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如何做好一支细支烟--浅谈细支卷烟的特殊检测技术与工艺研究

发布日期:2015-12-07    【字号:  
摘要:
  近几年,细支烟在国内发展尤为迅猛,细支烟正在成为中式卷烟发展的新空间、新阵地、新市场,逐渐从差异化向主流化发展,国内各中烟公司也在加快步伐推出各自品牌系列的细支卷烟,但是目前国内对于细支烟的生产工艺和检测技术还不像普通粗支烟一样有着一套完整的标准体系。细支卷烟并不是物理意义上的将粗支烟变细,在圆周缩小的同时,细支烟的吸阻,硬度,燃烧落锥以及包灰等都会发生变化,传统粗支烟的评测体系已经不适合细支烟的发展,基于此,本文主要结合韩国KT&G烟草人参公社多年来对于爱喜细支卷烟积累的生产工艺和检测技术提出了一些细支烟以及细支烟滤棒胶囊的特殊检测技术和工艺研究。

关键词:细支卷烟,检测,卷烟工艺,滤棒胶囊。
1.国内细支卷烟发展现状
  随着发展环境的悄然变化,细支烟由冷门烟逐渐成为中式卷烟的重要组成部分,越来越受到消费者青睐和市场认可[1]。细长的烟支设计,时尚的外形包装,主打低焦油低危害的营销理念等诸多新特元素的叠加,让细支卷烟正逐渐发展成为行业的重要经济增长点,呈现出蓬勃发展之势[2]。在最新出台《关于规范和支持细支卷烟发展的通知》中,国家局明确了细支烟周长标准为17mm左右,即上限标准为18mm,下限标准为16mm。17mm左右的细支烟周长标准的确立,这是对细支烟细分品类发展的规范,通过明确细支烟周长标准来规范细支烟市场的有序发展,同时在《关于规范和支持细支卷烟发展的通知》中,国家局明确了细支烟新产品开发价类不得低于二类烟价类和焦油量不得高于8mg/支,即细支烟新产品价格要保持在二类烟及以上价类,焦油量要保持在8mg/支及以下,这是对细支烟细分品类往“低焦高档”、“低焦高质”、“低焦高水平”方向的坚持,既要结构,又要降焦,以确保细支烟细分品类未来继续保持良好健康发展。
  2011年,细支烟市场开始出现爆发式增长,全年3个品牌7个规格销售1.84万箱,增幅超过200%;2012年,5个品牌10个规格销售4.5万箱,增幅146%;2013年,6个品牌19个规格销售13.56万箱,增幅201%;2014年16个品牌32个规格销售27.94万箱,增幅102.02%,2015年上半年已完成销售31.2万箱,全年预计销售在50-60万箱。国产细支烟市场已经初步形成[3]。

2.细支烟的检测技术和工艺
  国产细支烟发展如此之迅猛,但是目前针对细支烟的检测技术标准和工艺研究还不够深入,细支烟和普通粗支烟相比,随着圆周尺寸的缩小,原有的性能参数也将随之发生变化,原来的粗支烟的检测和评判标准体系已经无法适应和满足细支烟的性能评测。本文针对细支烟的性能特点,基于韩国烟草人参公社的检测标准体系和工艺,提出几点细支烟以及细支烟胶囊的检测技术和工艺研究,抛砖引玉,以呼吁国内烟草企业开展对于细支烟的检测和工艺的深入研究。
2.1细支烟燃烧锥落头检测技术及工艺改进
1)燃烧锥落锥检测
  根据郑州烟草学校倪克平等的研究[4],在烟丝填充值一定的情况下, 卷烟的硬度与单支克重存在着正比关系。细支烟由于其用丝量少,卷烟硬度也随之减少,从而细支烟从外观表现上来看比较“脆弱”,而国产细支烟燃烧锥落头问题也较为严重。由于在韩国落锥问题经常遭到用户的投诉,细支烟燃烧落锥的测试在韩国KT&G已经作为一项重要的日常检测指标。根据笔者的调研,国内目前对于烟支燃烧的落锥这一重要指标尚没有相关检测标准,郑州烟草研究院的李斌等[5]用自制的旋转装置对卷烟燃烧锥落头进行过研究分析。但是其分析过程中并没有模拟人弹烟过程中的外加食指作用力,如图1。从而无法模拟真实的用户弹烟落锥过程。目前在韩国KT&G烟草人参公社,他们采用了自行研发的转盘式20通道卷烟落锥测试分析仪对细支烟的燃烧落锥进行模拟测试分析,在完全模拟人的抽吸以及手指弹灰的条件下对卷烟落锥进行检测。如图2。通过这样的模拟标准化检测手段,韩国KT&G不断的改善制丝和卷接的生产工艺,最终生产出优质的细支烟。


2)工艺改进
  根据韩国KT&G烟草人参公社对于细支烟的燃烧落锥的分析,细支烟的燃烧落锥主要与烟支端部密度,烟丝结构(填充值)以及水分有关。针对烟支端部的密度,主要采取对于卷烟机劈刀的工艺改进,如图3 ,针对烟丝结构主要是对于制丝线切丝方式的调整,基于烟丝结构的调整来满足最大化的提高填充值和烟丝的交联度,使得长丝,中丝和短丝能达到均匀交联的分布在烟支内部,如图4 ,保证细支烟具有一定的硬度。同时对于梗签物的定义和剔除也是关键和核心技术。


2.2细支烟燃烧包灰检测技术及工艺改进
1)细支烟燃烧包灰检测
  细支烟在人们眼中是一种时尚也是一种品位,细支烟通常是和咖啡,音乐和时尚休闲等词汇联系在一起,但是在细支烟抽吸的过程中,如果产生严重的包灰散落现象,必然会引起消费者的不满,韩国KT&G烟草人参公社基于客户的市场投诉,将细支烟的燃烧包灰作为一项日常检测指标,并对相关工艺和材料进行不断的改进。根据笔者的调研,目前国内还没有相关卷烟燃烧包灰的检测标准和评判体系,湖北中烟的程占刚和福建中烟的王道宽分别用自制的仪器对卷烟包灰性能的影响因素作了相关研究[6][7],国内目前对于卷烟的包灰检测分析仅存在于研究阶段,并没有出台完整的标准化检测指标。韩国KT&G烟草人参公社自行研发的5通道卷烟包灰完整性分析测试仪,自带抽吸装置,可以模拟动态和静态灰柱。并自带视频系统和图像分析软件,对包灰的性能进行数据化指标计算,形成了一套完整的评测体系。如图5。

2)工艺改进
  影响细支烟燃烧包灰的因素很多,主要有卷烟纸性能,切丝宽度,烟丝和卷烟纸燃烧速率的匹配性以及烟丝填充值,韩国KT&G烟草人参公社主要是在卷烟纸的含木量上进行相关的改进,同时对于烟丝填充值做了深入的研究分析,从而改善细支烟的燃烧持灰性能。笔者也对国内相关的细支烟和韩国KT&G爱喜细支烟做过烟支燃烧包灰的感官评测,结果表明国产细支烟在自然状态包灰持灰能力,以及在外作用风力的情况下的持灰能力,都有明显的包灰不完整性,可见,国产细支烟在烟支燃烧的包灰方面还有很多工艺提高的空间。

3.细支烟滤棒胶囊检测技术
  目前国产细支烟带滤棒胶囊的品牌系列并不多,但是国内的中烟企业已经在逐步的发展滤棒胶囊,滤棒胶囊俗称“爆珠”,在客户抽吸时,捏破或者咬破滤棒内的“爆珠”,胶囊内的液体会自行流出分布于滤棒内,用户再次抽吸,液体的味道就会散发到用户的口中,根据市场的需要可以调制出不同的香型,目前这一技术在韩国KT&G公司已经发展较为成熟,KT&G公司建有自己的胶囊生产工厂,并有着一套完整的胶囊滤棒添加技术和滤棒胶囊评测体系。经过笔者调研,目前国内对于滤棒胶囊的评测标准和体系尚未出台,各个中烟公司也停留于研发阶段,贵州中烟的国酒香系列开发的滤棒胶囊烟在国内市场形成了一定的影响力,但是贵州中烟对于滤棒胶囊烟也未曾建立完整的评测体系,目前国内湖南中烟技术中心的丁多等对于粗支烟的滤棒胶囊添加装置做过研究[8],但是对于细支烟未曾提及,山东中烟也在去年自行研发了细支烟滤棒胶囊添加技术,但是成品率和胶囊质量还存在一定的不足。
  基于客户在细支烟滤棒胶囊的市场反馈,滤棒胶囊烟的客户反馈主要是在“很难涅破”“找不到胶囊”“胶囊在滤棒内已经破损”,根据这些客户对于细支烟的反馈,韩国KT&G公司建立的物理评价指标主要是胶囊的硬度(抗变形能力),胶囊的变形状况,滤棒内胶囊的位置探定,以及滤棒的胶囊形态的检测。韩国KT&G公司自行研发了滤棒胶囊5通道和单通道强度检测仪器(见图6),不仅能检测胶囊的变形强度还能检测在一定强度作用下胶囊的变形情况,同时研发了滤棒胶囊质量检测装置,该装置可以在线和离线检测胶囊在滤棒内的状态(位置,破损状况),从而剔除带有质量瑕疵的滤棒胶囊。保证成品烟的质量。


4.细支烟梗签物剔除技术
  烟叶中的梗和叶脉在烟草加工中会变成梗签。梗签较为刚硬容易造成烟支中烟丝填充松紧不均匀、卷烟纸被刺穿使烟支加工质量的稳定性下降,而且含有梗签的烟支燃烧时容易出现爆开或者熄火的现象,影响抽吸品质,对于细支烟而言,梗签的剔除显得尤为重要,梗签的存在对于细支烟的燃烧落锥和吸阻影响尤为严重,在韩国KT&G烟草公司,细支烟梗签物含量的检测和剔除是一项尤为关键的技术。通过笔者的调研,在国内,广西中烟技术中心曾静,江威和郑州烟草研究院李斌对于梗签物的离线检测做过相关研究[9][10],郑州院研发的剔除梗签物中含丝量检测装置是根据梗签与烟丝基本流态化特性的基础上,选择两级流态化系统的合理风速条件,分离梗签与烟丝,将分离后的梗签和烟丝分别称重,获得剔除梗签物中含丝量。目前国内烟厂也主要是用这套装置来进行实验室离线梗签物含量的检测。但是该装置对于分离的风速设置了统一的标准,实际上不同的烟叶,不同的烟丝结构,他们的烟丝和梗签各自的比重并不是一个确定的数值,通常对于梗签的测试标定根据不同的环境是在不断的变化的,韩国烟草公司KT&G经过多年的生产实践发现,剔除梗签物的关键是在定义梗签物的比重,而梗签物的比重需要在实践中不停的摸索,对于不同的季节以及不同的烟丝结构以及烟叶,对于梗签物的比重数值定义会有区别,因此韩国KT&G公司自行研发的梗签物含量测试仪带有内部风速测定仪,首先可以确切的检测到梗签物和烟丝分离装置内部的确切风速,另外该装置内的风速可以人工自行调节,这样的话检测人员可以根据实践过程中根据梗签的确切比重要来调整到一个合适和精确的风速,从而更加精确的测定烟支中梗签物的含量。这对于细支烟,是一项尤为重要的关键技术。
  对于实验室的离线的梗签物含量检测,其本质是为生产工艺提供改进依据,韩国KT&G公司也自行研发了卷烟机在线梗签回收装置,目前国内云南中烟的许建勇和福建中烟技术中心的卢新万[11][12],对于在线梗签剔除回收做过相关研究,韩国KT&G公司的梗签在线回收主要是将卷烟机剔除的梗签物进行二次回收再利用,但是其核心技术在风速的设置调节以及对于梗签物的定义,从而确保分离剔除的梗签物是真实的梗签物。

5.结论
  本文主要是针对近几年国内细支烟的发展趋势,结合韩国KT&G烟草公司多年生产细支烟的生产实践,提出了一些对于细支烟以及细支烟滤棒胶囊的一些比较特殊的评测方法和核心关键技术,仅供业界参考,不足之处,还望业界同仁指正。

6.致谢
  本文得以完稿,感谢韩国KT&G烟草人参公社的制造本部Kardien队,质量管理部以及研究院的支持,同时也感谢国内各相关中烟同仁的指正。

7.参考文献
[1] 李纪朝, 韩金荣,朱纯.从先行者到引领者.东方烟草报[J],2014年8月2日004版
[2] 冯俊霞.响应细 量身制. 东方烟草报[J],20154年7月11日001版
[3] 王斌.国产细支烟发展思路探讨.现代商贸企业[J],2015年第1期下.
[4] 倪克平,范铁桢,王涛.卷烟硬度、吸阻与单支重相关性分析.烟草科技[J] 2012(3)
[5] 李斌,马新玲,刘向真,秦国鑫,李志刚,王兵. 卷烟燃烧锥受力分析与落头倾向检测方法 烟草科技[J] 2014(1). 
[6] 程占刚,叶明樵,胡素霞,王建新,陈慧斌.影响卷烟包灰能力的因素研究 烟草科技[J] 2011(2)
[7] 王道宽,连芬燕,刘雯,李桂珍,张国强,骆永昌.卷烟包灰性能的影响因素.烟草科技[J] 2013(4).
[8] 丁多,黄溢清,黄富,梅小明,姚建文,尚勇,袁重阳,邓鹏. 滤棒加香胶囊添加装置的设计与实现.烟草科技[J] 20149(10).
[9] 曾静,李斌,冯志斌,孔臻,江威,刘栋.解晓翠.卷烟机剔除梗签物中含丝量的检测.烟草科技[J] 2012(8)
[10]江威,张国智,冯志斌,李斌,官卫东,利用烟丝含签率检测仪研究加工工艺对烟支含签率的影响。烟草科技[J] 2014(5)
[11]许建勇,陶智麟,杨志雄,苏朝龙.卷烟机剔除梗签物中烟丝在线分离回用装置的设计与应用. 《成组技术与生产现代化》[J],2015(32-2) 
[12] 卢新万.卷烟机梗签剔除效果评价方法的对比研究 海峡科学[J] 2011(3).


(作者简介:江新民 机械工程硕士 jxmlink@163.com 13951937670)

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