專利名稱：煙梗膨脹法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙梗的膨脹處理方法及其在煙草中的應(yīng)用。屬煙草處理技術(shù)。
背景技術(shù)：
煙葉中央有一根中梗、又稱主脈，中梗為煙葉提供了支撐、供應(yīng)養(yǎng)分并著生在煙株上。從中梗分出的小梗、又稱支脈，為煙葉組織提供了結(jié)構(gòu)支撐。除去煙梗以后的煙葉稱為葉片。煙梗由于其尺寸結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成，在卷煙制造過程中必須從煙葉中除去并單獨處理。
隨著現(xiàn)代卷煙工業(yè)的飛速發(fā)展，卷煙制品的安全性、經(jīng)濟性越來越受到人們的關(guān)注。經(jīng)過單獨處理后的梗絲，因其有較高的填充值，摻配到煙葉組里后，它一方面可以減少主流煙氣量，另一方面可以減少煙絲的用量，節(jié)約生產(chǎn)成本。因此，在卷煙制絲生產(chǎn)過程中，約有20％～30％的煙梗需要制成梗絲并摻入到煙絲中去。梗絲處理質(zhì)量的好壞，直接影響到混合后的煙絲填充率和卷煙質(zhì)量，關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟效益。
傳統(tǒng)上，配方中使用由烤煙長梗制成的卷切梗絲，后來則采用混合的烤煙梗來植被，現(xiàn)在則采用烤煙和白肋煙梗來生產(chǎn)卷切膨脹梗絲。梗絲膨脹技術(shù)應(yīng)運而生，可以說是現(xiàn)代卷煙工業(yè)技術(shù)革命的產(chǎn)物。梗絲膨脹技術(shù)的應(yīng)用開辟了現(xiàn)代煙草加工業(yè)在降低煙葉消耗，減少卷煙有害物質(zhì)，提高吸煙安全性的先河。
梗膨脹的概念就是要使煙梗的組織結(jié)構(gòu)恢復(fù)或恢復(fù)接近到田間生長狀態(tài)，提高梗絲的填充能力。梗絲作為卷煙的填充料，有降低卷煙焦油含量的作用。研究梗絲新工藝對提高卷煙產(chǎn)品質(zhì)量，降低單耗具有明顯效果。通過膨脹梗絲的摻用，減少卷煙中煙草原料的用量，降低卷煙成本和卷煙煙氣中的焦油，提高卷煙的安全性。隨著提質(zhì)降耗工程的實施和低焦油卷煙的開發(fā)，煙梗膨脹技術(shù)更加引起了行業(yè)內(nèi)外有關(guān)卷煙生產(chǎn)廠家和科技工作者的高度重視，他們從各種不同的膨脹介質(zhì)和膨脹工藝上探索煙梗膨脹最有效的途徑。因此，近年來煙梗膨脹技術(shù)得到了很快的發(fā)展，并極大地促進(jìn)了卷煙產(chǎn)品技術(shù)含量的提高。
目前，我國卷煙工業(yè)的制梗絲工藝主要采用的是高溫高濕處理工藝，梗絲線主要采用三種形式一是德國HAUI公司的制梗絲線，膨脹設(shè)備由HT和振槽式烘絲機組成；二是英國LEGG公司的制梗絲線，膨脹設(shè)備由超級回潮機和環(huán)式烘梗絲機組成；三是意大利COMAS公司的制梗絲線，膨脹設(shè)備由梗絲增濕機和膨脹塔組成。
但是與更容易加工處理的薄片相比，煙梗的處理仍然相對是一個問題，尤其是考慮到新一代的高速卷煙機。伴隨著造紙法薄片的成功，一些卷煙制造商傾向于取消梗處理工藝，把所有的梗歸入副產(chǎn)物中做薄片用。為了更好地利用好煙梗，同時適應(yīng)生產(chǎn)的需要，滿足產(chǎn)品對安全性和積極性的需求，不少卷煙企業(yè)都在深入研究煙梗的處理新工藝。如近年來國內(nèi)報道的微波膨脹法，其實質(zhì)是采用電介質(zhì)加熱技術(shù)。
微波是一種電磁波，其頻率范圍是300MH-300KMHZ。微波有許多奇妙特性，把它作為一種新的能源對材料進(jìn)行加熱，就引伸出一種獨特的加熱方法——微波能加熱。微波膨脹方法就是利用微波作為新的加熱能源的一種膨脹方法。
英國Dickinson公司研制出了二步法加熱煙草使煙草膨脹的新方法，且具有很大的工業(yè)應(yīng)用價值。該方法的原理和工藝過程是第一步先用某種液體(如水)將煙草回潮到預(yù)定程度(如含水率18％)，采用非微波或射頻加熱方式(如水蒸氣)預(yù)熱煙草，使煙草的溫度接近(但低于)該液體的沸點(如加熱到80℃以上，但低于100℃)；第二步用微波或射頻加熱方式快速加熱煙草，使其溫度達(dá)到該液體的沸點溫度以上，促使煙草細(xì)胞中的水分蒸發(fā)出來，從而使煙草膨脹并達(dá)到部分干燥。微波或射頻的加熱時間為0.1～10s，在該工序后還需進(jìn)行進(jìn)一步的干燥處理。該方法還可在減壓條件下進(jìn)行，回潮用的液體也可是除水以外的其它物質(zhì)。
微波加熱特點是1、穿透力強，里外一起加熱。2、加熱速度快，可以迅速蒸發(fā)煙梗內(nèi)部的水分。對微波膨脹的梗絲揮發(fā)性成分及有機酸性成分進(jìn)行GC-MS分析表明微波烘烤對梗絲內(nèi)在的致香物質(zhì)有一定影響，主要是使它們中各化學(xué)成分的相對含量發(fā)生變化。感官評吸的結(jié)果還表明微波烘烤可在一定程度上提高梗絲的抽吸質(zhì)量。但采用微波膨脹法膨脹煙梗時，由于其特殊的加熱方式，因此梗條或梗絲通常容易產(chǎn)生造碎而降低出絲率；同時由于微波泄露可能存在的危害，對設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)境的要求也較高。
發(fā)明目的 本發(fā)明的目的是克服常規(guī)生產(chǎn)工藝的缺點，發(fā)明一種采用專用膨脹設(shè)備和新的煙梗膨脹法工藝條件來處理煙梗，讓處理煙梗時，生產(chǎn)設(shè)備和工藝條件更簡單，操作更安全，處理后的煙梗與傳統(tǒng)梗絲相比具有更好的抽吸品質(zhì)、更高的填充值。
本發(fā)明煙梗膨脹法的技術(shù)方案是將煙梗原料進(jìn)行切割、篩分，分選為2cm-4cm長的煙梗條、煙梗簽或其他形式煙梗待加工物料，將待加工煙梗物料加濕，讓其水分保持在10-14％范圍，放入到專用煙梗膨脹設(shè)備中，通入溫度為300-400℃過熱蒸汽，讓煙梗膨脹設(shè)備內(nèi)的壓力保持在13-14公斤進(jìn)行煙梗膨脹處理，獲得外表為塊狀的煙梗膨脹粗產(chǎn)品，再分選、破碎后，回潮至12％的含水量，包裝待用。
所述的專用煙梗膨脹設(shè)備由電機及減速機；傳動裝置；進(jìn)料裝置；機角；加熱裝置；螺桿；機頭、氣孔，機座、電控裝置組成，螺桿裝在機座上方機頭內(nèi)部空腔內(nèi)，螺桿一端與傳動裝置相接，螺桿的另一端接機頭出料口，機頭外壁有加熱裝置并開有氣孔，電機及減速機與傳動裝置連接，進(jìn)料裝置與機頭內(nèi)部空腔內(nèi)相通，位于螺桿一端上方，電控裝置通過導(dǎo)線與電機及減速機和加熱裝置相接。
工作原理從煙葉復(fù)烤廠出來的原料煙梗，先進(jìn)行切割、篩分，選取2-4cm長度的煙梗進(jìn)料。煙梗通過進(jìn)料口直接進(jìn)入專用煙梗膨脹設(shè)備，通過加入的過熱蒸汽，煙梗在蒸汽高溫和螺桿擠壓的雙重作用下，煙梗破碎；在煙梗膨脹器設(shè)備出口處由于壓力釋放，破碎的煙梗迅速膨脹，形成外表為片塊的膨脹梗塊煙梗，再按產(chǎn)品規(guī)格要求，進(jìn)行篩分，不符合要求的經(jīng)過普通破碎機進(jìn)行進(jìn)一步破碎篩分，符合要求的經(jīng)過回潮調(diào)節(jié)平衡水分后進(jìn)行包裝，太碎或者過碎的為廢料。經(jīng)過處理的膨脹煙梗呈顆粒狀，其填充值可以高達(dá)6cm3/g以上，并具有良好的抽吸品質(zhì)，可以直接添加在卷煙中，替代部分煙葉；也可以直接添加在濾嘴中，起到過濾煙氣的作用。
采用本發(fā)明工藝和設(shè)備處理的膨脹煙梗，其生產(chǎn)設(shè)備、工藝條件簡單，操作更安全，出料率高等優(yōu)點，處理后的膨脹煙梗與傳統(tǒng)膨脹梗絲相比具有更好的抽吸品質(zhì)、更高的填充值，具有較高的適用性。煙梗經(jīng)過本發(fā)明技術(shù)處理后，可以直接添加在卷煙中，替代部分煙葉；也可以直接添加在濾嘴中，起到過濾煙氣的作用。


圖1本發(fā)明專用煙梗膨脹設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2本發(fā)明煙梗膨脹法的工藝流程圖。
圖1中1-電機及減速機；2-傳動裝置；3-進(jìn)料裝置；4-機角；5-加熱裝置；6-螺桿；7-機頭；8-排氣孔；9-機座；10-電控裝置。
具體實施例方式實施例1將從煙葉復(fù)烤廠出來的煙梗條、煙梗簽或其他形式煙梗原料先進(jìn)行切割、篩分，選取長度為2-4cm的待加工煙梗。將待加工煙梗加濕讓其水分保持在10-14％范圍，通過進(jìn)料裝置(3)直接進(jìn)入膨脹設(shè)備，從氣孔(8)通入溫度為300℃過熱蒸汽，啟動膨脹設(shè)備的電控裝置(10)，讓煙梗膨脹設(shè)備內(nèi)的壓力保持在13公斤，煙梗在蒸汽高溫和螺桿擠壓的雙重作用下，煙梗破碎；在膨脹設(shè)備出口處由于壓力釋放，破碎的煙梗迅速膨脹，形成膨脹的煙梗梗塊，按產(chǎn)品規(guī)格需求，再進(jìn)行篩分，長度超標(biāo)的、不符合要求的煙梗膨脹粗產(chǎn)品經(jīng)過普通破碎機進(jìn)行進(jìn)一步破碎篩分，符合要求的經(jīng)過回潮12％的含水量調(diào)節(jié)平衡水分后進(jìn)行包裝。利用DD密度儀(德國BORGWALDT)，按國標(biāo)方法測定其填充值為8.2cm3/g。
實施例2其余實施例1相同，通入溫度為343℃過熱蒸汽，煙梗膨脹設(shè)備內(nèi)的壓力保持在14公斤，同樣可以獲得膨脹煙梗填充值為6.8cm3/g產(chǎn)品。
實施例3其余實施例1相同，通入溫度為400℃過熱蒸汽，煙梗膨脹設(shè)備內(nèi)的壓力保持在14公斤，同樣可以獲得膨脹煙梗填充值為7.5cm3/g產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種煙梗膨脹法，其特征是將煙梗原料進(jìn)行切割、篩分，分選為2cm-4cm長的煙梗條、煙梗簽或其他形式煙梗待加工物料，將待加工煙梗物料加濕，讓其水分保持在10-14％范圍，放入到專用煙梗膨脹設(shè)備中，通入溫度為300-400℃過熱蒸汽，讓煙梗膨脹設(shè)備內(nèi)的壓力保持在13-14公斤進(jìn)行煙梗膨脹處理，獲得外表為塊狀的煙梗膨脹粗產(chǎn)品，再分選、破碎后，回潮至12％的含水量，包裝待用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙梗膨脹法，其特征在于所述的專用煙梗膨脹設(shè)備由電機及減速機(1)；傳動裝置(2)；進(jìn)料裝置(3)；機角(4)；加熱裝置(5)；螺桿(6)；機頭(7)、氣孔(8)，機座(9)、電控裝置(10)組成，螺桿(6)裝在機座(9)上方機頭(7)內(nèi)部空腔內(nèi)，螺桿(6)一端與傳動裝置(2)相接，螺桿(6)的另一端接機頭(7)出料口，機頭(7)外壁有加熱裝置(5)并開有氣孔(8)，電機及減速機(1)與傳動裝置(2)連接，進(jìn)料裝置(3)與機頭(7)內(nèi)部空腔內(nèi)相通，位于螺桿(6)一端上方，電控裝置(10)通過導(dǎo)線與電機及減速機(1)和加熱裝置(5)相接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煙梗的膨脹處理方法及其在煙草中的應(yīng)用。屬煙草處理技術(shù)。將煙梗原料進(jìn)行切割、篩分，分選為2cm－4cm長的煙梗條、煙梗簽或其他形式煙梗待加工物料，將待加工煙梗物料加濕，讓其水分保持在10－14％范圍，放入到專用煙梗膨脹設(shè)備中，通入溫度為300－400℃過熱蒸汽，讓煙梗膨脹設(shè)備內(nèi)的壓力保持在13－14公斤進(jìn)行煙梗膨脹處理，獲得外表為塊狀的煙梗膨脹粗產(chǎn)品，再分選、破碎后，回潮至12％的含水量，包裝待用。本發(fā)明工藝和設(shè)備處理的膨脹煙梗，其具有生產(chǎn)設(shè)備、工藝條件簡單，操作更安全，出料率高等優(yōu)點，處理后的膨脹煙梗與傳統(tǒng)膨脹梗絲相比具有更好的抽吸品質(zhì)、更高的填充值，煙可以直接添加在卷煙中，替代部分煙葉；也可以直接添加在濾嘴中，起到過濾煙氣的作用。
文檔編號A24B5/16GK101049182SQ20071006589
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者李斌, 劉志華, 繆明明, 胡群, 陳章玉 申請人:云南煙草科學(xué)研究院