[发明专利]一种基于温敏型标识物的烟草热加工强度检测方法

说明书

一种基于温敏型标识物的烟草热加工强度检测方法，其特征在于：该方法采用负载有温敏型标识物的检测试纸条作为指示器，通过热加工工序中温敏型标识物的热降解反应动力学确定温度时间积分函数值，以此表征烟草在热加工工序中的热加工强度。本发明与现有技术相比的有益效果是：1）无需对现有热加工设备进行任何改造或者加装任何检测传感设备，仅采用负载有温敏型标识物的检测试纸条作为指示器，检测成本较低；2）检测试纸条在加工设备中与烟草物料的接触性、跟随性较好，所测热加工强度可以较真实反映固相烟丝的温度变化历程影响；3）检测过程不影响正常生产，且检测操作过程简便易行，方便工艺人员使用。

技术领域

本发明涉及烟草加工领域，具体涉及一种基于温敏型标识物的烟草热加工强度检测方法。

背景技术

对烟草物料的热加工过程贯穿了从烟草采收初烤、打叶复烤到制丝加工的整个烟草加工流程，如烟叶初烤、烟片复烤、增温增湿、烟丝干燥等，所涉及的热加工设备包括滚筒干燥和回潮设备、网带式干燥设备、流化床干燥设备等多种类型。热加工工序对处理后烟草物料的物理和化学特性变化的影响显著，这一理化特性的变化的直接驱动要素，是被加工对象的受热历程（即热处理时间与其温度变化的累积效应）。工艺参数则是影响这一驱动要素的外部条件。由量化指标（加工强度）到控制条件（工艺参数）是目前研究者的关注热点。

滚筒设备由于能够实现连续化生产和均匀混料的功能优势，在涉及烟草等热加工领域的很多热加工工序上得到广泛的使用，针对滚筒干燥设备目前也提出了一些对加工过程温度或是热加工强度的检测方法。中国专利201510004403.8提出一种用于印刷的滚筒设备，具有多点温控功能，其核心在于：在滚筒内设复数感温棒及加热棒，将感温棒和加热棒均匀的嵌设在滚筒纵向预设孔中，实现对整个滚筒温度的检测和控制。此方案需对滚筒设备内部进行改造，存在破坏性，难以在现有的滚筒设备中进行大量的推广。中国专利20170192348.9提出一种调控烟草滚筒干燥在制品多点加工强度的一致性方法，其关于检测烟草滚筒干燥过程中温度分布的方法，在滚筒内部安装钢丝绳，钢丝绳俩端安装在滚筒末端转盘上，从进料口开始每隔50cm设置一个红外温度测温仪，以此检测滚筒轴向的物料温度分布，进而以物料温度变化的积分形式表示其热加工强度。此方案同样也需要在检测前在滚筒内加装检测设备，同时得到的温度分布是由离散的数据点构成的，不是连续的温度分布。中国专利201910523792.3提出了一种检测烟丝滚筒干燥过程叶丝表面温度的方案，其将能够检测并记录运动的烟丝实时温度检测装置与待干燥叶丝一同放入干燥滚筒内，动态检测滚筒内叶丝表面温度。所制作的温度检测器将集成的温度检测装置内置在小球壳内，由温度检测探头检测温度，受限于所采用的热电偶、热电阻等温度检测元件，此小球状装置与干燥叶丝在形状、尺寸、材质、重量方面均差异巨大，很难保证其在滚筒内的运动路径与实际物料在滚筒内的运动路径的一致性，所测温度难以真实反映固相烟丝的温度变化。

发明内容

本发明针对上述现有方法的不足，提出一种基于温敏型标识物的烟草热加工强度检测方法，该方法采用负载有温敏型标识物的检测试纸条作为指示器，通过热加工工序中温敏型标识物的热降解反应动力学确定温度时间积分函数值，以此表征烟草在热加工工序中的热加工强度。该检测方法无须对加工设备进行改造，指示器所测结果也可更好地反映固相烟丝的温度变化特征。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：准备负载有初始浓度温敏型标识物的检测试纸条，在热加工工序正常生产中，将m条该测试纸条按特定的时间间隔顺序依次投入入口物料中；在热加工工序出口处收集检测试纸条淬冷，确定每个检测试纸条在该加工工序中的停留时间，进而确定m条检测试纸条的平均停留时间；检测每个试纸条上温敏型标识物的浓度,并计算其转化率，进而确定m条检测试纸条的平均转化率；依据温敏型标识物的降解反应动力学方程以及反应转化率、时间，计算确定反应温度对反应时间的积分值；以温敏型标识物的平均转化率表征烟草在热加工工序中的热加工强度，或者采用反应温度对反应时间的积分值表征烟草在热加工工序中的热加工强度。

所述温敏型标识物，为热敏性荧光纳米材料、Eu3+配合物纳米颗粒、聚N-异丙基丙烯酰胺、PVC复合材料等材料中的一种或多种。