烟机授课-第一章制丝工艺

第一章制丝工艺

由三个主要过程组成

卷烟制造工艺流程：

制丝(原料加工)卷接(卷制成型)包装(包装成品)制丝工艺——包括备料、回潮、贮叶、切丝、烘丝、叶丝梗丝混合、加香、加料、贮丝等工序。

其工艺任务是将各种烟叶制成配比均匀、纯净无杂质，宽度、水分、温度均符合各等级卷烟工艺要求的烟丝。制丝工艺工序最多、工艺流程最长、设备种类也最为繁琐。卷接工艺：包括喂丝、烟支卷制、滤嘴接装等工序。其工艺任务是充分发挥设备效率，将合格的烟丝按照制造规格及质量标准，卷制成合格的烟支，接装成滤嘴烟支。

包装工艺：采用多种包装材料和包装机械，将经烘焙后水分合格的烟支，包装成符合产品质量标准、便于贮运和销售的成品。

随着我国加入WTO后保护期的尾声临近，中国卷烟制造业也将在未来的几年内面临市场全面开放，进入国内市场国际化的全面自由竞争格局。面对即将来临的市场开放，存量市场的激烈争斗令中国卷烟制造业正式进入并购时期。而正是在这连年“内战”之际，国外几大卷烟巨头已悄然渗入中国市场，“外烟暗销全中国”已是不争的事实。面对中国外烟渗入以及内战的血火较量，中国卷烟制造业也在中式卷烟理念的倡导过程中悄然走上了整合之道。大规模的整合令中国卷烟企业踏上了苦练内功、努力提高产品质量的新旅程，各种新技术的应用一时间如火如荼。

随着中国卷烟制造业的快速增长，中国烟机工业也迅速发展，更好的满足了香烟生产的高速、自动化、大批量生产要求。制丝工艺技术是卷烟工业企业的核心技术之一，制丝工艺技术水平的高低，直接影响着卷烟产品的成本和质量，因而，卷烟企业对于烟叶杂物的剔除、烟叶色彩配方过程中的技术要求日益提高。2005年，每分钟可生产卷烟1万支的ZJ121型国产卷接机组、16000支/分的PROTOS2-2海外卷烟机组、每分钟能包装800-1000包香烟包装机组已经在国内投入使用。中国卷烟包装市场也出现了前所未有的繁荣景象，卷烟包装技术取得了飞速发展：新材料、新设备、新工艺和设计、防伪手段的使用日益精进和实用，对于大批量长版长线高速的要求、中式卷烟的探索、烟草制品色香味的保护、烟标表面的装潢设计、防伪与环保的追求精益求精。卷烟工艺依据所设计的卷烟类型（烤烟型、混合型、香料型）的不同而异。由于烤烟占烟叶总产量的50％以上，烤烟型卷烟工艺最为常见(下图为烤烟型卷烟工艺流程示意)

制丝将烟叶制成符合产品烟香味质量标准、适合烟支卷制工艺要求的烟丝的加工过程。其任务是以低的烟叶损耗和能源消耗，制造出填充值高的合格烟丝。制丝过程主要有烟叶配混、变形加工（去梗和切丝）、加潮和干燥、加料加香。

烟叶配混按配方将各种烟叶原料准确配入并均匀混合，使制出的烟丝，在任意一小份内各种烟叶的组成，都符合产品叶组的配方，烟丝长短均匀一致。通常，烟叶是在配叶台上或配叶柜内配混，烟草薄片是在配叶柜内配入，梗丝和回收烟丝是在烘丝前或烟丝冷却加香前配入。电子皮带秤和定量喂料装置是实现物料准确配混的有效手段。烟叶原料的均匀混合是在制丝加工全过程中多次完成的。

变形加工包括去梗和切丝。

①去梗。将烟叶从烟梗上撕下并将两者分离。去梗方法普遍采用打叶去梗（见烟叶复烤）。打叶去梗又有切尖打叶与全打叶之分，中国多采用前者。所用设备有卧式打叶机和立式打叶机两种（见卷烟机械）。去梗工艺质量要求是叶中含梗率不超过3％,梗中含叶率不超过1％,大于12.5mm的叶片在80％以上（其中大于25mm的在50％以上），小于3mm的碎片不超过3％，烟梗中长度短于40mm的不超过30％。为了保证产品质量，要求进料量均匀，烟叶的含水率和温度符合标准，及时调整框栏的风分系统等。

②切丝。将叶片和烟梗制成一定宽度的细丝。通常要求叶丝宽0.6～1.0mm，梗丝宽0.15～0.3mm。切丝设备普遍采用滚刀式或旋转式切丝机（见卷烟机械）。烟梗在切丝前必须先经回潮和压梗，制成一定厚度(0.7～1.2mm)不破碎的梗片。压梗加工的质量取决于烟梗的回透程度和温度。

加潮和干燥加潮是将水均匀地施加到烟叶上并使之充分吸收，从而提高烟叶含水率和温度，改善烟叶的耐加工性能，减少烟片在以后加工中的损耗。加潮的方法和设备视烟叶状态与具体工艺指标而异。①烟包多采用真空加潮处理，加潮后烟叶含水率提高2～4％，温度不超过70℃，也有的采用室式加潮方式。②打叶去梗前的散叶多采用滚筒式加潮机处理，加潮后烟叶含水率17～20％，温度47～58℃。③切丝前叶片采用滚筒式加潮机处理,加潮后叶片含水率17～21％,温度35～45℃。④烟梗采用螺旋式、振动隧道式或室式加潮机处理，加潮后烟梗含水率25～28％，温度75～95℃。

干燥是使烟叶或烟丝降低水分并改变其物理状态，以满足下一工序的工艺要求。白肋烟叶加料后的高温干燥，是使烟叶和物料发生有益的变化，改进其烟香味和色泽，多采用网带式干燥机。烟丝干燥需将含水率降低到符合烟支卷制的工艺要求（供吸丝式卷烟机用的为11～12.5％，供落丝式卷烟机用的为13～15％），并使烟丝松散，提高其填充能力，多采用滚筒式或流化床干燥机。烟丝烘干后随即进行冷却。加料加香将改进卷烟香味品质和某些物理特性的添加剂，准确、均匀地添加到烟叶和烟丝上，并使其充分吸收。加料是为改进烟味和提高烟叶的耐加工性能和某些物理特性而加入保润剂、助燃剂、防霉剂、吸附剂等。料液多以水为溶剂，长与烟叶加潮同时完成。加香是为改进香气和香味而加入香料香精，多以乙醇为稀施剂。加料加香之后都要经过一定时间的贮存，以便料液和香精能被烟叶、烟丝充分吸收。（一）叶梗分离设备早期的卷烟作坊或卷烟厂是采用手工将叶片从烟梗上撕下来，后来使用简单的木制或铁制梳叶工具将叶片从烟梗上梳下来。20世纪30年代，柯菲克（R.W.Coffec）发明抽梗机替代人工抽梗。40年代，中国已有少数卷烟企业引进、使用和仿制抽梗机。50年代，美国等国家研制出打叶和风分器组合的打叶机替代抽梗机，并很快应用于打叶复烤厂，形成打叶复烤技术及其相应的成套设备。中国卷烟厂从60年代后期起逐步推广使用打叶设备，80年代起打叶工序已经逐步转移到烟叶复烤厂。抽梗机主要机型有仿英抽梗机、YA41型抽梗机等；而打叶机则分卧式、立式和综合式打叶机。其中立式打叶机于20世纪50年代由德国研制成功，它占地面积小、耗能低，但打叶指标，特别是大中叶片率稍差，碎片率稍高。在中国打叶段和卷烟厂分离之前，该机曾是卷烟厂的主要打叶设备。（图为仿英抽梗机）制丝设备（二）切丝设备切丝机是将预处理的烟叶或烟梗按照卷烟工艺要求切成叶丝或叶梗的设备。20世纪初期，中国的切丝是用木夹子夹住烟片，用刨刀刨制烟丝。以后少数烟厂使用6吋刀门的上下式切丝机，人力摇把，机器切丝。1960年，上海烟机厂研制出新型上下式切丝机，额定生产能力为200公斤/小时。此后一段时期中国各地卷烟厂普遍使用这种切丝机。1963年，上海烟机厂研制成功国内第一台旋转式切丝机，额定生产能力为500公斤/小时。发展到现在，切丝机从形式上可分为上下式、旋转式、滚刀式切叶丝机和切梗丝机。（图为20世纪70年代的ＹＳ１１型旋转式切丝机）（三）烘叶丝设备烘叶丝机是将叶丝含水率降低，并使叶丝卷曲的设备，从形式上可分为滚筒式和燃油（气）管道式。中国早期多采用大锅在炉子上烘炒烟丝，后来一些烟厂自制铁皮筒置于炉子上，人工加烟丝入筒炒丝。20世纪50年代，中国大多数卷烟厂已采用滚筒式烘丝机，2000年，中国烟草总公司从英国引进HXD型非直燃式叶丝在线高温膨胀烘丝设备。秦皇岛烟机厂消化吸收该项技术，研制出SH94、95系列燃油（气）管道式烘叶丝机，额定生产能力为2400公斤/小时～9600公斤/小时。（四）烘梗丝与梗丝膨胀设备一般而言，烘叶丝机都可用于烘梗丝，只是生产能力不同。例如1964年由上海烟机厂研制的YG61型热风烘丝机烘梗丝生产能力为350公斤/小时。1979年，由轻工部烟草工业科学研究所和襄樊卷烟厂合作进行梗丝膨胀的研究项目，该设备采用以轻质柴油为燃料的管式膨胀技术，管内空气达到380℃~400℃，膨胀率达到60%～70%，额定生产能力为450公斤/小时～500公斤/小时。这是早期的管式膨胀技术。此后，通过技术引进等方式，我国陆续生产使用过SH7型塔式梗丝膨胀机、SH831～838系列隧道式梗丝膨胀系统等。（五）回潮设备回潮机是提高烟草物料的含水率和温度，使其适应后续加工工序工艺要求的设备。根据回潮机在制丝线中的使用位置和处理物料的不同，又分整包烟叶、散碎烟叶、叶片和烟梗等回潮设备。回潮的方式有真空式、网带式、滚筒式、隧道式、螺旋式、水槽式和直接式等。（六）加香加料设备20世纪50年代以前，中国的绝大多数卷烟厂未采用滚筒式润叶机。当时，主要采用或自制加料器、加料装置，在烟叶混配时直接进行喷洒加料。1964年上海烟机厂研制出YG31型润叶机，附有加料装置。到20世纪80年代，带加料装置的润叶机逐步演变为独立的加料机。同样，20世纪50年代以前卷烟厂在炒丝（烘丝）后用自制加香器直接喷洒香料。后来部分卷烟厂采用加香滚筒，当时称烘丝机为“热筒”，加香机为“冷筒”。1964年上海烟机厂既生产YG61型烘丝机，也生产加香机。香料厨房是中国烟草总公司从意大利引进制丝生产线全套设备制造技术的一部分。主要设备有：料液调制罐、料液贮罐、香料贮罐、管路、操作台和控制系统。1991年，秦皇岛烟机厂研制出样机并交付龙岩卷烟厂使用，大大提高了我国制丝线技术装备和自动化水平。20世纪80年代以前，中国的卷烟厂是从各制造厂购买单机设备，自己配套成线，自动化程度低，设备故障率高。80年代中期开始进口制丝成套设备，到80年代后期，我国的烟机厂已经可以自己研制生产和提供制丝成套设备了。简话制丝工艺流程制丝工艺是卷烟生产的主要加工工艺，它是根据烟叶原料的理化特性，按照一定的程序逐步通过各种加工方法和设备，把原料制成合格烟丝的加工制造技术。要得到一支外观饱满、色泽良好的卷烟，首先要把烟叶变为烟丝，在这个加工过程中，不仅仅是简单的形状变化，其成分、性质也在发生着改变。只有选择科学、合理的加工技术，才能形成预期产品，现代制丝技术是卷烟配方得以实现的保证。在制丝技术的确定过程中，一是烟叶原料在加工的一系列机械作用下，要尽可能地减少造碎（避免让烟叶加工过度成为粉末失去使用价值），以降低损耗；二是要求制出的烟丝填充值要高，以降低每支烟中的烟丝消耗量；三是制丝过程中要保证其质量的稳定一致，主要是指多种烟叶原料要掺配混合均匀，加香加料均匀，水分要均匀。制丝工艺流程可分为制叶片、制梗丝和制叶丝三个相对独立的工艺过程。从备料到贮叶为制叶片工艺段（备料→烟包回潮→配叶、切尖解把→叶基回潮→打叶去梗→加料润叶→贮叶）；从叶片切丝到贮丝为制叶丝工艺段（切叶丝→叶丝加潮→烘丝→冷却加香→贮丝）；从润梗到贮梗丝为制梗丝工艺段（加料润梗→贮梗→蒸梗→压梗→切丝→加温加湿→烘梗丝→加香→风分→贮梗丝）。各段的工艺加工目的、加工技术和加工要求都不相同，并且段与段之间设有必要的贮存环节，以利于生产的平衡。制叶片工艺过程，是把整包烟叶经过烟包回潮（通过蒸汽处理使干燥的烟叶受潮）、解包（拆除外包装分离为把烟）、配叶（按配方搭配多种烟叶）、切尖解把（将烟叶顶端无梗部分切下并拆散烟把）、打叶去梗后，分离成适合加工的叶片与烟梗，在此过程中是否切尖可根据工厂具体情况而定，如不切尖则采用全叶打叶去梗。其间设置叶基回潮工序（叶基即烟叶除叶尖外的主体部分），主要是为了控制叶基的温度和湿度，增强烟叶的抗破碎性能，避免打叶时大量造碎。为了改善烟叶的吸味品质，叶片中要加料液，然后把叶片送入贮叶柜，使料液及水分进一步平衡均匀地渗透到全部被加工的叶片中去。制梗丝工艺过程，是把烟叶中分离出来的烟梗，经过回潮、压梗，切成梗丝。烟梗先经过加温加湿后贮存，使水分充分渗透后再回潮一次，可以使烟梗柔软性及韧性加强，便于压梗切梗，在压切工艺中，采用“厚压薄切”的方法进行加工，以便减少造碎。切后的梗丝经过膨化处理