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摘 要：综述了国内2006～2007年烟草工艺学科的研究进展。
关键词：烟草；工艺；研究；进展
Report of developments of tobacco processing technology in 2006～2007
CHEN LiangYuan WANG RuiHua LI ShanLian
Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC，Zhengzhou 450001，China
Abstract：Tobacco processing technology developments in 2006～2007 were reviewed．
Key words：tobacco；processing；technology; research；development
2006～2007年烟草工艺学科在卷烟产品开发、卷烟加工技术、控制管理等方面做了大量的研究、开发、应用和推广工作，取得了明显进步。下面根据文献报道及科研项目进展作一简要报告。
1 卷烟产品开发
1.1 叶组配方
叶组配方技术已由过去单一感官评价深化到与化学成分及烟气成分相结合，BP神经网络、近红外光谱检测、混料配比试验设计方法等逐渐应用于叶组配方研究。
王建民等[1]为探索烟叶间的配伍性及其变化规律，对河南烟区13种上部烟叶进行了两两组合试验，分析了烟叶配伍性的变化规律。结果表明，同小区烟叶间的配伍性较好；不同小区相同等级的烟叶相配时，等级越低，配伍性越好；不同等级的烟叶相配时，级差越小，配伍性越好。
郭科等[2]应用BP神经网络建立了叶组配方主要化学成分含量与其感官质量和烟气化学成分含量之间的非线性映射关系，并以此为基础建立了相关的约束最优化模型。此组合优化方法克服了以往叶组配方设计由主观判断带来的盲目性和主观性，实现了叶组配方经验设计与计算机智能设计相结合的组合交互式设计。
徐若飞等[3]采用信息采集分析处理与感官评吸相结合的方法，在烟叶和烟气化学成分与卷烟品质的相关性分析基础上，建立了包括烟叶质量评价、叶组配方设计、数据管理、计划维护、月库存查询和滚动测算6个功能模块的叶组配方专家系统。应用结果表明，该系统能有效控制卷烟质量及生产成本。
刘晓萍等[4]利用近红外光谱进行配方结构识别，研究了不同配方结构的烟丝与近红外光谱的关系，建立了4个不同配方的识别模型。该研究开发了利用近红外技术对卷烟配方结构进行快速分析的新方法，对促进卷烟配方结构分析技术的发展有一定的作用。
Altadis研究中心的Vidal.B等[5]运用混料配比试验设计方法，并采用相应的统计分析方法，研究分析了六种烟丝及其比例（烤烟13.5%～50.7%, 白肋烟 19.7%～56.9%, 香料烟5.0%～42.2%, 再造烟叶 12.6%～49.8%, 梗丝4%～41.2%和膨胀烟丝8%～45.2%）对卷烟产品物理特性、化学成分和烟气成分的影响。
1.2 替代进口烟叶技术
从2004年开始，国家局开始进行部分替代进口烟叶工作，至2007年底，经国家卷烟评吸委员会专家对参与该项工作的16家卷烟工业企业提供的27个部分替代试验卷烟中试样品进行感官质量评价，认为[6]：有16个卷烟中试样品的风格特征与对照卷烟中试样品的风格特征相似度较好，可替代部分进口烟叶，并有效地提高了烟叶在卷烟配方中的使用价值；其余11个替代试验卷烟中试样品与其对照卷烟中试样品在风格特征方面存在一定的差异，刺激性、余味等指标也有待进一步改善。为此，专家建议在部分替代产品的使用中，应围绕产品质量从配方技术、工艺技术、调香技术等方面进行综合替代，同时，要优化区域种植，进一步扩大替代烟叶种植面积，逐步实现跨地区烟叶的配方打叶。
1.3 卷烟材料研究与设计
从文献资料来看，相关研究主要是降焦减害新材料研究开发(如卷烟用活性炭、卷烟纸等)和计算机辅助卷烟材料设计。
张利波等[7]以烟杆为原料，CO2为活化剂制备成活性炭。采用正交试验方法研究了CO2流量、活化时间和活化温度对活性炭得率及吸附性能的影响，同时测定了该活性炭的氮吸附等温线，并通过BET法、H—K方程、D—A方程和密度函数理论表征了活性炭的孔结构．还采用电子探针和透射电镜分析了活性炭的微观结构。
国外关于卷烟用活性炭方面的研究较多，2006年CORESTA会议5篇，2007年CORESTA会议4篇。研究涉及活性炭前体物质（木头、椰壳、煤、泥煤、杏仁壳、橄榄核等）、活性炭物理性质（粒径、密度、数量）、三醋酸甘油酯、烟丝中挥发性成分、烟气粒相物以及活性炭储存条件（温度、湿度、时间）等对活性炭吸附性能的影响，以及含活性炭滤嘴对卷烟产品的影响。
Eitzinger.B[8]对卷烟纸孔结构的改良模型以及阴、阳离子从烟丝向卷烟纸迁移行为进行了研究。法国摩迪公司的Loureau.J.M博士等[9]系统研究了卷烟纸对侧流烟气霍夫曼分析物的影响、卷烟纸孔结构对一氧化碳传递的影响。英美烟草公司Case.P.D等[10]运用单纯形格子混料配比试验设计方法研究分析了卷烟纸组成对卷烟纸性能和侧流烟气的影响。
李斌等[11]为方便配方人员可以直接使用求出前期建立的滤嘴通风度、焦油、烟碱和CO释放量预测模型的相关参数，建立了卷烟设计和材料设计两种算法，并在这两种算法基础上开发了卷烟材料计算机辅助设计系统。应用该系统对4种样品的实验值和预测值进行对比，除两项预测偏差较大外，其余项目的预测偏差均小于5％。
1.4 卷烟燃烧
卷烟燃烧过程及其机理的研究是一项非常复杂且令人感兴趣的基础性课题，对卷烟产品设计、开发具有十分重要的意义，国外相关研究开展较早。国内这两年才逐渐开展这方面的研究，主要是卷烟燃烧温度场测试和数值模拟。
郑赛晶等[12]自行研发了快速微型测温热电偶，对卷烟抽吸和阴燃时燃烧锥纵剖面各个点的气相温度进行了测量。通过绘制的温度场可以看出，卷烟燃烧锥抽吸时中心的温度最高可达873℃，抽吸过程中热源的推进主要是燃烧锥的外缘，而阴燃过程中热源的推进主要是锥体的中心。对卷烟燃烧锥内部的动态温度测量，也反映出气流在燃烧的卷烟内部的动态变化，初步验证了卷烟内部在抽吸时空气进入燃烧锥的过程机理。
郑赛晶等[13]利用高分辨率和可快速记录的红外热像仪结合自行开发的微小测温热电偶装置，对卷烟燃烧锥表面的发射率进行了测量，并观察了卷烟抽吸时固相燃烧温度的动态变化情况。通过比较不同类型单料卷烟的最高抽吸温度发现：烤烟的固相抽吸温度最高，白肋烟的固相抽吸温度最低。在卷烟中加入有机钾盐能够降低烟支的燃烧温度。DTA的结果表明，加入有机钾盐后，同样的燃烧反应所产生的热量不是集中瞬间释放，而是逐步释放，所观察到的红外热像仪的抽吸最高温度也有所降低。
江威[14]利用自行研制的烟支燃吸过程温度场的热电偶测试装置和方法，通过分析卷烟燃吸过程中热解和燃烧动力学的传递过程特征，建立了相应燃吸过程的三维数学模型，通过编程并结合CFX10.0软件对模型进行求解，初步得到了关于燃吸过程中烟支温度场和氧气浓度场分布的模拟结果，并将计算机模拟数据与实验数据进行了对比。
M.S.Saidi等[15]对卷烟阴燃过程进行了3维模拟研究，分析建立了卷烟阴燃过程的质量、动量和能量传递模型，以及热解、水蒸发、炭形成氧化和热物理特性（有效热传导、扩散系数、气固传热传质系数、辐射传热系数等）的辅助方程，通过FLUENT 6.0.2求解，得到了与实验结果吻合的卷烟阴燃3维模拟结果，包括气固温度场、气体速度场、燃烧锥形状、燃烧速度、气相和汽相通过烟丝床层的传输特性、气体的通风稀释，以及主流烟气和测流烟气中热解和氧化产物的质量分数。
2 卷烟加工技术研究
2.1 打叶复烤技术
我国烟草行业已经全面实现了烟叶打叶复烤技术，通过“配方打叶”、“柔打轻分”、“逆流细分”、“低温慢烤”以及“静（动）态称重预压打包”等技术的应用及推广，我国打叶复烤线主要设备的技术性能和指标已达到或超过国际同类产品技术水平，打叶复烤及其相关技术的研究不但注重产品质量，而且对设备的智能控制和节能降耗十分重视。
向虎等[16]对打叶复烤生产线上叶片复烤工序的重要工艺参数对叶片回潮后叶片物理指标及内在质量的综合影响因素进行了研究。结果表明：热风温度的设定宜采用平滑的抛物线定温干燥方式；上部烟宜采取较低的网带速度，中、下部烟宜采取较高的网带速度。
王宏生等[17]通过系统研究一打打叶和风分参数对一打出片率和打叶质量的影响规律，设计研制了新型框栏 (2.75″，48°)，建立了一打出片率的自动控制模型，开发了通过检测一打后叶片出片率反馈控制一打打辊转速的打叶机智能控制系统，有效地提高了打叶质量和打叶机的控制水平。
围绕打叶机组存在能耗大、损耗大的问题，张忠峰等[18]有针对性地对打叶机组及相关设备进行了改进和创新。改进后的打叶机组能耗明显降低，较传统的打叶机组可节能30%以上；由于取消了所有的气力输送，解决了落料器跑片问题，提高了打叶器的打叶效率，烟叶损耗可降低1%～2%，出片率提高1%～2%。
2.2 叶片处理技术
实验流体力学测试方法（如三维激光多普勒测速计与自适性相位多普勒速度计）和各种试验设计方法较好地应用于叶片处理技术的研究、优化，微波松散新技术也在卷烟企业得到了初步应用。
陈竺等[19]设计制作了气水雾化喷嘴系统，采用三维激光多普勒测速计和自适性相位多普勒速度计系统(三维LDV／APV系统)对气水雾化加湿喷嘴的雾化特性进行了试验，取得了较好的喷嘴雾化效果。
曾强等[20]利用调温调湿箱模拟烟叶增温增湿过程的工艺条件，研究了热风温湿度对烤烟B2F干基含水率及吸湿速率的影响。结果表明，在增温增湿初始阶段，提高热风温度或热风湿度均能增加烟叶的吸湿速率；随着处理时间的延长，热风温度越高，烟叶吸湿速率趋近于零所需的时间越短；当热风湿度较小时，烟叶吸湿速率出现了小于零的解湿现象。
李善莲等[21]采用析因试验方法，通过设备参数、湿空气特性和加工质量的相关关系分析，研究了湿空气特性对叶片松散回潮过程的影响，探讨了稳定提高片烟松散回潮质量的控制方法。林志平等[22]通过单因素试验和方差分析法，对同一地区不同部位和同一部位不同地区单料烟叶在松散回潮工序的加工质量进行了试验和分析。
曹洁穹等[23]为解决片烟生产过程中存在难松散、造碎量大、物料流量波动大以及虫害隐患等问题，将SP9型微波加热松散机应用于片烟制丝工艺中。结果表明，经微波处理后的片烟松散效果好，松散回潮后无结块、无湿团；叶片结构与切片松散回潮相比，大中片率升高，碎片率下降，烟丝结构有明显改善；片烟流量稳定；杀虫灭菌效果可靠；对较低等级片烟的感官质量有改善作用。孔臻等[24]采用FT15型连续式微波松散设备对片烟松散效果进行了研究，考察了微波松散后片烟的松散率、微波松散前后片烟的结构、温度、含水率及其均匀性、烟叶感官质量和化学成分的变化，结果表明，微波技术应用于片烟松散具有较好的使用效果。
2.3 叶丝干燥技术
叶丝干燥研究不局限于简单的传热传质分析，对传统干燥过程的数值模拟和微波干燥新技术的研究也较为深入。
2.3.1 滚筒烘丝
邓国栋[25]对滚筒烘丝中所涉及的运动、传质传热过程进行了分析，建立了滚筒烘丝过程的数学模型，并进行了求解和实验验证。
陈河祥等[26]分析了传统滚筒烘丝机干燥去湿回路控制原理，并对传统单回路干燥控制方式对烟丝物理质量和内在感官质量的影响进行分析。提出调节筒壁温度或工艺气流量的双模式两回路干燥去湿控制方式替代筒壁温度的单回路干燥去湿控制方式，并可根据烟丝特性选择干燥去湿控制模式，以进一步改善烟丝物理特性及内在感官质量。
2.3.2 高温气流干燥
舒芳誉等[27]通过使用在线数据采集系统RSSQL并运用理论推导和统计分析方法对HXD气流干燥过程工艺气流传热进行了分析。盛科[28]对烟丝气流干燥过程进行了数值模拟研究。建立了一套表示气流干燥过程烟丝速度、含水率、温度和工艺气流速度等参数动态变化的数学模型。利用所建模型，分析了烟丝含水率、速度和工艺气速度等沿干燥管高度的变化规律和初始条件对干燥结果的影响。
管锋等[29]采用“小滑移”模型，并利用ANSYS／FLOTRAN CFD对高温管式膨胀系统结构进行了数值模拟，得出整个模型流场的温度及气固两相的分布。通过改变文丘里供料器形状和位置以及旋风分离器入口管段形状，提出了4种6400kg／h高温管道式膨胀设备优化模型的结构。结果表明：第3种优化模型将旋风分离器入口改为弯管结构最好。
2.3.3 叶丝微波干燥
林玉红等[30]研究了不同微波功率、叶丝初始含水率和真空压力对叶丝微波干燥特性的影响，并建立了烤烟叶丝微波干燥数学模型。结果表明，烤烟叶丝的微波干燥大致分为3个阶段，其动力学过程可以用薄层干燥的Page方程描述。
2.4 白肋烟加工技术
陈建军[31]进行了白肋烟叶组不同干燥模式、干燥气流温度及干燥终端含水率等关键工艺参数与烘焙处理后白肋烟物理指标和感官质量的关系研究。结果表明，在试验范围内，采用“先高后低”的干燥气流温度模式，选择130℃、130℃、110℃、110℃的干燥气流温度和4％～6％干燥终端含水率的参数设置，最适于F白肋烟叶组感官质量的改善。
丁乃红等[32]研究了不同烘焙温度对不同等级白肋烟的化学成分以及感官质量的影响。结果表明，总体上烘焙过程中还原糖、挥发碱、氨基酸随着烘焙温度的升高而降低，总氮、烟碱没有明显变化，烘焙对白肋烟的感官质量有一定的改善，劲头、刺激性随着烘焙温度的升高而降低。
2.5 烟梗处理技术
烟梗处理技术研究主要集中于烟梗浸梗工艺、梗丝膨胀及梗丝结构等方面。
张志刚[33]采用新型刮板式浸梗机进行了该设备最佳工艺参数范围的确定和浸梗与水洗梗+蒸梗及二次贮梗3种处理方法对梗丝工艺质量及消耗等的影响对比试验。实际应用效果表明，浸梗法工艺在降低物耗和提高梗丝质量方面比水洗梗+蒸梗处理和二次贮梗法具有明显的优势；60℃、50s(刮板输送皮带电机频率24Hz)、贮存4h为刮板式浸梗机的最佳工作条件。
何炬等[34]利用自制微波预处理装置，进行了微波膨胀烟梗试验研究。结果表明，采用微波膨胀烟梗方法制成的梗丝对改善其吸味品质、增加烟香、提高填充能力和成丝率以及协调叶组配方等有明显效果。
高尊华等[35]研究了不同长度梗丝对卷烟单支重量、吸阻、圆周、硬度和主流烟气及感官质量的影响。结果表明，在相同梗丝掺兑比例下，随梗丝长度缩短，卷烟单支重量、吸阻的标准偏差总体呈下降趋势；圆周、硬度及卷烟主流烟气总粒相物、焦油和CO的标准偏差呈先下降后上升趋势；配方中掺兑的梗丝长度控制在3.17 mm～6.35mm范围内，卷烟的总体感官质量最好。
2.6 再造烟叶生产技术
近两年再造烟叶技术取得了快速发展，形成了规模化生产和应用。对相关技术的研究越来越深入，产品质量水平也逐步提高。
国内已自主开发了多条加工线。云南瑞升科技有限公司的造纸法再造烟叶年产量达6000吨。湖南金叶烟草薄片有限责任公司的再造烟叶的年生产能力2000吨，山东瑞博斯烟草有限公司400kg/h再造烟叶中试线建设项目竣工并通过验收，其生产能力为2000吨/年。2006年，河南烟草薄片项目建设筹备组成立，计划建成年产5000吨的造纸法再造烟叶生产线。红塔集团与法国摩迪公司共同投资建设的造纸法再造烟叶生产线，项目设计年生产规模30000吨。杭州利群环保纸业公司和广东省金叶烟草薄片技术有限公司也都相继进行了扩能和技术改造。
王迪汗等[36]通过合理配制粉料、料液和纤维添加比例，利用压辊线速度与烘干机网带速度之差，通过三辊两压、压辊加温及物料剥离等工序，制成了稳定性好的带皱纹再造烟叶。
李晓等[37]对木浆纤维加入量与造纸法再造烟叶物理指标的关系进行了系统研究，结果表明：随着木浆纤维加入量的增加，抗张强度和填充值随之增大，而厚度和定量基本不发生变化。当木浆纤维加入量大于9%时，涂布纸的伸长量呈下降趋势。木浆纤维加入量对再造烟叶耐水性有显著影响，且随着加入量的增加，耐水性增强。
严新龙等[38]采用正交试验设计方法，对影响再造烟叶萃取工序萃取率的主要因素进行了较全面的试验分析，结果表明：碎烟片较短梗更易于萃取；萃取次数、原料与水配比、萃取温度、物料挤干度和萃取时间是影响短烟梗萃取率的显著因素；萃取次数是影响碎烟片萃取率的显著因素。根据优化的萃取参数，设计模拟了三级逆流萃取过程，短烟梗和碎烟片的相对萃取率可达到85%～90%。
邱晔等[39]研究分析了造纸法再造烟叶生产废水的水质特性，表明该废水是一种弱酸性中高浓度的有机废水，可生化性较好，并根据该废水的水质特性设计了“混凝—生化—脱色”三级废水处理工艺，此废水处理工艺经运行检验其效果良好，吨水处理运行成本低，治理后的排放废水可达到国家级污水综合排放标准。
2.7 烟丝膨胀技术
行业目前已全面淘汰了氟利昂生产线，烟丝膨胀技术的研究主要是二氧化碳烟丝膨胀工艺与装备。
在工艺技术上，李绍臣等[40]研究了烟丝浸渍、烟丝膨胀工序主要工艺参数对烟丝膨胀效果及内在质量的影响，通过参数的优化组合，膨胀烟丝的耐加工性提高，内在质量得到明显改善。欧阳敏[41]对不同产地、部位烤烟分别进行CO2膨胀加工处理，并对其CO2膨胀前后烟丝做物理质量及感官质量的对比分析。吴桂兵等[42]进行了CO2膨胀烟丝分类使用研究。通过对三个地区不同特征烟叶原料在CO2膨胀前后耐加工性、化学成分、感官质量的变化分析，选择适宜的CO2膨胀烟叶原料，最终建立三种CO2膨胀烟丝叶组配方模型，进行分类使用，取得了良好的效果。
在CO2膨胀相关设备方面，郝世林等[43]为解决CO2膨胀烟丝生产线中的CO2回收冷却系统因热交换面积不足和冷却水流速过慢而存在的热交换效率低等问题，对CO2回收冷却系统进行了改进：增加了一个热交换器和一台管道增压泵。改进后降低了CO2温度和压力，使其压力值控制在设定值内，减少了其压缩机的负荷，避免了CO2浪费。林天勤和吴永生[44]为解决CO2膨胀烟丝喂丝系统中的计量带速度因无法根据干冰烟丝流量的变化进行调整，造成干冰膨胀烟丝流量不稳定问题，分析了振动仓内干冰烟丝重量的变化，计算出干冰烟丝流量，自动控制MC一45计量带速度，使流入膨胀塔的干冰烟丝流量更稳定，提高了膨胀烟丝含水率的稳定性，减少了不合格膨胀烟丝的产生量。王春等[45]针对LIRA3250型CO2监测仪器存在的测量方法落后、结构复杂、稳定性差等问题进行了改进。即通过对技术性能进行比较，选用量程为0～3％ 的GMT221 CO2浓度传感器／变送器作为CO2监测仪的测量元件。改进后CO2气体监测仪测量精度达到±0.02％，远远超过了原监测仪±1％的精度，且稳定性强、维护简单。
2.8 烟丝气力输送技术
通过烟丝气力输送方式、检测与调节控制等方面的研究，较为有效地解决了传统气力输送系统烟丝分层、造碎较高、吸丝管堵丝和漏灰等问题。
毛伟俊等[46]研究开发了水平侧吸式烟丝气力输送系统。该系统装置主要由旋转锥顶分配器、两级分别驱动旋转积丝盘、侧吸式水平吸丝口、除杂器及电机减速器等构成。利用旋转锥顶分配器的离心力将喂丝机落下的烟丝均匀地抛向分别驱动积丝盘的四周，并对成团烟丝进行松散。采用水平侧吸式吸丝口可将长短烟丝，即烟丝的不同组分同步吸人风送管路，与传统振动运动方式相比，最大限度减少了设备对烟丝的造碎，避免了烟丝在分配及输送过程中的分离现象。张楚安等[47]在原风力配丝装置的基础上，吸收小车送丝的优点，采用喂入式配丝方式，开发出了新型风力配丝装置，有效降低了配丝和风送过程中的造碎，较好地解决了烟丝分层问题，控制精度明显提高。
张雄和李国荣[48]试验发现在漏风变化不大的情况下，流速系数R与压差的平方根有良好的线性关系，并据此提出了一种在回尘管上安装孔板流量计以间接测量送丝管风速的方法。张振峰等[49]为了实现卷烟机风力送丝系统送丝风速的稳定，方便设备维护和操作等，在卷烟机台上配置了风速监控仪，提高了风力送丝系统的稳定性。
在气力输送的控制调节方面，张振峰等[50]根据卷烟机风力送丝中主管尾部补风和旁路定风量全补风两种模式的控制方法及其优缺点，提出了风力送丝组合供丝控制技术的原理，该控制方法采用SIENENS的S7—200和S7—300PLC、MP370及PROFIBUS现场总线实现组合供丝。卷烟厂采用风力送丝组合供丝控制系统后，送丝风速控制在(17.5±1.5)m／s，风机电机、变频器选型由原设计的55kW 降低到37kW，系统运行稳定，运行费用降低，节能效果达30％左右。张雄等[51]运用MATLAB语言，采用流体网络分析法，对风力送丝系统中的风送管网进行了模拟调节。模拟试验结果显示，准确度高，调节时间短，所得数据应用于实际调节中，可有效解决送丝系统的风力不平衡问题。
2.9 滤棒成型技术
在工艺质量方面，常纪恒等[52]为有效控制滤棒成型过程中的质量波动，用2.4Y／34000、3.0Y／35000和3.3Y／37000规格的醋纤丝束在KDF-2型滤棒成型机上进行了丝束开松比、螺纹辊压力、空气喷嘴压力及稳定辊压力对滤棒压降和硬度指标稳定性的影响试验。魏步健等[53]采用4因素3水平正交试验法，在KDF-2成型机上用2.4Y/34000规格的醋纤丝束，对稳定辊压比、螺纹辊压力、空气喷嘴压力和辊速比4个滤棒成型的主要工艺参数进行了优化试验。
在系统控制方面，张永刚[54]研究了滤棒在线控制系统的设计及应用，将取样滤棒经过发射装置进入综合测试仪，综合测试仪将检测结果返回滤棒成型机控制器，对滤棒参数(压降、重量、圆周)进行控制。这种控制系统能够满足滤棒重量(0.600±0.05)g，圆周(24.O0±0.15)mm，压降(280±25)Pa的生产工艺要求，不仅替代了滤棒的人工取样和调整，也提高了调整精度和检测效率。
在设备改进方面，包军和吴先士[55]研究开发了新型滤棒气力输送装置，整机采用模块化设计，由料箱、发射单元、速度保持器、配气部件及独立电控系统组成，还增加了故障自动处理机构。实现了从滤棒生产、存储到卷接机组滤棒供给之间的自动、高速、远距离输送。整机有效作业率超过98％，而对滤棒几乎没有损伤，特别是自动故障处理系统的应用显著提高了机器的有效作业率和自动化程度。刘春林[56]对ZL22滤棒成型机组成型枪部位由于布带与成型枪之间的摩擦使机身温度过高，造成设备零件使用寿命降低，滤棒圆周和长度出现偏差等问题。对成型枪的冷却系统进行改造，即在下成型枪底部增加一个冷却水循环冷却装置，将下成型枪底座改造为一个密封的“腔体”,通过，却水的循环带走热量，降低机身温度。改进后降低了布带轮组的表面温度，提升了滤棒质量和零件的使用寿命。
2.10 卷接包装技术
卷烟包装技术的最大突破是引进、消化吸收和再创新的国产10000支/分卷接机组、550包/分包装机组研制成功。由中烟机械技术中心有限责任公司、常德烟草机械有限责任公司联合承担，基于引进的德国HAUNI公司PROTOS90E卷接机组技术消化吸收研制的ZJ112 型卷接机组获得了成功，其额定生产能力达10000 cig／min（烟条成型速度≤700米／分），有效运行率≥85％。主要技术经济指标已达到了目前国际同类产品的先进水平。同时，中烟机械技术中心有限责任公司还对引进的意大利G．D公司XC包装机组技术也进行了消化吸收和自主创新，成功研制了ZB47型包装机组。其额定生产能力为550包／分（55条／分），有效运行率≥85％。该项目的总体技术及性能指标在同类产品中达到国际先进水平，填补了400包／分以上国产卷烟包装机械的空白。它的成功研制缩小了我国烟草机械技术水平与国际先进水平的差距，是我国烟草机械技术发展的又一个里程碑。
另一方面，随着对国外卷接包装设备的深入研究，设备改进工作成效显著。罗吉斌[57]将PROTOS 70卷接机组松头缺嘴检测器由接触式的电容检测改为非接触式的红外线检测；陆大军[58]将PROTOS70卷接机组的提升带传动机构改为变频器+交流电机+小型减速机的传动方式。王立春[59]针对PASSIM和SUPER9卷接机组中的搓板堵塞检测及清洁气动组件设计的不合理，即当气阀的密封性下降时会损坏搓板堵塞检测负压传感器。通过改变气控阀的位置以及增加气控阀数量，消除了正负压切换时产生的正压余气，保证了系统的正常运行。王广胜等[60]针对PASSIM卷接机组的烟支堆码装置存在易将烟支表面挤皱、同步齿形带易磨损、鼓轮难维护保养等问题，对该机组进行了改造：①拆除烟支上位控制装置和烟支下位传送装置及其组件；② 设计加工并安装凹形导板和柔性搭链的支架。改造后，既优化了该装置的结构，提高了稳定性和可靠性，也杜绝了由该部分引起的烟支堵塞、表面皱纹现象，节约了维修和生产费用。刘春林和林国华[61]针对GDX1包装机组小包封签原装检测器仪能对X1小包机部分封签缺失的小包烟进行检测剔除的问题，在GDX1包装机组的CH透明纸包装机部分加装了一套小包封签检测器，该检测器在小包烟进行透明纸封装后对烟包封签进行检测，避免了小包烟由X1小包机送往CH过程中，已粘贴的封签出现脱落而无法检测与剔除的现象。孙吉华等[62]对条烟装封箱机堆垛机构进行了改进，使升降器下降时堆垛机构即开始工作，即延长了条烟到位时间，改进后堆垛机构运行稳定，生产能力由原来的200条／min提高到275条／min。陈元利和杨华伦[63]针对GDX1包装机组原条盒上胶装置对上胶量缺乏有效控制，造成7个上胶点上胶不均匀，且零件受乳胶腐蚀需经常清洗、更换等，为此对该上胶装置进行了改进。设计了密闭式上胶装置，将原上胶器改为上胶嘴，上胶全过程采用PLC程序控制，保证了7个上胶点稳定均匀地上胶；乳胶在该装置中处于密闭状态，除喷胶嘴外，其他零件均不与胶液接触，从而减少了乳胶损耗，降低了工人劳动强度、配件损耗和设备故障率。沈继权[64]针对YB25型软盒包装机在生产过程中，烟包经常出现烟支露白、铝箔纸折叠不良等质量问题，借鉴YB45型硬盒包装机的铝箔纸输送结构设计，采用真空吸风带式铝箔纸输送方式对YB25型包装机进行了改进，较好地解决了铝箔纸跑偏问题，减少了烟包质量缺陷，提高了YB25型软盒包装机对不同规格铝箔纸材料的适应性。
新技术的应用方面。段绍伟和黄兰英[65]针对MOLINS卷接机组中原接装纸鼓轮加热系统存在的缺点，采用高频电磁感应加热技术对接装纸鼓轮加热系统进行了改进。解决了原接装纸鼓轮加热系统存在的接触不良、威胁人身安全、检查维修不方便的问题，提高了接装纸鼓轮加热的可靠性。靳为民和王晖[66]为防止因烟支紧头位置发生窜动造成的烟支空头率增大，分析了紧头位置发生窜动的原因，采用超声波振动减小阻力等技术，较好地解决了烟支紧头位置窜动的问题。
2.11 节能减排与清洁生产
随着工艺技术水平的进步以及产品质量的提高，行业对卷烟生产过程中的节能减排与清洁生产课题越来越重视。为此，国家烟草专卖局批准发布了《卷烟企业清洁生产评价准则》标准，并于2006年4月1日起正式实施，该项标准[67]是一个综合、系统的清洁生产评价体系，评价指标涵盖烟草资源、能源的利用，废弃物的控制和环境管理等要素，近30项量化指标。标准以科学发展观为指导，以科学、有效地利用资源和减少环境污染为主题，突出源头控制，通过清洁生产的绩效评价，引导企业节约资源、降低消耗、减少成本、保护环境，为建设“资源节约型、环境友好型”企业和开展清洁生产提供技术支撑，进而为建设资源节约型行业奠定基础。
虽然清洁生产标准的实施为企业能耗提出了一个总量的约束，但多数企业缺少对生产直接能耗数据的统计和[68]分析，对能耗的计量也不够细致。刘晓萍等对国内几家大型重点卷烟企业进行了调研分析，并重点分析了卷烟生产过程中的直接能耗。分析比较了各卷烟的总能耗、产品单耗、产值单耗和能耗成本、能耗结构；详细分析了卷烟生产中一次能源和二次能源的使用情况，对重要生产线能耗进行了深入分析；分析了卷烟产量、生产设备、环境、企业能耗管理方式等因素对能耗的影响；了解了目前卷烟企业节能技术。在此基础上，找出了目前烟草行业能源管理和节能方面的主要问题，以及目前状况下卷烟企业能耗管理和节能对策，找出了卷烟生产中的主要节能潜力点，为节能技术的研究提供了方向指导。并建立了全面真实地反映企业能源消耗水平的能耗评价指标体系，包括能源消耗总量、综合能耗、卷烟万支可比能耗、主要工序能耗、能源转换率、能源利用效率。
周平[69]通过对烟草加工企业产生的废水特点、不同废水处理工艺和烟草生产废水的分析，开发了以膜一生物反应器为核心的烟草行业污水再生回用工艺技术和反渗透技术，并利用该反应器建立了烟草加工企业水系统循环、处理及回用系统工艺流程。结果表明，经过该膜一生物反应器一级处理后的出水COD、浊度、色度等水质指标满足国家标准，经过进一步深化处理的水可用于锅炉和空调。
2.12 新工艺、新技术的应用
继“中式卷烟”特色工艺研究提出后，两年来，在郑州烟草研究院的指导、推动下，以卷烟企业为主体，对卷烟分组加工、均质化加工、柔性制丝等技术进行了较为深入的研究和应用。
2.12.1 分组加工技术
分组加工是“中式卷烟”特色工艺技术的核心技术之一，两年来，分组加工技术研究取得了较大进展。郑州烟草研究院联合卷烟企业开展了《特色工艺技术应用基础及共性技术研究》和《卷烟配方分组加工技术研究》项目。通过《特色工艺技术应用基础及共性技术研究》[70]的研究，确立了“以感官特性为基础，以加工特性为依据，以化学成分作参考”的原料分组基本原则，建立了以原料加工特性和原料感官特性相结合的原料分组方法；形成了“凸现模块风格特征、保持模块质量优势、改进模块质量缺陷、协调模块质量特征”的分组加料技术，其分组与加料技术在龙岩、长沙、成都、合肥、许昌、昆明、红河、郑州、青岛、厦门等十家卷烟厂的部分牌号卷烟进行应用试验，均取得了很好的效果。通过《卷烟配方分组加工技术研究》[71]的研究，形成了一套较为完善的针对模块特性以不同加工方式或不同参数的卷烟分组加工技术方法，实现了多个卷烟牌号的分组加工生产，企业产品质量稳定提高。
卷烟企业也积极开展了相关研究工作，许昌卷烟总厂王保会等[72]采用以不同干燥处理方式为分组位点，对烟叶的分组方法进行了研究，发现对于同一地区、同一部位的烟叶，经过不同干燥处理方式后的加工特性有着较强的一致性。青岛卷烟厂于录等[73]对分组加工模块设计进行了有益的探索，在对配方中各等级烟叶进行化学成分分析和感官评吸的基础上，先以单料烟的化学成分为依据设计模块，再以其感官质量评吸结果为依据设计模块，最后根据单料烟化学成分分析结果和评吸结果综合分析设计模块，但其最佳模块设计还需生产验证。长沙卷烟厂刘建福等[74]进行了卷烟分组加工可行性验证，结果表明，与传统加工工艺相比，采用分组加工工艺有利于充分挖掘烟叶潜质，扩大烟叶使用范围，充分发挥料液特性，满足产品设计要求，对稳定提高产品质量、降低配方成本作用明显。
2.12.2 均质化加工技术
为适应行业目前卷烟生产企业结构调整和卷烟品牌整合的形势，建立与之相配套、符合大品牌（含异地加工方式）的卷烟集约化生产方式，国家局批准发布了《卷烟品牌许可生产质量保障通则》标准，并于2006年4月1日起正式实施，该项标准[75]是集行业部分重点卷烟生产企业实施“大品牌”战略的主要经验，通过精选优化和科学整理并系统验证而形成的，具有较强的指导性和可操作性。对于有效规范卷烟品牌许可生产经营活动，推动优势品牌做大做强，保障多点生产同一规格卷烟质量和风格的一致，具有重要的指导和支撑作用，也是科学、公正、客观地检验和评价相关工作质量、推进优势品牌稳步发展的重要手段。
而且，2007年中国烟草学会工业委员会召开了以均质化加工为主题的烟草工艺学术研讨会[76]，卷烟企业从叶组配方、工艺控制、设备性能、质量管理等不同角度进行了深入的交流。
2.12.3 柔性制丝技术
随着国家烟草专卖局组织的“按客户订单组织货源”试点工作的逐步推广，烟草工业企业的制造工艺、生产管理等环节日益面临着市场导向的挑战。“按客户订单组织货源”是指烟草工业企业按照商业企业反映的零售客户的实际需求来组织生产，实现按需定制，柔性化生产。通过对烟草制丝线的分析，李涛等[77]提出了卷烟制丝线的柔性制造技术和加工模式，柔性制丝的工艺基础是分组加工技术，同样是将烟叶按照不同的加工特性进行分组并确定工艺过程，选择相应的加工设备和工艺参数以及物料储运系统等，并由计算机进行控制，因此能够自动调整并实现要求范围内多种物料的成批高效生产(即具有柔性)，并能及时地改变产品结构以满足市场需求。与分组加工技术(半柔性制丝线)最大的区别在于，将高效的全自动物流系统集成到制丝过程中,并把制丝工序单元化和模块化，在各加工单元间采用柔性物流传送技术进行衔接，在储存环节则利用物流立体式仓库代替占地面积庞大的贮柜组进行物料存贮和信息的跟踪、传递。
3 控制管理
3.1 统计过程控制的应用
统计过程控制（Statistical Process Control即SPC）在国外，尤其是日本和欧美国家，得到了大量的应用。它利用数理统计原理，通过收集和分析质量数据对生产过程进行监控，科学地区分出生产过程中产品质量的偶然波动与异常波动，从而对生产过程的异常趋势提出预警，以便生产管理人员及时采取措施，消除异常，恢复过程的稳定，达到“事前预防”的效果，从而有效控制生产过程、保证与提高产品质量。从有关文献报道来看，昆明卷烟厂、上海卷烟厂、青岛卷烟厂已分别将SPC技术应用于制丝生产过程中，应用结果表明：通过确定SPC技术应用统计方法，建立了“过程质量监控系统”和工艺参数、技术条件实施标准并辅以相应的技术管理措施，提高了过程能力水平，初步实现了从控制结果向控制过程、从人工控制向自动控制的转变，起到了稳定提高卷烟产品质量的作用。
3.2 MES系统的应用
制造执行系统（MES）弥合了企业计划层和生产车间过程控制系统之间的断层，是制造过程信息集成的纽带。MES通过强调制造过程的整体优化来帮助流程工业和批量过程工业实施完整的闭环生产，MES系统在卷烟企业中的迅速推广应用，将使烟草企业在日益激烈的竞争中得以健康发展。近几年，各卷烟生产企业在MES的开发和实施应用上结合自身特点和实际情况“量身定制”。宁波卷烟厂、龙岩卷烟厂、厦门卷烟厂和昆明卷烟厂等卷烟企业通过MES系统的实施，建立了统一的生产指挥平台，并实现了生产全过程的在线监控，从而消除了生产线控制系统的信息孤岛。通过对这些信息的统计分析能够及时了解和监控生产情况、设备状态和发现质量隐患，在很大程度上提高了车间生产管理的透明度，增强了生产管理的力度和深度。
另一方面，为充分发挥MES系统在数据处理和在线实时控制的技术优势，夏永明[78]和孙东亮[79]提出了基于MES系统的过程能力评价和判定方法，实现了工序能力评价的实时性，使过程控制信息的反馈更加及时，对整个过程的控制也更加有效。为适应特色工艺精细化多工艺路径和柔性化加工的需要，解决分组加工从计划制订到生产调度指挥过程中存在的问题，在分析采用分组加工模式下制丝生产过程所发生的变化和新特点的基础上，张家毅和崔鸿刚[80]提出了适应分组加工的MES应用架构模型，并介绍了利用MES架构模型对分组加工工艺过程进行优化的基本方法，该系统已在“三级配方”、“一头两尾”等分组加工模式中得到了初步应用，并取得了较好的效果。
总之，回顾2006～2007年烟草工艺学科的发展，烟草工艺研究领域进一步拓宽，各种研究方法和手段得以充分应用，研究内容进一步深化，更加注重工艺过程和机理的分析，并在基础研究、新技术开发、成果转化与应用等方面取得了显著成效。
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