CN112137153A - 一种hnb叶丝雾化剂加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及加热不燃烧卷烟技术领域，尤其涉及一种HNB叶丝雾化剂加工工艺。其包括以下步骤：叶丝预处理：用饱和碳酸氢盐溶液对叶丝进行喷涂或浸渍处理；雾化剂预处理：选用含有丙三醇的雾化剂，将葡萄糖酸内酯加入到雾化剂中混合均匀，得到改性雾化剂；加料：于预处理后的叶丝喷涂改性雾化剂；干燥：对完成加料后的叶丝进行干燥，完成加工。本申请实现了传统叶丝油性雾化剂的大比例施加，同时没有改变叶丝的外观形态，保持叶丝自然状态感官质量品质，卷烟感官质量明显提升，有效提高了HNB卷烟核心质量。
Description
技术领域
本发明涉及加热不燃烧卷烟技术领域，尤其涉及一种HNB叶丝雾化剂加工工艺。
背景技术
HNB（加热不燃烧）卷烟作为烟草制品的一个新品类，近年来发展迅猛，代表了未来卷烟制品的一种发展趋势。作为一种全新的卷烟品类，其抽吸过程的加热方式与传统卷烟存在巨大差异，对卷烟发烟段物料的特性要求也截然不同，由于发烟段物料通过加热而不燃烧，物料中需要添加大比例的雾化剂（主要成分为丙三醇），施加比例达到20%以上，在加热过程中产生烟气。
丙三醇为油性物质，传统叶丝难以吸收，因此目前采用的主要手段是把烟叶、烟梗等物质进行粉碎，成为50μm左右的颗粒状，增加烟草物料的吸收面积，以达到增加雾化剂吸收量的目的，比如公开号为CN108208917A的专利文件公开的这样一种新型烟草制品专用薄片的制备方法，包括如下步骤：1)将烟叶粉碎成为烟粉；2)将烟粉与水在均质反应釜中进行充分混合；3)称取外加纤维，采用盘磨打浆，再经过均质泵分散后加入均质反应釜中与步骤2)中物料混合均匀；4)称取雾化剂，加入均质反应釜与步骤3)中物料混合均匀；5)称取胶黏剂，并配制成为2％浓度的溶液：6)将步骤5)中配制好的溶液加入均质反应釜与步骤4)中物料混合均匀；7)将步骤6)中混合好的物料采用真空干燥设备进行脱水；8)将步骤7)中脱水后的物料采用辊压机成型，经过干燥、切丝，制备成加热不燃烧烟草制品。
这种方法中，由于烟草物料被完全粉碎，需要通过辊压法、湿法薄片、干法薄片等加工技术从新制成含有大量雾化剂的再造烟叶，通过切丝，制成HNB卷烟需求的丝状物料。其性质在外观状态、物理形态等方面与传统叶丝存在较大差异，同时由于加工过程大量的工艺处理以及粘合剂的添加，其在燃烧过程中产生大量的非烟草气息，降低了HNB卷烟的抽吸品质。
发明内容
本发明要解决上述问题，提供一种HNB叶丝雾化剂加工工艺。
本发明解决问题的技术方案是，提供一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，包括以下步骤：
a.叶丝预处理：用饱和碳酸氢盐溶液对叶丝进行喷涂或浸渍处理；
b.雾化剂预处理：选用含有丙三醇的雾化剂，将葡萄糖酸内酯加入到雾化剂中混合均匀，得到改性雾化剂；
c.加料：于预处理后的叶丝喷涂改性雾化剂；
d.干燥：对完成加料后的叶丝进行干燥，完成加工。
本申请中，首先通过饱和碳酸氢溶液对叶丝进行处理，一方面，饱和碳酸氢盐溶液为碱性，能够轻微腐蚀叶丝，提高叶丝孔隙大小，帮助后续雾化剂进入叶丝中；另一方面饱和碳酸氢盐溶液的粘度小，相比于具有较大粘度的雾化剂，饱和碳酸氢盐溶液能更快渗透至叶丝内。然后以葡萄糖酸内酯改性的雾化剂对叶丝进行处理，一方面能够降低雾化剂的粘度，使得雾化剂更好地被叶丝吸收；另一方面，由于叶丝中通常含有钙元素，而葡萄糖酸内酯能够与钙离子发生交联反应，这就使得雾化剂能够通过饱和碳酸氢盐腐蚀的孔隙、进入叶丝内、并通过葡萄糖酸内酯牢牢地结合在叶丝上，提高叶丝对雾化剂的吸收率。此外，残留在叶丝上的碳酸氢盐还能够与葡萄糖酸内酯反应生产二氧化碳和葡萄糖酸盐，二氧化碳从叶丝内部逸出的过程中能够进一步增大孔隙，帮助雾化剂进入，同时，葡萄糖酸盐作为一种有机酸碱金属残留在叶丝中，能够有效降低烟气焦油。
由于需要保留碳酸氢盐为后续与葡萄糖酸内酯的反应做基础，作为本发明的优选，步骤a中，完成预处理的叶丝以30~40℃的热风烘干至含水率为8~12%后再进行步骤c。
作为本发明的优选，步骤a中，所述碳酸氢盐选用碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种。
作为本发明的优选，步骤a中，叶丝预处理时间为3~5h。
作为本发明的优选，步骤a中，将完成烘干的叶丝铺设于高频磁力振槽中、铺料厚度4~6mm，于130~150V电压下振动5~10min。
作为本发明的优选，步骤c中包括一次立式加料，一次立式加料中，改性雾化剂采用空压气引喷，引喷空气压力0.25~0.30mpa，改性雾化剂的喷涂方向与叶丝的运动方向呈65~75°，改性雾化剂和叶丝的混合质量比为（15~25）：100。
作为本发明的优选，步骤c中还包括二次卧式加料，二次卧式加料中，改性雾化剂和叶丝的混合质量比为（1~5）：100。
作为本发明的优选，步骤d中，采用120~150℃的热风进行干燥。
作为本发明的优选，步骤b中，所述雾化剂由丙三醇和浓度为70%的乙醇以（8~10）：1的质量比混合而成。
作为本发明的优选，步骤b中，葡萄糖酸内酯与丙三醇的混合质量比为（1~2）：10。
本发明的有益效果：
本申请实现了传统叶丝油性雾化剂的大比例施加，按上述工艺加工的HNB卷烟发烟段物料没有改变外观形态，与传统的卷烟的叶丝基本保持一致，没有大量粘合材料的施加，保持叶丝自然状态感官质量品质，在加热过程中没有大量非烟草气息产生，对比采用薄片加工工艺制造的HNB发烟段物料，卷烟感官质量明显提升，有效提高了HNB卷烟核心质量。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施方式，并对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，包括以下步骤：
a.叶丝预处理：在常温环境中，将叶丝浸渍在饱和碳酸氢钠溶液中，在搅拌条件下浸渍4h。然后将叶丝送入热风干燥设备中，以35℃的热风烘干至含水率为10%。将完成烘干的叶丝通过定量喂料，均匀进入高频磁力振槽中，通过小幅高频震动，对叶丝进行均匀摊薄，高频磁力振槽分为三级，三级振槽高度逐级下降。高频振槽调节控制电压为140V，叶丝铺料厚度5mm。
b.雾化剂预处理：按照质量份，将9份丙三醇和1份浓度为70%的乙醇、通过充分混合均匀混合配置成雾化剂，对比纯甘油20℃条件1430mPa·s，得到的甘油乙醇混合态的雾化剂粘度值降低至120 mPa·s左右，有利于甘油施加过程的雾化状态，保证加料的均匀性。
然后将1.5份葡萄糖酸内酯加入丙三醇中，搅拌均匀得到改性雾化剂。
c.加料：包括一次立式加料和二次卧式加料，一次立式加料的设备的顶部进口和步骤a中的高频磁力振槽的出口连通，底部出口和二次卧式加料设备的进口连通。
上述高频磁力振槽振动8min后，被均匀摊薄的叶丝被振动进入一次立式加料的设备中，在一次立式加料设备顶部进口的下方装有一个减速板，减速板的连接端与设备内壁连接、另一端为自由端，且自由端相对于连接端水平向下倾斜45°。从高频磁力振槽下落的叶丝，下落过程与减速板碰撞后沿减速板下滑、并从减速板的自由端落出，这就能够降低叶丝落料速度，为加料提供低速运行的叶丝，保证叶丝下落过程连续不间断。通过减速板的叶丝落入垂直加料腔体，在垂直加料腔体内部设置两个个对称挡板，挡板的连接端与设备内壁连接、另一端为自由端，自由端相对于连接端水平向下倾斜70°夹角，两挡板的自由端之间形成可供叶丝通过的空间，挡板上表面带有聚四氯乙烯涂层，表面光滑，能够降低叶丝在挡板上的黏连，同时在挡板上设置两个刮料条，连续清除黏连在挡板上面的加料后叶丝；在两个对称挡板上分别设置一个双介质喷嘴，喷嘴位置完全对称，采用空压气引喷，引喷空气压力0.28mpa，单个喷嘴雾化剂施加比例10.0%，合计20.0%，喷射后的雾化剂分布呈对称状态，作用在叶丝上面的压力保持平衡，料液同时时间在下落叶丝的两面，保证加料的均匀性和物料运行垂直方向的稳定性。挡板下方设置一组对称松散辊，辊上均匀设置多组松散耙钉，松散辊逆向匀速旋转，加料后叶丝落入松散辊后，通过耙钉的反向拉力，对加料后叶丝进行打散，防止叶丝结团。
完成打散的叶丝从设备的底部出口进入二次卧式加料，二次卧式加料采用传统的滚筒松散回潮机，加料比例3%，叶丝在滚筒内经过筒内耙钉带动，呈螺旋曲线运动，在加料过程中被反复多次的混合。
d.干燥： 二次加料后的叶丝送入烘干设备中进行干燥，烘干设备采用薄板式滚筒叶丝干燥机，烘干主要采用热风为加热介质，热风温度135℃，快速对叶丝进行烘干处理，实现叶丝表面快速干燥，同时调节叶丝水分，满足后续加工工序对叶丝水分的需求，保障烟支卷制质量；
e．贮丝：干燥后叶丝进入贮存环节，成品叶丝贮存采用不锈钢贮丝箱进行存放，存放时间48h，叶丝存放环境：环境温度25℃，环境相对湿度45%。存放后叶丝表面干燥，无粘附甘油。
对得到的叶丝，通过气相色谱进行雾化剂检测，其雾化剂在叶丝上的理论施加比例和实测吸收比例如下表1所示。同时将得到的叶丝制成加热不燃烧卷烟产品，对其进行抽吸评价，评价结果如下表2所示。
实施例2
一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，包括以下步骤：
a.叶丝预处理：在常温环境中，将饱和碳酸氢钾溶液喷洒至叶丝上，每隔1h喷洒一次，每次饱和碳酸氢钾溶液的施加量为叶丝质量的10%，喷洒3次后，静置1h。然后将叶丝送入热风干燥设备中，以30℃的热风烘干至含水率为12%，备用。
b.雾化剂预处理：按照质量份，直接将8份丙三醇、1份浓度为70%的乙醇、0.8份葡萄糖酸内酯混合均匀，得到改性雾化剂。
c.加料：采用任意加料设备进行加料，一次加料，将改性雾化剂喷洒至叶丝，改性雾化剂和叶丝的混合质量比为15：100。然后送入松散回潮机中处理至叶丝水分达到20%。然后进行二次加料，将改性雾化剂喷洒至叶丝，改性雾化剂和叶丝的混合质量比为1：100。
d.干燥：对完成加料后的叶丝采用120℃的热风进行干燥。
e．贮丝：干燥后叶丝进入贮存环节，成品叶丝贮存采用不锈钢贮丝箱进行存放，存放时间8h，叶丝存放环境：环境温度21℃，环境相对湿度40%。存放后叶丝表面干燥，无粘附甘油。
对得到的叶丝，通过气相色谱进行雾化剂检测，其雾化剂在叶丝上的理论施加比例和实测吸收比例如下表1所示。同时将得到的叶丝制成加热不燃烧卷烟产品，对其进行抽吸评价，评价结果如下表2所示。
实施例3
一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，包括以下步骤：
a.叶丝预处理：在常温环境中，将叶丝浸渍在饱和碳酸氢钠溶液内，在搅拌条件下浸渍5h。然后将叶丝送入热风干燥设备中，以40℃的热风烘干至含水率为8%。将完成烘干的叶丝通过定量喂料，均匀进入高频磁力振槽中，通过小幅高频震动，对叶丝进行均匀摊薄，高频振槽调节控制电压为130V，叶丝铺料厚度4mm。
b.雾化剂预处理：按照质量份，直接将10份丙三醇、1份浓度为70%的乙醇、2份葡萄糖酸内酯混合均匀，得到改性雾化剂。
c.加料：一次加料，上述高频磁力振槽振动5min后，被均匀摊薄的叶丝被振动进入传动带，传送带上方设有喷嘴，改性雾化剂采用空压气引喷，引喷空气压力0.25mpa，改性雾化剂的喷涂方向与叶丝的运动方向呈65°，改性雾化剂和叶丝的混合质量比为25：100。然后将叶丝送入滚筒松散回潮机中进行二次加料，改性雾化剂和叶丝的混合质量比为5：100。
d.干燥：对完成加料后的叶丝采用150℃的热风进行干燥。
e．贮丝：干燥后叶丝进入贮存环节，成品叶丝贮存采用不锈钢贮丝箱进行存放，存放时间72h，叶丝存放环境：环境温度28℃，环境相对湿度50%。存放后叶丝表面干燥，无粘附甘油。
对得到的叶丝，通过气相色谱进行雾化剂检测，其雾化剂在叶丝上的理论施加比例和实测吸收比例如下表1所示。同时将得到的叶丝制成加热不燃烧卷烟产品，对其进行抽吸评价，评价结果如下表2所示。
实施例4
一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，包括以下步骤：
a.叶丝预处理：在常温环境中，将叶丝浸渍在饱和碳酸氢钾溶液，在搅拌条件下浸渍4.5h。然后将叶丝送入热风干燥设备中，以38℃的热风烘干至含水率为11%。将完成烘干的叶丝通过定量喂料，均匀进入高频磁力振槽中，通过小幅高频震动，对叶丝进行均匀摊薄，高频振槽调节控制电压为145V，叶丝铺料厚度4mm。
b.雾化剂预处理：按照质量份，直接将10份丙三醇、1份浓度为70%的乙醇、1.2份葡萄糖酸内酯混合均匀，得到改性雾化剂。
c.加料：一次加料，上述高频磁力振槽振动6min后，被均匀摊薄的叶丝被振动进入传动带，传送带上方设有喷嘴，改性雾化剂采用空压气引喷，引喷空气压力0.30mpa，改性雾化剂的喷涂方向与叶丝的运动方向呈75°，改性雾化剂和叶丝的混合质量比为18：100。然后将叶丝送入滚筒松散回潮机中进行二次加料，改性雾化剂和叶丝的混合质量比为2：100。
d.干燥：对完成加料后的叶丝采用145℃的热风进行干燥。
对得到的叶丝，通过气相色谱进行雾化剂检测，其雾化剂在叶丝上的理论施加比例和实测吸收比例如下表1所示。同时将得到的叶丝制成加热不燃烧卷烟产品，对其进行抽吸评价，评价结果如下表2所示。
对比例1
按照质量份，将9份丙三醇和1份浓度为70%的乙醇、通过充分混合均匀混合配置成雾化剂。直接于叶丝上喷涂雾化剂：一次加料，雾化剂和叶丝的混合质量比为20：100。然后进行二次加料，雾化剂和叶丝的混合质量比为3：100。然后采用135℃的热风进行干燥。干燥后叶丝进入贮存环节，成品叶丝贮存采用不锈钢贮丝箱进行存放，存放时间48h，叶丝存放环境：环境温度25℃，环境相对湿度45%。
对得到的叶丝，通过气相色谱进行雾化剂检测，其雾化剂在叶丝上的理论施加比例和实测吸收比例如下表1所示。同时将得到的叶丝制成加热不燃烧卷烟产品，对其进行抽吸评价，评价结果如下表2所示。
表1
通过表1可知，本申请的工艺能够有效提高叶丝对雾化剂的吸收率。
表2
通过表2可知，通过本申请的工艺得到叶丝用于加热不燃烧卷烟制品中时，在加热过程中没有大量非烟草气息产生，卷烟感官质量明显提升，有效提高了HNB卷烟核心质量。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
叶丝预处理：用饱和碳酸氢盐溶液对叶丝进行喷涂或浸渍处理；
雾化剂预处理：选用含有丙三醇的雾化剂，将葡萄糖酸内酯加入到雾化剂中混合均匀，得到改性雾化剂；
加料：于预处理后的叶丝喷涂改性雾化剂；
干燥：对完成加料后的叶丝进行干燥，完成加工。
2.根据权利要求1所述的一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，其特征在于：步骤a中，完成预处理的叶丝以30~40℃的热风烘干至含水率为8~12%后再进行步骤c。
3.根据权利要求2所述的一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，其特征在于：步骤a中，将完成烘干的叶丝铺设于高频磁力振槽中、铺料厚度4~6mm，于130~150V电压下振动5~10min。
4.根据权利要求3所述的一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，其特征在于：步骤c中包括一次立式加料，一次立式加料中，改性雾化剂采用空压气引喷，引喷空气压力0.25~0.30mpa，改性雾化剂的喷涂方向与叶丝的运动方向呈65~75°，改性雾化剂和叶丝的混合质量比为（15~25）：100。
5.根据权利要求4所述的一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，其特征在于：步骤c中还包括二次卧式加料，二次卧式加料中，改性雾化剂和叶丝的混合质量比为（1~5）：100。
6.根据权利要求1所述的一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，其特征在于：步骤d中，采用120~150℃的热风进行干燥。
7.根据权利要求1所述的一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，其特征在于：步骤b中，所述雾化剂由丙三醇和浓度为70%的乙醇以（8~10）：1的质量比混合而成。
8.根据权利要求1所述的一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，其特征在于：步骤b中，葡萄糖酸内酯与丙三醇的混合质量比为（1~2）：10。
9.根据权利要求1所述的一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，其特征在于：步骤a中，所述碳酸氢盐选用碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种。
10.根据权利要求1所述的一种HNB叶丝雾化剂加工工艺，其特征在于：步骤a中，叶丝预处理时间为3~5h。
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