CN113688514A - 一种基于卷烟机烟条温度确定最优电烙铁温度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于卷烟机烟条温度确定最优电烙铁温度的方法，包括如下步骤：①确定电烙铁的温度范围Timin和Timax；②根据公式：Tc＝164.46+1.39*10‑5×e(Ti/19.78)，计算出烟条温度的最小值和最大值为Tcmin和Tcmax；③在Tcmin和Tcmax范围内对成品烟丝进行处理；④找到Tcopt；⑤计算得到Tiopt；则Tiopt即为所确定的最优电烙铁温度。本发明的方法简单实用。
Description
技术领域
本发明属于烟草技术领域，具体涉及在卷烟卷接工艺中一种基于卷烟机烟条温度确定最优电烙铁温度的方法。
背景技术
目前，卷烟机以passim卷接机组及其国产化卷烟机组ZJ17和Protos卷接机组等为主流配置，常规生产能力7000-9000支/min，高速卷烟机生产能力可以达到15000支/min以上。
烟条成型系统是卷烟机组的重要组成部分，其中注胶或上胶系统及电烙铁运行工况是限制烟条成型系统质量控制、卷烟机组综合生产能力的关键环节。电烙铁的作用是将卷烟纸搭口处的水基胶(也称之为卷烟纸搭口胶)烫干并使搭口粘结牢固，电烙铁工作温度是决定卷烟纸搭口接缝处是否平滑、是否漏气、以及是否爆口的关键控制参数。长期以来，各卷烟制造企业对烟条成型系统的管控均以满足卷烟纸搭口的粘结效果为导向进行卷制质量管控，即将电烙铁温度作为卷烟纸搭口粘结效果的关键参数进行管控，在保障卷烟纸搭口粘结效果最优的条件下，对电烙铁温度进行技术控制，而电烙铁温度对产品内在品质的影响、尤其是对产品感官质量的影响未得到充分的重视。
随着卷烟机组车速或生产能力不断增加，卷烟机生产能力达到15000支/min以上时，为保障水基胶快干、粘结效果和粘结效率，电烙铁温度也呈现不断提高的态势；因为搭口电烙铁温度低于某一温度时，卷烟纸搭口胶粘结效果不佳，因搭口胶固化时间、成膜温度等指标限制，不能较短时间内牢固粘结，卷烟纸搭口处容易出现粘结不良情况，如漏气、翘边、爆口以及搭口处不平整等外观质量缺陷现象；而采用较高的搭口电烙铁温度，成品烟支不仅外观质量缺陷减少，而且粘结效率提高。但是电烙铁温度的提高也不是无限制的，因为较高的温度容易使卷烟搭口胶热分解产生如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯等苯系物的有害物质。针对不同的具体卷烟搭口胶，搭口烙铁温度的设置有个上限和下限，上限即为卷烟搭口胶不分解的最高温度。
更为重要的是，搭口电烙铁温度影响烟支卷制时的温度即卷烟机烟条温度，而卷烟机烟条温度影响成品烟支的内在品质如产品感官吸味等。如卷烟机烟条温度较高时，来料烟丝的水分挥发较多，成品烟支的含水量不足使得成品烟支的烟气的感官质量呈现香气焦韵突出的优点，但也同时出现烟气余味回苦、枯焦气息明显、刺激增加、干燥感突出等缺点。因此根据来料烟丝的不同性能，从卷烟成品烟支的内在品质要求出发，卷烟机烟条温度的控制，有时较高较好、有时较低较好、有时需要处于中间位置较好；也就是根据来料烟丝的不同性能，控制卷烟机烟条温度处于较为合适的温度，才能使得成品烟支的内在品质达到最佳要求。
烟支卷制时的温度即卷烟机烟条温度与搭口电烙铁温度有直接关系。根据经验，搭口电烙铁温度越高则卷烟机烟条温度也越高、搭口电烙铁温度越低则卷烟机烟条温度也越低。但目前还没有构造出搭口电烙铁温度与卷烟机烟条温度的定量关系，烟支现场生产的操作人员根据来料烟丝的不同性能按照经验来控制搭口电烙铁温度、进而控制卷烟机烟条温度来控制成品烟支的内在品质；这样常常造成成品烟支的内在品质的较大波动。
为了解决上述问题，提出本发明。
发明内容
本发明提供了一种基于卷烟机烟条温度一种基于卷烟机烟条温度确定最优电烙铁温度的方法，建立了搭口电烙铁温度与卷烟机烟条温度的定量关系来确定最优电烙铁温度。
本发明的技术方案如下：
一种基于卷烟机烟条温度确定最优电烙铁温度的方法，包括如下步骤：
①根据使用的卷烟纸搭口胶，确定电烙铁的温度范围，其最小值和最大值为Timin和Timax；
②将Timin和Timax代入下述公式：Tc＝164.46+1.39*10-5×e(Ti/19.78)，计算出烟条温度的最小值和最大值为Tcmin和Tcmax；
③在Tcmin和Tcmax范围内，从Tcmin开始，在几个确定温度下对成品烟丝进行处理，每个温度下处理时间为10s，得到不同的处理后的烟丝；其中每个温度之间的间隔相同；
④按标准分别评吸步骤③不同温度下处理的烟丝，以Tcmin温度下处理的烟丝为对照样；如果烟丝的感官质量发生变化，则该烟丝对应的处理温度的前一个温度为Tcopt；
⑤将Tcopt代入以下公式：Ti＝-19.78×ln[(Tc-164.46)/1.39×10-5]，得到Tiopt；则Tiopt即为所确定的最优电烙铁温度；步骤④如果在Tcmin和Tcmax范围内无Tiopt，则Timax为所确定的最优电烙铁温度。
一般情况下，烟丝的感官质量随温度要发生微小变化，但Tiopt小于Timix的情况不存在；如果的确Tiopt小于Timix，则需要重新选择卷烟纸搭口胶、或改变来料烟丝的性能。
优选地，步骤①的电烙铁的温度范围为235℃-295℃；该温度范围为常用卷烟纸搭口胶的电烙铁的温度范围。
优选地，步骤③的温度之间的间隔不超过5℃；温度之间的间隔越小，则可以找到更为精确的感官质量变化的临界点。
优选地，步骤④的标准为YC/T138-1998《烟草及烟草制品感官评吸方法》；使用其中的5.3节三点检验的方法。
优选地，缩短温度间隔，以步骤④得到的Tcopt和烟丝的感官质量发生变化对应的温度为范围，重复步骤④可以得到更加精确的Tcopt′，将Tcopt′代入步骤⑤的公式得到Tiopt′；则Tiopt′即为所确定的更加精确的最优电烙铁温度。
本发明的有益效果：
1、本发明的方法首次构造出了卷烟搭口电烙铁温度与卷烟机烟条温度之间的定量关系，根据此定量关系可以确定最优电烙铁温度。使用本发明的方法确定的最优电烙铁温度，可以精准调控卷烟产品批次间、机台间的成品烟支的内在品质，使得产品感官质量的批次间、机台间的稳定性和一致性达到要求，稳定了产品内在品质，提升卷烟生产精细化控制水平。本发明的方法简单实用。
2、本发明的方法可以在温度间隔较大的范围内初步找出最优电烙铁温度，然后缩短温度间隔、和烟丝的感官质量发生变化的温度范围，找出更加精确的Tcopt′，然后计算确定得到更加精确的最优电烙铁温度。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
实施例1：ZJ17卷烟机型生产的卷烟规格A，电烙铁温度Ti的工作温度区间为235℃-295℃；确定最优的电烙铁温度Tiopt步骤如下：
1、根据使用的卷烟纸搭口胶，确定电烙铁的温度范围的最小值Timin为235℃，最大值为Timax为295℃；
2、将235℃和295℃代入下述公式：Tc＝164.46+1.39*10-5×e(Ti/19.78)，计算出烟条温度的最小值Tcmin为166.0℃，最大值Tcmax为206.5℃；
3、在166.0℃和206.5℃范围内，从166.0℃开始，每间隔5℃确定一个温度对成品烟丝进行处理10s，得到不同处理后的烟丝；即分别在171.0℃、176.0℃、181.0℃、186.0℃、191.0℃、196.0℃、201.0℃、206.0℃下对成品烟丝进行处理10s，得到这几个温度下处理后的烟丝；
4、按照标准为YC/T138-1998《烟草及烟草制品感官评吸方法》中的5.3节三点检验的方法，对步骤3得到的不同温度下处理后的烟丝进行评吸，以166.0℃温度下处理的烟丝为对照样；烟丝的感官质量发生变化对应的处理温度为201.0℃，则前一个温度196.0℃为Tcopt；
5、将Tcopt为196.0℃代入公式Ti＝-19.78×ln[(Tc-164.46)/1.39×10-5]，得到Tiopt为289.50℃，则289.50℃为所确定的最优电烙铁温度。
以289.50℃为生产线上的电烙铁温度，在此电烙铁温度不会造成成品烟支感官质量发生明显变化，也能保障卷烟纸搭口胶的粘结效果和粘结效率。
实施例2：ZJ17卷烟机型生产的卷烟规格B，电烙铁温度Ti的工作温度区间为235℃-295℃；确定最优的电烙铁温度Tiopt步骤如下：
1、根据使用的卷烟纸搭口胶，确定电烙铁的温度范围的最小值Timin为235℃，最大值为Timax为295℃；
2、将235℃和295℃代入下述公式：Tc＝164.46+1.39*10-5×e(Ti/19.78)，计算出烟条温度的最小值Tcmin为166.0℃，最大值Tcmax为206.5℃；
3、在166.0℃和206.5℃范围内，从166.0℃开始，每间隔5℃确定一个温度对成品烟丝进行处理10s，得到不同处理后的烟丝；即分别在171.0℃、176.0℃、181.0℃、186.0℃、191.0℃、196.0℃、201.0℃、206.0℃下对成品烟丝进行处理10s，得到这几个温度下处理后的烟丝；
4、按照标准为YC/T138-1998《烟草及烟草制品感官评吸方法》中的5.3节三点检验的方法，对步骤3得到的不同温度下处理后的烟丝进行评吸，以166.0℃温度下处理的烟丝为对照样；烟丝的感官质量发生变化对应的处理温度为181.0℃，可以确定前一个温度176.0℃为Tcopt；
但为了得到更加精确的Tcopt′，将温度间隔缩短为1.0℃，在176.0℃-181.0℃范围内对成品烟丝分别进行处理10s，得到不同处理后的烟丝；即分别在177.0℃、178.0℃、179.0℃、180.0℃、181.0℃温度下对成品烟丝进行处理10s，得到这几个温度下处理后的烟丝；按照标准为YC/T138-1998《烟草及烟草制品感官评吸方法》中的5.3节三点检验的方法，对上述得到的不同温度下处理后的烟丝进行评吸，以176.0℃温度下处理的烟丝为对照样；烟丝的感官质量发生变化对应的处理温度为179.0℃，可以确定前一个温度178.0℃为Tcopt′；
5、将Tcopt′为178.0℃代入Ti＝-19.78×ln[(Tc-164.46)/1.39×10-5]得到Tiopt′为272.50℃，则272.50℃为更加精确的最优电烙铁温度。
而如果以176.0℃为Tcopt代入Ti＝-19.78×ln[(Tc-164.46)/1.39×10-5]得到Tiopt为269.5℃。由于269.5℃小于272.50℃，在电烙铁温度为269.5℃下粘结搭口胶虽然不会造成成品烟支感官质量发生明显变化，但卷烟纸搭口胶粘结效果和粘结效率不如在272.50℃下的卷烟纸搭口胶粘结效果和粘结效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种基于卷烟机烟条温度确定最优电烙铁温度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
①根据使用的卷烟纸搭口胶，确定电烙铁的温度范围，其最小值和最大值为Timin和Timax；
②将Timin和Timax代入下述公式：Tc＝164.46+1.39*10-5×e(Ti/19.78)，计算出烟条温度的最小值和最大值为Tcmin和Tcmax；
③在Tcmin和Tcmax范围内，从Tcmin开始，在间隔相同的几个确定温度下对成品烟丝进行处理，每个温度下处理时间为10s，得到不同处理后的烟丝；
④按标准分别评吸步骤③不同温度下处理的烟丝，以Tcmin温度下处理的烟丝为对照样；如果烟丝的感官质量发生变化，则该烟丝对应的处理温度的前一个温度为Tcopt；
⑤将Tcopt代入以下公式：Ti＝-19.78×ln[(Tc-164.46)/1.39×10-5]，得到Tiopt；则Tiopt即为所确定的最优电烙铁温度；步骤④如果在Tcmin和Tcmax范围内无Tiopt，则Timax为所确定的最优电烙铁温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤①的电烙铁的温度范围为235℃-295℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤③的温度之间的间隔不超过5℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤④的标准为YC/T138-1998《烟草及烟草制品感官评吸方法》。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，缩短温度间隔，以步骤④得到的Tcopt和烟丝的感官质量发生变化对应的温度为范围，重复步骤④可以得到更加精确的Tcopt′，将Tcopt′代入步骤⑤的公式得到Tiopt′；则Tiopt′即为所确定的更加精确的最优电烙铁温度。
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