[發明專利]一種煙支內煙草類雜質的在線檢測、表征及分類方法

在審

• 申請號: 202211532389.5
• 申請日: 2022-12-01
• 公開（公告）號: CN115791505A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 楊帥;李鈺靚;柴武君;潘著;裘雨燦;席攀攀;趙丹;牛芳芳;崔曉夢;鄭閃閃;張博;韓樂園;葉蔚;陳明;李銘;焦凱旋;李旭;潘凡達;樊虎;朱強;夏琛
• 申請（專利權）人: 浙江中煙工業有限責任公司
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王幸祥

本發明公開了一種煙支內煙草類雜質的在線檢測、表征及分類方法，所述方法包括以下步驟：步驟S1：在線重量檢測系統的校準；步驟S2：在線水分檢測系統的校準；步驟S3:煙支密度與水分數據在線采集；步驟S4：煙支長度方向區域分割；步驟S5：煙支內煙草雜質的在線表征及分類。本發明通過對卷煙機重量控制系統的微波的每支無嘴煙、每段密度值及水分值的數據采樣，再根據平整器規格進行區域分割，最后按照梗簽、濕團等煙草類雜質與煙絲的密度水分差異，判斷煙支內煙草雜質類型及具體位置，通過卷煙機重量控制系統的微波在線密度與水分數據，實現煙支內煙草雜質的實時表征。

技術領域

本發明屬于煙草工藝技術領域，具體涉及一種煙支內煙草類雜質的在線檢測、表征及分類方法。

背景技術

卷煙中的煙草雜質一般分為兩類：一類是煙葉中的梗、葉脈在制絲加工處理過程中形成的梗簽；另一類是由于回潮等煙草加工過程中產生的煙絲濕團。卷煙中的煙草雜質會對卷煙抽吸感受、卷煙外觀質量(煙支刺破等)及物理指標穩定性產生較大負面影響。以梗簽為例，從抽吸質量角度，較大形態的梗簽在抽吸時易爆開或產生燃燒錐落頭；從外觀質量角度，梗簽易戳破煙支，形成破煙，嚴重影響消費者體驗。如何在制絲、卷包工序中檢測、剔除煙草雜質一直以來都是國內外煙草行業的研究重點。

目前，行業內普遍采用以下四種方式檢測、表征煙絲雜質：

第一種是風選方式。在制絲或卷接工序使用單級或多級風選的方式，提升風選效果，對煙絲中的梗簽進行風選處理，普遍以開發設備、參數調優等方式提升風選效果，降低煙絲中的煙梗等煙草類雜質含量。如煙草制絲生產風選剔梗質量在線檢測方法及系統(公布號：CN114062366A)、一種降低細支卷煙煙絲中梗簽含量的方法及設備(公布號：CN109248851A)、一種用于PROTOS70卷煙機組的三次梗絲分離裝置(授權公告號：CN209359647U)等，上述方式可提升風選效果，但受限于風分原理，又由于流量、效率等因素，存在以下缺點：一是無法做到完全將煙絲內影響煙支質量的梗簽剔除與表征；二是風選的基礎在于物料密度的差異，無法實現各煙草類雜質物料的分類；三是由于卷煙機類型多等因素，不同類型風選設備安裝空間存在差異，通用性有待考量，并且需要一定的經濟成本；四是僅能對煙絲進行處理，無法實現對已經進入卷煙內煙草類雜質進行檢測。

第二種是在正常生產工序外，即通過加大卷接或制絲工序的煙草雜質剔除量，使剔除的物料中含有一定量的煙絲，再通過設備實現煙草雜質與煙絲的分離，最后將煙絲回用至制絲或卷包工序，可有效降低最終進入煙支內的梗簽等煙草雜質含量。如一種高精度梗簽絲分離設備及其方法(公開號：CN 110584181A)、在線回收分離梗簽煙絲設備(公布號：CN 102823936A)等。但上述方法存在的缺點有以下幾點：一是需要一定經濟成本(配置設備)及安裝空間；二是回收過程復雜，可能會對煙絲含水率、煙絲結構等煙絲物理質量產生影響，進而影響卷煙產品質量穩定性；三是回收前使用的煙絲為制絲或卷煙機風選后的物料，受風分原理所限，即使增大第一道風選中的煙絲含量，也無法完全剔除與表征對煙支質量產生影響的煙草類雜質；四是該方法僅能對煙絲進行處理，無法實現對已經進入卷煙內煙草類雜質進行檢測。

第三種是采用紅外、射線、視覺等方式實現雜物的檢測，如姜炬達.煙草異物除雜機信號處理系統設計[D](南京理工大學,2014)、一種煙草卷包設備異物檢測方法及系統(公開號：CN112766141A)，一種用于煙草制絲的在線異物剔除裝置(公開號：CN217218121U)等。其中，采用紅外線方式存在容易受煙草物理特性(長度、顏色等)影響的缺點；射線檢測方式中的放射源會影響操作人員健康，不適宜用于人員密切接觸的卷煙設備；視覺檢測方法中由于煙草類雜物在顏色上與正常煙絲極為接近，很難用視覺檢測表征。除此之外，紅外線和視覺等方式存在的缺點與第一、二種方式一樣，即僅能對煙絲進行處理，無法實現對已經進入卷煙內煙草類雜質進行檢測。