CN1025816C - 制造烟片的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种制造烟片的方法，包括下列步骤：把烟屑和包括水在内的辅助材料混合制成湿的圆粒混合料；把湿的圆粒混合料捏合形成中间烟片；和在至少一对压辊中间加工烟片制成最终的烟片产品；其特征在于在制成所述的最终的烟片产品前把中间烟片破碎成破碎的湿圆粒，然后所述的湿圆粒在所述的至少一对压辊中间加工以形成所述的最终烟片产品。还提供了制造烟片的设备，包括拌和机、捏和机和成型机，其中成型机通过一台破碎机与捏和机出口相连。

Description

本发明涉及制造烟片的方法以及实施该方法的设备，所制造出的烟片是用于制造香烟之类的原材料。更具体地，本发明涉及把烟屑或小圆烟粒用粘结剂粘结起来而制造烟片的方法及实施该方法的设备（那些材料包括可组成烟片的烟粉末，下面将称为“烟屑”）。

所谓的切烟片是用作制造香烟之类的原材料。在制造香烟的切割过程或其它过程中，烟屑，如烟叶的大、小碎块，粉或纤维，将不可避免地作为残留物产生。为了再用这些烟屑，把它们用适当的粘结剂粘在一起，并混进增强材料和能保持湿度的材料，再用辗压辊对它们进行辗压而制得烟片。烟片再切成小块，然后混合成新的切烟片。

图2示出了一台普通的制烟片设备。在该设备中，每次在分批拌和机12中把烟屑（也就是原材料）与适当的粘结剂、增强剂和保持湿度的材料混匀，得到湿的小圆粒的混合料。这些混合料均匀地分配到在多条生产线（例如十条生产线，图2中只示出了两条）上的各稳定加料器14中。

在各生产线中设置的捏合机16中捏合这些小圆粒混合料，然后再送入成型机18中，制造出湿的烟片。然后这些湿烟片在网状传送器22上传送时，用加热器的辐射热或热空气加热干燥它们，然后在切割机24中把它们切成为预定尺寸的小块，各生产线上制出的这些小块收集在一起，并在包装机26中包装起来。

图3和图4中分别示出了捏合机16和成型机18的实例。捏合 机16有由电动机32驱动的两对捏合辊34，35和36，37，这两对捏合辊沿垂直方向分别对齐。在捏合辊34和35之间以及捏合辊36和37之间的距离约为0.2mm。成型机18有一对由电动机42驱动的压辊44和45。在压辊44和45之间的距离约0mm。

如图3中箭头所示，从拌和机12送来的湿的小圆粒混合料通过捏合机16的顶端陆续送进第一对捏合辊34和35中。如图5所示，在捏合辊34和35总是沉积着预定量的湿的小圆粒混合料10a，通过如箭头所示方向的转动，这些沉积的混合料在两捏合辊之间捏合，并在捏合辊中间排出得到的中间烟片10b。

在上述过程中，捏合辊34和35以不同速度转动，中间烟片10b是贴在以比另一个捏合辊34转动得更快的那一个捏合辊35上排出的。在捏合辊35上设置的刮片38把中间烟片10b从捏合辊35上撕剥下来。

从捏合辊35表面上撕剥下来的中间烟片10b送入捏合机16中的第二对捏合辊36和37中，如在第一对捏合辊34和35中一样再进行捏合。然后再排出中间烟片10b。

接着，中间烟片10b送入成型机18的压辊44和45中，按类似上式的方式对烟片进行辗压，然后按如图4箭头所示方向排出。

在上述设备中，成型机19的压辊44和45能够得到从捏合机16排出并送入其中间空隙的中间烟片的速度受到限制，这就限制了总的加工速度。因此，为了得到高的加工效率，该设备必须配上多达十条的生产线，如上所述。

为了消除这一缺陷，有人提出了不使用捏合机16，而把从拌和 机12排出的湿的混合料直接送入成型机18中。但是，在把由这种方法得到的最终烟片产品从成型机18的压辊上撕剥下来时，由于它们具有低的强度，因而容易碎裂。成型机压辊的转速或进料速度越高烟片产品越容易碎裂。

本发明的目的是解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种能在高速下制造出高质量烟片的方法以及实施该方法的设备。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种制造烟片的方法，包括如下步骤：把烟屑和包括水在内的辅助材料混合制成湿的圆粒混合料;把湿的圆粒混合料捏合形成中间烟片;把中间烟片破碎形成破碎的湿圆粒;和在至少一对压辊中间加工破碎的湿圆粒而制成最终的烟片产品。

另外，按照本发明的另一方面，提供了一种制造烟片的设备，包括：一台用来把烟屑与包括水在内的辅助材料混合在一起而形成湿的圆粒混合物的拌和机;一台把湿圆粒捏合成中间烟片的带有至少一对捏合辊的捏合机;一台把中间烟片破碎成破碎的湿圆粒的破碎机;和一台用来把破碎的湿圆粒制成最终烟片产品的带有至少一对压辊的成型机。

最好，成型机的每一压辊是一个在压辊内，靠近它的表面附近设置了多条水道的压辊。

按照本发明，制烟片的原材料在送入成型机的压辊中间前，已用破碎机破碎，这样大大地增加了把材料装进成型机的压辊中间的间隙的速度。因此，本发明的成型压辊可在为普通成型机的三倍的速度下运行。换言之，例如，普通设备要求配置十条生产线才能在单位时间内生产出一定量的烟片，而本发明的设备只需要三条生产线就可完成 同样的工作。

另外，带有多条水道在内部的压辊用作成型压辊，因此可防止在高速操作时成型压辊产生过分发热。由于这一结构，使得由于加工速度增大而导致烟片产品质量下降的问题可以避免。

本发明的其它方面的目的和优点将在说明书的下面部分提出，部分可以由说明书中明白，部分可以在本发明的实践中明白。通过特别在所附的权利要求中所特别指出的手段和结合，可以实现和达到本发明的目的和优点。

结合在本说明书中并作为本说明书的一部分的附图描述了本发明的一个目前最佳的实施例，这些附图与上面对本发明的一般说明和下面对最佳实施例的详细说明一起用来说明本发明的原理。附图中：

图1是示出了本发明的一个实施例的示意图，也就是示出了本发明的一个制造烟片的设备的总体布置图，它也用来解释本发明制造烟片的方法;

图2示出了一个普通制烟片设备的总体布置示意图;

图3是一台捏合机的示意图;

图4是一台成型机的示意图;

图5是示出捏合机的捏合辊的操作的示意图;

图6是破碎机的透视图的简图;

图7是与成型压辊相配合的冷却机构的纵剖面图;

图8是用来说明包括在冷却机构中的水通道是如何沿着圆周方向设置的图;和

图9是用来说明水通道是如何沿着纵向设置的图。

图1示出了本发明的制造烟片的设备的总的布置图。

首先，作为原材料的烟屑与下面要详述的适当的辅助材料在一台分批拌和机12中混和，得到直径约为2-5mm的湿的小圆粒混合料。这些拌和好的混合料以拌和机12中一次排出，从而被一次收集在用来连续供给预定量的混合料的稳定加料器14a中，然后连续供入捏合机16中。如果用连续处理拌和机代替分批拌和机12，则可以省去稳定加料器14a。

捏合机16与图3所示的普通捏合机一样。这样，如前面所述的同样方法捏合和放出湿的小圆粒的混合料。从捏合机放出来的中间烟片送入破碎机17（破碎机将在下面说明），把它们再破碎成湿的圆粒，最好破碎成基本上与从拌和机12放出来的混合料一样大小（直径约为2-5mm）的小圆粒。这些破碎的小圆粒收集在加料器14b中，然后均匀地分配到例如三条生产线上去（图1中只示出了两条）。

每条生产线设置了一台用来把破碎的小圆粒制成最终产品的成型机18a。除了该机配置了每个在其内设有冷却机构的压辊外（这些压辊下面再说明），它与图4中所示的普通的成型机是一样的。这样送入成型机的混合料按如上述方法一样从成型机中放出。但是这两种成型机的不同在于本发明的成型机中送入的是破碎的小圆粒，而普通的成型机中送入的是中间烟片。由于把这些小圆粒送入成型机的压辊中间比把中间烟片送入成型机的压辊中间更为容易，本发明的成型机的压辊可以比普通成型机的压辊转动得更快（最大可快到三倍）。另外，在本发明中，由于小圆粒混合料经捏合机16捏合，再经破碎机17破碎再供入成型机18a中再捏合，因此从成型机18a中放出的最终烟片产品强度很高，当把它们从压辊上撕剥下来时不会开裂。

最终烟片产品在网状传送器22上传送时，用加热器的辐射热或 热空气对它们加热，进行干燥。然后用切割机24把它们大致切成具有预定尺寸的烟片。最后，把各生产线上制得的烟片成品收集起来，并在包装机26中进行包装。

本发明设备的某些特征部分在下面详细说明：

辅助材料：

为了制造本发明的烟片，把烟屑和粘结剂粘结在一起制成湿的小圆粒混合料。与香烟的普通原材料类似，湿粒混合料中包括各种烟屑，粘结材料，增强材料，和赋予混合料一定湿度的水，如果需要的话，还包括如保水剂和抗水剂之类的辅助材料。最好，在湿粒混合料中，相对于100份的烟屑，含有5-20份的增强材料和20-35份水（按重量计）。增强材料最好用普通的纸浆纤维。除了水以外，整个组分的重量中，75-95%为烟屑，最好80-90%为烟屑。粘结剂可用羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、乙基纤维素、淀粉、藻朊酸钠等，相对于100份（重量）的烟屑，粘结剂的含量为1-15份（重量）最好为3-10份（重量）。保水剂可用丙二醇和玉米浆的混合物（混合比为1∶2重量比），而抗水剂可用乙二醛。在拌和机12中，除水以外的其它组份首先拌和，然后再加入水与它们一起拌和。

破碎机：

图6是示出破碎机17的放大的透视图。破碎机17包括一个电动机52和一个转子54，转子54由电动机52驱动，并有一根转轴，其上设置了四行径向延伸的叶片。每行叶片沿转轴的纵向延伸，与另一行隔开一段距离。每行叶片与相邻行叶片的延伸方向互相垂直。在转子54的两侧各设置了一个半圆柱形的保护罩58，从而形成一个破碎空间。在一个保护罩58上设置了一个用于加进原材料的进料口62，在 转子54的下面设置了放出原材料的出料口64。

从捏合机16放出的中间烟片通过进料口62加到破碎空间中，再被转子54上的叶片破碎成与从拌和机12中放出的小圆粒相似尺寸的湿的小圆粒，通过转子54下面的出料口64，从破碎机17放出。在破碎机内，原材料从加进到排出过程中被连续地加工。

成型压辊：

如上所述，在本发明设备中，由于原材料容易送进成型机18a的压辊的中间，故成型机18a的压辊可在为普通压辊的速度的三倍的情况下工作，但是，压辊的高转速引起对它们的摩擦表面过分发热，因而产生局部膨胀。而局部膨胀会造成从压辊放出的烟片成品厚度不均匀，因此使产品质量恶化。

图7示出了为了解决上述问题而在本发明中用作为成型压辊的压辊70的纵剖面图。压辊70的转子72中有一孔道74，沿其轴向穿过其内部。转动接头76接在转子72的一端，该接头76中带有一根进水管78和一根出水管82，在它的内部穿过。水管78及82分别以水密方式与孔道74的导水管84和内部空间74b相连（后两部件下面再说明）。另外，在与孔道74的接头部分，水管78与82是同轴延伸的，使得出水管82包住进水管78。

进水管78的一端与设置在孔74中的导水管84的一端相连。导水管84的另一端大致处在孔道74的中部位置。围绕导水管84的终端装一隔盘86，把孔道74分成两个空间74a和74b（也就是图中的右空间和左空间），设在隔盘86周边上的环形槽内装着一个O形密封圈88。

在转子内有一条斜水道92，其一端与右空间74a相通，另一端 与一轴向水道94的一端相通，该轴向水道94是在转子94内靠近上表面沿轴向延伸的。如图9所示，轴向水道94的另一端通过联结通道98与另一沿轴向的轴向水道95的一端相连。而该轴向水道95的另一端又通过连通通道99与轴向水道96的一端相连。而该轴向水道96的另一端又与另一根与孔道94的左空间74b连通的斜水道93相连。

从图8中可以明白，在成型压辊中设置了六组水通道，每组从斜水道92经过轴向水道94-96通入斜水道93。也就是说，轴向水道94-96是设置在转子内靠近它的周边表面，使它们沿圆周方向以大体规则的间隔分布。从进水管78供入的水通过导水管84流入转子内的右空间74a，然后通过斜水道92进到轴向水道94-96，这样冷却了转子72的整个表面。然后水又通过斜水道93进到左空间7474b中，并通过出水管84从转子中排出。

在该设备开始操作时，通过进水管78，把约为60-90℃的热水供入成型压辊70中。因为开始必须把压辊70加热，以使原材料（这里是指湿的小圆粒）足够流态化。但是，当压辊在高速转动下变热时，水又要起冷却剂的作用，从而防止压辊70的表面过分发热而造成局部膨胀。因此，能保持烟片产品的高质量。

下面是为比较本发明的方法和设备与其它方法和设备得到的产品而进行的试验。

实例

在拌和机中把按重量计算的100份烟屑、15份低浆纤维（增强剂）、5份丙二醇和5份玉米浆的混合物（保水剂）、5份乙二醛（抗水剂）、以及用来调整湿度的30份水拌均，制成湿的小圆粒混合料。

然后把这些小圆粒从拌和机送入捏合机中捏合并处理成厚度约为0.5mm的中间烟片。在捏合机中，高速辊与低速辊的圆周速度之比1.3∶1，而高速辊的圆周速度是138米/分。

然后，把中间烟片装进破碎机中，破碎成为直径约3-5毫米的湿圆粒。装在破碎机中的转子转速为800转/分。

破碎出的小圆粒装入成型机的压辊之间。制成厚度为0.12毫米左右的最终烟片产品，成型机的高速压辊与低速压辊的圆周速度之比也为1.3∶1，但高速压辊的圆周速度为240米/分。

最终烟片产品经过干燥，作为试样A去进行过伸强度试验。作为比较试样，在下列条件下制备出试样B和C;

试样B用如图2所示普通设备制备出，其加工速度约为本发明设备的三分之一。试样C用不带捏合机的设备制备出来，该设备的破碎机的转子的转速为600转/分，因此加工速度与本发明设备一样。表1示出了这些试样进行拉伸强度试验得到的试验结果。

表1

拉伸强度试验结果（g/mm²）

试样    纵向    横向

A    188.5    37.5

B    166.1    34.0

C    65.3    18.3

由上述试验结果可了解到，由本发明的方法和设备制得的试样A的拉伸强度明显高于试样B，而且比试样C高得多。

本专业的技术人员很容易明白本发明的其它优点及改型。因此，更广泛地讲，本发明并不局限于上面所说明和示出的细节、有代表性的装置和所给出的实例。相应地，在不背离由所附的权利要求书及它们的等效物所限定的总的发明概念的精神和范围的情况下可以作出各种改型。

Claims (10)

1、一种制造烟片的方法，包括下列步骤：

把烟屑和包括水在内的辅助材料混合制成湿的圆粒混合料；

把湿的圆粒混合料捏合形成中间烟片，和

在至少一对压辊中间加工烟片制成最终的烟片产品；

其特征在于在制成所述的最终的烟片产品前把中间烟片破碎成破碎的湿圆粒，然后所述的湿圆粒在所述的至少一对压辊中间加工以形成所述的最终烟片产品。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于所述的湿圆粒由分批式拌和机（12）制成，而在制造湿的圆粒混合料和制成中间烟片的步骤中间用一个稳定加料机（14a）。

3、根据权利要求1的方法，其特征在于在形成破碎的湿圆粒和制成最终的烟片产品步骤中间用一个稳定加料机（14b）。

4、根据权利要求1的方法，其特征在于在制造最终烟片成品的阶段所用的每个压辊是转子（70）内靠近它的表面设置有多条水道（94，95和96）的压辊（70）。

5、根据权利要求4的方法，其特征在于把热水通入每个压辊（70）的水道（94，95，96）中，热水在压辊的工作开始时把破碎的湿圆粒混合料加热，使它们具有流动性，而在高速运转中，它又使压辊（70）冷却。

6、一种制造烟片的设备，包括：

一台用来把烟屑与包括水在内的辅助材料混合在一起而形成湿的圆粒混合料的拌和机（12）;

一台捏和机（16），与拌和机（12）的出口相连，并带有至少一对捏合辊（36和37）用来把湿圆粒捏合成中间烟片;和

一台成型机（18a），与捏和机（16）的出口相连，并带有至少一对压辊（44和45）用来形成最终的烟片产品;

其特征在于所述的成型机（18a）通过一台把中间烟片破碎成破碎的湿圆粒的破碎机（17）与所述的捏和机（16）的出口相连，破碎的湿圆粒然后在所述的成型机（18a）的至少一对压辊（44和45）之间处理以制成所述的最终烟片产品。

7、根据权利要求6的设备，其特征在于所述的拌和机（12）是一个分批式拌和机（12），并且在所述的拌和机（12）和捏合机（16）中设置一个稳定加料机（14a）。

8、根据权利要求6的设备，其特征在于所述的破碎机（17）后设置了多台成型机（18a），并且在所述的破碎机（17）和成型机之间设置了一个稳定加料机（14b）。

9、根据权利要求6的设备，其特征在于所述的破碎机（17）具有一个设置了沿径向延伸的多个叶片（56）的转子（54），中间烟片连续地送到叶片（56）上，被叶片（56）破碎成所述的湿圆粒。

10、根据权利要求6的设备，其特征在于成型机（18a）的每一压辊（44和45）是一个在转子（70）内靠近它的表面设置了多条水道（94，95，96）的压辊（70）。

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