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摘 要：綜述了國內2006～2007年煙草工藝學科的研究進展。
關鍵詞：煙草；工藝；研究；進展
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年煙草工藝學科在卷煙產品開發、卷煙加工技術、控制管理等方面做了大量的研究、開發、應用和推廣工作，取得了明顯進步。下面根據文獻報道及科研項目進展作一簡要報告。
1 卷煙產品開發
1.1 葉組配方
葉組配方技術已由過去單一感官評價深化到與化學成分及煙氣成分相結合，BP神經網絡、近紅外光譜檢測、混料配比試驗設計方法等逐漸應用于葉組配方研究。
王建民等[1]為探索煙葉間的配伍性及其變化規律，對河南煙區13種上部煙葉進行了兩兩組合試驗，分析了煙葉配伍性的變化規律。結果表明，同小區煙葉間的配伍性較好；不同小區相同等級的煙葉相配時，等級越低，配伍性越好；不同等級的煙葉相配時，級差越小，配伍性越好。
郭科等[2]應用BP神經網絡建立了葉組配方主要化學成分含量與其感官質量和煙氣化學成分含量之間的非線性映射關系，并以此為基礎建立了相關的約束最優化模型。此組合優化方法克服了以往葉組配方設計由主觀判斷帶來的盲目性和主觀性，實現了葉組配方經驗設計與計算機智能設計相結合的組合交互式設計。
徐若飛等[3]采用信息采集分析處理與感官評吸相結合的方法，在煙葉和煙氣化學成分與卷煙品質的相關性分析基礎上，建立了包括煙葉質量評價、葉組配方設計、數據管理、計劃維護、月庫存查詢和滾動測算6個功能模塊的葉組配方專家系統。應用結果表明，該系統能有效控制卷煙質量及生產成本。
劉曉萍等[4]利用近紅外光譜進行配方結構識別，研究了不同配方結構的煙絲與近紅外光譜的關系，建立了4個不同配方的識別模型。該研究開發了利用近紅外技術對卷煙配方結構進行快速分析的新方法，對促進卷煙配方結構分析技術的發展有一定的作用。
Altadis研究中心的Vidal.B等[5]運用混料配比試驗設計方法，并采用相應的統計分析方法，研究分析了六種煙絲及其比例（烤煙13.5%～50.7%, 白肋煙 19.7%～56.9%, 香料煙5.0%～42.2%, 再造煙葉 12.6%～49.8%, 梗絲4%～41.2%和膨脹煙絲8%～45.2%）對卷煙產品物理特性、化學成分和煙氣成分的影響。
1.2 替代進口煙葉技術
從2004年開始，國家局開始進行部分替代進口煙葉工作，至2007年底，經國家卷煙評吸委員會專家對參與該項工作的16家卷煙工業企業提供的27個部分替代試驗卷煙中試樣品進行感官質量評價，認為[6]：有16個卷煙中試樣品的風格特征與對照卷煙中試樣品的風格特征相似度較好，可替代部分進口煙葉，并有效地提高了煙葉在卷煙配方中的使用價值；其余11個替代試驗卷煙中試樣品與其對照卷煙中試樣品在風格特征方面存在一定的差異，刺激性、余味等指標也有待進一步改善。為此，專家建議在部分替代產品的使用中，應圍繞產品質量從配方技術、工藝技術、調香技術等方面進行綜合替代，同時，要優化區域種植，進一步擴大替代煙葉種植面積，逐步實現跨地區煙葉的配方打葉。
1.3 卷煙材料研究與設計
從文獻資料來看，相關研究主要是降焦減害新材料研究開發(如卷煙用活性炭、卷煙紙等)和計算機輔助卷煙材料設計。
張利波等[7]以煙桿為原料，CO2為活化劑制備成活性炭。采用正交試驗方法研究了CO2流量、活化時間和活化溫度對活性炭得率及吸附性能的影響，同時測定了該活性炭的氮吸附等溫線，并通過BET法、H—K方程、D—A方程和密度函數理論表征了活性炭的孔結構．還采用電子探針和透射電鏡分析了活性炭的微觀結構。
國外關于卷煙用活性炭方面的研究較多，2006年CORESTA會議5篇，2007年CORESTA會議4篇。研究涉及活性炭前體物質（木頭、椰殼、煤、泥煤、杏仁殼、橄欖核等）、活性炭物理性質（粒徑、密度、數量）、三醋酸甘油酯、煙絲中揮發性成分、煙氣粒相物以及活性炭儲存條件（溫度、濕度、時間）等對活性炭吸附性能的影響，以及含活性炭濾嘴對卷煙產品的影響。
Eitzinger.B[8]對卷煙紙孔結構的改良模型以及陰、陽離子從煙絲向卷煙紙遷移行為進行了研究。法國摩迪公司的Loureau.J.M博士等[9]系統研究了卷煙紙對側流煙氣霍夫曼分析物的影響、卷煙紙孔結構對一氧化碳傳遞的影響。英美煙草公司Case.P.D等[10]運用單純形格子混料配比試驗設計方法研究分析了卷煙紙組成對卷煙紙性能和側流煙氣的影響。
李斌等[11]為方便配方人員可以直接使用求出前期建立的濾嘴通風度、焦油、煙堿和CO釋放量預測模型的相關參數，建立了卷煙設計和材料設計兩種算法，并在這兩種算法基礎上開發了卷煙材料計算機輔助設計系統。應用該系統對4種樣品的實驗值和預測值進行對比，除兩項預測偏差較大外，其余項目的預測偏差均小于5％。
1.4 卷煙燃燒
卷煙燃燒過程及其機理的研究是一項非常復雜且令人感興趣的基礎性課題，對卷煙產品設計、開發具有十分重要的意義，國外相關研究開展較早。國內這兩年才逐漸開展這方面的研究，主要是卷煙燃燒溫度場測試和數值模擬。
鄭賽晶等[12]自行研發了快速微型測溫熱電偶，對卷煙抽吸和陰燃時燃燒錐縱剖面各個點的氣相溫度進行了測量。通過繪制的溫度場可以看出，卷煙燃燒錐抽吸時中心的溫度最高可達873℃，抽吸過程中熱源的推進主要是燃燒錐的外緣，而陰燃過程中熱源的推進主要是錐體的中心。對卷煙燃燒錐內部的動態溫度測量，也反映出氣流在燃燒的卷煙內部的動態變化，初步驗證了卷煙內部在抽吸時空氣進入燃燒錐的過程機理。
鄭賽晶等[13]利用高分辨率和可快速記錄的紅外熱像儀結合自行開發的微小測溫熱電偶裝置，對卷煙燃燒錐表面的發射率進行了測量，并觀察了卷煙抽吸時固相燃燒溫度的動態變化情況。通過比較不同類型單料卷煙的最高抽吸溫度發現：烤煙的固相抽吸溫度最高，白肋煙的固相抽吸溫度最低。在卷煙中加入有機鉀鹽能夠降低煙支的燃燒溫度。DTA的結果表明，加入有機鉀鹽后，同樣的燃燒反應所產生的熱量不是集中瞬間釋放，而是逐步釋放，所觀察到的紅外熱像儀的抽吸最高溫度也有所降低。
江威[14]利用自行研制的煙支燃吸過程溫度場的熱電偶測試裝置和方法，通過分析卷煙燃吸過程中熱解和燃燒動力學的傳遞過程特征，建立了相應燃吸過程的三維數學模型，通過編程并結合CFX10.0軟件對模型進行求解，初步得到了關于燃吸過程中煙支溫度場和氧氣濃度場分布的模擬結果，并將計算機模擬數據與實驗數據進行了對比。
M.S.Saidi等[15]對卷煙陰燃過程進行了3維模擬研究，分析建立了卷煙陰燃過程的質量、動量和能量傳遞模型，以及熱解、水蒸發、炭形成氧化和熱物理特性（有效熱傳導、擴散系數、氣固傳熱傳質系數、輻射傳熱系數等）的輔助方程，通過FLUENT 6.0.2求解，得到了與實驗結果吻合的卷煙陰燃3維模擬結果，包括氣固溫度場、氣體速度場、燃燒錐形狀、燃燒速度、氣相和汽相通過煙絲床層的傳輸特性、氣體的通風稀釋，以及主流煙氣和測流煙氣中熱解和氧化產物的質量分數。
2 卷煙加工技術研究
2.1 打葉復烤技術
我國煙草行業已經全面實現了煙葉打葉復烤技術，通過“配方打葉”、“柔打輕分”、“逆流細分”、“低溫慢烤”以及“靜（動）態稱重預壓打包”等技術的應用及推廣，我國打葉復烤線主要設備的技術性能和指標已達到或超過國際同類產品技術水平，打葉復烤及其相關技術的研究不但注重產品質量，而且對設備的智能控制和節能降耗十分重視。
向虎等[16]對打葉復烤生產線上葉片復烤工序的重要工藝參數對葉片回潮后葉片物理指標及內在質量的綜合影響因素進行了研究。結果表明：熱風溫度的設定宜采用平滑的拋物線定溫干燥方式；上部煙宜采取較低的網帶速度，中、下部煙宜采取較高的網帶速度。
王宏生等[17]通過系統研究一打打葉和風分參數對一打出片率和打葉質量的影響規律，設計研制了新型框欄 (2.75″，48°)，建立了一打出片率的自動控制模型，開發了通過檢測一打后葉片出片率反饋控制一打打輥轉速的打葉機智能控制系統，有效地提高了打葉質量和打葉機的控制水平。
圍繞打葉機組存在能耗大、損耗大的問題，張忠峰等[18]有針對性地對打葉機組及相關設備進行了改進和創新。改進后的打葉機組能耗明顯降低，較傳統的打葉機組可節能30%以上；由于取消了所有的氣力輸送，解決了落料器跑片問題，提高了打葉器的打葉效率，煙葉損耗可降低1%～2%，出片率提高1%～2%。
2.2 葉片處理技術
實驗流體力學測試方法（如三維激光多普勒測速計與自適性相位多普勒速度計）和各種試驗設計方法較好地應用于葉片處理技術的研究、優化，微波松散新技術也在卷煙企業得到了初步應用。
陳竺等[19]設計制作了氣水霧化噴嘴系統，采用三維激光多普勒測速計和自適性相位多普勒速度計系統(三維LDV／APV系統)對氣水霧化加濕噴嘴的霧化特性進行了試驗，取得了較好的噴嘴霧化效果。
曾強等[20]利用調溫調濕箱模擬煙葉增溫增濕過程的工藝條件，研究了熱風溫濕度對烤煙B2F干基含水率及吸濕速率的影響。結果表明，在增溫增濕初始階段，提高熱風溫度或熱風濕度均能增加煙葉的吸濕速率；隨著處理時間的延長，熱風溫度越高，煙葉吸濕速率趨近于零所需的時間越短；當熱風濕度較小時，煙葉吸濕速率出現了小于零的解濕現象。
李善蓮等[21]采用析因試驗方法，通過設備參數、濕空氣特性和加工質量的相關關系分析，研究了濕空氣特性對葉片松散回潮過程的影響，探討了穩定提高片煙松散回潮質量的控制方法。林志平等[22]通過單因素試驗和方差分析法，對同一地區不同部位和同一部位不同地區單料煙葉在松散回潮工序的加工質量進行了試驗和分析。
曹潔穹等[23]為解決片煙生產過程中存在難松散、造碎量大、物料流量波動大以及蟲害隱患等問題，將SP9型微波加熱松散機應用于片煙制絲工藝中。結果表明，經微波處理后的片煙松散效果好，松散回潮后無結塊、無濕團；葉片結構與切片松散回潮相比，大中片率升高，碎片率下降，煙絲結構有明顯改善；片煙流量穩定；殺蟲滅菌效果可靠；對較低等級片煙的感官質量有改善作用。孔臻等[24]采用FT15型連續式微波松散設備對片煙松散效果進行了研究，考察了微波松散后片煙的松散率、微波松散前后片煙的結構、溫度、含水率及其均勻性、煙葉感官質量和化學成分的變化，結果表明，微波技術應用于片煙松散具有較好的使用效果。
2.3 葉絲干燥技術
葉絲干燥研究不局限于簡單的傳熱傳質分析，對傳統干燥過程的數值模擬和微波干燥新技術的研究也較為深入。
2.3.1 滾筒烘絲
鄧國棟[25]對滾筒烘絲中所涉及的運動、傳質傳熱過程進行了分析，建立了滾筒烘絲過程的數學模型，并進行了求解和實驗驗證。
陳河祥等[26]分析了傳統滾筒烘絲機干燥去濕回路控制原理，并對傳統單回路干燥控制方式對煙絲物理質量和內在感官質量的影響進行分析。提出調節筒壁溫度或工藝氣流量的雙模式兩回路干燥去濕控制方式替代筒壁溫度的單回路干燥去濕控制方式，并可根據煙絲特性選擇干燥去濕控制模式，以進一步改善煙絲物理特性及內在感官質量。
2.3.2 高溫氣流干燥
舒芳譽等[27]通過使用在線數據采集系統RSSQL并運用理論推導和統計分析方法對HXD氣流干燥過程工藝氣流傳熱進行了分析。盛科[28]對煙絲氣流干燥過程進行了數值模擬研究。建立了一套表示氣流干燥過程煙絲速度、含水率、溫度和工藝氣流速度等參數動態變化的數學模型。利用所建模型，分析了煙絲含水率、速度和工藝氣速度等沿干燥管高度的變化規律和初始條件對干燥結果的影響。
管鋒等[29]采用“小滑移”模型，并利用ANSYS／FLOTRAN CFD對高溫管式膨脹系統結構進行了數值模擬，得出整個模型流場的溫度及氣固兩相的分布。通過改變文丘里供料器形狀和位置以及旋風分離器入口管段形狀，提出了4種6400kg／h高溫管道式膨脹設備優化模型的結構。結果表明：第3種優化模型將旋風分離器入口改為彎管結構最好。
2.3.3 葉絲微波干燥
林玉紅等[30]研究了不同微波功率、葉絲初始含水率和真空壓力對葉絲微波干燥特性的影響，并建立了烤煙葉絲微波干燥數學模型。結果表明，烤煙葉絲的微波干燥大致分為3個階段，其動力學過程可以用薄層干燥的Page方程描述。
2.4 白肋煙加工技術
陳建軍[31]進行了白肋煙葉組不同干燥模式、干燥氣流溫度及干燥終端含水率等關鍵工藝參數與烘焙處理后白肋煙物理指標和感官質量的關系研究。結果表明，在試驗范圍內，采用“先高后低”的干燥氣流溫度模式，選擇130℃、130℃、110℃、110℃的干燥氣流溫度和4％～6％干燥終端含水率的參數設置，最適于F白肋煙葉組感官質量的改善。
丁乃紅等[32]研究了不同烘焙溫度對不同等級白肋煙的化學成分以及感官質量的影響。結果表明，總體上烘焙過程中還原糖、揮發堿、氨基酸隨著烘焙溫度的升高而降低，總氮、煙堿沒有明顯變化，烘焙對白肋煙的感官質量有一定的改善，勁頭、刺激性隨著烘焙溫度的升高而降低。
2.5 煙梗處理技術
煙梗處理技術研究主要集中于煙梗浸梗工藝、梗絲膨脹及梗絲結構等方面。
張志剛[33]采用新型刮板式浸梗機進行了該設備最佳工藝參數范圍的確定和浸梗與水洗梗+蒸梗及二次貯梗3種處理方法對梗絲工藝質量及消耗等的影響對比試驗。實際應用效果表明，浸梗法工藝在降低物耗和提高梗絲質量方面比水洗梗+蒸梗處理和二次貯梗法具有明顯的優勢；60℃、50s(刮板輸送皮帶電機頻率24Hz)、貯存4h為刮板式浸梗機的最佳工作條件。
何炬等[34]利用自制微波預處理裝置，進行了微波膨脹煙梗試驗研究。結果表明，采用微波膨脹煙梗方法制成的梗絲對改善其吸味品質、增加煙香、提高填充能力和成絲率以及協調葉組配方等有明顯效果。
高尊華等[35]研究了不同長度梗絲對卷煙單支重量、吸阻、圓周、硬度和主流煙氣及感官質量的影響。結果表明，在相同梗絲摻兌比例下，隨梗絲長度縮短，卷煙單支重量、吸阻的標準偏差總體呈下降趨勢；圓周、硬度及卷煙主流煙氣總粒相物、焦油和CO的標準偏差呈先下降后上升趨勢；配方中摻兌的梗絲長度控制在3.17 mm～6.35mm范圍內，卷煙的總體感官質量最好。
2.6 再造煙葉生產技術
近兩年再造煙葉技術取得了快速發展，形成了規模化生產和應用。對相關技術的研究越來越深入，產品質量水平也逐步提高。
國內已自主開發了多條加工線。云南瑞升科技有限公司的造紙法再造煙葉年產量達6000噸。湖南金葉煙草薄片有限責任公司的再造煙葉的年生產能力2000噸，山東瑞博斯煙草有限公司400kg/h再造煙葉中試線建設項目竣工并通過驗收，其生產能力為2000噸/年。2006年，河南煙草薄片項目建設籌備組成立，計劃建成年產5000噸的造紙法再造煙葉生產線。紅塔集團與法國摩迪公司共同投資建設的造紙法再造煙葉生產線，項目設計年生產規模30000噸。杭州利群環保紙業公司和廣東省金葉煙草薄片技術有限公司也都相繼進行了擴能和技術改造。
王迪汗等[36]通過合理配制粉料、料液和纖維添加比例，利用壓輥線速度與烘干機網帶速度之差，通過三輥兩壓、壓輥加溫及物料剝離等工序，制成了穩定性好的帶皺紋再造煙葉。
李曉等[37]對木漿纖維加入量與造紙法再造煙葉物理指標的關系進行了系統研究，結果表明：隨著木漿纖維加入量的增加，抗張強度和填充值隨之增大，而厚度和定量基本不發生變化。當木漿纖維加入量大于9%時，涂布紙的伸長量呈下降趨勢。木漿纖維加入量對再造煙葉耐水性有顯著影響，且隨著加入量的增加，耐水性增強。
嚴新龍等[38]采用正交試驗設計方法，對影響再造煙葉萃取工序萃取率的主要因素進行了較全面的試驗分析，結果表明：碎煙片較短梗更易于萃取；萃取次數、原料與水配比、萃取溫度、物料擠干度和萃取時間是影響短煙梗萃取率的顯著因素；萃取次數是影響碎煙片萃取率的顯著因素。根據優化的萃取參數，設計模擬了三級逆流萃取過程，短煙梗和碎煙片的相對萃取率可達到85%～90%。
邱曄等[39]研究分析了造紙法再造煙葉生產廢水的水質特性，表明該廢水是一種弱酸性中高濃度的有機廢水，可生化性較好，并根據該廢水的水質特性設計了“混凝—生化—脫色”三級廢水處理工藝，此廢水處理工藝經運行檢驗其效果良好，噸水處理運行成本低，治理后的排放廢水可達到國家級污水綜合排放標準。
2.7 煙絲膨脹技術
行業目前已全面淘汰了氟利昂生產線，煙絲膨脹技術的研究主要是二氧化碳煙絲膨脹工藝與裝備。
在工藝技術上，李紹臣等[40]研究了煙絲浸漬、煙絲膨脹工序主要工藝參數對煙絲膨脹效果及內在質量的影響，通過參數的優化組合，膨脹煙絲的耐加工性提高，內在質量得到明顯改善。歐陽敏[41]對不同產地、部位烤煙分別進行CO2膨脹加工處理，并對其CO2膨脹前后煙絲做物理質量及感官質量的對比分析。吳桂兵等[42]進行了CO2膨脹煙絲分類使用研究。通過對三個地區不同特征煙葉原料在CO2膨脹前后耐加工性、化學成分、感官質量的變化分析，選擇適宜的CO2膨脹煙葉原料，最終建立三種CO2膨脹煙絲葉組配方模型，進行分類使用，取得了良好的效果。
在CO2膨脹相關設備方面，郝世林等[43]為解決CO2膨脹煙絲生產線中的CO2回收冷卻系統因熱交換面積不足和冷卻水流速過慢而存在的熱交換效率低等問題，對CO2回收冷卻系統進行了改進：增加了一個熱交換器和一臺管道增壓泵。改進后降低了CO2溫度和壓力，使其壓力值控制在設定值內，減少了其壓縮機的負荷，避免了CO2浪費。林天勤和吳永生[44]為解決CO2膨脹煙絲喂絲系統中的計量帶速度因無法根據干冰煙絲流量的變化進行調整，造成干冰膨脹煙絲流量不穩定問題，分析了振動倉內干冰煙絲重量的變化，計算出干冰煙絲流量，自動控制MC一45計量帶速度，使流入膨脹塔的干冰煙絲流量更穩定，提高了膨脹煙絲含水率的穩定性，減少了不合格膨脹煙絲的產生量。王春等[45]針對LIRA3250型CO2監測儀器存在的測量方法落后、結構復雜、穩定性差等問題進行了改進。即通過對技術性能進行比較，選用量程為0～3％ 的GMT221 CO2濃度傳感器／變送器作為CO2監測儀的測量元件。改進后CO2氣體監測儀測量精度達到±0.02％，遠遠超過了原監測儀±1％的精度，且穩定性強、維護簡單。
2.8 煙絲氣力輸送技術
通過煙絲氣力輸送方式、檢測與調節控制等方面的研究，較為有效地解決了傳統氣力輸送系統煙絲分層、造碎較高、吸絲管堵絲和漏灰等問題。
毛偉俊等[46]研究開發了水平側吸式煙絲氣力輸送系統。該系統裝置主要由旋轉錐頂分配器、兩級分別驅動旋轉積絲盤、側吸式水平吸絲口、除雜器及電機減速器等構成。利用旋轉錐頂分配器的離心力將喂絲機落下的煙絲均勻地拋向分別驅動積絲盤的四周，并對成團煙絲進行松散。采用水平側吸式吸絲口可將長短煙絲，即煙絲的不同組分同步吸人風送管路，與傳統振動運動方式相比，最大限度減少了設備對煙絲的造碎，避免了煙絲在分配及輸送過程中的分離現象。張楚安等[47]在原風力配絲裝置的基礎上，吸收小車送絲的優點，采用喂入式配絲方式，開發出了新型風力配絲裝置，有效降低了配絲和風送過程中的造碎，較好地解決了煙絲分層問題，控制精度明顯提高。
張雄和李國榮[48]試驗發現在漏風變化不大的情況下，流速系數R與壓差的平方根有良好的線性關系，并據此提出了一種在回塵管上安裝孔板流量計以間接測量送絲管風速的方法。張振峰等[49]為了實現卷煙機風力送絲系統送絲風速的穩定，方便設備維護和操作等，在卷煙機臺上配置了風速監控儀，提高了風力送絲系統的穩定性。
在氣力輸送的控制調節方面，張振峰等[50]根據卷煙機風力送絲中主管尾部補風和旁路定風量全補風兩種模式的控制方法及其優缺點，提出了風力送絲組合供絲控制技術的原理，該控制方法采用SIENENS的S7—200和S7—300PLC、MP370及PROFIBUS現場總線實現組合供絲。卷煙廠采用風力送絲組合供絲控制系統后，送絲風速控制在(17.5±1.5)m／s，風機電機、變頻器選型由原設計的55kW 降低到37kW，系統運行穩定，運行費用降低，節能效果達30％左右。張雄等[51]運用MATLAB語言，采用流體網絡分析法，對風力送絲系統中的風送管網進行了模擬調節。模擬試驗結果顯示，準確度高，調節時間短，所得數據應用于實際調節中，可有效解決送絲系統的風力不平衡問題。
2.9 濾棒成型技術
在工藝質量方面，常紀恒等[52]為有效控制濾棒成型過程中的質量波動，用2.4Y／34000、3.0Y／35000和3.3Y／37000規格的醋纖絲束在KDF-2型濾棒成型機上進行了絲束開松比、螺紋輥壓力、空氣噴嘴壓力及穩定輥壓力對濾棒壓降和硬度指標穩定性的影響試驗。魏步健等[53]采用4因素3水平正交試驗法，在KDF-2成型機上用2.4Y/34000規格的醋纖絲束，對穩定輥壓比、螺紋輥壓力、空氣噴嘴壓力和輥速比4個濾棒成型的主要工藝參數進行了優化試驗。
在系統控制方面，張永剛[54]研究了濾棒在線控制系統的設計及應用，將取樣濾棒經過發射裝置進入綜合測試儀，綜合測試儀將檢測結果返回濾棒成型機控制器，對濾棒參數(壓降、重量、圓周)進行控制。這種控制系統能夠滿足濾棒重量(0.600±0.05)g，圓周(24.O0±0.15)mm，壓降(280±25)Pa的生產工藝要求，不僅替代了濾棒的人工取樣和調整，也提高了調整精度和檢測效率。
在設備改進方面，包軍和吳先士[55]研究開發了新型濾棒氣力輸送裝置，整機采用模塊化設計，由料箱、發射單元、速度保持器、配氣部件及獨立電控系統組成，還增加了故障自動處理機構。實現了從濾棒生產、存儲到卷接機組濾棒供給之間的自動、高速、遠距離輸送。整機有效作業率超過98％，而對濾棒幾乎沒有損傷，特別是自動故障處理系統的應用顯著提高了機器的有效作業率和自動化程度。劉春林[56]對ZL22濾棒成型機組成型槍部位由于布帶與成型槍之間的摩擦使機身溫度過高，造成設備零件使用壽命降低，濾棒圓周和長度出現偏差等問題。對成型槍的冷卻系統進行改造，即在下成型槍底部增加一個冷卻水循環冷卻裝置，將下成型槍底座改造為一個密封的“腔體”,通過，卻水的循環帶走熱量，降低機身溫度。改進后降低了布帶輪組的表面溫度，提升了濾棒質量和零件的使用壽命。
2.10 卷接包裝技術
卷煙包裝技術的最大突破是引進、消化吸收和再創新的國產10000支/分卷接機組、550包/分包裝機組研制成功。由中煙機械技術中心有限責任公司、常德煙草機械有限責任公司聯合承擔，基于引進的德國HAUNI公司PROTOS90E卷接機組技術消化吸收研制的ZJ112 型卷接機組獲得了成功，其額定生產能力達10000 cig／min（煙條成型速度≤700米／分），有效運行率≥85％。主要技術經濟指標已達到了目前國際同類產品的先進水平。同時，中煙機械技術中心有限責任公司還對引進的意大利G．D公司XC包裝機組技術也進行了消化吸收和自主創新，成功研制了ZB47型包裝機組。其額定生產能力為550包／分（55條／分），有效運行率≥85％。該項目的總體技術及性能指標在同類產品中達到國際先進水平，填補了400包／分以上國產卷煙包裝機械的空白。它的成功研制縮小了我國煙草機械技術水平與國際先進水平的差距，是我國煙草機械技術發展的又一個里程碑。
另一方面，隨著對國外卷接包裝設備的深入研究，設備改進工作成效顯著。羅吉斌[57]將PROTOS 70卷接機組松頭缺嘴檢測器由接觸式的電容檢測改為非接觸式的紅外線檢測；陸大軍[58]將PROTOS70卷接機組的提升帶傳動機構改為變頻器+交流電機+小型減速機的傳動方式。王立春[59]針對PASSIM和SUPER9卷接機組中的搓板堵塞檢測及清潔氣動組件設計的不合理，即當氣閥的密封性下降時會損壞搓板堵塞檢測負壓傳感器。通過改變氣控閥的位置以及增加氣控閥數量，消除了正負壓切換時產生的正壓余氣，保證了系統的正常運行。王廣勝等[60]針對PASSIM卷接機組的煙支堆碼裝置存在易將煙支表面擠皺、同步齒形帶易磨損、鼓輪難維護保養等問題，對該機組進行了改造：①拆除煙支上位控制裝置和煙支下位傳送裝置及其組件；② 設計加工并安裝凹形導板和柔性搭鏈的支架。改造后，既優化了該裝置的結構，提高了穩定性和可靠性，也杜絕了由該部分引起的煙支堵塞、表面皺紋現象，節約了維修和生產費用。劉春林和林國華[61]針對GDX1包裝機組小包封簽原裝檢測器儀能對X1小包機部分封簽缺失的小包煙進行檢測剔除的問題，在GDX1包裝機組的CH透明紙包裝機部分加裝了一套小包封簽檢測器，該檢測器在小包煙進行透明紙封裝后對煙包封簽進行檢測，避免了小包煙由X1小包機送往CH過程中，已粘貼的封簽出現脫落而無法檢測與剔除的現象。孫吉華等[62]對條煙裝封箱機堆垛機構進行了改進，使升降器下降時堆垛機構即開始工作，即延長了條煙到位時間，改進后堆垛機構運行穩定，生產能力由原來的200條／min提高到275條／min。陳元利和楊華倫[63]針對GDX1包裝機組原條盒上膠裝置對上膠量缺乏有效控制，造成7個上膠點上膠不均勻，且零件受乳膠腐蝕需經常清洗、更換等，為此對該上膠裝置進行了改進。設計了密閉式上膠裝置，將原上膠器改為上膠嘴，上膠全過程采用PLC程序控制，保證了7個上膠點穩定均勻地上膠；乳膠在該裝置中處于密閉狀態，除噴膠嘴外，其他零件均不與膠液接觸，從而減少了乳膠損耗，降低了工人勞動強度、配件損耗和設備故障率。沈繼權[64]針對YB25型軟盒包裝機在生產過程中，煙包經常出現煙支露白、鋁箔紙折疊不良等質量問題，借鑒YB45型硬盒包裝機的鋁箔紙輸送結構設計，采用真空吸風帶式鋁箔紙輸送方式對YB25型包裝機進行了改進，較好地解決了鋁箔紙跑偏問題，減少了煙包質量缺陷，提高了YB25型軟盒包裝機對不同規格鋁箔紙材料的適應性。
新技術的應用方面。段紹偉和黃蘭英[65]針對MOLINS卷接機組中原接裝紙鼓輪加熱系統存在的缺點，采用高頻電磁感應加熱技術對接裝紙鼓輪加熱系統進行了改進。解決了原接裝紙鼓輪加熱系統存在的接觸不良、威脅人身安全、檢查維修不方便的問題，提高了接裝紙鼓輪加熱的可靠性。靳為民和王暉[66]為防止因煙支緊頭位置發生竄動造成的煙支空頭率增大，分析了緊頭位置發生竄動的原因，采用超聲波振動減小阻力等技術，較好地解決了煙支緊頭位置竄動的問題。
2.11 節能減排與清潔生產
隨著工藝技術水平的進步以及產品質量的提高，行業對卷煙生產過程中的節能減排與清潔生產課題越來越重視。為此，國家煙草專賣局批準發布了《卷煙企業清潔生產評價準則》標準，并于2006年4月1日起正式實施，該項標準[67]是一個綜合、系統的清潔生產評價體系，評價指標涵蓋煙草資源、能源的利用，廢棄物的控制和環境管理等要素，近30項量化指標。標準以科學發展觀為指導，以科學、有效地利用資源和減少環境污染為主題，突出源頭控制，通過清潔生產的績效評價，引導企業節約資源、降低消耗、減少成本、保護環境，為建設“資源節約型、環境友好型”企業和開展清潔生產提供技術支撐，進而為建設資源節約型行業奠定基礎。
雖然清潔生產標準的實施為企業能耗提出了一個總量的約束，但多數企業缺少對生產直接能耗數據的統計和[68]分析，對能耗的計量也不夠細致。劉曉萍等對國內幾家大型重點卷煙企業進行了調研分析，并重點分析了卷煙生產過程中的直接能耗。分析比較了各卷煙的總能耗、產品單耗、產值單耗和能耗成本、能耗結構；詳細分析了卷煙生產中一次能源和二次能源的使用情況，對重要生產線能耗進行了深入分析；分析了卷煙產量、生產設備、環境、企業能耗管理方式等因素對能耗的影響；了解了目前卷煙企業節能技術。在此基礎上，找出了目前煙草行業能源管理和節能方面的主要問題，以及目前狀況下卷煙企業能耗管理和節能對策，找出了卷煙生產中的主要節能潛力點，為節能技術的研究提供了方向指導。并建立了全面真實地反映企業能源消耗水平的能耗評價指標體系，包括能源消耗總量、綜合能耗、卷煙萬支可比能耗、主要工序能耗、能源轉換率、能源利用效率。
周平[69]通過對煙草加工企業產生的廢水特點、不同廢水處理工藝和煙草生產廢水的分析，開發了以膜一生物反應器為核心的煙草行業污水再生回用工藝技術和反滲透技術，并利用該反應器建立了煙草加工企業水系統循環、處理及回用系統工藝流程。結果表明，經過該膜一生物反應器一級處理后的出水COD、濁度、色度等水質指標滿足國家標準，經過進一步深化處理的水可用于鍋爐和空調。
2.12 新工藝、新技術的應用
繼“中式卷煙”特色工藝研究提出后，兩年來，在鄭州煙草研究院的指導、推動下，以卷煙企業為主體，對卷煙分組加工、均質化加工、柔性制絲等技術進行了較為深入的研究和應用。
2.12.1 分組加工技術
分組加工是“中式卷煙”特色工藝技術的核心技術之一，兩年來，分組加工技術研究取得了較大進展。鄭州煙草研究院聯合卷煙企業開展了《特色工藝技術應用基礎及共性技術研究》和《卷煙配方分組加工技術研究》項目。通過《特色工藝技術應用基礎及共性技術研究》[70]的研究，確立了“以感官特性為基礎，以加工特性為依據，以化學成分作參考”的原料分組基本原則，建立了以原料加工特性和原料感官特性相結合的原料分組方法；形成了“凸現模塊風格特征、保持模塊質量優勢、改進模塊質量缺陷、協調模塊質量特征”的分組加料技術，其分組與加料技術在龍巖、長沙、成都、合肥、許昌、昆明、紅河、鄭州、青島、廈門等十家卷煙廠的部分牌號卷煙進行應用試驗，均取得了很好的效果。通過《卷煙配方分組加工技術研究》[71]的研究，形成了一套較為完善的針對模塊特性以不同加工方式或不同參數的卷煙分組加工技術方法，實現了多個卷煙牌號的分組加工生產，企業產品質量穩定提高。
卷煙企業也積極開展了相關研究工作，許昌卷煙總廠王保會等[72]采用以不同干燥處理方式為分組位點，對煙葉的分組方法進行了研究，發現對于同一地區、同一部位的煙葉，經過不同干燥處理方式后的加工特性有著較強的一致性。青島卷煙廠于錄等[73]對分組加工模塊設計進行了有益的探索，在對配方中各等級煙葉進行化學成分分析和感官評吸的基礎上，先以單料煙的化學成分為依據設計模塊，再以其感官質量評吸結果為依據設計模塊，最后根據單料煙化學成分分析結果和評吸結果綜合分析設計模塊，但其最佳模塊設計還需生產驗證。長沙卷煙廠劉建福等[74]進行了卷煙分組加工可行性驗證，結果表明，與傳統加工工藝相比，采用分組加工工藝有利于充分挖掘煙葉潛質，擴大煙葉使用范圍，充分發揮料液特性，滿足產品設計要求，對穩定提高產品質量、降低配方成本作用明顯。
2.12.2 均質化加工技術
為適應行業目前卷煙生產企業結構調整和卷煙品牌整合的形勢，建立與之相配套、符合大品牌（含異地加工方式）的卷煙集約化生產方式，國家局批準發布了《卷煙品牌許可生產質量保障通則》標準，并于2006年4月1日起正式實施，該項標準[75]是集行業部分重點卷煙生產企業實施“大品牌”戰略的主要經驗，通過精選優化和科學整理并系統驗證而形成的，具有較強的指導性和可操作性。對于有效規范卷煙品牌許可生產經營活動，推動優勢品牌做大做強，保障多點生產同一規格卷煙質量和風格的一致，具有重要的指導和支撐作用，也是科學、公正、客觀地檢驗和評價相關工作質量、推進優勢品牌穩步發展的重要手段。
而且，2007年中國煙草學會工業委員會召開了以均質化加工為主題的煙草工藝學術研討會[76]，卷煙企業從葉組配方、工藝控制、設備性能、質量管理等不同角度進行了深入的交流。
2.12.3 柔性制絲技術
隨著國家煙草專賣局組織的“按客戶訂單組織貨源”試點工作的逐步推廣，煙草工業企業的制造工藝、生產管理等環節日益面臨著市場導向的挑戰。“按客戶訂單組織貨源”是指煙草工業企業按照商業企業反映的零售客戶的實際需求來組織生產，實現按需定制，柔性化生產。通過對煙草制絲線的分析，李濤等[77]提出了卷煙制絲線的柔性制造技術和加工模式，柔性制絲的工藝基礎是分組加工技術，同樣是將煙葉按照不同的加工特性進行分組并確定工藝過程，選擇相應的加工設備和工藝參數以及物料儲運系統等，并由計算機進行控制，因此能夠自動調整并實現要求范圍內多種物料的成批高效生產(即具有柔性)，并能及時地改變產品結構以滿足市場需求。與分組加工技術(半柔性制絲線)最大的區別在于，將高效的全自動物流系統集成到制絲過程中,并把制絲工序單元化和模塊化，在各加工單元間采用柔性物流傳送技術進行銜接，在儲存環節則利用物流立體式倉庫代替占地面積龐大的貯柜組進行物料存貯和信息的跟蹤、傳遞。
3 控制管理
3.1 統計過程控制的應用
統計過程控制（Statistical Process Control即SPC）在國外，尤其是日本和歐美國家，得到了大量的應用。它利用數理統計原理，通過收集和分析質量數據對生產過程進行監控，科學地區分出生產過程中產品質量的偶然波動與異常波動，從而對生產過程的異常趨勢提出預警，以便生產管理人員及時采取措施，消除異常，恢復過程的穩定，達到“事前預防”的效果，從而有效控制生產過程、保證與提高產品質量。從有關文獻報道來看，昆明卷煙廠、上海卷煙廠、青島卷煙廠已分別將SPC技術應用于制絲生產過程中，應用結果表明：通過確定SPC技術應用統計方法，建立了“過程質量監控系統”和工藝參數、技術條件實施標準并輔以相應的技術管理措施，提高了過程能力水平，初步實現了從控制結果向控制過程、從人工控制向自動控制的轉變，起到了穩定提高卷煙產品質量的作用。
3.2 MES系統的應用
制造執行系統（MES）彌合了企業計劃層和生產車間過程控制系統之間的斷層，是制造過程信息集成的紐帶。MES通過強調制造過程的整體優化來幫助流程工業和批量過程工業實施完整的閉環生產，MES系統在卷煙企業中的迅速推廣應用，將使煙草企業在日益激烈的競爭中得以健康發展。近幾年，各卷煙生產企業在MES的開發和實施應用上結合自身特點和實際情況“量身定制”。寧波卷煙廠、龍巖卷煙廠、廈門卷煙廠和昆明卷煙廠等卷煙企業通過MES系統的實施，建立了統一的生產指揮平臺，并實現了生產全過程的在線監控，從而消除了生產線控制系統的信息孤島。通過對這些信息的統計分析能夠及時了解和監控生產情況、設備狀態和發現質量隱患，在很大程度上提高了車間生產管理的透明度，增強了生產管理的力度和深度。
另一方面，為充分發揮MES系統在數據處理和在線實時控制的技術優勢，夏永明[78]和孫東亮[79]提出了基于MES系統的過程能力評價和判定方法，實現了工序能力評價的實時性，使過程控制信息的反饋更加及時，對整個過程的控制也更加有效。為適應特色工藝精細化多工藝路徑和柔性化加工的需要，解決分組加工從計劃制訂到生產調度指揮過程中存在的問題，在分析采用分組加工模式下制絲生產過程所發生的變化和新特點的基礎上，張家毅和崔鴻剛[80]提出了適應分組加工的MES應用架構模型，并介紹了利用MES架構模型對分組加工工藝過程進行優化的基本方法，該系統已在“三級配方”、“一頭兩尾”等分組加工模式中得到了初步應用，并取得了較好的效果。
總之，回顧2006～2007年煙草工藝學科的發展，煙草工藝研究領域進一步拓寬，各種研究方法和手段得以充分應用，研究內容進一步深化，更加注重工藝過程和機理的分析，并在基礎研究、新技術開發、成果轉化與應用等方面取得了顯著成效。
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