Mesure et contrôle de l'humidité lors du traitement des feuilles de tabac

7,5 millions de tonnes métriques de tabac sont cultivées dans le monde et sont utilisées pour produire 5,5 billions de cigarettes. Comme il s'agit d'une culture très prisée, de nombreuses étapes sont nécessaires pour transformer les feuilles de tabac récoltées dans les champs en produits tels que des cigarettes, des cigares, du tabac à pipe et d'autres produits. Le traitement des feuilles de tabac constitue la première étape.

Les feuilles de tabac entières contiennent une tige centrale (ou nervure médiane) et la feuille (limbe) qui sont séparées mécaniquement à l'usine de transformation des feuilles lorsqu'elles sont utilisées séparément à l'usine de transformation primaire. La teneur en humidité de ces deux parties est essentielle pour le processus de séparation (battage) et lors de l'emballage dans des caisses de stockage en vue de la production de produits finis du tabac. L'humidité a un impact sur la qualité du fumage, la saveur, la combustion, le remplissage, les déchets et le fonctionnement de la machine.

Étapes de la transformation des feuilles de tabac

Conditionnement des feuilles vertes et des tiges

Pour préparer les feuilles au battage mécanique, les feuilles de tabac récoltées sont conditionnées dans des cylindres pour les rendre plus souples à l'aide d'air chaud forcé et de vapeur. Le cylindre de conditionnement est un tambour rotatif doté de buses à jet de vapeur contrôlées indépendamment qui injectent de l'humidité dans le tabac. Le tabac conditionné passe ensuite au processus de battage.

Procédé de battage du tabac

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La feuille conditionnée passe par une série de batteuses mécaniques et de séparateurs pneumatiques. Les tambours et les lames de la batteuse arrachent le limbe des tiges, et la batteuse produit un mélange de lamelle, de tiges et de feuilles non battues. Ce mélange est introduit dans un classificateur qui sépare le limbe de la feuille non battue et de la tige. Le limbe passe au processus suivant, tandis que les feuilles et les tiges non battues passent à la batteuse suivante. Le battage et la classification sont répétés jusqu'à ce que toute la tige et le limbe soient séparés.

La tige passe maintenant à la ligne de conditionnement de la tige, ce qui lui confère une teneur en humidité plus élevée que la feuille verte. La tige est ensuite traitée à l'aide d'un coupe-tige pour obtenir une coupe uniforme, puis passe au processus de séchage, similaire à celui de la lame.

Séchage

La lame des différents classificateurs a une teneur en humidité différente, de sorte que l'humidité doit être uniforme pour un stockage approprié de la lame. La lamine passe d'abord dans une chambre de séchage pour uniformiser l'humidité. La lamine séchée est refroidie puis passe dans une chambre de conditionnement à humidité élevée où le tabac absorbe l'humidité et atteint l'équilibre. La lamine est ensuite emballée et entreposée jusqu'à son utilisation. Les tiges sont traitées de la même manière sur une ligne de séchage dédiée, afin d'obtenir un produit homogène pour le stockage.

Paramètres de qualité et points de mesure

Humidité

Conditionnement des feuilles vertes et des tiges

Un battage efficace des feuilles vertes de tabac (GLT) nécessite une teneur en humidité des feuilles conditionnées comprise entre 17 et 22 %. Pour atteindre des niveaux d'humidité optimaux, le tabac en feuilles est traité dans des cylindres de conditionnement à la vapeur qui peuvent être ajustés pour contrôler l'humidité de sortie. Une mesure précise de l'humidité est essentielle pour optimiser le GLT et atteindre la longueur de fil souhaitée.

La tige est conditionnée à environ 40 % d'humidité en contrôlant les niveaux de vapeur pour la rendre plus souple pour le processus de coupe.

Séchage

Pour conserver le tabac en toute sécurité pendant de longues périodes et garantir un produit de qualité, il faut que le taux d'humidité du limbe et des tiges se situe entre 11 et 12 %. Lorsque la lamine sort de la chambre de séchage, elle est d'environ 6 à 8 %, et lorsqu'elle sort de la chambre d'humidité, elle atteint les 11 à 12 % finaux. Le limbe final et les tiges emballés sont généralement conservés pendant au moins 6 mois pour vieillir ou ramollir.

Points de mesure

Conditionnement et séchage des feuilles et des tiges vertes

Le Capteur NIR en ligne à usage général MCT460 peut être installé à l'entrée ou à la sortie du cylindre de conditionnement et de la chambre de séchage, pour fournir des relevés d'humidité en temps réel. En utilisant la sortie standard 4-20 mA/0-10 V ou une sortie numérique optionnelle (ProfiNet, ProfiBus, Ethernet IP, Modbus TCP, DeviceNet), une efficacité optimale de conditionnement et de séchage peut être obtenue grâce à un contrôle de processus en boucle fermée.

Le capteur est monté de 8 à 10 pouces au-dessus et suffisamment loin en bas du convoyeur pour que la vapeur d'eau du tabac n'interfère pas avec la mesure. Un capteur de température infrarouge intégré peut être ajouté au MCT460 pour surveiller la température du tabac simultanément pendant les processus de séchage et de conditionnement.

Valeur et qualité

Tout au long de la transformation des feuilles de tabac, de la feuille verte à la lamelle et à la tige finies, le contrôle de l'humidité est essentiel. Le contrôle du processus en boucle fermée à l'aide d'un analyseur d'humidité MCT460 de Process Sensors Corporation assurera une efficacité optimale à toutes les étapes du processus. Il permettra de produire un produit final uniforme et de haute qualité qui pourra être stocké en toute sécurité pendant des mois avant d'être utilisé pour le produit fini dans une usine de transformation secondaire.