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王磊 刘鹏 隋相军 王洪录 邢立冉＊ 刘勇 杨天
（1.山东烟叶复烤有限公司诸城复烤厂 山东诸城 262200；
2.山东烟叶复烤有限公司 山东济南250000）
在打叶复烤企业加工过程中，出片率是重要的经济指标之一，是卷烟工业企业考核烟叶原料质量的重要指标。出片率是成品片烟标准重量占原烟投料标准重量的百分比［1］。国内外大量研究表明，出片率不仅与烟叶本身的含梗率、含水率、含土率、物理特性及耐加工性等相关，还与生产线流量、润叶工序温湿度、打叶框栏形状尺寸、打辊转速、风分频率等打叶风分工艺参数密切相关［2］。
近年来，随着国际、国内形势的变化，烟叶资源出现短缺现象，尤其中部上等烟产出已逼近天花板，提高烟叶出片率成为解决烟叶供需结构性矛盾的重要突破口之一。在打叶复烤加工中，打叶机框栏形状、尺寸和开孔率是决定叶片结构指标及出片率的重要设备，其中打叶工序的一级打叶的影响最为关键［2］。
为研究打叶机框栏开孔率对打叶工序出片率的影响，本文开展了不同形状、不同开孔率框栏的对比试验，旨在通过优化框栏开孔率，提高叶梗分离质量，降低烟叶损耗，提高出片率，提升烟叶生产的发展质量和效益［3］。
1.1 材料、设备与仪器
1.1.1 材料
烟叶样品等级为2021年山东潍坊C3F，烟叶品种为中烟100，由山东烟叶复烤有限公司提供。
1.1.2 设备
仿COMAS卧式四打十一分打叶器（北京长征高科技有限公司），设备能力12 000kg/h。试验用框栏3.0～3.5in 六边形（3.0in 六边形和3.5in 六边形间隔排列）、3.5in 菱形开孔框栏（在原有菱形框栏基体上增加了24～45个菱形开孔，开孔率提高了7.03%～11.48%）。
1.1.3 仪器
CA24-HX1 型叶片振动分选筛，CA14X 型旋振分选筛，CA14 型叶含梗检测机，FA2004 型电子天平，TSM600型在线片形分析系统。
1.2 方法
1.2.1 试验设计
设计两种形状框栏，每种框栏试验3种开孔率，共6 组试验，试验设计组合见表1。框栏形状和尺寸，见图1（a）、图1（b）。
表1 试验设计组合
图1 框栏形状和尺寸
1.2.2 试验方法
（1）试验时，每组试验原烟投入量10 000kg，生产线流量设定10 000kg/h，保持烟叶含水率（19±1）%、温度（60±5）℃及真空回潮、润叶和打叶工序设备工艺参数不变，确保每组试验原料二润后烟叶温度和水分保持一致。
（2）叶片结构取样点为打后片烟汇总带处，每组试验待设备调试稳定后10min 取样，取样间隔10min，每组试验取样检测5次。检测方法按GBT 21137执行。
（3）每组试验完成后，根据试验编号更换框栏，并清理设备。
2.1 框栏形状和开孔率与叶片结构质量的关系
不同形状不同开孔率框栏叶梗分离后叶片结构指标，见表2。分析可见，针对两种形状的框栏，随着开孔率的增大，大中片率和叶中含梗率均逐渐提高，<2.36mm 叶片率逐渐降低。大中片率、<2.36mm 叶片率和叶中含梗率的变化均与框栏开孔率的变化存在显著的相关性。这说明叶梗分离时，框栏开孔率必须稳定在合理范围，过大或过小都会影响叶片结构指标，降低打叶复烤产品质量。
表2 不同形状不同开孔率框栏叶梗分离后叶片结构指标
2.2 框栏开孔率与叶片结构质量的相关性
对表2中的数据进行相关分析，得表3。由表3可见，框栏开孔率与大中片率、<2.36mm叶片率和叶中含梗率相关性可知，大中片率、<2.36mm叶片率和叶中含梗率与框栏开孔率的变化相关性均十分显著。这是因为烟叶的叶梗分离质量在一定范围内随开孔率的增加而提升，超出这个范围，烟叶的叶片结构指标反而降低［2］。
表3 框栏开孔率与叶片结构指标的相关性
2.3 框栏形状和开孔率与出片率的关系
不同形状不同开孔率框栏叶梗分离后出片率，见表4。分析可见，对比两种不同形状的框栏，出片率均随着开孔率的增加而升高，3.0～3.5in 六边形框栏因开孔率大于3.5in菱形开孔框栏，出片率较好［4］。
表4 不同形状不同开孔率框栏与出片率的关系
2.4 叶梗分离质量与出片率的关系
叶梗分离质量与出片率的关系，见表5和表6。
表5 叶片结构指标与出片率的关系
表6 叶片结构指标与出片率的相关性
分析可见，叶片结构指标与出片率呈显著直线相关关系［5］。随着大中片率与叶中含梗率的升高，<2.36mm 叶片率降低，出片率升高，打叶复烤产量增多［6］；
随着大中片率与叶中含梗率的降低，<2.36mm叶片率升高，出片率降低，打叶复烤产量减少。大中片率、<2.36mm叶片率、叶中含梗率和出片率四者相互影响，出片率与大中片率、叶中含梗率呈显著正相关，出片率与<2.36mm 叶片率呈显著负相关。因此，在打叶复烤过程中，将框栏开孔率控制在合适的范围内，既可提高叶片结构指标，又可提高片烟产量［7］。
以山东潍坊B3F 烟叶为研究对象，通过试验不同形状不同开孔率的框栏，研究了叶梗分离后叶片结构指标和出片率的变化规律，并分析了框栏开孔率与叶梗分离质量、出片率与叶片结构指标的相关性关系，结果如下。
（1）随着框栏开孔率的增大，大中片率和叶中含梗率均逐渐提高，<2.36mm叶片率逐渐降低。大中片率、<2.36mm叶片率和叶中含梗率的变化均与框栏开孔率的变化存在显著相关性。
（2）出片率随着大中片率与叶中含梗率的升高而升高，且线性关系很强；
出片率升高，<2.36mm 叶片率降低，两者呈显著负相关。在打叶复烤加工过程中，优化框栏开孔率，可提高叶片结构指标和片烟产量。
