CN102715644A - 膨胀烟梗复合造粒方法 - Google Patents
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Abstract
膨胀烟梗复合造粒方法，是将膨胀烟梗回潮并控制水分，然后采用下述两种方式之一进行复合式造粒及筛分：方式一是先进行剪切式造粒及筛分，然后再进行锤片式造粒及筛分；方式二为先进行锤片式造粒及筛分，然后再进行剪切式造粒及筛分。本发明集合了剪切式造粒和锤片式造粒的优点，可制备得到外观形状多样化、颗粒大小级配较好、填充值较高、得率较高的膨胀烟梗颗粒。
Description
技术领域
本发明属于膨胀烟梗造粒方法技术领域。
背景技术
近年来，随着烟草行业自主研发能力和制造水平的不断提高，颗粒状烟梗原材料的制备已成为一种新型的烟梗处理工艺。在梗颗粒材料的制备过程中，一般包括烟梗膨胀、造粒、分选等主要工序，造粒工序作为其重要环节之一，直接决定着颗粒梗产品的生产过程得率、外观形态及其在卷烟中的应用效果。目前，针对膨胀烟梗的物料特性，造粒主要采用锤片式进行破碎，该方法运用高速转动的轴，带动安装在轴上的锤片高速旋转，当物料与锤片以相对高速运动撞击时，物料被击碎。该方式存在物料造碎率较高、粒度分布较分散等不足，并且制备的颗粒梗梗签较多，容易影响配方丝的卷接。公开号为CN101156710A的中国专利公开了一种烟草物料造粒装置，提出了一种如图3所示的采用剪切造粒方式的装置，分别安装于主动轴A和从动轴B上的锯齿状剪切刀片组C是齿齿相互等速啮合，在相对转动过程中，形成对被切物料的切粒空间，当物料通过料斗进入剪切空间切碎后从剪切空间下部排出。试验表明，剪切造粒方式能有效降低破碎加工过程中物料的造碎率，产品粒度均匀，外观形态一致性较好，但试验过程发现，该方式容易造成物料破碎过程被挤压，影响物料后续加工的填充性能，并且过于规则、均一的物理形态使其容易与烟丝分层，不利于在卷烟配方中的掺兑。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有对膨胀烟梗的单一制粒方式的不足，提供一种可集合剪切式造粒和锤片式造粒优点的复合制粒方法，以制备得到外观形状多样化、颗粒大小级配较好、填充值较高、得率较高的膨胀烟梗颗粒。
本发明的目的通过如下技术方案实现。
膨胀烟梗复合造粒方法，包括以下步骤：
（1）膨胀烟梗回潮及水分控制：将膨胀烟梗进行回潮处理，控制烟梗水分在28~35%，回潮后平衡6~24小时，使膨胀烟梗得到充分润透，并达到水分均衡；
（2）采用下述两种方式之一进行复合式造粒及筛分：
方式一：先进行剪切式造粒及筛分，然后再进行锤片式造粒及筛分，具体为：将回潮处理后的膨胀烟梗先进行剪切式造粒及筛分，膨胀烟梗造粒后的粒径范围在10～15目的为合格颗粒，将大于15目的颗粒返回与原梗混合后循环粉碎，小于10目的颗粒进入后级精筛进行筛分；然后进行锤片式造粒及筛分，造粒后的颗粒粒径范围在8～10目的为合格颗粒，将大于10目的颗粒返回与前级颗粒混合后循环粉碎，小于8目的颗粒视为小颗粒回收；
方式二：先进行锤片式造粒及筛分，然后再进行剪切式造粒及筛分，具体为：将回潮处理后的膨胀烟梗先进行锤片式造粒及筛分，膨胀烟梗造粒后的粒径范围在10～15目的为合格颗粒，将大于15目的颗粒返回与原梗混合后循环粉碎，小于10目的颗粒进入后级精筛进行筛分；然后再进行剪切式造粒及筛分，造粒后的颗粒粒径范围在8～10目的为合格颗粒，大于10目的颗粒返回与前级颗粒混合后循环粉碎，小于8目的颗粒视为小颗粒回收。
本发明所述剪切式造粒是将剪切式造粒设备中的剪切刀片组采用圆形刀口圆盘刀片组与锯齿状刀口圆盘刀片组组合方式，通过两组刀片的相对转动对膨胀烟梗剪切造粒。
本发明在圆形刀口圆盘刀片组的每一片刀片的外圆面开设有内凹的V形槽，形成V形刀刃，V形槽的夹角为60°～90°。
本发明的工作原理是：采用两种不同造粒方法及设备复合进行造粒，克服了单一造粒方法制备的膨胀烟梗颗粒外观形状单一的缺陷以及单一剪切式造粒方法过度挤压、单一锤片式造粒方法过度粉碎的问题，制备出的颗粒外观形状多样化、颗粒大小级配较好，制备出的颗粒填充值较高，得率较高。
本发明采用圆形刀口圆盘刀片组与锯齿状刀口圆盘刀片组组合相对转动，加之圆形刀口圆盘刀片外圆面开设的V形槽，在V形槽的两端面形成刀刃，使刃口更加锋利，增强滑切作用。
本发明与现有技术相比有以下优点：
（1）造碎率低，能有效减少梗签，颗粒外观形态多样化，粒度分布较集中，产品得率较高。
（2）对物料基本无挤压，制备的颗粒填充值较高，大小级配较好，产品外观形态多样化，有利于产品在卷烟配方中的掺兑。
（3）可对各造粒环节刀片间距、筛网大小合理调节，以制备满足各卷烟企业对产品粒形、粒径要求，有较强的灵活性、适应性，生产效率高。
附图说明
图1为本发明先进行剪切式造粒及筛分后进行锤片式造粒及筛分的工艺流程图；
图2为本发明先进行锤片式造粒及筛分后进行剪切式造粒及筛分的工艺流程图；
图3为现有剪切造粒设备两组锯齿状剪切刀片组齿齿相互啮合剪切造粒的示意图；
图4是本发明圆形刀口圆盘刀片组与锯齿状刀口圆盘刀片组相对转动剪切造粒的示意图；
图5为圆形刀口圆盘刀片的截面图；
图6为图5的M局部放大图。
具体实施方式
下面结合实例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制。
如图1所示，本发明的膨胀烟梗复合造粒方法，包括以下步骤：
（1）膨胀烟梗回潮及水分控制：将膨胀烟梗进行回潮处理，控制烟梗水分在28~35%，回潮后平衡6~24小时，使膨胀烟梗得到充分润透，并达到水分均衡；
（2）先进行剪切式造粒及筛分，然后再进行锤片式造粒及筛分，具体为：将回潮处理后的膨胀烟梗先进行剪切式造粒及筛分，膨胀烟梗造粒后的粒径范围在10～15目的为合格颗粒，将大于15目的颗粒返回与原梗混合后循环粉碎，小于10目的颗粒进入后级精筛进行筛分；然后进行锤片式造粒及筛分，造粒后的颗粒粒径范围在8～10目的为合格颗粒，将大于10目的颗粒返回与前级颗粒混合后循环粉碎，小于8目的颗粒视为小颗粒回收。
如图2所示，本发明方法还可按如下步骤进行：
（1）膨胀烟梗回潮及水分控制：将膨胀烟梗进行回潮处理，控制烟梗水分在28~35%，回潮后平衡6~24小时，使膨胀烟梗得到充分润透，并达到水分均衡；
（2）先进行锤片式造粒及筛分，然后再进行剪切式造粒及筛分，具体为：将回潮处理后的膨胀烟梗先进行锤片式造粒及筛分，造粒后的粒径范围在10～15目的为合格颗粒，将大于15目的颗粒返回与原梗混合后循环粉碎，小于10目的颗粒进入后级精筛进行筛分；然后再进行剪切式造粒及筛分，造粒后的颗粒粒径范围在8～10目的为合格颗粒，大于10目的颗粒返回与前级颗粒混合后循环粉碎，小于8目的颗粒视为小颗粒回收。
采用本发明方法的剪切造粒设备的刀片组组合如图4所示，主要包括主动轴1、从动轴2、安装于主动轴上的锯齿状刀口圆盘刀片组3、安装于被动轴上的圆形刀口圆盘刀片组。如图5所示，在圆形刀口圆盘刀片组的每一片刀片的外圆面开设有内凹的V形槽，形成V形刀刃，V形槽的夹角a如图6所示为60°～90°。剪切造粒时，V型刀刃的圆形刀口圆盘刀片组与锯齿状刀口圆盘刀片组相对转动，将膨胀烟梗剪切造粒，造粒过程对物料基本无挤压，制备的颗粒填充值较高，大小级配较好，产品外观形态多样化，有利于产品在卷烟配方中的掺兑。
采用本发明方法与现有技术制备的膨胀烟梗颗粒试验对比如下：
试验一：
取同一批次自然陈化一定时间的微波膨胀烟梗200kg，充分混合均匀后进行回潮，使水分控制在28-30%之间，回潮平衡4小时以上将物料分成4等份，分别采用锤片式、剪切式、锤片-剪切复合式及剪切-锤片复合式四种不同的造粒方式进行试验，造粒后合格颗粒按相同的定型-风选-回潮平衡进行后续加工处理，最终制备成含水率在12.5%左右的成品烟用颗粒状原材料，并对造粒过程和风选过程的合格颗粒得率进行记录计算，对成品颗粒的梗签所占数量、筛分率及填充值进行了测试对比，结果分别见表1~表4。
表1 试验样品造粒得率及风选得率统计计算结果
表2 试验成品颗粒梗填充值测试结果
表3 试验成品中梗签及梗片所占数量统计分析结果
表4 试验成品颗粒梗筛分率测试结果
从表1~表4可以看出，剪切-锤片和锤片-剪切两种复合造粒工艺生产过程得率均高于单纯的锤片式造粒、剪切式造粒，且剪切-锤片复合造粒生产得率相对最大，剪切式造粒生产过程得率相对最低，与锤片式造粒相比，剪切-锤片和锤片-剪切两种复合造粒工艺生产过程得率相当，而与剪切式造粒相比，剪切-锤片和锤片-剪切两种复合造粒工艺生产过程得率分别高23.78%、21.65％；剪切-锤片复合造粒工艺制备的成品颗粒填充值相对最大，达到7.915，而锤片-剪切复合式、锤片式和剪切式填充值相当；锤片式造粒工艺制备的合格成品颗粒中的梗签数量相对最高，达到25.94％，剪切-锤片和锤片-剪切两种复合造粒工艺相当，与锤片式相比约减少了一半，剪切式最少，但单纯采用剪切式造粒生产过程能力相对较低；制备的合格成品颗粒中的梗各种造粒方式制备的成品颗粒梗筛分率相当，均达到了95%以上，满足生产标准要求。
试验二：
取同一批次自然陈化一定时间的微波膨胀烟梗200kg，充分混合均匀后进行回潮，使水分控制在35%左右，回潮平衡4小时以上将物料分成4等份，分别采用锤片式、剪切式、锤片-剪切复合式及剪切-锤片复合式四种不同的造粒方式进行试验，造粒后合格颗粒按相同的定型-风选-回潮平衡进行后续加工处理，最终制备成含水率在12.5%左右的成品烟用颗粒状原材料，并对造粒过程和风选过程的合格颗粒得率进行记录计算，对成品颗粒的梗签所占数量、筛分率和填充值进行了测试对比，结果分别见表5~表8。
表5 试验样品造粒得率及风选得率统计计算结果
表6 试验成品颗粒梗填充值测试结果
表7 试验成品中梗签及梗片所占数量统计分析结果
表8 试验成品颗粒梗筛分率测试结果
从表5～表8可以看出，剪切-锤片和锤片-剪切两种复合造粒工艺生产过程得率也相对高于单纯的锤片式造粒、剪切式造粒，且剪切-锤片复合造粒生产得率相对最大，剪切式造粒生产过程得率相对最低，与锤片式和剪切式相比，剪切-锤片复合造粒工艺生产过程得率分别高3.78%、17.99%，锤片-剪切复合造粒工艺生产过程得率分别高1.01％、15.22％；剪切-锤片复合造粒工艺制备的成品颗粒填充值相对最大，达到8.548，其次是锤片式，而锤片-剪切复合式和剪切式的填充值相当；锤片式造粒工艺制备的合格成品颗粒中的梗签数量也相对最高，达到26.60％，剪切-锤片和锤片-剪切两种复合造粒工艺相当，与纯锤片式相比几乎减少了一半，剪切式最少；各种造粒方式制备的成品颗粒梗筛分率相当，均达到了95%以上，满足生产标准要求。
为此，可以证明，采用本发明制造的膨胀烟梗颗粒的造粒得率较高，成品颗粒填充性能较好、梗签相对较少。
Claims (3)
1. 膨胀烟梗复合造粒方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）膨胀烟梗回潮及水分控制：将膨胀烟梗进行回潮处理，控制烟梗水分在28~35%，回潮后平衡6~24小时，使膨胀烟梗得到充分润透，并达到水分均衡；
（2）采用下述两种方式之一进行复合式造粒及筛分：
方式一：先进行剪切式造粒及筛分，然后再进行锤片式造粒及筛分，具体为：将回潮处理后的膨胀烟梗先进行剪切式造粒及筛分，膨胀烟梗造粒后的粒径范围在10～15目的为合格颗粒，将大于15目的颗粒返回与原梗混合后循环粉碎，小于10目的颗粒进入后级精筛进行筛分；然后进行锤片式造粒及筛分，造粒后的颗粒粒径范围在8～10目的为合格颗粒，将大于10目的颗粒返回与前级颗粒混合后循环粉碎，小于8目的颗粒视为小颗粒回收；
方式二：先进行锤片式造粒及筛分，然后再进行剪切式造粒及筛分，具体为：将回潮处理后的膨胀烟梗先进行锤片式造粒及筛分，膨胀烟梗造粒后的粒径范围在10～15目的为合格颗粒，将大于15目的颗粒返回与原梗混合后循环粉碎，小于10目的颗粒进入后级精筛进行筛分；然后再进行剪切式造粒及筛分，造粒后的颗粒粒径范围在8～10目的为合格颗粒，大于10目的颗粒返回与前级颗粒混合后循环粉碎，小于8目的颗粒视为小颗粒回收。
2.根据权利要求1所述的膨胀烟梗复合造粒方法，其特征在于，所述剪切式造粒是将剪切式造粒设备中的剪切刀片组采用圆形刀口圆盘刀片组与锯齿状刀口圆盘刀片组组合方式，通过两组刀片的相对转动对膨胀烟梗剪切造粒。
3.根据权利要求2所述的膨胀烟梗复合造粒方法，其特征在于，在圆形刀口圆盘刀片组的每一片刀片的外圆面开设有内凹的V形槽，形成V形刀刃，V形槽的夹角（a）为60°～90°。
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