CN105595420B - 一种脆性胶囊的生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及香烟制造技术领域，尤其涉及一种脆性胶囊的生产系统，包括配制装置，输送装置和滴制装置，配制装置包括化胶设备、抽真空设备和在线粘度检测设备，在线粘度检测设备与抽真空设备均与化胶设备连接，以对在化胶设备中化制的胶液进行抽真空和粘度检测；输送装置包括储胶罐，储胶罐与化胶设备连接，以将完成化制、抽真空和粘度检测的胶液进行部分抽取储存；滴制装置包括冷凝设备和成型设备，储胶罐与成型设备连接，冷凝设备与成型设备连接。生产线系统化，使制备工序连接更加连贯紧凑，提高了生产效率，使胶囊在生产过程中无需人为控制，极大的提高了生产自动化程度，保证了产品质量和产品性能稳定，达到了烟用脆性胶囊工业化生产要求。

Description

一种脆性胶囊的生产系统

技术领域

本发明涉及香烟制造技术领域，尤其涉及一种脆性胶囊的生产系统。

背景技术

软胶囊作为一种“小型容器”，可用于包裹油类或对囊壳无溶解作用的液体或固体，能掩盖芯材令人不悦的气味或感受，便于加工、贮藏和运输。软胶囊已广泛用于日化、医药、食品、生物科学等方面。软胶囊的囊能有效的隔绝芯材与外界不稳定环境，起到保护芯材的作用，同时控制芯材的释放，使得芯材在适当的条件下缓慢或立即释放的目的。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E胶囊、鱼肝油胶囊等。烟用胶囊需要包裹进滤棒，且抽吸之前要达到捏破后抽吸的感官要求，故对烟用胶囊两点基本要求，第一，粒径较小2.5mm-4mm，方便置入滤棒中，保证香烟的良好外形；第二，胶囊需要一定的脆性，在捏破胶囊的同时有“啪”脆响声产生，给吸烟者带来视觉和味觉的双重享受。

目前传统的胶囊制丸工艺，主要压制法或滴制法。压制法生产的胶囊粒径一般较大，很难满足烟用胶囊粒径使用的要求，而现有的滴制法的滴丸机设备主要有乳化实心滴制工艺法和空心工艺法制备胶囊。在乳化实心工艺方面，其中，CN12824887A公开了一种烟用控释软胶囊的制备方法，以内容物和氯化钙为主要原料的水溶液制备成水包油型乳化液滴入以海藻酸钠为主要原料的成膜液中，在经过水洗、固化、染色等最后制成烟用胶囊，该胶囊也具备烟用脆性胶囊的特性，但其制备工艺复杂，生产效率不高，易受到来料内容物条件限制，如密度过大，乳化效果不理想等，同时在制备乳化液的过程中会对内容物的特征香产生一定的稀释与损失，影响感官的评价；在空心工艺法方面，可以利用现有的滴丸设备来实现烟用2.5mm-4mm的胶囊的滴制，如脉冲切割滴丸机等，滴头外层为胶液，内层为内容物，在重心的作用下，内外层的液体以匹配的速度从同心双层滴头装置流出，经脉冲切割成丸，但在滴制过程中由于滴头缺少加热保温装置经常出现无法顺利滴制等问题，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，滴制的过程中，胶囊囊材皮过厚，导致后续得到的胶囊压碎强度过大，达不到捏爆、脆响的要求，严重的影响了产品质量的稳定性和一致性。

现有的烟用胶囊制备多采用脉冲式或泵杆式传统滴丸机设备，这些机器设备很大程度上依赖经验和人工操作，自动化程度不高，检测系统不完善，操作随意性大，人为因素影响多，难以保证产品质量的稳定性，存在内容物装量不稳定、圆整度差、胶囊囊材皮过厚捏不破或厚薄不均匀颗粒强度不均匀等质量问题，很难达到实现烟用脆性胶囊的工业化生产的要求。

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解决因现有的烟用胶囊制备设备自动化程度低，设备系统不完善，制备流程不连贯，而且人工操作带来的人为影响因素多而导致的生产效率低下，胶囊生产质量差，难以达到烟用脆性胶囊工业化生产要求的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种脆性胶囊的生产系统，包括配制装置，输送装置和滴制装置，所述配制装置包括化胶设备、抽真空设备和在线粘度检测设备，所述在线粘度检测设备与所述抽真空设备均与所述化胶设备连接，以对在所述化胶设备中化制的胶液进行抽真空和粘度检测；所述输送装置包括储胶罐，所述储胶罐与所述化胶设备连接，以将完成化制、抽真空和粘度检测的所述胶液进行部分抽取储存；所述滴制装置包括冷凝设备和成型设备，所述储胶罐与所述成型设备连接，以将储存的所述胶液输送至所述成型设备，所述冷凝设备与所述成型设备连接，以为所述成型设备输送用于切割胶液成型的冷凝液。

其中，所述成型设备包括滴头和两根切割管，所述滴头与所述储胶罐连接，所述滴头上端设有滴头加热元件，所述滴头加热元件中部设有滴头温控元件，以对所述滴头加热元件进行控制；所述滴头下方设有观察杯，所述切割管的输入端与所述冷凝设备连接，所述切割管的输出端相对设置，位于所述滴头下方并伸入所述观察杯中且朝向所述滴头的滴出方向，所述切割管上设有检测控制所述切割管内所述冷凝液流量的第一流量计。

其中，所述成型设备还包括内容物泵，所述内容物泵一端与内容物源连接，另一端与所述滴头连接，以将内容物向所述滴头输送。

其中，所述滴头包括内层、中层和外层，所述内层与所述内容物泵连接，所述中层与所述储胶罐连接，所述外层设有冷凝液。

其中，所述储胶罐与所述滴头连接的管道上设有胶液泵、第二流量计和压力表，以检测控制管道内胶液的流量和压力；所述储胶罐上设有检测所述储胶罐内的胶液液量的液位传感器。

其中，所述输送装置位于加热箱内，所述加热箱上设有控制所述加热箱内部温度的温度控制器。

其中，所述冷凝设备包括制冷机机组、循环泵和成型柱，所述成型柱的上端位于所述观察杯的下方，所述成型柱的下端与所述制冷机机组连接，所述制冷机机组与所述切割管通过冷凝液管道连接，所述循环泵设置于所述冷凝液管道上。

其中，所述化胶设备包括化胶罐和热水箱，所述热水箱与所述化胶罐连接的管道上设有电磁阀，所述电磁阀与所述在线粘度检测设备连接，以根据粘度检测结果控制所述热水箱向所述化胶罐供热水量；所述化胶罐上设有上胶泵，所述上胶泵与过滤器连接，所述过滤器与所述储胶罐连接，所述在线粘度检测设备设置于所述过滤器与所述储胶罐连接的管道上。

其中，所述抽真空设备包括真空泵和汽水分离器，所述真空泵一端与所述汽水分离器连接，另一端与所述化胶罐连接，所述真空泵与所述化胶罐连接的管道上依次设有止回阀和开关阀。

其中，还包括控制装置，所述控制装置分别与所述滴头温控元件、所述第一流量计、所述第二流量计和所述在线粘度检测设备连接，以实现对温度、流量和粘度的检测控制。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明的脆性胶囊的生产系统通过在配制装置中对胶液进行化制、抽真空与在线粘度检测后，通过输送装置的将胶液均匀、稳定的输入至滴制装置进行冷凝固化成型，最终形成胶囊，以此将整个生产线系统化，使制备工序连接更加连贯紧凑，提高了生产效率，配制装置、输送装置和滴制装置的连接配合，使胶囊在生产过程中无需人为控制，减少了人工操作带来的不良影响，极大的提高了生产自动化程度，保证了产品质量和产品性能稳定，达到了烟用脆性胶囊工业化生产要求。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本发明实施例脆性胶囊的生产系统的结构示意图；

图2是本发明实施例脆性胶囊的生产系统的成型设备的结构示意图；

图3是本发明实施例脆性胶囊的生产系统的输送装置的结构示意图；

图4是本发明实施例脆性胶囊的生产系统的冷凝设备的结构示意图；

图5是本发明实施例脆性胶囊的生产系统的化胶设备和在线粘度检测设备的结构示意图；

图6是本发明实施例脆性胶囊的生产系统的抽真空设备的结构示意图。

图中：1：配制装置；2：输送装置；3：滴制装置；4：内容物源；11：化胶设备；12：抽真空设备；13：在线粘度检测设备；21：储胶罐；22：压力表；23：胶液泵；24：第二流量计；31：冷凝设备；32：成型设备；111：化胶罐；112：热水箱；113：电磁阀；114：上胶泵；115：过滤器；121：真空泵；122：汽水分离器；123：止回阀:；124：开关阀；211：液位传感器；311：制冷机机组；312：循环泵；313：成型柱；314：冷凝液管道；321：滴头；322：切割管；323：滴头加热元件；324：滴头温控元件；325：观察杯；326：第一流量计；327：内容物泵。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1所示，本发明实施例提供的脆性胶囊的生产系统，包括配制装置1，输送装置2和滴制装置3，配制装置1包括化胶设备11、抽真空设备12和在线粘度检测设备13，在线粘度检测设备13与抽真空设备12均与化胶设备11连接，以对在化胶设备11中化制的胶液进行抽真空和粘度检测；输送装置2包括储胶罐21，储胶罐21与化胶设备11连接，以将完成化制、抽真空和粘度检测的胶液进行部分抽取储存；滴制装置3包括冷凝设备31和成型设备32，储胶罐21与成型设备32连接，以将储存的胶液输送至成型设备32，冷凝设备31与成型设备32连接，以为成型设备32输送用于切割胶液成型的冷凝液。

本发明的脆性胶囊的生产系统通过在配制装置中对胶液进行化制、抽真空与在线粘度检测后，通过输送装置的将胶液均匀、稳定的逐渐输入至滴制装置进行冷凝固化成型，最终形成胶囊，以此将整个生产线系统化，使制备工序连接更加连贯紧凑，提高了生产效率，配制装置、输送装置和滴制装置的连接配合，使胶囊在生产过程中无需人为控制，减少了人工操作带来的不良影响，极大的提高了生产自动化程度，保证了产品质量和产品性能稳定，达到了烟用脆性胶囊工业化生产要求。

其中，如图2所示，成型设备32包括滴头321和两根切割管322，滴头321与储胶罐21连接，滴头321上端设有滴头加热元件323，滴头加热元件323中部设有滴头温控元件324，以对滴头加热元件323进行控制；滴头323下方设有观察杯325，切割管322的输入端与冷凝设备31连接，切割管322的输出端相对设置，位于滴头321下方并伸入观察杯325中且朝向滴头321的滴出方向，切割管322上设有检测控制切割管内冷凝液流量的第一流量计326。滴头加热元件为设有两个加热孔的加热方块，加热棒为单头加热棒，两个加热棒插入两个加热孔中，在加热方块的中部开有螺纹孔，滴头温控元件通过螺纹孔与滴头加热元件连接，滴头上设置滴头加热元件与滴头温控元件，能够维持在滴制胶囊的过程中胶液的温度，从而保持胶液的流动性，有助于胶囊成型，避免了滴头因缺少加热保温装置而经常出现的堵塞滴头而无法顺利滴制的问题。两根切割管位于观察杯的左、右两侧，切割管上装有第一流量计控制管道内冷凝液的流量，两根切割管优选为金属软管，可以调节其位置和角度，第一流量计采用不锈钢涡轮流量计或质量流量计，优选为质量流量计。

其中，成型设备32还包括内容物泵327，内容物泵327一端与内容物源4连接，内容物泵327另一端与滴头321连接，以将内容物向滴头321输送。内容物泵将内容物由内容物源导入滴头，保证滴头顺利滴出胶液包裹内容物的胶囊。内容物采用高精度的泵进行循环输入，实现了每粒胶囊内容物的定量精确装载，保证了产品质量的稳定性。

其中，滴头321包括内层、中层和外层，内层与内容物泵327连接，中层与储胶罐21连接，外层设有冷凝液。本发明的滴头为“三层同心滴头体”，滴头的内层为通过内容物泵输出的内容物，中层为通过输送装置的储胶罐输入的胶液，外层为冷凝液层，可有效避免偏心丸的形成，更好地保证了胶囊成品的均匀性，滴头结构简单，易于拆卸，方便清洗和维护，同时也能对滴头的温度要求能进行精确的控制。

其中，如图3所示，储胶罐21与滴头321连接的管道上设有压力表22、胶液泵23和第二流量计24，以检测控制管道内胶液的流量和压力；储胶罐21上设有检测储胶罐21内的胶液液量的液位传感器211。化胶罐中的胶液通过上胶泵将抽完真空和粘度检测合格的胶液经过过滤器后输送至储胶罐中，液位传感器检测到储胶罐中的胶液合适后，上胶泵停止上胶，然后储胶罐中的胶液通过高精度的胶液泵输均匀、稳定的送至滴头，第二流量计和压力表检测控制管道内胶液流量及压力情况，保证管道内胶液流量和压力的稳定，提高了滴制质量。

其中，输送装置位2于加热箱内，加热箱上设有控制加热箱内部温度的温度控制器。输送装置均安装浸没在一个可控温度的加热箱里面，加热介质可以是水浴或者油浴加热，优选油浴加热，以保证胶液在运送过程中的温度，保持胶液顺利流通，不会发生阻滞，也有利于控制胶液的流速流量。

其中，如图4所示，冷凝设备31包括制冷机机组311、循环泵312和成型柱313，成型柱313的上端位于观察杯325的下方，成型柱313的下端与制冷机机组311连接，制冷机机组311与切割管322通过冷凝液管道314连接，循环泵312设置于冷凝液管道314上。循环泵将经过制冷机机组作用产生的冷凝液通过部分冷凝液管道通入切割管中，切割管输出冷凝液切割胶液时，冷凝液流入观察杯和成型柱中，通过成型柱下端的冷凝液管道重新回到制冷机机组内，如此循环往复利用，节省了资源，提高了工作效率，冷凝设备的制冷机机组独立位于成型设备的机身后部，方便生产时冷凝液的更换与冷凝设备的维护。

其中，如图5所示，化胶设备11包括化胶罐111和热水箱112，热水箱112与化胶罐111连接的管道上设有电磁阀113，电磁阀113与在线粘度检测设备13连接，以根据粘度检测结果控制热水箱112向化胶罐111供热水量；化胶罐111上设有上胶泵114，上胶泵114与过滤器115连接，过滤器115与储胶罐21连接，在线粘度检测设备13设置于过滤器115与储胶罐21连接的管道上。在线粘度检测设备不断检测在化胶罐内化制完成的胶液的粘度，并通过控制电磁阀控制热水箱向化胶罐的加水量，以控制生产需要的胶液粘度，达到粘度要求的胶液通过上胶泵由化胶罐中导出，并经过过滤器过滤后输入至储胶罐中。

其中，如图6所示，抽真空设备12包括真空泵121和汽水分离器122，真空泵121一端与汽水分离器122连接，真空泵121另一端与化胶罐111连接，真空泵121与化胶罐111连接的管道上依次设有止回阀123和开关阀124。真空泵与汽水分离器共同作用，汽水分离器将真空泵由化胶罐中抽出的水气分离并排出，完成对化胶罐中的化制完成的胶液抽真空，止回阀防止真空泵从化胶罐中抽出的水气倒流。

其中，还包括控制装置，控制装置分别与滴头温控元件324、第一流量计326、第二流量计24和在线粘度检测设备13连接，以实现对温度、流量和粘度的检测控制。本发明的生产系统的控制装置采用PLC人机界面，实现了对生产烟用脆性胶囊时关键工艺参数如温度、流量和粘度的监测和自动控制，保证了产品质量的稳定性，同时实现了自动上料、自动检测、自动供料、自动输送等自动化生产的过程，使生产过程中各个设备间达到无缝连接的工作模式，方便操作，促进了烟用脆性胶囊规模化与自动化生产进程。

实际生产时，将胶液在化胶罐中一定温度下化制好后，通过抽真空设备抽去真空和通过年度检测设备进行在线粘度检测后，通过上胶泵自动上料进入储胶罐中，储胶罐中的胶液经过胶液泵输出滴头的中层，内容物通过内容泵进入滴头的内层，将胶液、内容物和位于滴头外层的冷凝液经“三层”滴头滴下，由外层冷凝液和中层胶液组成的同心柱流包裹脉冲输出的内容物在下落过程中被切割管喷出的冷凝液均匀切割成“葫芦形”的柱段，柱段受表面张力和内应力的作用而形成球形胶囊，胶囊经冷凝固化、过滤分离后自动排出得到胶囊雏丸，雏丸经定型干燥、晾丸等，最终得到具有一定机械强度的脆性胶囊。

综上所述，本发明的脆性胶囊的生产系统通过在配制装置中对胶液进行化制、抽真空与在线粘度检测后，通过输送装置的将胶液均匀、稳定的逐渐输入至滴制装置进行冷凝固化成型，最终形成胶囊，以此将整个生产线系统化，使制备工序连接更加连贯紧凑，提高了生产效率，配制装置、输送装置和滴制装置的连接配合，使胶囊在生产过程中无需人为控制，减少了人工操作带来的不良影响，极大的提高了生产自动化程度，保证了产品质量和产品性能稳定，达到了烟用脆性胶囊工业化生产要求。

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 (9)

1.一种脆性胶囊的生产系统，其特征在于：包括配制装置，输送装置和滴制装置，所述配制装置包括化胶设备、抽真空设备和在线粘度检测设备，所述在线粘度检测设备与所述抽真空设备均与所述化胶设备连接，以对在所述化胶设备中化制的胶液进行抽真空和粘度检测；所述输送装置包括储胶罐，所述储胶罐与所述化胶设备连接，以将完成化制、抽真空和粘度检测的所述胶液进行部分抽取储存；所述滴制装置包括冷凝设备和成型设备，所述储胶罐与所述成型设备连接，以将储存的所述胶液输送至所述成型设备，所述冷凝设备与所述成型设备连接，以为所述成型设备输送用于切割胶液成型的冷凝液；所述成型设备包括滴头和两根切割管，所述滴头与所述储胶罐连接，所述滴头上端设有滴头加热元件，所述滴头加热元件中部设有滴头温控元件，以对所述滴头加热元件进行控制；所述滴头下方设有观察杯，所述切割管的输入端与所述冷凝设备连接，所述切割管的输出端相对设置，位于所述滴头下方并伸入所述观察杯中且朝向所述滴头的滴出方向，所述切割管上设有检测控制所述切割管内所述冷凝液流量的第一流量计。

2.根据权利要求1所述的脆性胶囊生产系统，其特征在于：所述成型设备还包括内容物泵，所述内容物泵一端与内容物源连接，另一端与所述滴头连接，以将内容物向所述滴头输送。

3.根据权利要求2所述的脆性胶囊生产系统，其特征在于：所述滴头包括内层、中层和外层，所述内层与所述内容物泵连接，所述中层与所述储胶罐连接，所述外层设有冷凝液。

4.根据权利要求3所述的脆性胶囊的生产系统，其特征在于：所述储胶罐与所述滴头连接的管道上设有胶液泵、第二流量计和压力表，以检测控制管道内胶液的流量和压力；所述储胶罐上设有检测所述储胶罐内的胶液液量的液位传感器。

5.根据权利要求4所述的脆性胶囊的生产系统，其特征在于：所述输送装置位于加热箱内，所述加热箱上设有控制所述加热箱内部温度的温度控制器。

6.根据权利要求5所述的脆性胶囊生产系统，其特征在于：所述冷凝设备包括制冷机机组、循环泵和成型柱，所述成型柱的上端位于所述观察杯的下方，所述成型柱的下端与所述制冷机机组连接，所述制冷机机组与所述切割管通过冷凝液管道连接，所述循环泵设置于所述冷凝液管道上。

7.根据权利要求6所述的脆性胶囊生产系统，其特征在于：所述化胶设备包括化胶罐和热水箱，所述热水箱与所述化胶罐连接的管道上设有电磁阀，所述电磁阀与所述在线粘度检测设备连接，以根据粘度检测结果控制所述热水箱向所述化胶罐供热水量；所述化胶罐上设有上胶泵，所述上胶泵与过滤器连接，所述过滤器与所述储胶罐连接，所述在线粘度检测设备设置于所述过滤器与所述储胶罐连接的管道上。

8.根据权利要求7所述的脆性胶囊生产系统，其特征在于：所述抽真空设备包括真空泵和汽水分离器，所述真空泵一端与所述汽水分离器连接，另一端与所述化胶罐连接，所述真空泵与所述化胶罐连接的管道上依次设有止回阀和开关阀。

9.根据权利要求8所述的脆性胶囊生产系统，其特征在于：还包括控制装置，所述控制装置分别与所述滴头温控元件、所述第一流量计、所述第二流量计和所述在线粘度检测设备连接，以实现对温度、流量和粘度的检测控制。

Images