CN1036373C - 烟草再加工的设备及方法 - Google Patents

Abstract

一种烟草再加工设备，含有挤出机、带有一个或多个拉延鼓的拉延装置和带有诸如刮削装置或擦试装置的从拉延装置上去除过量的水分的装置。拉延装置可具有相连的输送装置将去除下来的过量水分输送走，也可设有水分接受装置。本发明的烟草再加工方法是通过所述烟草再加工设备将含烟草的挤出物从挤出模挤出，挤出物在塑性状态下包绕着拉延鼓通过来进行拉延以降低厚度，在拉延装置上的过量的水分在拉延进行的同时从拉延装置上去除。

Description

烟草再加工的设备及方法

本发明涉及烟草的再加工(reconstitution)。

经已有很多关于利用颗粒状烟草来生产以烟草为基础的材料的在先建议。根据这些建议，颗粒状烟草可以来自抽吸制品的制造过程、例如香烟制造过程中的废料，或者可以通过磨碎烟叶的叶片或烟梗部份来获得。从颗粒状烟草生产的材料可以是平片状、棒状、丝状或空心管状。生产这些材料的方法通常称为烟草再加工方法。

经已建议过利用烟草再加工方法来生产可用作抽吸制品的材料。这样，如果该材料生产成一根例如8mm直径的开孔结构的棒，这根棒就被认为可以当作一根类似于香烟或雪茄的抽吸制品来抽吸。更普遍的建议是，烟草再加工的产品在经过切裁或切丝后可以用作常规抽吸制品的填料的组成部份。成片状的再加工烟草材料的另一种用途是用作抽吸制品的包皮材料。

加入到建议用于掺入由再加工方法生产的材料内的烟草中的成份是水，例如果胶、淀粉、茁霉多糖、纤维素粘结剂这样的粘结剂，填料，保湿剂，膨胀剂，增强剂和香料。

由本申请的申请人先前建议过的膨胀方法公开在英国专利2201081B与2201080B中。该方法包含将一种颗粒状烟草、淀粉和粘结剂的混合物加上水喂入一个挤出机以提供一种片状挤出物，挤出在这样的条件下进行，使得挤出物的横断面大于挤出模的出口孔的横断面。这些专利的说明书通过引证结合到本申请中。

需经受拉延加工的挤出物应当含有使其能够在塑性状态下被拉延的材料。挤出物应呈现一定程序的塑性并也呈现弹性。

诸如如上所述的包括拉延步骤的烟草再加工方法常常使用包含有设有冷却与循环装置的拉延鼓的拉延装置。在拉延装置中具有水冷却与循环装置导致挤出物冷却与随之发生的由于收缩引起的拉延。保持在挤出物中的一些水份将凝结在拉延装置的表面上。也有可能发生大气中的水份凝结在拉延装置的表面上，从而在拉延装置上产生过量的水份。

即使在拉延步骤中没有配备冷却装置，环境空气仍有可能凝结在拉延装置的表面上。

这样的过量的水份能够往回转移到挤出物的表面上，并且在挤出物被切裁装置切丝并随后加工成颗粒状材料时可能引起填塞问题。在挤出的是片状材料并且通过冷却的拉延鼓进行拉延时，过量的水份特别易于在片状材料的边缘部位形成在鼓上。片状材料的边缘能够保持住过量的水份，从而变得比片的其余部份更湿。用于切裁拉延片状材料的切裁装置易于在切刀的相当于片的边缘的那些部位被堵住。本发明旨在克服这些问题。

本发明的一个目的在于提供一种包含有拉延挤出物的步骤的烟草片再加工的方法以及带有去除在拉延期间产生的过量的水份的装置的设备。

本发明提供一种烟草再加工方法，其中含烟草的挤出物从一个挤出模挤出，该挤出物在塑性状态下被拉延以降低其厚度，该拉延步骤包括将挤出物包绕着拉延装置通过，以及在拉延装置上的过量的水份在拉延进行的同时从拉延装置上去除掉。

本发明还提供烟草再加工设备，该设备包含一个能够挤出含有烟草的材料的挤出机、一个紧接设置在该挤出机后面的用于对含有烟草的材料在塑性状态下进行拉延的拉延装置，该拉延装置具有一个跟含有烟草的材料接触的表面，该设备还包含有用于从拉延装置上去除过量的水份的装置，该用于去除过量的水份的装置与该拉延装置的表面相联系起作用。

含有烟草的材料最好是片状材料，尽管本发明可适用于挤出含有烟草的挤出物的条束。

拉延装置最好包含有一个或多个拉延鼓。这些鼓的合适的表面应是平的并且是光滑的，为的是防止烟草挤出物材料的小颗粒聚积在拉延鼓的表面上的凹陷里，像发生在具有滚花表面的鼓上那样。

拉延装置最好包含有一个大直径的第一拉延鼓。该第一拉延鼓应合适地与一个大直径的第二拉延鼓成对配置。第一与第二拉延鼓由共同的驱动装置以同样的线速度驱动是有利的。线速度的合适范围是10至100m/分，有利的是大约30m/分。挤出物相对于圆柱形的拉延装置有高的包绕程度是有利的。

拉延装置最好设有刮削装置以去除过量的水份。该刮削装置包含有一条基本上沿着诸如一根金属棒的夹持装置的长度来固定住的柔韧材料是有利的。该柔韧材料可以是塑料材料。该夹持装置相对于拉延鼓固定住。

柔韧材料最好是弯曲成凹形并相对于拉延鼓来设置以将水份提离鼓表面。该柔韧材料的合适的弯曲方向是与拉延鼓的运动方向相反。

用于去除过量的水份的装置的另一方案可以包含可从鼓表面上拭去与/或吸收水份的擦拭装置。

设置输送装置来将去除下来的过量的水份从拉延鼓上输送出去是有利的。

与第一拉延鼓相连的刮削装置的夹持装置最好设置成使其轴线跟一条与第一鼓的轴线平行的轴线成一个倾斜的角度，以便于将过量的水份从鼓上导离并朝向例如拉延装置的后方输送。

另一个方案是，与拉延鼓中的一个相连的刮削装置可以设置有水份接受装置，该水份接受装置的轴线也是可以跟一条与该鼓的轴线平行的轴线成一个倾斜的角度，以便于将过量的水份从鼓上导离并朝向例如拉延装置的后方输送。

挤出物最好是从挤出模的出口出来后经过一个最好是自由转动的小直径滚子通到第一拉延鼓上。

拉延装置最好设有水冷却与循环装置。第一与第二拉延鼓的合适尺寸按挤出物所需的冷却程度来确定。拉延鼓的尺寸越小，挤出物相对于拉延鼓的包绕程度就要越高。

挤出物跟第一拉延鼓的表面的合适的接触范围应在第一拉延鼓的圆周的至少55％至约90％的范围内。挤出物最好能跟第一鼓圆周的至少60％、再多一点是至少65％、更好的是至少70％接触。挤出物跟第二拉延鼓的表面的接触范围最好在第二拉延鼓的圆周的至少45％至约90％的范围内。挤出物跟一个拉延鼓的表面的接触程度可以小于跟另一拉延鼓的表面的接触程度，特别是当挤出物跟另一拉延鼓的接触程度是高的、例如大于75％时。

这里所述的与鼓表面的接触指的是相对于鼓在轴向横截面上的圆周上的接触。换句话说，跟一个或多个拉延鼓的表面的接触指的是挤出物在拉延鼓上的包绕。

拉延鼓的尺寸最好是直径在30cm至90cm的范围内。

为了更好地理解和实施本发明，将参照附图进行说明。在附图中，

图1示出本发明的烟草再加工压延装置；

图2和图3示出本发明的两个刮削装置的放大视图。

图1示出本发明的烟草再加工压延装置1，该装置包含一个诸如一个双螺杆挤出机的挤出机2。该挤出机2包含有一个挤出筒3和一个挤出模4。将诸如在英国专利2201081B中所述的配方中的细粒状的烟草、淀粉与纤维素粘接剂从喂料斗5直接喂入挤出筒3。水从水源6经喂入管线7喂入挤出筒3。加入挤出机中的水的份量是未经干燥的切出挤出物的重量的5％到20％(按湿重)。保湿剂、增塑剂与/或糖也可以从一个料源6′经喂入管线7′或喂料斗5喂入挤出筒3。

挤出筒3设有加热装置(未示出)，通过该加热装置工作，可以沿挤出筒3保持所需的温度分布。挤出筒的合适的温度分布是在入口端的25℃与出口端的135℃的范围内。挤出筒的温度可以例如在入口端保持在40℃，在出口端升高到95℃。

在挤出机内的压力必须保持住一个足够高的数值以保证其中的水保持液相。经已发现，合适的压力范围是500磅/平方英寸(3400kPa)至2000磅/平方英寸(13600kPa)。

在这样的温度和压力下，烟草配方中的淀粉在挤出机2中胶状化。

在挤出筒3的出口端装有一个挤出模4，该模具有一个水平缝隙构形的出口孔。当挤出物8从模4挤出时，在挤出物8内的一些水闪蒸成水蒸汽，使挤出物8的横断面大于模4的出口孔的横断面。这就赋予挤出物8一个基本上闭孔的内部结构。应当注意，挤出物的多孔结构也可以是开孔式的。无论多孔结构是甚么形式，挤出物应具有塑性。

经已发现，挤出模4的典型温度约为130℃。

片状的挤出物随着经过拉延装置12的一个自由转动的小直径滚子9并包绕通过两个较大直径的拉延鼓10与11。拉延鼓10与11的直径约为60cm，并以一个约为30m/分的相同线速度驱动。鼓10按图示的顺时针方向驱动，鼓11按逆时针方向驱动。鼓10与11的表面都是光滑的，鼓表面是不锈钢。冷却水不论是纯水或加入了诸如乙二醇的冷却添加剂，通过一个未示出的泵装置循环通过鼓10与11。经冷却的鼓10与11的表面温度保持在0～11℃的范围内，通常低于8℃。

鼓10与11的纵轴线平行设置，其纵轴线最好水平设置。鼓10在其上部区域设有刮削装置20。该装置20放大地示出在图2中，包含有一条弯曲成凹形的塑料材料带21，该塑料材料带21固定到一个由金属棒22和固定条23构成的夹持装置上。金属棒22的纵轴线从一条平行于鼓10的轴线伸展的线朝上倾斜。鼓11设有另一个刮削装置30，该装置30放大地示出在图3中，包含有一条弯曲成凹形的塑料材料带31，该塑料材料带31固定到夹持装置与水份接受装置33的一条边上，该水份接受装置包含有一个半球状的盆。该半球形盆的纵轴线也是从一条平行于鼓11的轴线伸展的线朝上倾斜。从而设置有刮削装置与输送装置以从拉延装置上去除过量的水份。应当理解到，如果拉延鼓10、11的轴线不是水平设置的，夹持装置就不需要与一条平行于该轴线伸展的线成一个角度。通过倾斜夹持装置、或刮削装置本身，就足以提供将过量的水份从拉延装置上输送走的输送装置。

在操作过程中，在鼓10、11的表面上收集到的过量的水份被刮削装置20、30从鼓表面刮离并通过输送装置22、33沿着一条朝下倾斜的路径导离鼓表面。从鼓10、11的表面上减少或去除过量的水份将降低并基本上防止过份潮湿的拉延片或片边对切裁装置的堵塞。

鼓11合适地放置在鼓10的上方，鼓11设置成使挤出物8在从鼓10运动到鼓11时跟鼓10的圆周的至少60％接触以提高挤出物8包绕鼓10的程度。挤出物8跟鼓10的圆周的接触可达70％或甚至75％。挤出物8从鼓11运动到喂入传送装置14的喂入传送带13。喂入传送装置14相对于鼓11放置成一个角度、使挤出物8跟鼓11的圆周的至少45％接触。挤出物8包绕鼓11的程度可以大于鼓11的圆周的50％或甚至大于55％。

经已发现，如果挤出物8包绕冷却鼓的程度足以获得挤出物8所需的冷却，并且挤出物8本身能够具有伸缩时所呈现的塑性，挤出物8就可以包绕着光滑的拉延鼓10、11并将通过其与鼓10、11的表面之间的摩擦接触而被驱动。这就不需要设置压紧滚子来将挤出物从挤出模4的出口拉出。这也避免了由于使用这样的压紧滚子而可能产生的压碎力，从而能够保持住挤出物的多孔结构。

令人惊奇的是，挤出的8可以成功地被驱动从挤出模4的出口孔离开而不需要在鼓的表面上设置用于将挤出物8临时性地保持在鼓表面上的装置。这样的保持装置可以例如是一个带滚花的鼓表面。这样的装置的一个缺点是烟草材料的颗粒可以积聚在滚花的鼓表面内，使鼓难以清洁。从这样的鼓表面去除过量的水份也很困难。卡留在表面内的材料将会变质。附着在再加工烟草片上的颗粒将显著地影响用于诸如香烟的抽吸制品中的挤出烟草材料的味道特性。此外，如果保持一个特定的片厚是重要的，材料从鼓表面粘附到挤出物8上的情况是非常不希望出现的。这样的粘附材料将在切裁阶段中污染切裁装置。

挤出物8经过喂入传送带13的下流端在切条器15之间通过以成形再加工片材的纵向长条。切成长条的片材随着通过一个镶有多个刀片的、旋转驱动的圆筒16被分割成例如长40mm的分离的烟丝。切条器15的每个刀片之间的距离约为0.7mm。再加工烟草材料片的厚度是1mm的数量级。

分离的烟丝放落在一个传送装置17上并被传送到翻斗车18上。此冷却步骤使产品能够冷却到基本上是环境温度的温度上。这些烟丝可以在一个进一步加工阶段中作为颗粒状烟草填料被喂入一个香烟制造机的料道内。

挤出物8在进入切裁装置时的含水量通常约为14％，而常常约为12％。

经已发现，在挤出物具有低的含水量、即低于10％、而环境温度又使挤出物进一步冷却并损失水份的情况下，挤出物的薄片就不会有效地包绕着被冷却的拉延鼓运动。这是由于挤出物的塑性降低了。

Claims (16)

1.一种烟草再加工设备，该设备包含有一个能够挤出含有烟草的材料的挤出机、一个紧接设置在该挤出机后面的用于对含有烟草的材料在塑性状态下进行拉延的拉延装置，该拉延装置具有一个跟含有烟草的材料接触的表面，其特征在于所述再加工设备还包含有用于从拉延装置上去除过量的水份的装置，该用于去除过量的水份的装置与该拉延装置的表面相联系起作用。

2.按权利要求1所述的设备，其特征在于所述拉延装置包含有一个或多个拉延鼓。

3.按权利要求2所述的设备，其特征在于所述拉延装置的表面是平的和光滑的。

4.按权利要求1所述的设备，其特征在于用于去除过量的水份的装置包含有刮削装置。

5.按权利要求4所述的设备，其特征在于所述刮削装置包含有柔韧材料。

6.按权利要求4或5所述的设备，其特征在于所述刮削装置包含有夹持装置。

7.按权利要求6所述的设备，其特征在于所述柔韧材料基本上沿着夹持装置的长度来固定。

8.按权利要求5或7所述的设备，其特征在于所述柔韧材料被弯曲成凹形并相对于一个或多个拉延鼓来设置以将水份提离鼓表面。

9.按权利要求1所述的设备，其特征在于用于去除水份的装置包含有用以从所述拉延鼓的表面上拭去或吸收水份的擦拭装置。

10.按权利要求2所述的设备，其特征在于用于从拉延装置上去除过量的水份的装置设有输送装置，该输送装置设置来将去除下来的过量的水份从拉延鼓上输送出去。

11.按权利要求6所述的设备，其特征在于所述刮削装置的夹持装置设置成使其轴线跟一条与第一鼓的轴线平行的轴线成一个倾斜角度。

12.按权利要求6所述的设备，其特征在于所述刮削装置具有一个与之相连的水份接受装置，该水份接受装置的轴线跟相应鼓的轴线平行的轴线成一个倾斜角度。

13.按权利要求1所述的设备，其特征在于拉延装置设有水冷却与循环装置。

14.按权利要求2所述的设备，其特征在于所述一个或多个拉延鼓的相对位置设置成使挤出物包绕第一拉延鼓的圆周的55％至约90％，包绕第二拉延鼓的圆周的45％至约90％。

15.一种烟草再加工方法，在此方法中，含有烟草的挤出物从一个挤出模中挤出，该挤出物在塑性状态下被拉延以降低其厚度，拉延步骤包括将挤出物包绕着拉延鼓通过，其特征在于在拉延装置上的过量的水份在拉延进行的同时从拉延装置上去除。

16.按权利要求15所述的方法，其特征在于所述含有烟草的材料是片状材料。

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