造纸法再造烟叶产品质量控制

造纸法再造烟叶产品质量控制山东瑞博斯烟草有限公司徐利造纸法再造烟叶工艺质量控制山东瑞博斯烟草有限公司主要内容：一、国内造纸法再造烟叶发展情况二、产品工艺质量控制三、造纸法再造烟叶产品标准国内再造烟叶发展情况山东瑞博斯烟草有限公司国内再造烟叶发展情况•我国造纸法烟草薄片的工业化研究与开发，始于上世纪90年代后期。从1998年到2003年，是国产造纸法再造烟叶发展的起步阶段，解决了国产造纸法再造烟叶从无到有的问题。这一阶段，经过艰苦的科研攻关，广东汕头、浙江杭州、云南瑞升3条中试生产线相继通过国家局鉴定，破了进口造纸法再造烟叶在行业内的垄断局面，实现了造纸法再造烟叶生产开发的国产化。山东瑞博斯烟草有限公司•从2004年至2009年，是国产造纸法再造烟叶的快速发展阶段，是国产造纸法再造烟叶的产品质量稳定、品质提升、规模化生产和规模化应用的问题。•一是实现了规模化生产。到目前全国10条具有规模化生产能力的生产线，合计超过9万吨的生产能力。•二是实现了产品质量提升。国产造纸法再造烟叶的物理指标和常规化学成分的调控水平有了大幅度的提升，部分产品质量水平接近或达到进口再造烟叶的质量水平，生产车速由过去的平均70m/min提升到目前100m/min～130m/min；能耗大幅度降低，产品得率普遍提升。•三是实现了规模化应用。卷烟工业企业对造纸法再造烟叶的应用技术研究不断深入，应用技术水平不断提升，在卷烟产品中的应用范围不断拓宽，且各类卷烟中配方的应用比例逐步加大国内再造烟叶发展情况山东瑞博斯烟草有限公司•从2010年起，国产造纸法再造烟叶的发展进入到第三阶段，也就是全面创新阶段。这个阶段的主要任务是进一步突出国产造纸法再造烟叶化学成分的可调可控，突出国产造纸法再造烟叶的个性化、功能性和定制化，进一步满足中式卷烟对原料多样性的要求，进一步满足中式卷烟品质提升、风格凸显和减害降焦的需要。进一步使国产造纸法再造烟叶成为中式卷烟中重要而不可或缺的原料。全面进行自主创新、加强工艺质量控制。国内再造烟叶发展情况山东瑞博斯烟草有限公司•用4年时间（2012—2015年），取得国产造纸法再造烟叶重大标志性成果。攻克一批关键共性技术，着力解决制约再造烟叶产品技术提升的重大瓶颈问题，研发一批具有自主知识产权的关键装备，显著增强国内造纸法再造烟叶制造装备的自主创新能力，基本满足国内再造烟叶设备制造的重大需求，建设若干具有国际水准的年生产能力超万吨的造纸法再造烟叶标志性生产线。实现国产造纸法再造烟叶产业技术升级，有力促进卷烟上水平战略目标的实现。国内再造烟叶发展情况山东瑞博斯烟草有限公司•1．工艺技术上水平。•国产造纸法再造烟叶标志性生产线的生产制造能力、清洁生产能力和质量稳定能力得到显著提升。•（1）提升生产制造能力。平均生产车速由100米/分钟提高到130米/分钟以上，平均产品得率由76%提高到85%以上。在纸基幅宽2640mm不变的情况，整线生产能力有望从1万吨/年提升到1.5万吨/年。若纸基幅宽提升到3150mm，整线生产能力有望提升到2.0万吨/年。国内再造烟叶发展情况山东瑞博斯烟草有限公司•1．工艺技术上水平。•（2）提升清洁生产能力。水耗由56吨/吨产品降低至45吨/吨产品以下，单位产品综合能耗由1.6吨标准煤/吨产品降至1.2吨标准煤/吨产品以下（参照《综合能耗计算通则》GB/T2589—2008）。•（3）提升质量稳定能力。生产线具备较高的质量稳定能力，再造烟叶产品常规化学指标批内波动控制在10%以内，批间波动控制在14%以内。国内再造烟叶发展情况山东瑞博斯烟草有限公司•2．产品质量上水平。•国产造纸法再造烟叶标志性生产线生产的再造烟叶产品，其理化指标调控性、产品功能性和配方适用性得到显著提升。•（1）提升理化调控性。再造烟叶产品的定量、厚度、抗张强度等物理指标和水溶性糖、总氮、烟碱、蛋白质、钾、氯、焦油、一氧化碳等化学指标在一定范围内可调可控。国内再造烟叶发展情况山东瑞博斯烟草有限公司•（2）提升产品功能性。开发具有减害降焦、增香保润、改善舒适性等功能的造纸法再造烟叶产品，提升对卷烟品牌质量和风格特色的贡献度。焦油和有害成分释放量显著减低，焦油释放量降至6.5mg/支以下，一氧化碳释放量降至12mg/支以下。•（3）提升配方适用性。一、二类卷烟使用比例达到10%以上，三类卷烟使用比例达到12%以上，力争每百万箱卷烟使用造纸法再造烟叶4000吨。国内再造烟叶发展情况山东瑞博斯烟草有限公司•2010年—2014年升级之旅•2010年：国家局将造纸法再造烟叶技术升级列为行业科技重大专项；•2011年7月：造纸法再造烟叶技术升级重大专项方案通过国家局组织的专家论证；•2011年12月：国家局印发《关于启动造纸法再造烟叶技术升级重大专项的通知》，全面实施造纸法再造烟叶技术升级重大专项。计划用4年时间取得国产造纸法再造烟叶重大标志性成果，攻克一批关键共性技术，研发一批具有自主知识产权的关键设备，建设若干具有国际水准的造纸法再造烟叶标志性生产线，实现国产造纸法再造烟叶产业技术升级。国内再造烟叶发展情况山东瑞博斯烟草有限公司•2010年—2014年升级之旅•2012年6月：国家局依托昆明船舶设备集团有限公司设立造纸法再造烟叶装备研发基地。设立首席专家，牵头推进重大专项实施。•2012年11月：中国烟草总公司下达了《造纸法再造烟叶技术升级重大专项2012年度项目计划》，以标志性生产线研制为主攻任务，全面部署关键主机设备研发、核心技术研究、再造烟叶产品研发等方向研究任务•2013年：基本完成云南昆船、广东汕头、浙江杭州3条造纸法再造烟叶标志性生产线建设。生产车速达到206米/分钟，吨产品综合能耗800kg标煤，水耗20吨•2014年3月-6月：云南昆明、广东汕头、浙江杭州造纸法再造烟叶标志性生产线研制项目通过国家局组织的专家验收。3条高效、高速、清洁、低耗，具有国际水准的造纸法再造烟叶生产线，获取了一批具有重要引领作用和推广价值的工艺技术、关键设备、再造烟叶产品。国内再造烟叶发展情况二、工艺质量控制山东瑞博斯烟草有限公司主要内容：1、原料质量控制2、浸提/分离工艺质量控制3、浓缩工序工艺质量控制4、制浆工序工艺质量控制5、抄造成型工序工艺质量控制6、涂布工序工艺质量控制7、后处理工序工艺质量控制再造烟叶质量控制概论山东瑞博斯烟草有限公司•造纸法再造烟叶作为一种卷烟设计不可或缺的重要原料，随着在卷烟品牌中应用比例的不断提高，对产品质量的符合性、稳定性、安全性提出了更高的要求，如何有效控制再造烟叶的产品质量及其安全性已是影响再造烟叶持续健康发展的关键技术之一，同时也是国家局再造烟叶重大专项的重点研究方向之一。山东瑞博斯烟草有限公司再造烟叶质量控制是一项系统而复杂的工程，主要表现：1、生产工艺流程复杂：涵盖了化工、制浆、造纸、烟草等工艺设备，包括原辅料准备、提取分离、浓缩、制浆、抄造成型、涂布干燥、分切、打包、仓储等众多工序，其实现过程是一个多工序的复杂体系。2、再造烟叶的质量特性：依据YC/T16.3-2003《再造烟叶造纸法》对质量的要求，其质量特性包括物理、化学、烟气、感官四大类16项指标，14项定量指标，两项定性指标（感官质量和外观色泽），是一个复杂的多指标体系。3、质量控制的两大难点:原料来源不稳定、批次质量波动大；生产连续化流水线作业状态，过程控制的及时性、有效性成为产品质量控制的又一个难点。为此，构建有效的质量控制技术体系是实现再造烟叶产品质量控制的有效手段和途径。再造烟叶质量控制概论山东瑞博斯烟草有限公司•质量控制的原则：•1、原料稳定是保障：原料的来源不稳定、原料批次间质量稳定性较差的特点，目前通过原料采购控制或选择稳定原料较难实现。原料控制需进行原料分类分析和均质化处理。•2、过程控制是关键：精细化加工、智能化控制、清洁生产，保障产品的品质和稳定性；再造烟叶生产工序较多，提取、浓缩、制浆、抄造、涂布、干燥等工序，同时又是连续化生产的生产线，对过程控制提出了实时化、检测频率高、检测数据准确、过程波动时及时调整和对过程产品进行分离、调整、标识等要求。建立实时化的监控系统；要有在线的准确计量及调整的技术手段来支撑。如：QSC控制、制浆智能控制、浓度反馈控制等。质量控制的原则山东瑞博斯烟草有限公司•3、成品检测控制是保证：目前再造烟叶成品检测分析的方法和手段均为离线化实施，检测的时间周期较长。如产品出现波动，从取样检测分析到出合格结论，期间以生产大量产品，易造成过大的经济损失要保证产品的合格稳定，要有一套实时化的在线检测系统。如QCS检测定量、厚度等、红外或微波水份仪、近红外检测仪检测化学指标等。•4、系统化集成是支撑：再造烟叶生产流程是一个系统化的过程，生产中如果一个环节出现问题，影响整体运行。要实施有效的质量控制，需建立集整个生产过程的信息化控制系统。如DCS、EMS、ERP质量控制的原则质量控制流程山东瑞博斯烟草有限公司原料喂料萃取制浆抄造烘干涂布合格固体烘干分切烘干打包成品不合格合格不合格不合格浓缩调配检验检验检验检验不合格检验检验液体合格合格合格合格品质控制流程图原料质量控制山东瑞博斯烟草有限公司原料质量控制•原料选择•原料均质化处理•原料的归类和分级处理•原料净化处理•原料化学组分调整技术•原料配比山东瑞博斯烟草有限公司原料选择•在原料选择上，首先考虑采用烟叶等级较好的打叶复烤下脚料和卷烟企业制丝、卷接包的下脚料作为再造烟叶碎片原料，这些原料香气较好、化学组分较稳定，有利于原料的配比稳定；对于烟梗，选取近期一两年内的烟梗。•入库原料按照原料产地、等级进行分类，并标识存放。•具有自主采购权，可以根据需求进行原料采购，库存原料一般能够保证一定时期的生产使用量。原料质量控制山东瑞博斯烟草有限公司原料均质化处理•原料主要来源于复烤企业、卷烟企业，来源不稳定及批次间差异大，需进行均质化处理，一是通过物理的筛分、切断、破碎等手段，使物料的物理尺寸均质化，利于后续的提取和制浆；二是通过均质化处理后，使原料的各投料批次的化学指标保证在一定的水平。原料质量控制山东瑞博斯烟草有限公司原料化学成分调整技术•产品的化学成分的稳定决定于原料配方的化学成分和生产过程的控制，要保证成品化学指标的稳定，需要开发一些化学成分调整处理技术。如：模块化配方合理搭配不同原料使化学成分趋于稳定；通过原料化学成分高低搭配使用来调整化学成分；在一些专项指标方面，可采用专项处理技术来保障，如氯离子。•对采购的烟梗、碎片、包装末，每批都要进行化学分析，分析其中的常规化学成分和水溶性物含量（水溶性总糖、烟碱、总氮、蛋白质、氯离子），建立原料化学成分信息档案，以利于从成分上控制原料配比。原料质量控制山东瑞博斯烟草有限公司原料归类与分级•再造烟叶使用的原料基本为烟草废弃物，质量参差不齐，存在年份、产地、等级等质量差异，要保证使用原料品质的稳定性，一是需把品质不同的原料通过分级区分使用；二是把品质接近的原料归类来替代使用；三是把部分原料按感官质量或化学指标进行聚类分组。•其目的找出原料的差异性和相似性，尽量减少由于原料变动引起的再造烟叶品质的波动。原料质量控制山东瑞博斯烟草有限公司原料配比•再造烟叶生产所使用的原料配比不同，生产的再造烟叶内在质量存在明显差异。因此在再造烟叶原料配方管理，需借鉴卷烟叶组配方设计的理念，采用多地区、多种类的原料，以及结合原料的化学组分系统地进行原料配比，以保证每批产品内在质量和化学组分稳定性。原料质量控制山东瑞博斯烟草有限公司原料净化处理•再造烟叶原料使用的为烟草废弃物，收集过程中难免混入一些塑料、嘴棒、杂质和沙土，且含杂分布不均匀。如不进行净化处理，过多的杂质粉尘进入生产线提取，造成固液分离困难，处理成本较高、影响产品品质。•因此建立使用投料过程中原料输送、除杂一体化的工艺布置方案，通过风选、筛分、颜色差异区分、金属扫描架等在线处理技术来解决除尘除杂。在烟梗线上设置了物料除杂和水洗梗装置，去除杂质和烟梗上的尘土；在叶线上设置了风选、筛分除尘净化装置，经处理