中国新技术新产品2024NO.3（上）-44-工业技术膨胀烟丝在卷烟配方中具有重要作用[1]，其填充性能与填充值密切相关。膨胀烟丝有提升卷烟产品质量的潜力，能够改善整体质量，同时提升低级烟草的品质和烟叶的使用水平。膨胀烟丝技术的发展为低焦油卷烟生产提供了新的可能性，并在降低烟草对吸烟者健康的危害方面发挥了积极作用[2]。膨胀烟丝生产过程中存在膨胀烟丝填充值偏低、影响后续卷接质量的问题。常规的卷烟工艺优化方法主要采用2步试验设计。首先，通过筛选关键工艺参数来确定对响应值有显著影响的因子。其次，基于筛选出的关键工艺参数进行响应曲面试验设计，如BBD设计（Box-BehnkenDesign，BBD），其目的是确定一组满足预设响应值标准的关键工艺参数的操作范围[3]。每个膨胀烟丝生产批次的产量均较大，需要投入大量材料成本[4]。因此，选择合适的试验设计方法对快速提高成品膨丝填充值具有重要意义。本文将进一步解析膨胀烟丝优质制造核心因素，在有效落实生产流程、设备和工艺优化的基础上[5]，采用确定性筛选设计试验方法[6]，持续提升成品膨胀烟丝填充值水平。1材料与方法1.1材料与设备本文所用膨胀烟丝原料为中华牌号烟草，由上海烟草集团有限责任公司提供。该烟叶原料性能良好，经初制工序处理后得到的烟丝纤维结构松散，含水率均匀，适合进行膨胀工艺。本文所用生产线为上海卷烟厂1140kg/h规格的膨胀烟丝生产线，整线由卷烟机械国内外知名企业所制造，主要包括浸渍系统、膨胀系统和冷却回潮系统3个部分。其中浸渍系统的主要设备由德国Scholz公司提供，工艺气体风机由德国REITZ公司提供，压缩机由德国Neuman公司提供。该生产线配套精良，工艺过程可控，能够满足本文对产品质量和过程控制的需求。1.2方法1.2.1工艺流程分析膨胀烟丝生产线主要由制丝预处理和浸渍、膨胀和冷却回潮系统组成。制丝预处理包括开箱计量、切片松散回潮、风选除杂、预配、增温增湿以及切丝工序。膨胀烟丝生产的核心工艺是在密闭的金属浸渍器内，利用高压状态的液态二氧化碳对烟丝进行浸渍，通过松散器、振动柜和干冰皮带秤将含有一定量二氧化碳的干冰烟丝送入膨胀塔中。通过高温、高流速工艺气体吹扫，使烟丝内的二氧化碳迅速汽化，实现烟丝组织结构膨胀。后经冷却回潮装置进行烟丝降温和烟丝定型，经过一定量加水回潮和膨胀叶丝风选杂物过滤，最终形成成品膨胀烟丝。烟丝内部结构发生急剧变化的环节主要在烟丝浸渍、烟丝膨胀和冷却回潮工序中。其中，含水率的控...
