CN106108099A - 一种微波膨胀烟梗综合利用工艺 - Google Patents

Abstract

本发明是一种微波膨胀烟梗综合利用工艺，包括以下步骤：(1)烟梗三级预加热‑微波膨胀处理；（2）风冷：微波膨胀后的烟梗，通过风机吹送向前，经过除尘布袋，对烟梗进行风冷除尘；（3）上述所得膨胀后烟梗进行梗片的成型加工；（4）上述所得膨胀后烟梗进行梗丝的成型加工。本发明的方法使梗芯碳化大幅减少、膨胀均匀、吸收料液能力增强，自然烟香损失较少，枯焦、木质气味减轻，卷烟抽吸品质得到明显提升，并达到烟梗充分利用的效果。

Description

一种微波膨胀烟梗综合利用工艺

技术领域

本发明涉及一种微波膨胀烟梗综合利用工艺，属于烟草加工技术领域。

背景技术

为提升烟梗品质及利用率，行业内开发了多种烟梗处理与应用技术，目前总体研究方向都是向着功能化、形态叶丝化、填充效果提升、卷烟配方掺配比例增加等方面进行。虽然加工处理技术都各具特点，但这些烟梗处理技术的优缺点同样明显。如高温高湿膨胀技术工艺相对简单，处理成本低，但处理强度弱，膨胀率低，与叶丝掺配均匀性差；过热蒸汽膨胀技术虽然提高了烟梗的膨胀率和降低了杂气，但产品呈现颗粒状，与叶丝的掺配均匀性差；重组梗丝物理形态不良，生产成本高。以上技术均不能完全满足烟草行业对提高烟梗使用价值的技术需求，限制了梗丝原料在卷烟产品中的使用比例和范围。

烟梗微波膨胀技术是以微波作为能量源，利用微波的强穿透性和对极性分子的高频振动特性，在极短的时间内在烟梗内部形成一个使水分迅速气化挥发的环境，从而完成烟梗内细胞的同步均匀膨胀，且细胞不破裂，膨胀后的烟梗体积可达到原来的2～3倍甚至更高。在迅速的膨胀过程中，烟梗内部产生一定的化学反应，通过评吸测定，膨胀后的烟梗青杂气、木质气减弱，且具有较明显的烘烤香。但由于烟梗原料水分不均匀性和物理形态的差异，微波膨胀后的烟梗枯焦气息重，且微波膨胀梗分切成丝状时，造碎较大，烟梗利用率低。

发明内容

本发明针对目前微波膨胀烟梗枯焦气息重、丝状成型中造碎大的缺陷，提供一种全新模式的烟梗综合利用集成工艺，提升微波膨胀梗丝叶品质，有效降低卷烟生产成本，缓解烟叶原料压力。

本发明按“烟梗逐级加热预处理”、“微波膨胀及丝状成型”、“逐级压梗技术”、“微波膨胀烟梗造粒技术”、“微波膨胀烟梗粉末重组造粒技术”相结合的工艺方法，通过开发烟梗逐级预加热-微波协同膨胀处理技术，微波膨胀梗多级压梗技术、微波膨胀梗立体分切成型技术、微波膨胀烟梗梗颗粒加工技术，在此基础上，通过对常规梗丝生产线的适应性改造，系统地构建集烟梗预处理、烟梗微波膨胀、烟梗丝状加工、烟梗片状加工、颗粒加工为一体的烟梗综合利用加工工艺流程，形成新型微波膨胀烟梗的加工工艺流程，解决微波膨胀烟梗枯焦气息重的问题，提高制丝过程中产生的细梗、碎梗的利用率。

本发明的一种烟梗综合利用加工工艺包括：烟梗三级预加热-微波协同膨胀处理、风冷、储梗、膨胀烟梗压片预处理、逐级压梗片、梗片增温加料、梗片干燥、梗片制品；膨胀梗增温加料、烟梗理顺、烟梗切片、梗片切丝、梗丝定型干燥、梗丝加香、梗丝制品；微波膨胀烟梗的细梗和短梗收集、润梗加料、储梗、粉碎、加香、颗粒梗制品1；微波膨胀烟梗加工过程中梗沫收集、气流加热、淀粉粘合剂、桥接、加香、颗粒梗制品2。具体步骤如下：

(1) 烟梗三级预加热-微波膨胀处理：将烟梗放入滚筒增温设备中进行烟梗第一次预加热，烟梗增温10～20℃，处理后的烟梗温度为30～40℃，之后放入增温增湿设备（HT）中，用温度120～170℃，对烟梗进行二次预加热处理10～40 分钟，处理后的烟梗温度为40～50℃，水分控制为12％～15％；然后采用饱和蒸汽加热，使经热交换的烟梗从高压释放到常压得到第三次增温和预膨胀，处理后的烟梗温度为70℃～ 80℃，水分控制为13％～16％，烟梗经三次增温处理和预膨胀后；可达到提高和调节烟梗水分的作用，使其组织结构水分分布均匀，之后将烟梗放入微波膨胀设备中，采用带式输送方式、微波频率为915MHZ，向前输送烟梗，使其吸收等量的微波能，膨胀率达200％以上，经微波膨胀后，烟梗的水分控制为6％～ 8％；

（2）风冷：微波膨胀后的烟梗，通过风机吹送向前，经过除尘布袋，对烟梗进行风冷除尘，达到快速降低烟梗表明温度和除去杂质，得膨胀烟梗；

（3）上述所得膨胀后烟梗进行梗片的成型加工：将膨胀烟梗在储柜中自然冷却1～4小时后，烟梗水分为6～8％，将储梗后的膨胀烟梗放入HT装置中增温增湿，之后放入储柜中储梗，之后再次放入HT或加热设备装置中进行烟梗压片前的水分调节，烟梗水分为13～15％，然后经过一级压梗装置进行一级压梗片，梗片厚度0.8～1mm，再经过加热装置对一级压梗片的水分调节为12～15％，再进行二级和三级压梗片，梗片厚度分别为0.6～0.7mm、0.3～0.5 mm，三级压梗之后的梗片进行增温加料处理，随后经过储片、烘焙工序后形成梗片制品；

（4）上述所得膨胀后烟梗进行梗丝的成型加工：将膨胀烟梗在储柜中自然冷却1～4小时后，烟梗水分为6～8％，然后将膨胀烟梗进行增温加料处理，烟梗水分为28～30%，之后在储柜2-9中储梗1～4小时，之后进行烟梗切片，将烟梗切成厚度为0.1～0.5mm的梗片， 梗片再在褚柜中储片时间不底于2小时，调节梗片水分为28%，然后经过切丝设备对梗片进行切丝，宽度为0.7～1.2mm的梗丝，随后梗丝进行干燥，梗丝水分为13～15%，干燥后的梗丝经风选设备除梗沫和加香设备加香后形成梗丝制品，水分为11～12％。

颗粒梗制品1：将收集的细梗和短梗，采用回潮、粉碎、筛分、烘干定型、加香加料处理、加香加料等功能化处理水分调节等工序对微波膨胀梗进行颗粒梗的制备，得到具有一定功能或负载功能的粒径为0.4-1.3mm的颗粒梗制品1；

颗粒梗制品2：将收集的梗沫，通过加热，施加淀粉粘合剂、加香加料处理，得到具有多孔形状的颗粒梗制品2。

本发明的优点在于：

1、采用本发明逐级微波膨胀后的烟梗，梗芯碳化大幅减少、膨胀均匀、吸收料液能力增强，自然烟香损失较少，枯焦、木质气味减轻，卷烟抽吸品质得到明显提升。

2、采用本发明制得的新型梗丝，其物理形态更加接近于烟丝，制丝工序中，造碎现象明显减少，提升了膨胀梗丝的长丝率及得率，因此，可提高梗丝在卷烟中的应用范围和应用比例，达到提升品质、降本增效的目的。

3、采用本发明逐级压梗后形成的成品梗片，其梗片成型性能、后续梗丝产品的加工性能得到了显著的提高。

4、采用本发明对上述加工过程产生短梗、细梗和梗沫进行造粒和重组制成的0.4-1.3mm的颗粒梗，通过加料处理可作为滤嘴添加材料或应用于再造烟叶表面的涂布，达到烟梗充分利用的效果，是一种节约资源的技术创新。

附图说明

图1是烟梗预加热-微波协同膨胀处理工艺平面流程图。

图1中各标号依次表示：1－喂料装置，2－流量计量装置（计量管+计量带），3－筛分振槽，4－增温增湿装置（HT），5－饱和蒸汽热交换设备，6－微波膨胀设备，7－风冷装置。

图2是本发明的新型梗片及烟梗丝状成型加工工艺流程图。

图2中各标号依次表示：2-1－储柜， 2-2－HT或加热装置，2-3－一级压梗装置，2-4－加热装置，2-5－二三级压梗装置，2-6－增温加料装置，2-7－增温增湿（HT）装置，2-8－膨胀梗增温加料装置，2-9－褚柜，2-10－切片设备，2-11－褚柜，12-2－切丝设备，2-13－烘干干燥装置，2-14－风选除杂装置，2-15－加香设备，2-16－成品梗丝。

图3 是本发明的颗粒梗制品1加工工艺流程图。

图3中，3-1－回潮装置，3-2－褚柜，3-3－造粒设备，3-4－风分装置，3-5－加料装置，3-6－褚柜，3-7－烘干干燥装置，3-8－加香装置。

图4 是本发明的颗粒梗制品2加工工艺流程图。

图4中，4-1－流化床，4-2－气流加热装置，4-3－加胶装置，4-4－梗沫重组装置，4-5－风分装置，4-6－多孔颗粒，4-7－烘干干燥装置。

具体实施方式

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。 实施例1：

(1) 烟梗逐级膨胀（如图1所示）：烟梗经喂料装置1和流量计量装置2后，喂料至筛分振槽装置3，除去粉尘、杂质后，放入滚筒增温设备4中进行烟梗第一次增温15℃左右，烟梗温度为35℃，然后烟梗进入增温增湿设备（HT）5中进行烟梗第二次增温，用温度140℃，对烟梗进行预处理10分钟，烟梗增温15℃左右，烟梗经二次加温后，烟梗温度为50℃左右，水分控制为13％左右；之后进入充满饱和蒸汽的热交换设备6中，采用饱和蒸汽加热，使得经热交换的烟梗从高压释放到常压得到预膨胀和第三次增温，预处理后的烟梗温度为75℃左右，水分控制为13％，达到提高及调节烟梗水分及初步膨胀的作用，增温后的烟梗进入微波膨胀设备7进行膨胀；采用带式输送方式、微波频率为915MHZ，向前输送烟梗，使其吸收等量的微波能，膨胀率达200％以上，经微波膨胀后，烟梗的水分控制为6％；通过风冷装置8吹送向前，经过除尘布袋，对烟梗进行风冷除尘，达到快速降低烟梗表面温度和除去杂质的效果。

上述所得膨胀后烟梗进行梗片的成型加工，其工艺流程如图2所示。膨胀烟梗在储柜2-1中自然冷却1小时后，烟梗水分为6％，进入逐级压梗片成型加工工序，在逐级压片工序中，将储梗后的膨胀烟梗放入HT装置2-7中增温增湿，之后放入储柜中储梗，之后再次放入HT或加热设备装置2-2中进行烟梗压片前的水分调节，烟梗水分为13％，将烟梗调节至适宜压梗的水分，然后经过一级压梗装置2-3进行一级压梗，压片之后的梗片厚度0.8mm, 之后再经过加热装置2-4对一级压梗片的水分进行调节后，烟梗水分为12％，通过装置2-5进行二级和三级压梗片，厚度分别为0.6mm、0.3 mm的梗片，三级压梗之后的梗片通过装置2-6进行增温加料处理，随后经过储片、烘焙工序后形成梗片制品。

上述所得膨胀后烟梗进行梗丝的成型加工，其工艺流程如图2所示。将膨胀烟梗在储柜中自然冷却1小时后，烟梗水分为6％，膨胀烟梗经过装置2-8进行增温加料处理，烟梗水分为28%，而后在储柜2-9中储梗1小时，之后经过切片装置2-10进行烟梗切片，将烟梗切成厚度为0.1mm的梗片， 梗片之后再储柜2-11中储片不底于2小时，烟片水分为28%，以调节切片之后的梗片水分，然后经过切丝设备2-12对梗片进行切丝，宽度为0.7mm的梗丝，随后梗丝通过高温高湿隧道和烘丝机定型干燥设备2-13后进行干燥，梗丝水分为13%，干燥后的梗丝经风选设备2-14除梗沫和加香设备2-15加香后形成梗丝制品2-16，水分为11％。成品梗片在松散回潮之后，经过切丝机、定型干燥、加香等梗丝工序后也可制得新型梗丝制品。

在得到梗丝制品的同时，还可收集到细梗和短梗，再通过如图3所示的工艺设备和流程制备得到颗粒梗制品1。即：将收集的短梗、细梗、碎梗放入装置3-1中进行回潮处理，之后放入褚柜3-2中储存，以平衡短梗、细梗、碎梗的水分，随后经过造粒设备3-3，制得0.4mm的颗粒梗制品1。粒径大于1.3mm的，将其进行粉碎处理，经过造粒设备，制得符合规格的梗颗粒制品1。经过多级风分筛分设备3-4后，规格统一的梗颗粒在加料设备3-5中进行加料处理，再放入褚柜3-6中储存，随后经过烘干装置3-7和加香设备3-8，生产出梗颗粒制品1。同样，在得到梗丝制品的同时，还可收集到梗沫，再通过如图4所示的工艺设备和流程制备得到颗粒梗制品2。即：将收集的梗沫经过除杂和硫化床装置4-1，风干冷却之后，将其在气流加热设备4-2中进行加热处理，之后，通过加胶装置4-3对梗沫施加淀粉粘合剂，而后，通过重组桥接装置4-5，对梗沫进行重组造粒，随后，梗沫重组之后得到的梗颗粒经过带有热气流的风分装置4-6和多孔制粒设备4-7后，再在干燥定型装置4-8中进行烘干处理，生产出具有多孔形状的颗粒梗制品2。

实施例2：

(1) 烟梗逐级膨胀（如图1所示）：烟梗经喂料装置1和流量计量装置2后，喂料至筛分振槽装置3，除去粉尘、杂质后，放入滚筒增温设备4中进行烟梗第一次增温10℃左右，烟梗温度为30℃，然后烟梗进入增温增湿设备（HT）5中进行烟梗第二次增温，用温度120℃，对烟梗进行预处理30分钟，烟梗增温10℃左右，烟梗经二次加温后，烟梗温度为40℃，水分控制为14％左右；之后进入充满饱和蒸汽的热交换设备6中，采用饱和蒸汽加热，使得经热交换的烟梗从高压释放到常压得到预膨胀和第三次增温，预处理后的烟梗温度为70℃左右，水分控制为15％，达到提高及调节烟梗水分及初步膨胀的作用，增温后的烟梗进入微波膨胀设备7进行膨胀；采用带式输送方式、微波频率为915MHZ，向前输送烟梗，使其吸收等量的微波能，膨胀率达200％以上，经微波膨胀后，烟梗的水分控制为8％；通过风冷装置8吹送向前，经过除尘布袋，对烟梗进行风冷除尘，达到快速降低烟梗表面温度和除去杂质的效果。

上述所得膨胀后烟梗进行梗片的成型加工，其工艺流程如图2所示。膨胀烟梗在储柜2-1中自然冷却3小时后，烟梗水分为8％，进入逐级压梗片或梗丝成型加工工序，在逐级压片工序中，将储梗后的膨胀烟梗放入HT装置2-7中增温增湿，之后放入储柜中储梗，之后再次放入HT或加热设备装置2-2中进行烟梗压片前的水分调节，烟梗水分为15％，将烟梗调节至适宜压梗的水分，然后经过一级压梗装置2-3进行初级压梗，压片之后的梗片厚度1mm, 之后再经过加热装置2-4对初级压梗片的水分进行调节后，烟梗水分为15％，通过装置2-5进行二级和三级压梗片，厚度分别为0.7 mm、 0.5mm的梗片，三级压梗之后的梗片通过装置2-6进行增温加料处理，随后经过储片、烘焙工序后形成梗片制品。

上述所得膨胀后烟梗进行梗丝的成型加工，其工艺流程如图2所示。膨胀烟梗经过装置2-8进行增温加料处理，烟梗水分为30%，而后在储柜2-9中储梗3小时，之后经过切片装置2-10进行烟梗切片，将烟梗切成厚度为0.5mm的梗片， 梗片之后再储柜2-11中储片不底于2小时，烟片水分为28%，以调节切片之后的梗片水分，然后经过切丝设备2-12对梗片进行切丝，宽度为1.2mm的梗丝，随后梗丝通过高温高湿隧道和烘丝机定型干燥设备2-13后进行干燥，梗丝水分为15%，干燥后的梗丝经风选设备2-14除梗沫和加香设备2-15加香后形成梗丝制品2-16，水分为12％。成品梗片在松散回潮之后，经过切丝机、定型干燥、加香等梗丝工序后也可制得新型梗丝。

在得到新型梗丝的同时，还可收集到细梗和短梗，再通过如图3所示的工艺设备和流程制备得到颗粒梗制品1。即将收集的短梗、细梗、碎梗放入装置3-1中进行回潮处理，之后放入褚柜3-2中储存，以平衡短梗、细梗、碎梗的水分，随后经过造粒设备3-3，制得1.3mm的颗粒梗制品1。粒径大于1.3mm的，将其进行粉碎处理，经过造粒设备，制得符合规格的梗颗粒制品1。经过多级风筛分设备3-4后，规格统一的梗颗粒在加料设备3-5中进行加料处理，再放入褚柜3-6中储存，随后经过烘干装置3-7和加香设备3-8，生产出梗颗粒制品1。同样，在得到新型梗丝的同时，还可收集到梗沫，再通过如图4所示的工艺设备和流程制备得到颗粒梗制品2。即将收集的梗沫经过除杂和硫化床装置4-1，风干冷却之后，将其在气流加热设备4-2中进行加热处理，之后，通过加胶装置4-3对梗沫施加淀粉粘合剂，而后，通过重组桥接装置4-5，对梗沫进行重组造粒，随后，梗沫重组之后得到的梗颗粒经过带有热气流的风分装置4-6和多孔制粒设备4-7后，再在干燥定型装置4-8中进行烘干处理，生产出具有多孔形状的颗粒梗制品2。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种微波膨胀烟梗综合利用工艺，其特征在于按以下步骤进行：

(1) 烟梗三级预加热-微波膨胀处理：将烟梗放入滚筒增温设备中进行烟梗第一次预加热，烟梗增温10～20℃，处理后的烟梗温度为30～40℃，之后放入增温增湿设备（HT）中，用温度120～170℃，对烟梗进行二次预加热处理10～40 分钟，处理后的烟梗温度为40～50℃，水分控制为12％～15％；然后采用饱和蒸汽加热，使经热交换的烟梗从高压释放到常压得到第三次增温和预膨胀，处理后的烟梗温度为70℃～ 80℃，水分控制为13％～16％，烟梗经三次增温处理和预膨胀后；可达到提高和调节烟梗水分的作用，使其组织结构水分分布均匀，之后将烟梗放入微波膨胀设备中，向前输送烟梗，使其吸收等量的微波能，膨胀率达200％以上，经微波膨胀后，烟梗的水分控制为6％～ 8％；

（2）风冷：微波膨胀后的烟梗，通过风机吹送向前，经过除尘布袋，对烟梗进行风冷除尘，达到快速降低烟梗表明温度和除去杂质，得膨胀烟梗；

（3）上述所得膨胀后烟梗进行梗片的成型加工：将膨胀烟梗在储柜中自然冷却1～4小时后，烟梗水分为6～8％，将储梗后的膨胀烟梗放入HT装置中增温增湿，之后放入储柜中储梗，之后再次放入HT或加热设备装置中进行烟梗压片前的水分调节，烟梗水分为13～15％，然后经过一级压梗装置进行一级压梗片，梗片厚度0.8～1mm，再经过加热装置对一级压梗片的水分调节为12～15％，再进行二级和三级压梗片，梗片厚度分别为0.6～0.7mm、0.3～0.5 mm，三级压梗之后的梗片进行增温加料处理，随后再经过储片、烘焙工序后形成梗片制品；

（4）上述所得膨胀后烟梗进行梗丝的成型加工：将膨胀烟梗在储柜中自然冷却1～4小时后，烟梗水分为6～8％，然后将膨胀烟梗进行增温加料处理，烟梗水分为28～30%，之后在储柜2-9中储梗1～4小时，之后进行烟梗切片，将烟梗切成梗片， 梗片再在褚柜中储片不底于2小时，调节梗片水分为28%，然后经过切丝设备对梗片进行切丝，梗丝再进行干燥，梗丝水分为13～15%，干燥后的梗丝经风选设备除梗沫和加香设备加香后形成梗丝制品，水分为11～12％。

2.根据权种要求1所述的微波膨胀烟梗综合利用工艺，其特征在于（1）步骤中所述的将烟梗放入微波膨胀设备中，采用带式输送方式向前输送烟梗，微波频率为915MHZ。

3.根据权种要求1所述的微波膨胀烟梗综合利用工艺，其特征在于（4）步骤中将烟梗切成厚度为0.1～0.5mm的梗片，切丝设备对梗片进行切丝，梗丝的宽度为0.7～1.2mm。

4.根据权种要求1所述的微波膨胀烟梗综合利用工艺，其特征在于将收集的细梗和短梗，采用回潮、粉碎、筛分、烘干定型、加香加料处理、加香加料等功能化处理水分调节等工序对微波膨胀梗进行颗粒梗的制备，得到具有一定功能或负载功能的粒径为0.4-1.3mm的颗粒梗制品1。

5.根据权种要求1所述的微波膨胀烟梗综合利用工艺，其特征在于将收集的梗沫，通过加热，施加淀粉粘合剂、加香加料处理，得到具有多孔形状的颗粒梗制品2。