器管道耐温程度不能够满足使用要求，在使用一年半时间后就损坏，后期我司对此管道更换了材质，以与燃烧炉相匹配。
参考文献
[1] 尤长虹，李康如.关于压梗厚度的探讨[J].烟草科 技，1991，（4）.
[2] 李少平，安浩，武小松，等.梗线投料方式的改进 [J].科技创新导报，2012，（4）.
[3] 张世强，朱磊.论闪蒸流化床设备改进在卷烟制梗丝 加工中的应用[J].中国技术新产品，2011，（23）.
作者简介：许世民（1967-），男，河南新郑人，河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心工程师，硕士，研究方向：烟草制丝设备及工艺。
（责任编辑：黄银芳）
关键词：制丝；梗丝生产线；工艺改造；技术改造；卷烟配方；黄金叶生产制造 文献标识码：A
中图分类号：TS43 文章编号：1009-2374（2016）36-0038-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.019
1 概述
梗丝作为卷烟配方中的重要组成部分，对降焦减害、节约成本有着重要的意义。随着产品配方对梗丝质量要求的提高，黄金叶生产制造中心对梗丝生产线进行了整体的工艺和技术改造，以求提高梗丝的产品质量，并在改造过程中解决原生产线存在的现场粉尘大、人力投入多、梗丝造碎严重及生产效率低等问题，进一步地改善工人的工作环境、提高生产线的自动化程度、降低原材料的投入、提高生产效率以及节约能源。
2 改造前问题描述
黄金叶生产制造中心原有的梗丝生产线的工艺流程为：人工开包投料→定量喂料→计量输送→原梗筛分→烟梗洗涤浸泡→蒸梗→水分平衡贮存→蒸梗→压梗形变→原料冷却→切制梗丝→流量控制→梗丝加料→梗丝暂存→流量控制→梗丝膨胀与干燥→梗丝风选除杂→流量控制→梗丝加香→梗丝贮存，经过上述一系列流程后，烟梗原料被加工成成品梗丝供产品依据配方选择使用。上述的原有梗丝生产工艺流程主要存在以下一些问题：
第一，梗丝生产线使用的原料烟梗主要采用麻袋进行包装运输，麻包被送至梗线投料间后，由人工进行开口并向生产线投料。工人主要使用刀片对包装麻袋进行开口，划破包装麻袋后依靠人力将包装麻袋里的烟梗倒进投料设备。由于来料烟梗干燥且相互摩擦产生出了粉尘，在工人投料过程中现场扬尘较大，严重影响现场工人的身体健康，同时倾倒过程工人体力消耗较大、自动化程度较低。
第二，烟梗的含水率和温度影响到烟梗的柔软度、抗破碎性及流量的稳定性。烟梗在经浸梗、蒸梗工艺后，其含水率和温度有所提升，为了使烟梗水分充分浸透，需要在蒸梗过后进行储梗。然而改造前的梗丝生产线使用的储梗设备在生产现场布置，未设置单独的隔离区，烟梗在储存规定时间后，储存设备上部50mm厚的表层烟梗水分散失，烟梗的含水率达不到要求，造成此部分烟梗在后续的输送过程及压梗、切制梗丝过程中形成造碎，影响梗丝的产品质量，并增大了原材料的损耗。
第三，随着对产品质量要求的提高，制丝工艺规范对压梗的厚度和切后梗丝的宽度提出了新的要求。为达到切后梗丝与叶丝在厚度与宽度保持一致的目的，提出了“重压薄切”的工艺，且此工艺配合梗丝膨胀技术，可实现梗丝膨胀效果的提升，增加填充值。另外，压梗厚度的大小也会影响梗丝的整丝率及梗丝中杂物的多少。然而，改造前的梗丝生产线在压梗工艺过程采用的是国产压梗设备，不能满足“重压薄切”的工艺需求。
第四，改造前的梗丝生产线在梗丝膨胀与干燥工艺过程采用的是闪蒸和流化床设备。梗丝经闪蒸式梗丝膨化装置膨化后，经出料气锁进入流化床。流化床内的热风从底部向上流动，使膨化后的梗丝处于半悬浮的流化状态来进行热量交换，从而达到干燥梗丝的目的。然而在使用过程中发现，在流化床的出口处，梗丝的水分在流化床截面方向左右区域存在差异，水分差异达到1%以上，影响梗丝质量的均质化指标，对梗丝的质量影响很大。同时采用闪蒸流化床设备对梗丝进行干燥处理的方式存在生产效率较低等问题。
3 改造方法描述
针对改造前生产线存在的问题，黄金叶生产制造中心按照“先进、均质、低耗”的原则对梗丝生产线进行了科学合理的设计，改造后梗丝生产线的生产工艺流程为：烟梗自动开包投料→定量喂料→计量输送→原梗筛分→烟梗洗涤浸泡→一次储存→定量喂料→计量输送→蒸梗→二次储存→定量喂料→计量输送→蒸梗→压梗形变→原料冷却→切制梗丝→流量控制→梗丝加料→梗丝暂存→流量控制→梗丝膨胀与干燥→梗丝风选风送→流量控制→梗丝加香→梗丝贮存。具体的改造方法主要有以下方面：
第一，改造后的生产线投料采用了烟梗自动开包机，该设备可以自动完成烟梗包装麻袋的上料、解包、倒料及空麻包的输出，整个动作流程在一个负压箱体中进行，可有效防止粉尘的外溢，采用此设备后彻底解决了烟梗投料环节改造前的工人劳动强度大、现场环境差的问题。同时改造后烟梗原料的备料方式为在托盘上码放，并采用叉车代替人工对原料进行转运，和之前在地上码放的方式相比，生产流程更加有序。
第二，改造后的生产线增加了一次储梗，形成了烟梗洗涤浸泡+二次贮梗的烟梗预处理工艺。这是由于原“煙梗洗涤浸泡+一次储梗”的方法虽然已经能解决大部分烟梗回软的问题，但是对于烟梗来源复杂、组分和批次之间差异大的情况，“烟梗洗涤浸泡+一次储梗”的方法很难解决全部烟梗回软的问题。改造后又增加了一次贮梗，可以在烟梗洗涤浸泡工艺保证不同烟梗差异化的回潮处理要求的基础上，进一步减少不同批次烟梗之间的质量差异。
第三，针对改造前烟梗存储后表面50mm厚的水分散失的问题，此次改造采用了保温柜对烟梗进行储存，保温柜采用柜体密封方式，柜体设置有保温层。采用此种形式的优点是：由于温度得到了更长时间的保持，烟梗对水分的吸收可以更充分。
第四，针对改造前国产压梗机压梗厚度满足不了“重压薄切”工艺需求的问题，此次改造在新的生产线上采用了德国HUANI公司IBF12压梗机，该压梗机压梗厚度可以达到压梗厚度0.6～1.0mm的指标，在更大范围上满足了工艺需求，提供了更多的选择性。
第五，在梗丝加料后的梗丝暂存工序，改造后的生产线采用了储柜作为梗丝暂存的设备。与改造前的仓储式喂料机相比，储柜能够保证整批梗丝的暂时存放，更好地保证了梗丝混配的均匀性和料液的充分吸收。 第六，针对改造前存在的梗丝干燥后水分不均匀的问题，此次改造改变了干燥方法，采用了气流干燥方式代替之前的流化床干燥方式。气流干燥方式与流化床干燥方式的区别在于，其采用的是使梗丝悬浮在高速高温气流中，在气体的流动过程中与梗丝进行热交换并带走梗丝多余的水分以使其获得干燥。由于气流干燥的方式使加热介质与待干燥的梗丝直接接触，且梗丝悬浮于流体中，相互接触面积大，强化了热量传递的过程，所以梗丝干燥得更加均匀、充分，并且提高了干燥效率。此次改造后采用的闪蒸配合气流干燥使用的方式，与“膨化塔+流化床”的组合方式相比，温度适中、膨胀效率高、水分较均匀、造碎率较低，能较好地满足梗丝的加工要求，尤其是其采用的“短管加倒锥管”相结合的气流干燥方法，干燥风速在4～7米/秒之间，风速较低，膨化后的梗丝造碎较小。
第七，此次改造在梗丝干燥后选用了矩形截面管道将梗丝长距离输送至加香工艺环节，此种截面的管道和传统的圆形管道相比，输送风速低，梗丝造碎小。同时在风送前存在对梗丝的除杂功能，可剔除梗丝内混有的梗签、梗头等重杂，增加了梗丝的纯净度，在一定程度上提升了产品的质量。
4 结语
在对梗丝生产线进行了工艺技术改造后，有效地解决了原有生产线存在的問题，工艺技术改造后的梗丝生产线优势明显，获得了良好的经济和使用效益。当然，在新的生产线投入运行过程中，也发现了一些问题，表述如下，以供参考交流：
第一，采用保温储柜储存增湿回潮后烟梗的方法，由于保温柜处在高温高湿的使用环境，保温柜的支架、连接螺栓在使用几个月后出现了不同程度的锈蚀现象，影响了设备结构的稳定性，后期我司对保温柜的支架、连接螺栓等柜内组件全部更换为了不锈钢材质。
第二，采用保温柜储存增湿回潮后的烟梗，随着温度的降低，多余的潮气会在保温柜内形成凝结水，甚至会导致局部烟梗水分超标，从而导致影响产品的质量，后期我司对保温柜配置了排潮装置，有效解决了此
问题。
第三，梗丝膨化干燥系统所使用的热交换器管道耐温程度不能够满足使用要求，在使用一年半时间后就损坏，后期我司对此管道更换了材质，以与燃烧炉相匹配。
参考文献
[1] 尤长虹，李康如.关于压梗厚度的探讨[J].烟草科 技，1991，（4）.
[2] 李少平，安浩，武小松，等.梗线投料方式的改进 [J].科技创新导报，2012，（4）.
[3] 张世强，朱磊.论闪蒸流化床设备改进在卷烟制梗丝 加工中的应用[J].中国技术新产品，2011，（23）.
作者简介：许世民（1967-），男，河南新郑人，河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心工程师，硕士，研究方向：烟草制丝设备及工艺。
（责任编辑：黄银芳）