许强 胡宗玉 李少鹏 周永健 葛霓志 张玉海

摘要：以云南烟叶作为分析对象，研究一打框栏形状与尺寸、打叶物料流量、打前叶片含水率对叶片结构及叶中含梗率的影响。采用正交试验设计，利用直观分析法、方差分析法、综合平衡法等分析方法对试验数据进行分析。结果表明，框栏在1%水平下对大片率、叶中含梗率差异均显著;物料流量在5%水平下对大片率差异显著，在10%水平下对<2.36 mm叶片率差异显著;打后烟叶含水率在5%水平下对<2.36 mm叶片率差异显著;在试验范围内，各因数的最优水平为3.2寸六边形框栏、打叶流量14 000 kg/h、打前烟叶含水率17%～18%，能够较好实现“降大扩中控碎去梗”的打叶工艺理念。

关键词：正交试验;叶片结构;方差分析;直观分析;综合平衡;打叶技术;烟叶

中图分类号： TS44+3文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2019）21-0263-03

收稿日期：2019-08-14

基金项目：江苏中烟工业有限责任公司项目（编号：201904）。

作者简介：许强（1987—），男，江苏扬州人，硕士，工程师，主要从事烟草工艺研究。Tel：（0517）69896819;E-mail：xuqiang@jszygs.com。

通信作者：张玉海，硕士，高级工程师，主要从事卷烟配方与工艺研究。Tel：（0371）67672357;E-mail：yancaozhangyuhai@126.com。

打叶去梗是叶片与烟梗分离的过程，是打叶复烤过程中的重要工序，打叶质量的好坏，直接影响烟叶原料的消耗与卷烟企业的制丝质量[1-3]。卷烟工业企业不再单纯追求出片率，降低大片率、提高中片率、控制碎片率、降低叶中含梗率，合理的叶片结构逐步成为新要求。在打叶去梗过程中，很多因素会影响打后的叶片结构，如打辊转速、风分频率、框栏档距以及烟叶含水率和温度等[4-6]。目前，大部分研究都是基于某个因数或2个因数进行，同时基于多个因数进行研究并找出最优水平的报道仍较少。

本研究以一打框栏形状与尺寸、打叶物料流量、打前叶片含水率等为试验因数，利用正交试验设计方法研究各因数对打后叶片结构及叶中含梗率的影响情况，以期寻找符合“降大扩中控碎去梗”工艺理念的最优水平，提高烟叶利用率，降低卷烟生产成本。

1材料与方法

1.1试验材料、设备和仪器

1.1.1试验材料云南曲靖2017年单打C3F云烟87。

1.1.2试验设备流量控制设备：一润电子皮带秤（CK67E型）、二润电子皮带秤（CK67E型），均购自昆明船舶设备集团有限公司。

润叶设备：一次润叶机（滚筒式热风润叶机，WF363型）、二次润叶机（滚筒式热风润叶机，WF3523B型），均购自昆明船舶设备集团有限公司。

打叶设备：卧式卧分打叶机组（AW973C型，四打十二分含回梗打），购自北京长征高科技有限公司。

1.1.3检测仪器Q C Test Shaker叶片振动分选机、Q C Stem Tester叶含梗检测机，均购自英国GCH Cardwell有限公司;RX-29-10旋转分筛，购自美国泰勒工业集团;MT-C快速水分测定仪，购自德国布拉本德公司;IS34EDE-H电子称（感量0.1 g），购自德国赛多利斯集团。

1.2试验方法

1.2.1试验条件

试验开始前对一级打叶器的比例分料器进行优化调整，保障一级打叶器各进料口进料比例基本一致。润后烟叶含水率和温度均应达到工艺质量要求并保持稳定，各试验打叶风分参数应保持一致。

1.2.2试验设计

设置物料流量、框栏开口形状与尺寸（以下简称框栏）、二润后烟叶含水率（以下简称含水率）等3个试验因素，每个因素设置3个水平，采用L9（34） 正交表设计试验开展不同打叶参数对叶片结构影响试验。因素水平设置见表1，L9（34）正交表设计见表2，试验顺序及各试验参数设置见表3。

1.2.3取样及检测方法

过程质量的取样、检测均参照行业标准YC/T 147—2010《打叶烟叶 质量检验》中的方法[7]执行。

感官评吸方法为单一评吸法。

1.3數据处理与分析

使用SPSS 19.0软件对试验数据进行统计处理，利用直观分析、方差分析、综合平衡法等分析方法对结果进行分析。

2结果与分析

由表4可知，试验a的大片率、大中片率、大中小片率和叶中含梗率均低于其他试验，碎片率和碎末率均高于其他试验，中片率与试验c基本一致，均高于其他试验。

2.1大片率分析

由表5可知，因素C检验结果P=0.799 8，即润叶烟叶含水率对大片率影响不显著，且MSC=0.43，小于误差MSE=170，所以只考察合并误差项后的A′和B′。A′检验结果P<0.01，即在1%水平下框栏对大片率影响显著，B′检验结果P=0.037<0.05，即在5%水平下流量对大片率影响显著。

由表6可知，对大片率影响因素主次表现为A>B>C，即框栏>物料流量>润叶烟叶含水率。由于大片率为望低性指标，因此最优因素水平组合为A1B1C1。

2.2<2.36 mm叶片率分析

由表7可知，因素C检验结果P=0.037 4<0.05，即在5%水平下水分对<2.36 mm叶片率影响显著，因素B检验结果为P=0.071 4<0.1，即在10%水平下水分对<2.36 mm 叶片率影响显著，因素A对<2.36 mm叶片率影响不显著。

由表8可知，对<2.36 mm叶片率影响因素主次表现为C>B>A，即润叶烟叶含水率>物料流量>框栏。由于<2.36 mm 叶片率为望低性指标，因此最优因素水平组合为C2B2A3。

2.3叶中含梗率分析

由表9可知，因素B检验结果P=0.654>0.05，即在5%水平下流量对叶中含梗率影响不显著，且MSB=0.005 2，小于误差MSE=0.009 8，所以须将B与误差项合并。因素C检验结果P=0.696>0.05，即在5%水平下水分对叶中含梗率影响不显著 且MSC=0.004 3 小于误差MSE=0.009 8，所以须将C与误差项合并，只考察合并后误差项的A′。A′检验结果P<0.01，即在1%水平下框栏对叶中含梗率影响显著。

由表10可知，叶中含梗率影响因素主次表现为A>C>B，即框栏>润叶烟叶含水率>物料流量。由于叶中含梗率为望低性指标，因此最优因素水平组合为A1C3B1。

2.4综合分析与优化

由于不同的指标所对应的最优方案有所不同，为找到最佳的工艺参数，通过综合平衡法进行分析，具体过程如下：

A因素：本试验以降低大片与叶中含梗率为目标，同时控制打叶过程碎片率，在1%水平下对大片率、叶中含梗率影响均显著，因此优选A1。

B因素：在5%水平下对大片率影响显著，可选B1;在10%水平下对<2.36 mm叶片率影响显著，可选B2;对叶中含梗率差异不显著。同时从生产进度方面（生产效率）分析，可取B1。综上所得，B因素应优选B1，即14 000 kg/h。

C因素：对大片率、叶中含梗率影响均不显著，在5%水平下对<2.36 mm叶片率影响显著。通过直观分析，可选C2，但K2与K3相差不大。另一方面，通过感官评吸（表11）所得，高润叶烟叶含水率试验样品感官品质综合得分明显低于中、低润叶含水率样品，感官评吸质量应为优先考虑因素，即优先选择中、低润叶含水率。综上所得，C因素应优选C3，即打前叶片含水率为（17.5±0.5）%。

通过综合分析可得优选方案为A1B1C3，即3.2寸六边形框栏，物料流量为14 000 kg/h，打前叶片含水率为（17.5±05）%。

3结论与讨论

本研究验证了一打框栏、物料流量、打前叶片含水率等3个因素对打叶质量的影响均较为显著 具体如下：（1）框栏在1%水平下对大片率、叶中含梗率影响均显著，3.2寸六边形框栏有助于降低大片率与叶中含梗率;（2）物料流量在5%水平下对大片率影响显著，在10%水平下对<2.36 mm叶片率影响显著，适宜的物料流量有助于降低大片率与<2.36 mm叶片率;（3）打前烟叶含水率在5%水平下对<2.36 mm叶片率影响显著，中、高打前烟叶含水率有利于减少<2.36 mm叶片率，但还应注意与感官评吸结果（或其他方面）相结合来选择适宜的打叶水分。

在试验范围内，各因素的最优水平为3.2寸六边形框栏、物料流量14 000 kg/h、打前烟叶片含水率17%～18%，在此条件下能够较好实现“降大扩中控碎去梗”的打叶工艺理念。

參考文献：

[1]罗海燕，方文青，杨林波，等. 叶中含梗率与相关打叶质量指标的关系[J]. 烟草科技，2005（7）：11-13.

[2]孙纪周，彭勇，卢友良，等. 打叶复烤线叶梗分离段节能降耗的方法及成效[J]. 节能，2013（7）：72-74.

[3]陈家东，陶智麟，刘全喜. 打叶复烤加工过程造碎及碎烟处理工艺研究[J]. 烟草科技，2000（4）：4-7.

[4]李跃锋，姜焕元，刘志平，等. 烟叶温度和含水率与打叶质量的关系[J]. 烟草科技，2005（2）：5-6，18.

[5]刘其聪，夏正林，罗登山. 影响打叶质量的因素分析与降低烟叶损耗[J]. 烟草科技，1998（3）：3-5.

[6]刘利锋，王花俊，朱晓牛，等. 不同打叶参数对打叶质量的影响[J]. 安徽农业科学，2009，37（24）：11519-11520，11531.

[7]国家烟草专卖局. 打叶烟叶质量检验：YC/T 147—2010[S]. 北京：中国标准出版社，2011.