CN1081338A - 烟草再加工的改进 - Google Patents

Abstract

烟草再加工拉延设备包括一个挤压机、拉延装 置，如一个或多个拉延鼓，和为了从拉延装置除去过 量水分的装置，如刮削装置或擦拭装置。该拉延装置 可以有与之相连的输送去除的过量水分离开的输送 装置，也可以选择水分接收装置。

Description

本发明申请的主题涉及烟草再加工。

对于使用颗粒状烟草作为烟叶的生产已有了许多再先的建议。根据这些建议，其颗粒烟草是来自于烟制品生产过程，如香烟生产过程中的废料，或者可以通过将烟叶或烟梗碾碎而获得。由这些颗粒材料生产的材料，可制成平的薄膜状或薄片状、棒状、细丝状或空心圆筒状。这些材料的生产过程通常叫做烟草再加工过程。

利用再加工的烟草生产能作为烟制品的材料的工艺已被提出。这样，假如该材料被生产成开式微孔结构的（open    cell）的棒，譬如直径为8mm，它就被认为是与香烟或雪茄烟相似的能抽吸的烟草制品。更普遍的认为经切片和切丝后，烟草再加工的产品可用作普通的香烟制品的碎填料组成物。再加工烟草材料，条状或片状，另一个用途是作为烟制品的外包材料。

已经提出过，掺杂在由再加工方法生产的烟草中的附加成分是水;粘结剂，例如果胶、淀粉、茁霉多糖、纤维素粘合剂;填料，保湿剂;膨胀剂;加固剂和香料。

本申请人先前提出的延展工艺，公开于英国专利NO.2，201，081        B和2，201，080        B的说明书中。该工艺包括，将加有水的粒状烟草、淀粉和粘合剂的混合物喂入挤压机，产生一个片状压出物，其挤压是在这样一种情况下进行的，即压出物的横断面积要比挤压机压模出口处的横断面大。这些专利说明书中的描述在此引作参考。

经受拉延过程的任何挤出物，应当包括能使挤出物可以在塑性状态下拉延的材料，该挤出物应有一定的塑性和弹性。

如上所述，具有拉延步骤的烟草再加工方法常常利用拉延装置，该装置包括设有冷却和循环装置的拉延鼓。在该拉延装置中水冷和循环装置的存在导致压出物冷却和由于收缩接着进行的拉延，保持在压出物中的一些水份将冷凝结在拉延装置的表面上。也有可能发生大气中的湿气凝结在拉延装置的表面，这样在拉延装置中产生了过量的水份。

另一方面，甚至于在拉延步骤没有冷却装置时，周围的空气仍然可能凝结在拉延装置的表面上。

这样的过量水份能够向后转移到压出物的表面上，并且当压出物用切刀切碎和然后加工成颗粒材料时，可能会引起阻塞问题。薄片材料在那里被挤压成形并且由冷却的拉延鼓进行拉延，过量水份特别倾向于向鼓上的薄片材料的边缘发展。该薄片材料的边缘能够保持过量的水份，于是变得比薄片的其于部分更湿。用于拉延薄片材料的切刀相应于薄片边缘的那部分切刀容易阻塞。本发明试图克服这些问题。

本发明的一个目的是提供一种具有压出物的拉延步骤的烟草薄片的再加工方法和其设备，该设备具有去除在拉延时产生的过量水份的装置。

本发明提供了一种烟草再加工方法，其中含有烟草的压出物由一个挤压机模具挤压出，该挤压物在塑性状态下被拉延使其厚度减小。拉延步骤包括该压出物绕拉延装置通过，以及在拉延装置中的过量水份，在拉延完成的同时，从拉延装置中去除。

本发明进一步提供了烟草再加工拉延设备。该设备包括一个能挤压含有烟草材料的挤压机，用于含有烟草的材料在塑性状态下拉延的拉延装置，以及用于从拉延装置去除过量水份的装置。

虽然本发明适用于挤压含有烟草的挤出物的绞合束，但含烟草的材料最好是薄片材料。

最佳的拉延装置包括一个或多个拉延鼓。该鼓合适的表面是平的和光滑的，以便阻止烟草压出物材料的小颗粒沉集在拉延鼓的表面上的凹陷处，比如，可能出现在具有刻纹表面的一个鼓或多个鼓上。

最好的拉延装置包括一个大直径的第一拉延鼓。该第一拉延鼓应与一个大直径的第二拉延鼓相配。该第一与第二拉延鼓由共同的驱动装置以共同的线速度驱动。线速度适宜的范围是10～100m/min，最好是大约30m/min。最好是压出物围绕圆柱形拉延装置有一个高度卷缠。

最佳的拉延鼓装有刮削装置，以便去除过量水份。刮削装置包括基本上沿着夹持装置，如一个金属杆，的长度而固定的柔性材料条，该柔性材料可以是塑性材料。该夹持装置相对于拉延鼓固定。

柔性材料最好是弯曲成凹形，并且相对于拉延鼓布置，以便除去拉延鼓表面的水份。合适的柔性材料是在拉延鼓的运动方向和相对的方向弯曲。

这种用于去除过量水份的另一种装置包括擦拭装置，该装置可以从鼓表面擦净和/或吸收水份。

最好具有输送装置，以便输送去除的过量水份离开鼓的表面。

例如，与第一个拉延鼓连接的刊削装置的夹持装置布置成该夹持装置的轴倾斜于与第一鼓的轴平行的轴线一个角度，这样便于引导和输送过量水份朝着拉延零件后方离开该拉延鼓。

例如，与拉延鼓中的一个连接的刮削装置可以具有水份接受装置，该接受装置也有一轴线以一个角度倾斜于与所述鼓的轴平行的轴线。这样便于引导和输送过量水份朝着拉延零件后方离开该拉延鼓。

最好是压出物由挤压机模具口出来后，先通过一个小直径的辊再延至第一拉延鼓，该辊可以是空转辊。

最好该拉延装置具有水冷却和循环装置，第一和第二拉延鼓适合的尺寸是由所要求的压出物需要的冷却温度来确定。拉延鼓的尺寸越小，需要的“卷缠”度越大。

挤出物和第一拉延鼓表面合宜的接触至少为该拉延鼓圆周的55%以上至约90%。更好至少60%的鼓圆周由压出物接触，再好至少65%以及最好甚至为至少70%的鼓圆周与压出物接触。压出物和第二鼓表面的接触程度最好是该鼓的圆周的45%以上约到90%。压出物与其中一个拉延鼓表面的接触可以比同另一个的表面接触要小，特别是当压出物与另一个拉延鼓表面的接触度较高时，如大于75%。

所说的鼓表面的接触是指轴向横断面方向鼓圆周的接触。换句话说，与一个鼓或多个拉延鼓表面的接触是指压出物对拉延鼓的卷缠。

最佳的拉延鼓的尺寸是直径为30～90cm。

为了更好的理解和实施本发明，将参照附图，加以说明。

图1示出了按照本发明的烟草再加工拉延装置;

图2和图3示出了按照本发明的放大的两个刮削装置。

图1示出了烟草再加工拉延装置1，该装置包括一个挤压机2，如一个双螺旋挤压机。该挤压机2包括一个挤压筒3和一个挤压机模4。如英国专利NO        2，201，081        B说明书中所述，将细粒烟草、淀粉和纤维素粘合剂由喂入料斗5直接喂入挤压筒3。水从水源6经喂入管路7喂入挤压筒3。挤压机中水的加入量为未经干燥的切碎挤压物重量（按湿重）的5%～20%。保湿剂、增塑剂和/或糖也可以由贮源6′经喂入管路7′或者由喂入料斗5喂入挤压机筒3。

套筒3具有加热装置（未图示），通过该加热装置的工作，可以沿筒3保持所需的温度分布。适宜的筒体温度范围是入口端最低25°，出口端最高为135℃。例如，筒体温度可以是入口端保持在40℃，出口端升至95℃。

挤压机中的压力必须保持足够高的值，以便保证其中的水始终是液态。适宜的压力范围是500磅/平方英时（3400kpa）到2000磅/平方英时（13600kpa）。

在这样的温度和压力下，烟草组份中的淀粉在挤压机2中形成胶状。

在筒3的出口端装有一个挤压模4，该模4有一个水平缝状结构的出口孔。当压出物8从模4中流出时，在压出物8中的一些水闪蒸成水蒸汽，结果使压出物8的横断面积变得大于模4出口孔的横断面。这样给压出物8提供了一个基本上是闭式微孔内部结构。应注意，压出物的多孔结构也可以是开式微孔结构。无论哪种多孔结构都使压出物表现出塑性。

已经发现，挤压机模4标准的温度大约为130℃。

然后，薄片形压出物通过一个空转的小直径辊9和包绕拉延装置12的两个大直径的拉延鼓10和11。拉延鼓10和11的直径大约为60cm，并且以一个共同的约30m/min的线速度驱动。鼓10沿图示顺时针方向驱动，鼓11沿逆时针方向驱动。每一个鼓10和11的表面都是光滑的，鼓的表面是不锈钢的。冷却水，单一的或具有其它冷却添加剂，如乙二醇，通过一个抽水装置（未图示）经鼓10和11循环。经冷却的鼓10和11的表面温度保持在0～11℃范围内，通常约小于8度。

鼓10和11设置成纵轴相互平行。它们的纵轴最好是水平的。鼓10在它的上部区域设置了刮削装置20，它被放大的表示在图2中、该刮削装置包括一条弯曲成凹形的塑性材料21，该塑性材料21固定在由金属棒22和固定条23组成的夹持装置上。金属棒22的纵向轴是向上倾斜于与鼓10的轴线平线的延伸线。鼓11具有另一个刮削装置30，它被放大表示在图3中，该刮削装置包括一条弯曲成凹形的塑性材料31。该塑性材料固定在夹持装置和水份接受装置33的一边，水份接受装置33包括一个半球形托盘。该半球形托盘的纵向轴线也是向上倾斜于鼓11的轴线平行的延伸线。设置刮削装置和输送装置是为了从拉延装置除去过量水份。当然拉延鼓10、11的轴也可以不是水平的，该夹持装置也不必一定是与平行于这些轴线的延长线成一角度。利用保持装置的倾斜，或者刮削装置自身的倾斜，就足以形成了用于从该拉延装置输送过量水份的输送装置。

在操作过程中，集中在鼓10、11的表面的过量水份由刮削装置20、30刮掉并提升离开鼓的表面，并利用输送装置22、23沿着一个向下倾斜的通道引导使之远离鼓表面。从鼓10、11的表面减少或去除水份就减少和实际上阻止由于过分潮湿的薄片造成的刀具的堵塞或阻止薄片边缘对刀具的堵塞。

鼓11位于鼓10上方，鼓11的定位是这样的，当压出物8通过鼓10到鼓11时，该压出物至少与鼓10的圆周面的60%相接触，从而提供了压出物相对于鼓10的高度卷缠。与鼓10圆周面的接触可以为70%或者甚至为75%。压出物8经鼓11送到喂入传送装置14的横向皮带13上。喂入传送装置14相对于鼓11的安装角度为能使压出物8与鼓11圆周面的接触至少为45%。压出物8绕鼓11的卷缠度可以大于鼓圆周面的50%或大于55%。

已经证明，上面提出的绕冷却鼓的卷缠度是以获得压出物8所需要的冷却。正如当压出物8收缩和延伸时，其自身能够呈现可塑性，压出物8卷绕于光滑的拉延鼓10、11上，且靠它与鼓10、11表面间的摩擦接触来驱动。这样在挤压模4的出口处将压出物拉开的捏持辊可以被取消。从而避免了使用捏持辊产生的挤压力，使压出物可以保持其多孔的结构。

意外的是，该压出物8可被成功地驱使离开挤压模4的出口，而无需在鼓的表面提供临时性的保持压出物位于该表面的装置，例如这种装置可以是带滚花表面的鼓。这种布置的缺点是烟草材料的颗粒可能被夹留在滚花鼓的表面，使得鼓的清洁很困难。去除这种鼓表面的过量的湿气也很困难。聚集的材料将会变质。附着在再加工薄片上的颗粒将很大程度上地影响挤压出的烟草材料，当其用于烟草制品，如香烟，的味觉特性。进一步的，当保持颗粒薄片的厚度是至关重要时，鼓表面上的材料粘附于压出物8上，这是非常不期望有的。这些粘附材料将在切断式序中污染刀具。

压出物通过喂入皮带13的下游端及在切断机15被切成再加工片材的长条。然后被切割的片材通过一个多刀的、旋转的圆筒16之间，被切割的片材被切成例如40mm长的分散的丝。切断机15的刀片间的间距为0.7mm，再加工烟草片材厚度正常情况是1mm。

散状的丝被堆放于传送装置17上，输送到货车18。这一冷却步骤可以使产品基本上冷却至环境温度。然后在下一步的加工工序中，细丝作为颗粒烟草材料填充物喂入香烟加工机器的烟筒内。

压出物8进入切断机时的含水量一般约为14%，经常约为12%。

已经证明，环境温度将进一步影响压出物的冷却和水份损失，在较低的薄片含水量，即低于10%时，薄片将不能很好的缠绕冷却拉延鼓，这是由于压出物可塑性的降低。

Claims (18)

1、烟草再加工拉延设备，包括一个能挤压含烟草材料的挤压机，用于对含烟草材料在塑性状态下进行拉延的拉延装置、以及为了从拉延装置除去过量水份的装置。

2、根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该拉延装置包括一个或多个拉延鼓。

3、根据权利要求2所述的设备，其特征在于，拉延鼓的表面是平的和光滑的。

4、根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，拉延鼓具有去除过量水份的刮削装置。

5、根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述的刮削装置包括柔性材料。

6、根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，所述的刮削装置还包括夹持装置。

7、根据权利要求5或6所述的设备，其特征在于，柔性材料基本上沿着夹持装置的长度固定。

8、根据权利要求5至7中任意一项所述的设备，其特征在于，柔性材料是弯曲成凹形的，并且相对于一个或多个拉延鼓安装以便从鼓的表面提取水份。

9、根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，用于去除水份的装置包括擦拭装置，以便从拉延鼓表面擦去或吸收水份。

10、根据权利要求2至9中任一项所述的设备，其特征在于，输送装置输送除去的过量水份离开拉延鼓。

11、根据从属于权利要求6的权利要求10所述的设置，其特征在于，所说的刮削装置的夹持装置设置为该夹持装置的轴线倾斜于与第一鼓的轴线平行的轴线一个角度。

12、根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述的刮削装置具有一个与之相连的水份接受装置，该水份接受装置具有一轴线，该轴线以一角度倾斜于相应鼓的轴的平行轴线。

13、根据前面的任一项权利要求所述的设备，其特征在于，拉延装置具有水冷却和循环装置。

14、根据权利要求2至13中任一项权利要求所述的设备，其特征在于，压出物绕圆柱形拉延鼓有一个高度卷缠。

15、一种烟草再加工方法，其特征在于含有烟草的压出物由一个挤压机模压挤，该压出物在塑性状态下被拉延以减小其厚度，该拉延步骤包括压出物绕拉延装置通过，以及在拉延装置中过多的水份在拉延完成的同时从拉延装置中去除。

16、根据权利要求15所述的烟草再加工方法，其特征在于，含烟草材料是片状材料。

17、烟草再加工拉延设备基本上参照上面说明的附图1、2和3。

18、烟草再加工方法基本上参照上面说明的附图1、2和3。

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