CN105559139B - 烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统，其包括用于制备乳化液的乳化罐、用于将乳化液滴制成乳滴并与成型液接触且冷凝形成海藻酸盐胶囊雏丸的成型装置、用于使雏丸海藻酸盐胶囊在成型液中浸泡第一预定时间的成膜装置、用于对浸泡第一预定时间后的雏丸海藻酸盐胶囊进行水洗的第一水洗装置、用于将水洗后的雏丸海藻酸盐胶囊与固化液接触第二预定时间的固化装置、用于对固化后的海藻酸盐胶囊进行水洗的第二水洗装置、以及用于设定所述第一预定时间和所述第二预定时间及控制雏丸海藻酸盐胶囊在所述成型液中浸泡第一预定时间并控制雏丸海藻酸盐胶囊与固化液接触第二预定时间的可编程逻辑控制器。该生产系统能够生产径向尺寸为2.5mm‑4.0mm的海藻酸盐胶囊。

Description

烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统

技术领域

本发明涉及烟草领域，尤其涉及一种烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统。

背景技术

目前市场上出售的尺寸在毫米级的软胶囊大都通过压制法或滴制法生产，例如：维生E胶囊、鱼肝油胶囊等。上述软胶囊产品具有便于携带、口服方便的优点，但是大部分软胶囊采用明胶为包裹壁材，其具有以下缺点：(1)明胶容易吸潮变软，明胶体系的胶囊或者滴丸保存条件要求苛刻，即使经包衣防潮处理，仍然不耐高温高湿环境；(2)明胶容易发生塑化、变硬等问题；(3)一般制备软胶囊需要比较复杂的设备和模具，对于径向直径2.5mm-4mm的胶囊，因存在模具难以制作而导致无法规模生产；(4)严格素食主义者和某些宗教信仰对动物性胶制品的排斥。而烟用滤棒胶囊，由于要包裹进滤棒，且抽吸之前要达到捏爆的感官要求，故对烟用滤棒胶囊的基本要求有两点：粒径较小(2.5mm-4mm)、胶壳要有一定的硬度且捏破时要有脆响声。上述几点限制了软胶囊在烟用滤棒中的应用。

而在滴丸领域，虽然出售的有径向直径尺寸较小的滴丸，如：复方丹参滴丸、六味地黄丸、藿香正气丸等，但均是实心滴丸，且存在胶丸粒径大小不一、丸重差异大、不能有效保持香味物质的缺点。而烟用滤棒胶囊，由于包裹的为香味料物质，属于中空胶囊；且由于要保证感官评吸的一致性，所制滴丸必须粒径均匀、装量一致。而传统滴丸存在的粒径大小不均匀、丸重差异大且不能有效保持香味物质等问题，限制了其在烟用滤棒胶囊上的应用。另外，传统滴丸机只起到滴制、收集的功能，对于空心胶囊以及空心胶囊所需的复杂生产工艺不能满足。

国内现有技术中，制备粒径在2.5mm-4mm的胶囊是采用同轴双层共挤出的方式来实现此类小滴丸的滴制，例如脉冲切割式滴丸机。滴头外层为胶液，内层为内容物，在重心的作用下，内外层的液体以不同速度从同轴双层滴头装置流出，经脉冲切割成丸。但此方法存在内外层溶液的密度差异，容易出现偏心、破丸、并丸情况；另外，由于胶液的流量靠自重控制，随着胶液液位的变化，胶液流量很难保证一致，后续得到的胶囊皮厚不一，导致压碎强度差异很大，甚至有些胶囊达不到捏爆、脆响的感官要求，影响了产品质量的一致性。

海藻酸是从海藻类植物中提取的一种线形天然高分子多糖，它易与金属阳离子形成海藻酸盐。现有技术中利用海藻酸盐作为壁材，多采用喷雾干燥、造粒法得到径向尺寸在毫米级和纳米级的微胶囊，这些胶囊包埋内容物有限，对机械的稳定性要求也不高。而以海藻酸盐为壳材，利用同轴双层的设备原理进行滴制的胶囊也有报道，但所得胶囊存在成品率不高、胶囊偏心、胶囊压碎强度较低的缺点，且得到的胶囊在后续生产、储运、上机过程中容易出现破损现象。另外，在海藻酸盐壁材应用方面，利用Pickering乳滴模板化法制得胶囊也有所报道。但是，Pickering乳滴模板法制备技术主要集中在各种结构微胶囊的制备，对于径向直径在2.5mm-4mm胶囊的生产应用报道较少。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种生产径向尺寸为2.5mm-4.0mm的烟用中空海藻酸盐胶囊的生产系统。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统，其特征在于，包括：用于制备多价金属离子乳化液的乳化罐；用于将多价金属离子乳化液滴制成乳滴并使乳滴与成型液接触、冷凝形成海藻酸盐胶囊的雏丸的成型装置；用于接收成型装置中的雏丸和成型液并继续使雏丸在成型液中浸泡第一预定时间以增加雏丸的壳厚的成膜装置；用于对浸泡第一预定时间后的雏丸进行水洗的第一水洗装置；用于将水洗后的雏丸与固化液接触第二预定时间以使雏丸固化形成海藻酸盐胶囊的固化装置；用于对海藻酸盐胶囊进行水洗的第二水洗装置；以及用于设定第一预定时间和第二预定时间及控制雏丸在成型液中浸泡第一预定时间并控制雏丸与固化液接触第二预定时间的可编程逻辑控制器。

根据本发明，成型装置包括：用于接收乳化罐中的多价金属离子乳化液并将多价金属离子乳化液滴制成乳滴的滴头；位于滴头下方以接收乳滴的成型柱；用于容纳成型液的成型液储存箱；用于将成型液储存箱中的成型液泵送至成型柱中的磁力泵；用于对成型液进行制冷的制冷设备；其中，乳滴与成型液在成型柱中接触、冷凝形成海藻酸盐胶囊的雏丸。

根据本发明，制冷设备包括：用于对制冷剂进行制冷的一次制冷箱，设置在成型柱下方；以及通过其中的制冷剂对成型液进行制冷的二次制冷箱，设置在成型液储存箱中。

根据本发明，通过盘绕在成型柱上的盘管将成型柱中的成型液和雏丸送至成膜装置中。

根据本发明，成膜装置包括多个成膜罐和液体分配器，液体分配器与成型装置和多个成膜罐连通以将成型液和雏丸分配至成膜罐中，在成膜罐中，雏丸在成型液中浸泡第一预定时间。

根据本发明，还包括：分别与成膜装置、成型液储存箱和第一水洗装置连通的第一固液分离器；其中，通过第一固液分离器将成膜装置中的成型液和雏丸分离开，并且将成型液送入成型液储存箱，将雏丸送入第一水洗装置。

根据本发明，第一水洗装置包括：接收雏丸并对其进行水洗的水洗盘管、第一水箱、第一磁力循环泵以及第二固液分离器；其中，第一水箱通过第一磁力循环泵向水洗盘管中泵送水，第二固液分离器设置在水洗盘管和固化装置之间，通过第二固液分离器将水洗后的雏丸与水分离开，并且将水送入第一水箱，将雏丸送入固化装置。

根据本发明，固化装置包括：至少三个固化罐，固化罐上设置有可选择地开启或关闭的排液孔；带动固化罐在进料工位、固化工位和水洗工位之间移动的转盘，位于进料工位的进料罐与第一水洗装置连通以接收水洗后的雏丸，雏丸在固化罐中的浸泡时间为第二预定时间；对位于进料工位的固化罐注入固化液的注入装置；设置在位于进料工位和固化工位的固化罐中的搅拌装置；驱动搅拌装置升降的升降装置；用于收集位于水洗工位上游的固化工位的固化罐中的固化液收集槽；以及用于存储固化液的固化液储存箱，固化液储存箱与固化液收集槽和注入装置连通；第二水洗装置包括：向位于水洗工位的固化罐注入的注水管；与注水管和位于水洗工位的固化罐的排液孔连通的第二水箱；以及第二磁力循环泵，第二水箱通过第二磁力循环泵向注水管供水。

根据本发明，通过连接在乳化罐和成型装置之间的上料管和泵，将多价金属离子乳化液从乳化罐泵送至成型装置中。

根据本发明，多价金属离子乳化液为多价金属离子的一种或多种二价金属离子、一种或多种三价金属离子、或者一种或多种二价金属离子和一种或多种三价金属离子；成型液为海藻酸钠溶液、海藻酸钾溶液和海藻酸铵溶液中的一种或多种组合；海藻酸盐胶囊为水不溶性海藻酸盐胶囊，并且海藻酸盐中的金属离子为二价金属离子和/或三价金属离子；固化液为氯化钙溶液、硫酸锌溶液和氯化铁溶液中的一种或多种组合。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统，包括用于制备多价金属离子乳化液的乳化罐、用于将多价金属离子乳化液滴制成乳滴并使乳滴与成型液接触且冷凝形成海藻酸盐胶囊的雏丸的成型装置、用于接收成型装置中的雏丸和成型液并继续使雏丸在成型液中浸泡第一预定时间以增加雏丸的壳厚的成膜装置、用于对浸泡第一预定时间后的雏丸进行水洗的第一水洗装置、用于将水洗后的海藻酸盐胶囊与固化液接触第二预定时间以使雏丸固化形成海藻酸盐胶囊的固化装置、用于对海藻酸盐胶囊进行水洗的第二水洗装置、以及用于设定第一预定时间和第二预定时间以及控制雏丸在成型液中浸泡第一预定时间并控制雏丸与固化液接触第二预定时间的可编程逻辑控制器。由此，可以生产径向尺寸为2.5mm-4.0mm的烟用中空海藻酸盐胶囊，实现了利用海藻酸盐体系制备烟用中空胶囊的机械化、规模化生产，节约了人力成本，保证了较高的生产效率和成品率。进一步，通过可编程逻辑控制器设定和控制第一预定时间以及第二预定时间，实现了成品胶囊的脆性可控和适中的压破强度，以及成品胶囊具有对高温高湿环境的抗受力。另外，由于海藻酸盐原料来源丰富且价格优廉，大大节约了生产成本，提高了经济效益。

附图说明

图1是本发明的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统的一个实施例的主视示意图；

图2是图1中的示出的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统的俯视示意图；

图3是图1中的示出的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统中的一个局部示意图；

图4是图1中的示出的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统中的另一个局部示意图；

图5是图1中的示出的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统中的固化装置和第二水洗装置的立体结构示意图；

图6是采用图1中的示出的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统的浸泡过程示意图；

图7是采用图1中的示出的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统的固化过程示意图。

图中：

1：乳化罐；2：柜体；3：成型柱；4：上料管；5：滴头；6：可编程逻辑控制器；7：成膜装置；8：第一固液分离器；9：二次制冷箱；10：二次制冷箱；11：第一水箱；12：水洗盘管；13：第二固液分离器；14：固化罐；15：转盘；16：搅拌电机；17：固化液收集槽；18：升降装置；19：固化液储存箱；20：注入装置；21：进料工位；22：注水管；23：工位定位系统；24：水洗工位；25：液位浮球。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1至图5，本发明的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统的一个实施例，其包括乳化罐1、成型装置、成膜装置7、第一水洗装置、固化装置、第二水洗装置以及可编程逻辑控制器(PLC)6。

其中，乳化罐1是将一种或多种物料溶于另一种液相，并使其均质乳化成为相对稳定的乳化液的设备。离心式高速乳化头工作时产生的巨大的旋转吸力，将转子正上方的物料旋转着吸下，然后高速抛向定子，通过定子齿隙后，物料汇集到出口而喷出。同时，罐底防涡流板将旋转力转化为上下翻腾力，从而使罐内的物料混合均匀、防止粉料在液面堆积聚团，物料在转子定子间通过剪切、碰撞、粉碎而达到水合乳化的目的。在本实施例中，乳化罐1用于制备多价金属离子乳化液，其中，“多价金属离子”包括二价金属离子以及二价以上金属离子。

其中，成型装置用于将多价金属离子乳化液滴制成乳滴并使乳滴与成型液接触、冷凝形成海藻酸盐胶囊的雏丸。

其中，成膜装置7用于接收成型装置中的雏丸和成型液并继续使雏丸在成型液中浸泡第一预定时间以增加雏丸的壳度(即囊壳厚度)，其中，成型液在成膜装置中作为成膜液。

其中，第一水洗装置用于对浸泡第一预定时间后的海藻酸盐胶囊的雏丸进行水洗，以洗去雏丸表面的成型液。

其中，固化装置用于将水洗后的雏丸与固化液接触第二预定时间以对雏丸的囊壳进行固化，形成海藻酸盐胶囊。

其中，第二水洗装置用于对雏丸固化后形成的海藻酸盐胶囊进行水洗。

其中，可编程逻辑控制器6用于设定第一预定时间和第二预定时间以及控制雏丸在成型液中浸泡第一预定时间并控制雏丸与固化液接触第二预定时间。

由此，本实施例的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统可以生产径向尺寸为2.5mm-4.0mm的烟用中空海藻酸盐胶囊，实现了利用海藻酸盐体系制备烟用中空胶囊的机械化、规模化生产，节约了人力成本，保证了较高的生产效率和成品率。进一步，通过可编程逻辑控制器6设定和控制第一预定时间以及第二预定时间，实现了成品胶囊的脆性可控和适中的压破强度，以及成品胶囊具有对高温高湿环境的抗受力。另外，由于海藻酸盐原料来源丰富且价格优廉，大大节约了生产成本，提高了经济效益。此外，对于不同成品胶囊来说，经过同样大小的滴头5，成型时间(即经过成型柱的时间)、成膜时间(即第一预定时间)和固化时间(即第二预定时间)也相同，可实现胶囊粒径均匀一致。

具体地，在乳化罐1和成型装置之间连接有上料管4和泵，在乳化罐1中制备的乳化液从乳化罐1经上料管4泵送至成型装置中。

具体地，成型装置包括滴头5、成型柱3、成型液储存箱、磁力泵、制冷设备以及连接在成型液储存箱和成型柱3之间的管路。其中，滴头5与上料管4连通，用于接收乳化罐1中的多价金属离子乳化液并将多价金属离子乳化液滴制成乳滴。成型柱3位于滴头5下方并且与滴头5连通，以接收滴头5滴制成的乳滴。成型液储存箱用于容纳成型液，磁力泵用于将成型液储存箱中的成型液经管路泵送至成型柱3中。制冷设备用于对成型液进行制冷。由此，在成型柱3中，乳滴受表面张力和内应力的作用，在自上而下的运动过程中与制冷后的成型液在成型柱3中接触、冷凝形成海藻酸盐球状雏丸。

进一步，制冷设备包括一次制冷箱10和二次制冷箱9。其中，一次制冷箱10设置在成型柱3下方，用于对制冷剂进行制冷。二次制冷箱9设置在成型液储存箱中，其中容纳上述制冷剂，通过其中的制冷剂对成型液进行制冷。由此，一次制冷箱10间接对成型液制冷，能够保证成型液不结冰。

进一步，在成型柱3上盘绕有盘管，盘管的一端与成型柱3的出口连通，另一端与成膜装置7连通。成型柱3中的成型液和雏丸通过盘管输送到成膜装置7中。

具体地，成膜装置7包括多个成膜罐(在本实施例中为4个成膜罐)和液体分配器，盘管与液体分配器连通，成型液和雏丸经液体分配器分配到成膜罐中，在成膜罐中，雏丸在成型液中浸泡第一预定时间。该浸泡过程，使得雏丸继续与成型液反应，增加其囊壳厚度。

其中，成型装置和成膜装置设置在柜体2中，集合成一个整体。

进一步，本实施例的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统还包括第一固液分离器8，第一固液分离器8分别与成膜装置7、成型液储存箱和第一水洗装置连通。其中，在成膜罐中，雏丸在成型液中浸泡第一预定时间后，雏丸和成型液由成膜罐的出口通过管路进入第一固液分离器8中，通过第一固液分离器8将成膜装置7中的成型液和雏丸分离开，并且第一固液分离器8与成型液储存箱连通以将成型液送入成型液储存箱中循环利用，第一固液分离器8与第一水洗装置连通以将雏丸送入第一水洗装置。优选地，第一固液分离器8为固液分离传送带，固液分离传送带上有过滤网，成型液储存箱设置在固液分离传送带的下方，固液分离传送带相对于水平面倾斜30度，传送带下游端高于上游端，在雏丸的传送过程中，成型液经过滤网向下漏入成型液储存箱中。

进一步，第一水洗装置包括水洗盘管12、第一水箱11、第一磁力循环泵以及第二固液分离器13。水洗盘管12与第一固液分离器8连通以接收与成型液分离后的雏丸，第一水箱11通过第一磁力循环泵向水洗盘管12中泵送水。第二固液分离器13设置在水洗盘管12和固化装置之间，通过第二固液分离器13将水洗后的雏丸与水分离开，并且将水送入第一水箱11循环利用，将雏丸送入固化装置。在本实施例中，第二固液分离器13为固液分离传送带，固液分离传送带上有过滤网，第一水箱11设置在固液分离传送带的下方，在雏丸的传送过程中，水经过滤网向下漏入第一水箱11中。

其中，因雏丸在水洗过程中呈悬浮状态，采用沉降洗丸的方式无法完成。而采用水洗盘管进行清洗，可以使雏丸与水充分接触，同时增加清洗时间。在本实施例中，采用进口20mm的低速水流冲进内径40mm盘管中，长度为1.2～1.4m，带着作为第一固液分离器的固液分离传送带输送下来的雏丸流动，流动过程中雏丸与水充分接触清洗。

而雏丸在进入成膜罐时，与成型液一起进入罐内，落差最大为290mm，冲到罐底时受力不会直接在雏丸上。为避免雏丸堆积，积压，采用了以下两种方案：1、加宽作为第一固液分离器的固液分离传送带，使成型液带动下来的雏丸，随液体的流动尽量分布的面积增大。2、固液分离传送带电机转速加大到70转/min左右。这样可能还会有雏丸在固液分离传送带上出现堆积，但时间为3～6秒直接进入水洗。

进一步，固化装置包括至少三个固化罐14(可采用聚乙烯材料进行喷涂制造以防腐)、转盘15、注入装置20、搅拌装置(包括搅拌桨和驱动搅拌桨转动的搅拌电机16)、升降装置18、固化液收集槽17以及固化液储存箱19，第二水洗装置包括注水管22、第二水箱和第二磁力循环泵。其中，固化罐14上设置有可选择地开启或关闭的排液孔，可采用气动阀控制固化罐底部的排液孔处的密封球的顶起和下落，从而控制排液孔的开启和关闭。固化罐14安装在转盘15上，转盘15能够带动固化罐14在进料工位21、固化工位和水洗工位24之间移动，位于进料工位21的固化罐与第一水洗装置连通(在本实施例中与第二固液分离器13连通)以接收水洗后的雏丸。注入装置20与固化液储存箱19连通，以对位于进料工位21的固化罐14注入固化液。搅拌装置设置在位于进料工位21和固化工位的固化罐14中，以对其中的固化液和雏丸进行搅拌。升降装置18驱动搅拌装置升降，以在固化罐14移动至下一工位的时候提升搅拌装置，为固化罐14的移动让位。固化液收集槽17位于固化工位的下方，位于水洗工位24上游的固化工位上固化罐24开启排液孔，固化液便从排液孔流出到收集槽17中，由此，收集槽17可以收集位于水洗工位24上游的固化工位上的固化罐14中排出的固化液。此外，固化液收集槽17与固化液储存箱19连通，以将收集的固化液送回至固化液储存箱19循环利用。第二水箱能够与位于所述水洗工位的固化罐的排液孔连通以及与注水管连通，通过第二磁力循环泵向注水管22供水，注水管22向位于水洗工位24的固化罐14注水，在开启排液孔时，用于水洗的水从排液孔回到第二水箱。雏丸在固化罐14中的浸泡时间为第二预定时间，即，从向进料工位的固化罐进料完毕开始，一直到在最后一个固化工位开始排出固化液为止，为第二预定时间。

具体地，在本实施例中，设置有7个固化罐14以及7个工位(其中包括一个进料工位21、一个水洗工位24和5个固化工位)。7个工位围绕一条轴线均匀布置，并且进料工位21、5个固化工位和水洗工位24沿顺时针或逆时针依次布置，7个固化罐14按照设定时间在7个工位上依次转动，其中，从进料工位21经5个固化工位转动至水洗工位24为一个循环。

具体而言，可编程逻辑控制器6控制7个固化罐14按照设定时间在7个工位之间移动。空固化罐14转动至进料工位21时，可编程逻辑控制器6控制向空固化罐14中注入固化液，在固化罐14中设置有液位浮球25，当液位浮球25感测液位到达设定液位时，液位浮球25向可编程逻辑控制器6发出信号，可编程逻辑控制器6控制停止固化液的注入。待注入固化液完毕，经第1号成膜罐排除的经水洗的胶囊进入进料工位21的固化罐14，以此类推，2号成膜罐、3号成膜罐、4号成膜罐每隔15分钟进行一次出料。刚好四个成膜罐出料的胶囊落入到进料工位的固化罐中。待一个循环进料完毕，固化罐14转动至第一个固化工位，进行固化。此时另一空固化罐14转动至进料工位21注料。按照设定时间，依次转动过5个固化工位的固化罐14，在第5个固化工位处，可编程逻辑控制器6控制该固化罐14中的固化液排出至固化液收集槽17。然后在设定时间到达后，该固化罐14转动至水洗工位24。在水洗工位24，可编程逻辑控制器6控制第二水箱向注水管22供水，进而注水管22向位于水洗工位24的固化罐14注水，在设定时间到达前完成第二次水洗并将水洗用水排出、将形成的胶囊取出。成膜水洗后的雏丸由固液分离传送带送入装有固化液的固化罐中，采用转盘上放置7个固化罐的方式分布接收胶囊，可减少每批雏丸固化时间的差异。

在本实施例中，还设置有工位定位系统23。在本实施例中，工位定位系统23包括光电感应器，当固化罐移动到工位时，光电感应器向PLC发出到位信号，PLC响应于该到位信号控制转盘停止转动。

多价金属离子乳化液中的多价金属离子为一种或多种二价金属离子、一种或多种三价金属离子、或者一种或多种二价金属离子和一种或多种三价金属离子，优选地，多价金属离子乳化液为钙、铁、锌、铜中的一种或多种离子乳化液，成型液可为海藻酸钠溶液、海藻酸钾溶液和海藻酸铵溶液中的一种或多种组合，海藻酸盐胶囊为水不溶性海藻酸盐胶囊，并且海藻酸盐中的金属离子为二价金属离子和/或三价金属离子(即海藻酸盐中可仅有二价金属离子、或仅有三价金属离子、或既有二价金属离子和三价金属离子)，固化液为氯化钙溶液、硫酸锌溶液和氯化铁溶液中的一种或多种组合。在本实施例中，以多价金属离子乳化液为钙离子乳化液、成型液为海藻酸钠溶液、固化液为氯化钙溶液为例。

具体地，描述采用上述烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统生产海藻酸盐胶囊的过程：

S1：配料步骤，在乳化罐1中制备多价金属离子乳化液；

具体为，从乳化罐的加料口加料，补充加料桶添加补充物料，调整阀门流量开始加料，加料结束、启动均质搅拌，达到工艺要求，停止均质搅拌。

S2：成型步骤，将制备好的乳化液经过上料管4泵送至滴头5，滴头5将乳化液滴制成乳滴，滴头5滴制成的乳滴在成型柱3中与制冷后的海藻酸钠溶液接触形成海藻酸钙胶囊的雏丸；

具体为，启动制冷(约2小时达到工艺要求)，安装滴头5，启动成型液泵调整液位，启动上料开关，调整上料压力，达到上液位上料自动停止，打开1号成膜罐的进料控制阀，启动滴头开关，开始滴制。

S3：成膜步骤，雏丸和海藻酸钠溶液通过盘管送至成膜罐中。雏丸继续在成膜罐中被海藻酸钠溶液浸泡第一预定时间。在浸泡过程中，雏丸中的钙离子继续与海藻酸钠溶液的钠离子进行交换，以增加雏丸的囊壳厚度；

参照图6，图6中的1号罐至4号罐分别表示1号成膜罐至4号成膜罐。具体为，启动1号成膜罐搅拌装置，1号成膜罐进丸开始启动，1号成膜罐进丸15分钟(成膜罐设置过滤溢流口，多余的浸泡液循环利用)，启动2号成膜罐搅拌，自动打开2号成膜罐进料开关(同时关闭1号成膜罐进料开关)，2号成膜罐进丸15分钟，启动3号成膜罐搅拌，自动打开3号成膜罐进料开关(同时关闭2号成膜罐进料开关)，3号成膜罐进料5分钟自动打开1号成膜罐排料开关(同时固液分离传送带启动)，排料结束(排料时间为10分钟以内)，固液分离传送带关闭，关闭1号成膜罐排料阀门，3号成膜罐加料15分钟，自动打开1号成膜罐进料阀门(同时关闭3号进料阀门)，5分钟后自动打开2号罐排料阀门(同时启动固液分离传送带)，依次循环。其中，进入1号罐中的最后一丸可以满足成膜20分钟的要求，进入1号罐中的第一丸浸泡时间为35分钟。整个生产过程中雏丸的浸泡时间为20～35分钟左右。

S4、一次水洗步骤，第一预定时间到达后，雏丸与海藻酸钠溶液一起排出至第一固液分离器中，第一固液分离器将雏丸送入水洗盘管12，第一水箱11向水洗盘管12中供水来冲洗雏丸，第一固液分离器将海藻酸钠溶液送回成型液储存箱；

S5、固化步骤，水洗后的海藻酸钙胶囊经过第二固液分离器13送至位于进料工位21的固化罐14(例如1号固化罐)，注入装置20向位于进料工位21的固化罐14中加入固化液，从固化罐14注入固化液开始计时，每隔1小时，固化罐14转动1次，即转动1/7圆周。在转动第六次前5分钟，固化罐14在最后一个固化工位处排出固化液，至此，固化过程结束；

S6、二次水洗步骤，注水管22向位于水洗工位24的固化罐14注水，固化罐位于水洗工位的时间也为1小时。

S7、定型干燥和晾丸步骤，人工将水洗后的海藻酸钙胶囊从固化罐14中取出，并将其经转笼定型干燥和晾丸，得到成品胶囊。

参照图7，图7中的1#罐至7#罐分别表示1号固化罐至7号固化罐。可理解，在1号固化罐转动的过程中，2号至7号固化罐依次转动至进料工位、固化工位、排水工位，每个固化罐加入滴丸的时间为1小时，浸泡时间为4小时55分钟，排除固化液时间为5分钟，水洗、取丸、加入固化液的时间为1小时。合计时间为7小时。正好满足7个固化罐每小时运转一次。其中，固化罐容量计算：每小时湿丸产量为5.2kg，按湿丸：固化液＝1:2计算，固化罐装量为15.6kg，固化罐容积设计为19L，可满足生产要求。

可理解，上述步骤S1-S6是通过本实施例的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统进行自动化、机械化生产，最后步骤S7由人工完成。整个海藻酸盐胶囊生产步骤实现了半自动化。

在本实施例中，通过PLC来完成步骤S1-S6中的自动化控制，成型步骤、成膜步骤、水洗步骤和固化步骤中进料和排料的时间设置在PLC中。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统，其特征在于，包括：

用于制备多价金属离子乳化液的乳化罐(1)；

用于将所述多价金属离子乳化液滴制成乳滴并使所述乳滴与成型液接触、冷凝形成海藻酸盐胶囊的雏丸的成型装置；

所述成型装置包括：

用于接收所述乳化罐(1)中的多价金属离子乳化液并将所述多价金属离子乳化液滴制成乳滴的滴头(5)；

位于所述滴头(5)下方以接收所述乳滴的成型柱(3)；

用于容纳成型液的成型液储存箱；

用于将所述成型液储存箱中的成型液泵送至所述成型柱(3)中的磁力泵；

用于对成型液进行制冷的制冷设备；

其中，所述乳滴与成型液在所述成型柱(3)中接触、冷凝形成海藻酸盐胶囊的雏丸；

所述制冷设备包括：

用于对制冷剂进行制冷的一次制冷箱(10)，设置在所述成型柱(3)下方；以及

通过其中的制冷剂对成型液进行制冷的二次制冷箱(9)，设置在所述成型液储存箱中；

用于接收所述成型装置中的雏丸和成型液并继续使所述雏丸在所述成型液中浸泡第一预定时间以增加所述雏丸的壳厚的成膜装置(7)；

用于对浸泡第一预定时间后的雏丸进行水洗的第一水洗装置；

用于将水洗后的雏丸与固化液接触第二预定时间以使所述雏丸固化形成海藻酸盐胶囊的固化装置；

用于对海藻酸盐胶囊进行水洗的第二水洗装置；以及

用于设定所述第一预定时间和所述第二预定时间及控制雏丸在所述成型液中浸泡第一预定时间并控制雏丸与固化液接触第二预定时间的可编程逻辑控制器(6)。

2.根据权利要求1所述的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统，其特征在于，

通过盘绕在所述成型柱(3)上的盘管将所述成型柱(3)中的成型液和雏丸送至成膜装置(7)中。

3.根据权利要求1所述的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统，其特征在于，

所述成膜装置(7)包括多个成膜罐和液体分配器，所述液体分配器与所述成型装置和所述多个成膜罐连通以将所述成型液和雏丸分配至所述成膜罐中，在所述成膜罐中，所述雏丸在所述成型液中浸泡第一预定时间。

4.根据权利要求1所述的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统，其特征在于，还包括：

分别与所述成膜装置(7)、所述成型液储存箱和所述第一水洗装置连通的第一固液分离器(8)；

其中，通过第一固液分离器(8)将所述成膜装置(7)中的成型液和雏丸分离开，并且将成型液送入所述成型液储存箱，将所述雏丸送入所述第一水洗装置。

5.根据权利要求1所述的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统，其特征在于，所述第一水洗装置包括：

接收所述雏丸并对其进行水洗的水洗盘管(12)、第一水箱(11)、第一磁力循环泵以及第二固液分离器(13)；其中，所述第一水箱(11)通过所述第一磁力循环泵向所述水洗盘管(12)中泵送水，所述第二固液分离器(13)设置在所述水洗盘管(12)和所述固化装置之间，通过第二固液分离器(13)将水洗后的雏丸与水分离开，并且将水送入所述第一水箱(11)，将所述雏丸送入所述固化装置。

6.根据权利要求1所述的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统，其特征在于，

所述固化装置包括：

至少三个固化罐(14)，所述固化罐上设置有可选择地开启或关闭的排液孔；

带动所述固化罐(14)在进料工位(21)、固化工位和水洗工位(24)之间移动的转盘(15)，位于所述进料工位(21)的进料罐与所述第一水洗装置连通以接收水洗后的雏丸，所述雏丸在所述固化罐(14)中的浸泡时间为第二预定时间；

对位于所述进料工位(21)的固化罐(14)注入固化液的注入装置(20)；

设置在位于进料工位(21)和固化工位的固化罐(14)中的搅拌装置；

驱动搅拌装置升降的升降装置(18)；

用于收集位于水洗工位(24)上游的固化工位的固化罐中的固化液收集槽(17)；以及

用于存储所述固化液的固化液储存箱(19)，所述固化液储存箱(19)与所述固化液收集槽(17)和所述注入装置(20)连通；

所述第二水洗装置包括：

向位于水洗工位(24)的固化罐(14)注入的注水管(22)；

与所述注水管和位于所述水洗工位的固化罐的排液孔连通的第二水箱；以及

第二磁力循环泵，所述第二水箱通过所述第二磁力循环泵向所述注水管(22)供水。

7.根据权利要求1所述的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统，其特征在于，

通过连接在所述乳化罐(1)和所述成型装置之间的上料管(4)和泵，将所述多价金属离子乳化液从所述乳化罐(1)泵送至所述成型装置中。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统，其特征在于，

所述多价金属离子乳化液中的多价金属离子为一种或多种二价金属离子、一种或多种三价金属离子、或者一种或多种二价金属离子和一种或多种三价金属离子；

所述成型液为海藻酸钠溶液、海藻酸钾溶液和海藻酸铵溶液中的一种或多种组合；

所述海藻酸盐胶囊为水不溶性海藻酸盐胶囊，并且海藻酸盐中的金属离子为二价金属离子和/或三价金属离子；

所述固化液为氯化钙溶液、硫酸锌溶液和氯化铁溶液中的一种或多种组合。

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