专利名称：烟梗膨胀法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烟梗的膨胀处理方法及其在烟草中的应用。属烟草处理技术。
背景技术：
烟叶中央有一根中梗、又称主脉，中梗为烟叶提供了支撑、供应养分并着生在烟株上。从中梗分出的小梗、又称支脉，为烟叶组织提供了结构支撑。除去烟梗以后的烟叶称为叶片。烟梗由于其尺寸结构和化学组成，在卷烟制造过程中必须从烟叶中除去并单独处理。
随着现代卷烟工业的飞速发展，卷烟制品的安全性、经济性越来越受到人们的关注。经过单独处理后的梗丝，因其有较高的填充值，掺配到烟叶组里后，它一方面可以减少主流烟气量，另一方面可以减少烟丝的用量，节约生产成本。因此，在卷烟制丝生产过程中，约有20％～30％的烟梗需要制成梗丝并掺入到烟丝中去。梗丝处理质量的好坏，直接影响到混合后的烟丝填充率和卷烟质量，关系着企业的经济效益。
传统上，配方中使用由烤烟长梗制成的卷切梗丝，后来则采用混合的烤烟梗来植被，现在则采用烤烟和白肋烟梗来生产卷切膨胀梗丝。梗丝膨胀技术应运而生，可以说是现代卷烟工业技术革命的产物。梗丝膨胀技术的应用开辟了现代烟草加工业在降低烟叶消耗，减少卷烟有害物质，提高吸烟安全性的先河。
梗膨胀的概念就是要使烟梗的组织结构恢复或恢复接近到田间生长状态，提高梗丝的填充能力。梗丝作为卷烟的填充料，有降低卷烟焦油含量的作用。研究梗丝新工艺对提高卷烟产品质量，降低单耗具有明显效果。通过膨胀梗丝的掺用，减少卷烟中烟草原料的用量，降低卷烟成本和卷烟烟气中的焦油，提高卷烟的安全性。随着提质降耗工程的实施和低焦油卷烟的开发，烟梗膨胀技术更加引起了行业内外有关卷烟生产厂家和科技工作者的高度重视，他们从各种不同的膨胀介质和膨胀工艺上探索烟梗膨胀最有效的途径。因此，近年来烟梗膨胀技术得到了很快的发展，并极大地促进了卷烟产品技术含量的提高。
目前，我国卷烟工业的制梗丝工艺主要采用的是高温高湿处理工艺，梗丝线主要采用三种形式一是德国HAUI公司的制梗丝线，膨胀设备由HT和振槽式烘丝机组成；二是英国LEGG公司的制梗丝线，膨胀设备由超级回潮机和环式烘梗丝机组成；三是意大利COMAS公司的制梗丝线，膨胀设备由梗丝增湿机和膨胀塔组成。
但是与更容易加工处理的薄片相比，烟梗的处理仍然相对是一个问题，尤其是考虑到新一代的高速卷烟机。伴随着造纸法薄片的成功，一些卷烟制造商倾向于取消梗处理工艺，把所有的梗归入副产物中做薄片用。为了更好地利用好烟梗，同时适应生产的需要，满足产品对安全性和积极性的需求，不少卷烟企业都在深入研究烟梗的处理新工艺。如近年来国内报道的微波膨胀法，其实质是采用电介质加热技术。
微波是一种电磁波，其频率范围是300MH-300KMHZ。微波有许多奇妙特性，把它作为一种新的能源对材料进行加热，就引伸出一种独特的加热方法——微波能加热。微波膨胀方法就是利用微波作为新的加热能源的一种膨胀方法。
英国Dickinson公司研制出了二步法加热烟草使烟草膨胀的新方法，且具有很大的工业应用价值。该方法的原理和工艺过程是第一步先用某种液体(如水)将烟草回潮到预定程度(如含水率18％)，采用非微波或射频加热方式(如水蒸气)预热烟草，使烟草的温度接近(但低于)该液体的沸点(如加热到80℃以上，但低于100℃)；第二步用微波或射频加热方式快速加热烟草，使其温度达到该液体的沸点温度以上，促使烟草细胞中的水分蒸发出来，从而使烟草膨胀并达到部分干燥。微波或射频的加热时间为0.1～10s，在该工序后还需进行进一步的干燥处理。该方法还可在减压条件下进行，回潮用的液体也可是除水以外的其它物质。
微波加热特点是1、穿透力强，里外一起加热。2、加热速度快，可以迅速蒸发烟梗内部的水分。对微波膨胀的梗丝挥发性成分及有机酸性成分进行GC-MS分析表明微波烘烤对梗丝内在的致香物质有一定影响，主要是使它们中各化学成分的相对含量发生变化。感官评吸的结果还表明微波烘烤可在一定程度上提高梗丝的抽吸质量。但采用微波膨胀法膨胀烟梗时，由于其特殊的加热方式，因此梗条或梗丝通常容易产生造碎而降低出丝率；同时由于微波泄露可能存在的危害，对设备和生产环境的要求也较高。
发明目的 本发明的目的是克服常规生产工艺的缺点，发明一种采用专用膨胀设备和新的烟梗膨胀法工艺条件来处理烟梗，让处理烟梗时，生产设备和工艺条件更简单，操作更安全，处理后的烟梗与传统梗丝相比具有更好的抽吸品质、更高的填充值。
本发明烟梗膨胀法的技术方案是将烟梗原料进行切割、筛分，分选为2cm-4cm长的烟梗条、烟梗签或其他形式烟梗待加工物料，将待加工烟梗物料加湿，让其水分保持在10-14％范围，放入到专用烟梗膨胀设备中，通入温度为300-400℃过热蒸汽，让烟梗膨胀设备内的压力保持在13-14公斤进行烟梗膨胀处理，获得外表为块状的烟梗膨胀粗产品，再分选、破碎后，回潮至12％的含水量，包装待用。
所述的专用烟梗膨胀设备由电机及减速机；传动装置；进料装置；机角；加热装置；螺杆；机头、气孔，机座、电控装置组成，螺杆装在机座上方机头内部空腔内，螺杆一端与传动装置相接，螺杆的另一端接机头出料口，机头外壁有加热装置并开有气孔，电机及减速机与传动装置连接，进料装置与机头内部空腔内相通，位于螺杆一端上方，电控装置通过导线与电机及减速机和加热装置相接。
工作原理从烟叶复烤厂出来的原料烟梗，先进行切割、筛分，选取2-4cm长度的烟梗进料。烟梗通过进料口直接进入专用烟梗膨胀设备，通过加入的过热蒸汽，烟梗在蒸汽高温和螺杆挤压的双重作用下，烟梗破碎；在烟梗膨胀器设备出口处由于压力释放，破碎的烟梗迅速膨胀，形成外表为片块的膨胀梗块烟梗，再按产品规格要求，进行筛分，不符合要求的经过普通破碎机进行进一步破碎筛分，符合要求的经过回潮调节平衡水分后进行包装，太碎或者过碎的为废料。经过处理的膨胀烟梗呈颗粒状，其填充值可以高达6cm3/g以上，并具有良好的抽吸品质，可以直接添加在卷烟中，替代部分烟叶；也可以直接添加在滤嘴中，起到过滤烟气的作用。
采用本发明工艺和设备处理的膨胀烟梗，其生产设备、工艺条件简单，操作更安全，出料率高等优点，处理后的膨胀烟梗与传统膨胀梗丝相比具有更好的抽吸品质、更高的填充值，具有较高的适用性。烟梗经过本发明技术处理后，可以直接添加在卷烟中，替代部分烟叶；也可以直接添加在滤嘴中，起到过滤烟气的作用。
图1本发明专用烟梗膨胀设备的结构示意图。
图2本发明烟梗膨胀法的工艺流程图。
图1中1-电机及减速机；2-传动装置；3-进料装置；4-机角；5-加热装置；6-螺杆；7-机头；8-排气孔；9-机座；10-电控装置。
具体实施例方式实施例1将从烟叶复烤厂出来的烟梗条、烟梗签或其他形式烟梗原料先进行切割、筛分，选取长度为2-4cm的待加工烟梗。将待加工烟梗加湿让其水分保持在10-14％范围，通过进料装置(3)直接进入膨胀设备，从气孔(8)通入温度为300℃过热蒸汽，启动膨胀设备的电控装置(10)，让烟梗膨胀设备内的压力保持在13公斤，烟梗在蒸汽高温和螺杆挤压的双重作用下，烟梗破碎；在膨胀设备出口处由于压力释放，破碎的烟梗迅速膨胀，形成膨胀的烟梗梗块，按产品规格需求，再进行筛分，长度超标的、不符合要求的烟梗膨胀粗产品经过普通破碎机进行进一步破碎筛分，符合要求的经过回潮12％的含水量调节平衡水分后进行包装。利用DD密度仪(德国BORGWALDT)，按国标方法测定其填充值为8.2cm3/g。
实施例2其余实施例1相同，通入温度为343℃过热蒸汽，烟梗膨胀设备内的压力保持在14公斤，同样可以获得膨胀烟梗填充值为6.8cm3/g产品。
实施例3其余实施例1相同，通入温度为400℃过热蒸汽，烟梗膨胀设备内的压力保持在14公斤，同样可以获得膨胀烟梗填充值为7.5cm3/g产品。
权利要求
1.一种烟梗膨胀法，其特征是将烟梗原料进行切割、筛分，分选为2cm-4cm长的烟梗条、烟梗签或其他形式烟梗待加工物料，将待加工烟梗物料加湿，让其水分保持在10-14％范围，放入到专用烟梗膨胀设备中，通入温度为300-400℃过热蒸汽，让烟梗膨胀设备内的压力保持在13-14公斤进行烟梗膨胀处理，获得外表为块状的烟梗膨胀粗产品，再分选、破碎后，回潮至12％的含水量，包装待用。
2.根据权利要求1所述的烟梗膨胀法，其特征在于所述的专用烟梗膨胀设备由电机及减速机(1)；传动装置(2)；进料装置(3)；机角(4)；加热装置(5)；螺杆(6)；机头(7)、气孔(8)，机座(9)、电控装置(10)组成，螺杆(6)装在机座(9)上方机头(7)内部空腔内，螺杆(6)一端与传动装置(2)相接，螺杆(6)的另一端接机头(7)出料口，机头(7)外壁有加热装置(5)并开有气孔(8)，电机及减速机(1)与传动装置(2)连接，进料装置(3)与机头(7)内部空腔内相通，位于螺杆(6)一端上方，电控装置(10)通过导线与电机及减速机(1)和加热装置(5)相接。
全文摘要
本发明涉及一种烟梗的膨胀处理方法及其在烟草中的应用。属烟草处理技术。将烟梗原料进行切割、筛分，分选为2cm－4cm长的烟梗条、烟梗签或其他形式烟梗待加工物料，将待加工烟梗物料加湿，让其水分保持在10－14％范围，放入到专用烟梗膨胀设备中，通入温度为300－400℃过热蒸汽，让烟梗膨胀设备内的压力保持在13－14公斤进行烟梗膨胀处理，获得外表为块状的烟梗膨胀粗产品，再分选、破碎后，回潮至12％的含水量，包装待用。本发明工艺和设备处理的膨胀烟梗，其具有生产设备、工艺条件简单，操作更安全，出料率高等优点，处理后的膨胀烟梗与传统膨胀梗丝相比具有更好的抽吸品质、更高的填充值，烟可以直接添加在卷烟中，替代部分烟叶；也可以直接添加在滤嘴中，起到过滤烟气的作用。
文档编号A24B5/16GK101049182SQ20071006589
公开日2007年10月10日 申请日期2007年5月18日 优先权日2007年5月18日
发明者李斌, 刘志华, 缪明明, 胡群, 陈章玉 申请人:云南烟草科学研究院