CN110638084B - 一种低碳环保的烟丝低温膨胀工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低碳环保的烟丝低温膨胀工艺，该工艺包括如下步骤：使烟丝原料吸水，得到湿胀的烟丝；将所述湿胀的烟丝分散至液体介质中并冷冻；取出冷冻后的烟丝进行冷冻干燥；将干燥后的烟丝回潮至所需含水量，得膨胀烟丝。本发明工艺的特点在于：将吸水后的烟丝分散至液体介质中进行冷冻，可以避免含水量较高的烟丝结团，使冷冻后的烟丝呈蓬松分散状态，极大地提高了后续的干燥效率。该制备方法条件温和且环保，易实现工业生产，且由该方法制备得到的膨胀烟丝的填充率可调，分散性好。

Description

一种低碳环保的烟丝低温膨胀工艺

技术领域

本发明属于烟丝生产技术领域，更具体地，涉及一种低碳环保的烟丝低温膨胀工艺。

背景技术

新鲜的烟叶在经过采收、调制、复烤和存放后，其细胞内部会大量失水，从而发生高达约60％的体积收缩。大量的体积收缩将大幅度降低烟丝的填充能力及燃烧性能，同时还会增加烟气中焦油等有害物质的产生量和卷烟中烟丝的单耗。为了改善这一缺陷，提高卷烟品质，目前在卷烟生产制造过程中，主要采用烟丝膨胀技术以尽可能地恢复烟丝的初始体积，提高烟丝的填充能力，降低烟丝单耗。烟丝膨胀技术对卷烟生产商具有重要的经济效益，并且由于填充量的降低也同时降低了烟草对消费者健康的危害，具有重要的社会效益。

现有的烟丝膨胀方法主要可以分为氟利昂膨胀法、烷烃膨胀法、氮气膨胀法以及二氧化碳膨胀法等。其中，氟利昂膨胀法由于存在对臭氧层的破坏作用而被禁用；烷烃膨胀方法中烷烃膨胀介质属于高危险等级的易燃易爆物质，对生产环境和安全防护等级要求很高，并且存在对烟丝成分大量萃取的问题；氮气膨胀方法虽然所使用的膨胀介质环保无污染，但膨胀过程中会造成约800个大气压的超高压，这对生产设备和运行安全都是极大的挑战；二氧化碳膨胀法是国内主流的烟丝膨胀方法，但是二氧化碳膨胀技术损耗大、设备修理和维护费用高，烟丝香气损失较大、枯焦气重、碎丝率高，且因存在大量二氧化碳排放，会造成温室气体污染的问题，不符合社会低碳可持续发展的方向，有被限制使用的风险等等，这些缺点均迫使人们希望对其进行技术更新。

为了解决在烟丝膨胀过程中以二氧化碳作为膨胀介质而存在的生产成本高等一系列问题，水作为一种清洁环保的膨胀介质，近年来也被研究并应用于烟丝膨胀技术中。如中国专利CN 1653968 A公开了一种《以水为介质烟丝膨胀工艺方法》，该方法是在烟丝膨胀过程中以水为介质并采用热风膨胀。水的物理特性和化学特性决定了它是一种在常温、常压状态下，物质状态容易被改变的物质，并且烟丝也较容易吸收水分而使其细胞内外增加含水量，且水对烟丝内的有害物质有一定的溶解性，所以烟丝内部的水在高温气体的作用下，迅速膨胀气化并被高温气体带走，使烟丝产生膨胀。又如，报道的一种HXD膨胀法，即先使烟丝吸水后，再将烟丝放入高达200～400℃的高温循环气体中加热，以使烟丝细胞内产生瞬间高的蒸汽压，从而推动细胞壁扩张，达到烟丝膨胀的效果。以水作为膨胀介质，烟丝膨胀技术的生产成本和设备投入将大大降低，但这种方法中的高温条件将会对烟丝香气香味造成明显的损失并且在气流干燥过程中造碎明显。

为克服以水作为膨胀介质的上述问题，一种以水为膨胀介质的烟丝低温膨胀工艺被提出，如中国专利CN 101919582 B和美国专利US 4271852 A均公开了一种类似的以水作为膨胀介质的烟丝低温膨胀技术路线：烟丝吸水膨胀—冷冻—干燥—调节水分。但上述技术路线中，吸水后的烟丝均直接进行冷冻，该操作存在一个很大的问题，即在烟丝吸水后会变软，由于其大长径比的结构，吸水后的烟丝将呈结团状态。在这种状态下直接对烟丝进行冷冻将得到大块的结团冷冻烟丝，这大大地降低了后续对烟丝进行冷冻干燥的效率，且消耗更多的时间及能量。

因此，为克服上述技术路线中存在的问题和不足，本发明提出了一种利用环保介质水作为膨胀介质的烟丝低温膨胀工艺，并创新性地提出了一种利用液体介质分散冷冻的技术方案，使吸水膨胀后的烟丝可以在单分散的状态下进行冷冻，避免结团，从而得到蓬松分散的冷冻烟丝，极大地提高了后续冷冻干燥的效率。另外，此方法还可以降低或消除现有烟丝膨胀工艺对环境的影响，减轻生产过程中的安全防护压力，达到环保、安全地生产膨胀烟丝的目标，以获得良好的经济和社会效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟丝低温膨胀工艺，以在保证甚至提升膨胀效果的前提下，改善烟丝的分散性，同时降低或消除现有烟丝膨胀工艺对环境的影响，减轻生产过程中的安全防护压力，达到环保、安全地生产膨胀烟丝的目的，改善其经济和社会效益。

本发明所述工艺的基本原理为：通过先使烟丝原料吸水，获得体积膨胀，然后将吸水后的烟丝分散至凝固点比水的凝固点低的液体介质中，并降温使烟丝冷冻，再经冷冻干燥、回潮，从而得到膨胀烟丝。本发明工艺的特点在于：将吸水后的烟丝分散至液体介质中进行冷冻可以避免含水量较高的烟丝结团，使冷冻后的烟丝呈蓬松分散状态，极大地提高了后续冷冻干燥的效率；选用的液体介质凝固点在水的凝固点以下，因此在降温过程中只有含水烟丝中的水被冷冻成固态，而液体介质仍处于一个流动的状态，因此可以方便地将冷冻烟丝和液体介质分离。

根据上述原理，本发明是通过实施如下的技术方案来实现本发明的目的。一种烟丝低温膨胀工艺，其特征在于按如下工艺步骤进行：

(1)使烟丝原料吸水，得到湿胀的烟丝；

(2)将所述湿胀的烟丝分散至液体介质中进行冷冻，所述液体介质的凝固点低于水的凝固点；

(3)将冷冻后的烟丝进行冷冻干燥；

(4)将干燥后的烟丝回潮至所需含水量，得膨胀烟丝。

本发明所述工艺步骤(1)中烟丝原料即为膨胀处理前的烟丝。烟丝原料吸水的过程即为增加烟丝含水量的过程，此过程的条件不受限制，如可常温常压下直接将烟丝置于水中或将水喷洒至烟丝上，自由吸水湿胀，也可在一定温度或一定压力下将烟丝浸渍于水中或将水喷洒至烟丝上进行膨胀。此外，通过控制烟丝原料与水接触的时间或加水量，以控制并调整该湿胀的烟丝中的含水量。所述湿胀的烟丝的含水量可达到该烟丝的饱和吸水量，所述湿胀的烟丝的含水量控制在6％-400％。进一步地，该湿胀的烟丝的含水量包括但不限于例如50％-400％、100％-400％、100％-350％、120％-300％、150％-250％等。

本发明所述工艺中涉及的常温常压条件并不限于一个严格的数值或范围，与所处地点的经纬度或海拔、或所处季节及早晚温度变化等因素有关，多指特定条件下人能感觉的温压，温度范围一般为：25℃+/-20％，压强范围一般为：一个标准大气压+/-20％，但本发明不限于此。

本发明所述工艺中涉及的水的凝固点是指水由液态变成固态即水凝固时的临界温度，但该温度并不限于一个固定的数值或范围，而是与许多因素有关，如压强、是否溶有杂质等。在一个标准大气压下，水的凝固点为0℃，但本发明不限于此。

本发明所述工艺步骤(2)中涉及的液体介质，其凝固点低于水的凝固点。所述液体介质的选择除凝固点特殊要求外，其他条件不受限制，即在将吸水后的烟丝冷冻冻结后，能够保持流动状态的液体化合物均在本发明保护范围内。根据本发明所述工艺的基本原理，所述液体介质只需满足凝固点低于水凝固点的要求，本发明所述工艺的技术方案就可顺利实现，这是所属领域内的技术人员可预测的，因此，本发明没有必要列举所有的凝固点低于水的液体介质来证明此方案的可行性。

进一步地，本发明所述液体介质选自非极性化合物和/或弱极性化合物中的一种或多种。非极性化合物是指本领域技术人员所熟知的偶极矩μ＝0的分子，即原子间以共价键结合，分子里电荷分布均匀，正负电荷中心重合的分子，该类化合物一般不溶或难溶于水；而弱极性化合物是指相对于极性化合物，即偶极矩μ≠0的分子而言，偶极矩相对较小的极性化合物，此类化合物一般微溶于水。

上述两类化合物可选自4-12个碳原子的酯、4-12个碳原子的醚、4-8个碳原子的醇、4-12个碳原子的烷烃、卤原子取代的1-12个碳原子的烷烃、5-12 个碳原子的烯烃、4-10个碳原子的炔烃、运动粘度为0.65-100cSt的硅油、甲基丙基酮、甲苯中的一种或多种。

其中，

优选地，所述4-12个碳原子的酯选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或多种；

优选地，所述4-12个碳原子的醚选自乙醚、二丙醚、丁醚中的一种或多种；

优选地，所述4-8个碳原子的醇选自丁醇、戊醇、己醇中的一种或多种；

优选地，所述4-12个碳原子的烷烃选自戊烷、己烷、庚烷、辛烷中的一种或多种；

优选地，所述卤原子取代的1-12个碳原子的烷烃选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷中的一种或多种；

优选地，所述5-12个碳原子的烯烃选自戊烯、己烯、庚烯中的一种或多种；

优选地，所述4-10个碳原子的炔烃选自丁炔、戊炔、己炔、庚炔、辛炔、壬炔中的一种或多种；

优选地，所述硅油的运动粘度为0.65-20cSt。

本发明所述工艺步骤(2)中的冷冻操作，冷冻温度高于所述液体介质的凝固点温度。也即，在将湿胀的烟丝冷冻冻结后，该液体介质依然呈液态。将吸水后得到的湿胀的烟丝分散并冷冻至凝固点比水的凝固点低的液体介质中时，该湿胀的烟丝不会再进一步吸湿膨胀，而是保持该形态发生冻结。

本发明所述工艺步骤(2)中所涉及的分散并冷冻的方式包括：

将所述湿胀的烟丝分散至常温下的所述液体介质中，再降低温度进行冷冻；

或

将所述湿胀的烟丝分散至已预冷至水凝固点温度以下的所述液体介质中，再进一步降低温度进行冷冻。

所述的分散方式包括搅拌、超声、振动、液流冲击、气流冲击、旋转、翻转容器或其他能使烟丝均匀分散在液体介质中的手段，即能够将烟丝和液体介质均匀混合的所有可行手段。通过上述分散方式，能使所述湿胀的烟丝尽可能的呈单分散的状态冻结在所述液体介质中。需要注意的是，所述的液体介质并非膨胀介质，与膨胀介质的区别在于，膨胀介质是浸入烟丝细胞内部进行膨胀，而所述的液体介质仅与烟丝表面接触，在分散—冷冻过程中发挥两种作用，既可以作为一种分散介质，也可作为一种制冷介质，由于凝固点比水低，因此冷冻烟丝时可提供一种流动的状态，能够方便地将冷冻后的烟丝和液体介质分开。

本发明所述工艺步骤(3)中干燥的方式可选自真空冷冻干燥和常压冷冻干燥中的一种，优选真空冷冻干燥，能更好的保持该烟丝的膨胀状态，避免了烟丝断裂等问题的发生。

此外，本发明所述工艺步骤(4)干燥后的烟丝回潮后的含水量可根据实际情况而定，通常地，膨胀烟丝中的含水量一般在12％-13％。

本发明的有益效果如下：

与现有技术相比，本发明提供的烟丝低温膨胀工艺具有以下优点：

1)生产过程清洁环保，无污染物质排放；

2)生产条件温和，不需超高压等特种设备，生产安全易实施；

3)烟丝膨胀率可调，并且膨胀后烟丝形状规则，易于卷制；

4)烟丝化学物质保持率高，并可根据需要进行设计调节；

5)烟丝的造碎率低，减少烟丝浪费，且烟丝的填充率高；

6)分散冷冻操作可避免吸水后的烟丝结坨，极大地提高了后续干燥效率。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是本发明的工艺流程示意图

图2分别示出实施例1和对比例1的制备方法中，在冷冻后、干燥前的烟丝的形态，其中图2(a)：实施例1，图2(b)：对比例1。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步详细的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

以下结合一些优选地实施例对本发明的技术方案进行说明：

实施例1

膨胀烟丝的低温制备工艺，该工艺包括如下步骤：

取中南海切后烟丝(含水率25％)，向其中均匀加水，使其含水率为300％。另一容器中装有预冷至0℃的乙酸乙酯。将吸水后的烟丝转移至该容器内，并通过适度搅动使其均匀分散在乙酸乙酯中。完成分散后，将乙酸乙酯冷冻至 -15℃，由于乙酸乙酯凝固点较低，此时仍处于流动状态，而其中的含水烟丝即在分散状态下被冻结。将冻结的烟丝从乙酸乙酯中取出，放入真空冷冻干燥机中进行干燥。完全干燥后，将烟丝取出并回潮至含水率为12-13％，则工艺完成，得到膨胀烟丝。得到的膨胀烟丝形状规则、呈蓬松状，且分散性良好。利用填充值测试机测试所得烟丝填充值为7.52cm³/g。

本实施例中，重复上述实验内容而将“乙酸乙酯”换成其它的选自乙酸甲酯或乙酸丁酯等中的一种或多种的4-12个碳原子的酯，并不影响得到的产品的性能。

对比例1

膨胀烟丝的低温制备工艺，该工艺包括如下步骤：

取中南海切后烟丝(含水率25％)，向其中均匀加水，使其含水率为300％。再将吸水后的该烟丝于-15℃温度下冷冻(不置于液体介质中)，得到冻结状态的烟丝。将冻结的烟丝放入真空冷冻干燥机中进行干燥。完全干燥后，将烟丝取出并回潮至含水率为12-13％，则工艺完成，得到膨胀烟丝。得到的膨胀烟丝大多聚集呈结团状，且需要的干燥时间较实施例1明显延长，干燥时间是实施例1干燥时间的3倍左右。利用填充值测试机测试所得烟丝填充值为6.85cm³/g。

上述实施例1和对比例1的制备方法中，在对烟丝冻结后，干燥前的烟丝的形态分别如图2中的a和b所示。从该图中可看出，实施例1中经溶剂分散冻结后的烟丝形态蓬松，分散性好，利于后续的干燥过程，且回潮后得到的膨胀烟丝分散性好；而对比例1中未经溶剂分散冻结的烟丝膨胀程度及分散性均较差，从而不利于后续的干燥过程，且经过后续的干燥、回潮步骤后，得到的膨胀烟丝分散性依然较差。

实施例2

膨胀烟丝的低温制备工艺，该制备方法包括如下步骤：

取红双喜切后烟丝(含水率20％)，向其中均匀加水，使其含水率为200％。另一容器中装有预冷至-5℃的异戊烷。将吸水后的烟丝转移至该容器内，并通过适度搅动使其均匀分散在异戊烷中。完成分散后，将异戊烷冷冻至-30℃，由于异戊烷凝固点较低，此时仍处于流动状态，而其中的含水烟丝即在分散状态下被冻结。将冻结的烟丝从异戊烷中取出，放入真空冷冻干燥机中进行干燥。完全干燥后，将烟丝取出并回潮至12-13％，则工艺完成，得到膨胀烟丝。得到的膨胀烟丝形状规则、呈蓬松状，且分散性良好。利用填充值测试机测试所得烟丝填充值为6.7cm³/g。

本实施例中，重复上述实验内容而将“异戊烷”换成其它的选自己烷、庚烷、辛烷等中的一种或多种的4-12个碳原子的烷烃，不影响得到的产品的性能。

实施例3

膨胀烟丝的低温制备工艺，该工艺包括如下步骤：

取中南海切后烟丝(含水率20％)，向其中均匀加水，使其含水率为100％。另一容器中装有室温下的三氯乙烷。将吸水后的烟丝转移至该容器内，并通过适度搅动使其均匀分散在三氯乙烷中。完成分散后，将三氯乙烷冷冻至 -30℃，由于三氯乙烷凝固点较低，此时仍处于流动状态，而其中的含水烟丝即在分散状态下被冻结。将冻结的烟丝从三氯乙烷中取出，放入真空冷冻干燥机中进行干燥。完全干燥后，将烟丝取出并回潮至12-13％，则工艺完成，得到膨胀烟丝。得到的膨胀烟丝形状规则、呈蓬松状，且分散性良好。利用填充值测试机测试所得烟丝填充值为6.05cm³/g。

本实施例中，重复上述实验内容而将“三氯乙烷”换成其它的选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷等中的一种或多种的卤原子取代的1-12个碳原子的烷烃，不影响得到的产品的性能。

实施例4

膨胀烟丝的低温制备工艺，该工艺包括如下步骤：取红双喜切后烟丝(含水率25％)，向其中均匀加水，使其含水率为250％。另一容器中装有预冷至 -10℃的丁醚。将吸水后的烟丝转移至该容器内，并通过适度搅动使其均匀分散在丁醚中。完成分散后，将丁醚冷冻至-25℃，由于丁醚凝固点较低，此时仍处于流动状态，而其中的含水烟丝即在分散状态下被冻结。将冻结的烟丝从丁醚中取出，放入真空冷冻干燥机中进行干燥。完全干燥后，将烟丝取出并回潮至12-13％，则工艺完成，得到膨胀烟丝。得到的膨胀烟丝形状规则、呈蓬松状，且分散性良好。利用填充值测试机测试所得烟丝填充值为 7.23cm³/g。

本实施例中，重复上述实验内容而将“丁醚”换成其它的选自乙醚、二丙醚等中的一种或多种的4-12个碳原子的醚，不影响得到的产品的性能。

实施例5

膨胀烟丝的低温制备工艺，该工艺包括如下步骤：

取中南海切后烟丝(含水率25％)，向其中均匀加水，使其含水率为130％。另一容器中装有室温下的戊醇。将吸水后的烟丝转移至该容器内，并通过适度搅动使其均匀分散在戊醇中。完成分散后，将戊醇冷冻至-20℃，由于戊醇凝固点较低，此时仍处于流动状态，而其中的含水烟丝即在分散状态下被冻结。将冻结的烟丝从戊醇中取出，放入真空冷冻干燥机中进行干燥。完全干燥后，将烟丝取出并回潮至12-13％，则工艺完成，得到膨胀烟丝。得到的膨胀烟丝形状规则、呈蓬松状，且分散性良好。利用填充值测试机测试所得烟丝填充值为6.3cm³/g。

本实施例中，重复上述实验内容而将“戊醇”换成其它的选自丁醇、己醇等中的一种的4-8个碳原子的醇，不影响得到的产品的性能。

实施例6

膨胀烟丝的低温制备工艺，该工艺包括如下步骤：

取红双喜切后烟丝(含水率5％)，向其中均匀加水，使其含水率为350％。另一容器中装有预冷至-15℃的己烯。将吸水后的烟丝转移至该容器内，并通过适度搅动使其均匀分散在己烯中。完成分散后，将己烯冷冻至-40℃，由于己烯凝固点较低，此时仍处于流动状态，而其中的含水烟丝即在分散状态下被冻结。将冻结的烟丝从己烯中取出，放入真空冷冻干燥机中进行干燥。完全干燥后，将烟丝取出并回潮至12-13％，则工艺完成，得到膨胀烟丝。得到的膨胀烟丝形状规则、呈蓬松状，且分散性良好。利用填充值测试机测试所得烟丝填充值为7.85cm³/g。

本实施例中，重复上述实验内容而将“己烯”换成其它的选自戊烯、庚烯等中的一种或多种的5-12个碳原子的烯烃，不影响得到的产品的性能。

实施例7

膨胀烟丝的低温制备工艺，该工艺包括如下步骤：

取红双喜切后烟丝(含水率23％)，向其中均匀加水，使其含水率为280％。另一容器中装有室温下的己炔。将吸水后的烟丝转移至该容器内，并通过适度搅动使其均匀分散在己炔中。完成分散后，将己炔冷冻至-18℃，由于己炔凝固点较低，此时仍处于流动状态，而其中的含水烟丝即在分散状态下被冻结。将冻结的烟丝从己炔中取出，放入真空冷冻干燥机中进行干燥。完全干燥后，将烟丝取出并回潮至12-13％，则工艺完成，得到膨胀烟丝。得到的膨胀烟丝形状规则、呈蓬松状，且分散性良好。利用填充值测试机测试所得烟丝填充值为7.32cm³/g。

本实施例中，重复上述实验内容而将“己炔”换成其它的选自丁炔、戊炔、庚炔、辛炔、壬炔等中的一种或多种的4-10个碳原子的炔烃，不影响得到的产品的性能。

实施例8

膨胀烟丝的低温制备工艺，该工艺包括如下步骤：

取红双喜切后烟丝(含水率25％)，向其中均匀加水，使其含水率为400％。另一容器中装有预冷至-10℃的运动粘度为0.65cSt的硅油。将吸水后的烟丝转移至该容器内，并通过适度搅动使其均匀分散在硅油中。完成分散后，将硅油冷冻至-30℃，由于硅油凝固点较低，此时仍处于流动状态，而其中的含水烟丝即在分散状态下被冻结。将冻结的烟丝从硅油中取出，放入真空冷冻干燥机中进行干燥。完全干燥后，将烟丝取出并回潮至12-13％，则工艺完成，得到膨胀烟丝。得到的膨胀烟丝形状规则、呈蓬松状，且分散性良好。利用填充值测试机测试所得烟丝填充值为8.23cm³/g。

实施例9

膨胀烟丝的低温制备工艺，该工艺包括如下步骤：

取红双喜切后烟丝(含水率22％)，向其中均匀加水，使其含水率为50％。另一容器中装有室温下的运动粘度为20cSt的硅油。将吸水后的烟丝转移至该容器内，并通过适度搅动使其均匀分散在硅油中。完成分散后，将硅油冷冻至-15℃，由于硅油凝固点较低，此时仍处于流动状态，而其中的含水烟丝即在分散状态下被冻结。将冻结的烟丝从硅油中取出，放入真空冷冻干燥机中进行干燥。完全干燥后，将烟丝取出并回潮至12-13％，则工艺完成，得到膨胀烟丝。得到的膨胀烟丝形状规则、呈蓬松状，且分散性良好。利用填充值测试机测试所得烟丝填充值为5.8cm³/g。

实施例10

膨胀烟丝的低温制备工艺，该工艺包括如下步骤：

取红双喜切后烟丝(含水率22％)，向其中均匀加水，使其含水率为220％。另一容器中装有预冷至-8℃的甲基丙基酮。将吸水后的烟丝转移至该容器内，并通过适度搅动使其均匀分散在甲基丙基酮中。完成分散后，将甲基乙基酮冷冻至-23℃，由于甲基乙基酮凝固点较低，此时仍处于流动状态，而其中的含水烟丝即在分散状态下被冻结。将冻结的烟丝从甲基丙基酮中取出，放入真空冷冻干燥机中进行干燥。完全干燥后，将烟丝取出并回潮至12-13％，则工艺完成，得到膨胀烟丝。得到的膨胀烟丝形状规则、呈蓬松状，且分散性良好。利用填充值测试机测试所得烟丝填充值为7.03cm³/g。

实施例11

膨胀烟丝的低温制备工艺，该工艺包括如下步骤：

取红双喜切后烟丝(含水率22％)，向其中均匀加水，使其含水率为80％。另一容器中装有预冷至-15℃的甲苯。将吸水后的烟丝转移至该容器内，并通过适度搅动使其均匀分散在甲苯中。完成分散后，将甲苯冷冻至-25℃，由于甲苯凝固点较低，此时仍处于流动状态，而其中的含水烟丝即在分散状态下被冻结。将冻结的烟丝从甲苯中取出，放入真空冷冻干燥机中进行干燥。完全干燥后，将烟丝取出并回潮至12-13％，则工艺完成，得到膨胀烟丝。得到的膨胀烟丝形状规则、呈蓬松状，且分散性良好。利用填充值测试机测试所得烟丝填充值为6.0cm³/g。

实施例12

膨胀烟丝的低温制备工艺，该工艺包括如下步骤：

取红双喜切后烟丝(含水率19％)，向其中均匀加水，使其含水率为180％。另一容器中装有预冷至-18℃的甲苯和二氯甲烷混合溶剂。将吸水后的烟丝转移至该容器内，并通过适度搅动使其均匀分散在混合溶剂中。完成分散后，将混合溶剂冷冻至-25℃，由于混合溶剂凝固点较低，此时仍处于流动状态，而其中的含水烟丝即在分散状态下被冻结。将冻结的烟丝从混合溶剂中取出，放入真空冷冻干燥机中进行干燥。完全干燥后，将烟丝取出并回潮至12-13％，则工艺完成，得到膨胀烟丝。得到的膨胀烟丝形状规则、呈蓬松状，且分散性良好。利用填充值测试机测试所得烟丝填充值为6.6cm³/g。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种低碳环保的烟丝低温膨胀工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：

(1)使烟丝原料吸水，得到湿胀的烟丝；

(2)将所述湿胀的烟丝分散至液体介质中进行冷冻，所述液体介质的凝固点低于水的凝固点，所述冷冻的温度高于所述液体介质的凝固点温度，所述液体介质选自非极性化合物和/或弱极性化合物中的一种或多种；

(3)将冷冻后的烟丝进行冷冻干燥；

(4)将干燥后的烟丝回潮至所需含水量，得膨胀烟丝。

2.根据权利要求1所述的一种低碳环保的烟丝低温膨胀工艺，其特征在于，所述液体介质选自4-12个碳原子的酯、4-12个碳原子的醚、4-8个碳原子的醇、4-12个碳原子的烷烃、卤原子取代的1-12个碳原子的烷烃、5-12个碳原子的烯烃、4-10个碳原子的炔烃、硅油、甲基丙基酮、甲苯中的一种或多种；其中，所述硅油的运动粘度选自0.65-100cSt。

3.根据权利要求2所述的一种低碳环保的烟丝低温膨胀工艺，其特征在于，所述4-12个碳原子的酯选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或多种；

所述4-12个碳原子的醚选自乙醚、二丙醚、丁醚中的一种或多种；

所述4-8个碳原子的醇选自丁醇、戊醇、己醇中的一种或多种；

所述4-12个碳原子的烷烃选自戊烷、己烷、庚烷、辛烷中的一种或多种；

所述卤原子取代的1-12个碳原子的烷烃选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷中的一种或多种；

所述5-12个碳原子的烯烃选自戊烯、己烯、庚烯中的一种或多种；

所述4-10个碳原子的炔烃选自丁炔、戊炔、己炔、庚炔、辛炔、壬炔中的一种或多种；

所述硅油的运动粘度为0.65-20cSt。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种低碳环保的烟丝低温膨胀工艺，其特征在于，所述步骤(2)中分散并冷冻的方式为：

将所述湿胀的烟丝分散至常温下的所述液体介质中，再降低温度进行冷冻；

或

将所述湿胀的烟丝分散至已预冷至水凝固点温度以下的所述液体介质中，再进一步降低温度进行冷冻。

5.根据权利要求4所述的一种低碳环保的烟丝低温膨胀工艺，其特征在于，所述步骤(3)中冷冻干燥的方式选自真空冷冻干燥和常压冷冻干燥中的一种。

6.根据权利要求4所述的一种低碳环保的烟丝低温膨胀工艺，其特征在于，所述步骤(1)中湿胀的烟丝的含水量为6％-400％。

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