一种烟梗压梗后丝状梗丝宽度的预测方法技术

本发明专利技术公开了一种烟梗压梗后丝状梗丝宽度的预测方法，包括如下步骤：(1)测量压梗前烟梗的厚度平均值h0；(2)测量压梗后烟梗的厚度平均值h

【技术实现步骤摘要】
一种烟梗压梗后丝状梗丝宽度的预测方法


[0001]本专利技术属于烟草加工
，具体涉及一种烟梗压梗后丝状梗丝宽度的预测方法。

技术介绍

[0002]烟梗约占据烟叶重量的27％左右，在卷烟生产过程中产生大量的烟梗原料。烟梗在卷烟配方中能够显著降低卷烟配方成本、提升卷烟吸食安全性；同时，梗丝在改善卷烟吸阻、烟支硬度等物理质量，以及调节烟气浓度、改善烟支燃烧状态等方面具有重要的应用价值。但是，由于梗丝形态与叶丝形态差异大，梗丝掺配的精度不易控制等原因，导致梗丝在高端卷烟以及中支和细支等创新烟支产品中使用量少。因此如何提升梗丝丝状效果，进而增加梗丝的量和提升掺配效果，是制梗丝工艺面临的瓶颈问题之一，也是制约梗丝在配方中使用比例提升、使用价值的提升的重要问题之一。
[0003]借助流变学研究物料的应力松弛与蠕变特性，制梗丝工艺的烟梗压缩过程可视为单粒物料发生蠕变的过程，当烟梗压缩至压梗机的压梗间隙设定值时，烟梗蠕变量达到最大，即在此时刻，烟梗形变量达到最大、压梗受到的压缩力达到最大。烟梗过了压梗机的压梗间隙后，烟梗瞬间进行应力驰豫，弹性形变得到充分恢复，非弹性或塑性变形部分因发生了不可逆变化而固化成烟梗的永久变形。因此，以永久变形来量化压缩后烟梗定型效果有明确的物理意义。
[0004]丝状梗丝的制备工序常采用薄压、双压、复切等工艺来调控烟梗切丝后梗丝的宽度分布，使其趋向宽度一定的丝状效果，同时显著降低片状烟梗的占比。为降低压后烟梗宽度、实现烟梗的薄压工艺处理，以压梗机的压辊间隙作为烟梗厚度调控的主要手段，已成为提升梗丝丝状方式中普遍运用的工艺处理技术。但烟草行业尚未建立压梗厚度或烟梗变形定量的检测方法。为实现丝状梗丝占比的提升以及外观效果的改善，各卷烟工厂普遍采用通过降低压梗机压梗间隙来实现薄压工艺。但由于不同制梗丝生产线采用的压梗机设备和来料烟梗存在差异，尽管各企业均是采用较小的压梗间隙，压后烟梗的实际定型效果也存在明显差异，进而导致压梗后梗丝丝状外观效果均质化加工水平较低，无法确定和预测丝状梗丝的宽度。
[0005]一定含水率和温度的来料烟梗，其径向横截面成半圆形且是粗细不均的条状；经过固定压辊间隙的压梗工序处理后，烟梗径向横截面形状转变为扁平状。为满足后续切丝工序的烟梗外观形态要求，一般情况下压梗工序的压梗机的压辊间隙的设置在0.4～2.5mm范围。
[0006]被压梗机压后的扁平状烟梗是沿着烟梗的径向方向(即垂直烟梗的轴向)被切丝机切成丝状梗丝。扁平状烟梗经过固定切丝宽度的切丝工序后，切丝机将烟梗切成宽度均匀的细长的丝状梗丝。但切丝的宽度设定值对烟梗成丝后的梗丝厚度有较为显著的影响，烟梗切丝宽度设置大小是影响烟梗成丝后梗丝厚度的重要指标，切丝宽度设置越大，丝状梗丝厚度越厚；切丝宽度设置越小，丝状梗丝厚度越薄；一般情况下，切丝机的切梗丝宽度
设置范围为0.10～0.50mm，该数值要小于压后的扁平状烟梗的厚度。因此，扁平状烟梗被切丝机均匀切成丝状梗丝后，原扁平状烟梗的厚度就变为丝状梗丝的宽度，切梗丝厚度、即切后梗丝的宽度就变为丝状梗丝的厚度；这是行业内普遍的叫法。因此压梗机的压辊间隙是影响切丝后丝状梗丝宽度的最主要因素。理论情况下，压辊间隙设置值即是切丝后的丝状梗丝宽度，但由于烟梗物料的弹性变形属性，使得烟梗在经过压梗后，存在一定程度的弹性恢复变形，恢复后的烟梗厚度(即丝状梗丝的宽度)明显大于压辊间隙设定值；同时，压梗经过切丝工艺后，均设置丝状梗丝膨胀、丝状梗丝干燥等工序，这些工序对丝状梗丝宽度的形变均具有较为显著的影响；其中丝状梗丝干燥过程是丝状梗丝干燥收缩过程，其强度越大、出口水分越低，干燥后的梗丝收缩现象越显著。为降低丝状梗丝宽度、提升丝状梗丝的丝状外观效果，一般情况，会适当降低丝状梗丝膨胀能力，强化丝状梗丝干燥过程。但烟梗压梗后丝状梗丝最终宽度是怎样的？烟梗压梗后丝状梗丝最终宽度与压梗前烟梗的厚度以及压梗后烟梗的厚度有什么关系？目前还没有精确的定量预测方法。
[0007]为解决上述问题提出本专利技术。

技术实现思路

[0008]为实现梗丝丝状均质化加工水平，提升丝状梗丝占比，本专利技术以压梗后烟梗的永久变形为自变量，构建了梗丝实际定型效果(即永久变形)与丝状梗丝宽度的内在关系。本专利技术的方法在计算压后烟梗永久变形量时，不需要采集压梗机参数，如烟梗间隙、工艺流量等，也不需要检测烟梗在线质量指标，如烟梗含水率、温度等指标。本专利技术的永久变形量计算所涉及的指标数量少、计算结果精确度高、取样方便快捷。本专利技术的方法仅需要烟梗被压前后的厚度，据此进行丝状梗丝宽度的预测，预测结果区分度高、重复性好。
[0009]本专利技术的烟梗永久变形量具有明确的流变学物理意义，能够准确反映压后烟梗或其他松散体物料的压缩定型效果以及压缩前后形变量的变化程度。
[0010]由于不需要烟梗在线质量指标以及压梗机关键加工参数，因此，本专利技术的方法在丝状梗丝均质化加工方面具有较广泛的应用意义，尤其在开展在梗丝生产不同批次、不同梗丝生产线等丝状梗丝均质化维护方面，仅需要在检测压梗前后烟梗厚度的变化，便可以预测烟梗成丝后丝状效果波动情况，并能够比较不同型号压梗机的实际加工性能以及监测同型号压梗机的运行工况。
[0011]借由本专利技术的方法，可以关联来料烟梗品质变化、前处理工序的加工效果对烟梗定型效果的影响，并以此为烟梗预处理效果提供方法支撑。
[0012]本专利技术的技术方案如下：
[0013]一种烟梗压梗后丝状梗丝宽度的预测方法，包括如下步骤：
[0014](1)测量压梗前烟梗的厚度平均值h0；
[0015](2)测量压梗后烟梗的厚度平均值h
cs
；
[0016](3)按下式计算压后烟梗永久变形：ε
cs
＝(h0－h
cs
)/h0；
[0017](4)在不改变切丝宽度的条件下，丝状梗丝宽度按下式计算：Ws＝2.418
‑
3.1195
×
ε
cs
；Ws即为烟梗压梗后丝状梗丝宽度。
[0018]优选地，步骤(1)压梗前烟梗厚度测量步骤为：沿着烟梗长度方向上，每根烟梗等间隔测定不少于五个测定点，求解平均值，即为压梗前烟梗的厚度平均值h0。
[0019]优选地，步骤(1)压梗前烟梗的测量样品要求为：在输送振槽落料处，单次取样≥100g烟梗样品，采用四分法制样，每次供测试的烟梗测试样≥10.0g，测试烟梗颗粒≥25根。
[0020]优选地，步骤(3)压梗后烟梗厚度测量步骤为：在压梗机出口取样，放置在22℃、60％湿度的恒温恒湿度条件下静置10分钟以上后，沿着烟梗长度方向上，每根烟梗等间隔测定不少于五个测定点，求解平均值，即为压梗后烟梗的厚度平均值h
cs
。
[0021]优选地，步骤(3)压梗后烟梗的测量样品要求为：单次取样≥100g烟梗样品，采用四分法制样，每次供测试的烟梗测试样≥10.0g，测试烟梗颗粒≥25根。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟梗压梗后丝状梗丝宽度的预测方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)测量压梗前烟梗的厚度平均值h0；(2)测量压梗后烟梗的厚度平均值h
cs
；(3)按下式计算压后烟梗永久变形：ε
cs
＝(h0－h
cs
)/h0；(4)在不改变切丝宽度的条件下，丝状梗丝宽度按下式计算：Ws＝2.418
‑
3.1195
×
ε
cs
；Ws即为烟梗压梗后丝状梗丝宽度。2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，步骤(1)压梗前烟梗厚度测量步骤为：沿着烟梗长度方向上，每根烟梗等间隔测定不少于五个测定点，求解平均值，即为压梗前烟梗的厚度平均值h0。3.根据权利要求1或2所述的预测方法，其特征在于，步骤(1)压梗前烟梗的测量样品要求为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽，杨乾栩，周国福，杨洪明，谢志强，王刚，何邦华，马宁，周冰，付亮，
申请(专利权)人：云南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：