CN113507846B - 用于加工至少两种输入材料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于加工至少两种输入材料的方法，将所述至少两种输入材料加工成一种产品，其中，为每种输入材料设置用于加工方法的预先确定的湿度区间，其中，a.将每个湿度区间划分成两个或更多个湿度等级，b.在所述加工之前为每种输入材料测量湿度，c.将经测量的输入材料以其湿度配置给所述湿度等级之一，并且d.在所述方法中按照所述输入材料的湿度等级对这些输入材料进行加工。

Description

用于加工至少两种输入材料的方法

技术领域

本发明涉及一种用于将至少两种输入材料加工成一种输出材料的方法。在该加工方法中设定：使其中每种输入材料遵循预先确定的湿度区间。在所述方法中对输入材料进行加工，这些输入材料的湿度源自所述预先确定的湿度区间。所述输入材料在这种情况下可以是物质不同的材料、然而也可以是物质相同的材料，这些材料在其湿度方面不同，例如因为它们源自不同的捆或另外的预成形物。所述方法可以涉及制造方法或混合方法。

背景技术

用于加工至少两种输入材料的工艺存在于不同的技术领域，因此例如制备烟草(初级)是这样的工艺。而且在加工其它天然物质、例如棉花、可可、茶和类似物时，也将多种具有预限定湿度的输入材料一起加工。在对烟草进行初级加工时例如设定：在中间步骤中使得不同烟草种类的湿度共同通过湿润工艺来适配。湿气、湿度和湿度值在下文中同义地应用，其中，这些参数总是指固体或其它介质中湿气的相对数据[％]。仅在明确说明时，关于湿气的数据才涉及绝对重量值。

由US 6,107,809已知用于确定烟草材料的湿度的方法，其中，通过使用微波透射烟草材料并且确定其湿度。

由CN 105686058已知用于调整烟草材料的湿度的方法和仪器。所述方法设定：经由线上湿度测量探测器来测量烟草材料。对于确定的标准湿度值对输出材料进行加工；而对不符合标准湿度值的烟草材料进行干燥或加热。

发明内容

本发明的目的基于：在加工设置有预先确定的湿度区间的输入材料时，改进加工结束时产品的质量。

根据本发明，所述目的通过具有本发明的特征的方法得以实现。

根据本发明的方法设置用于加工至少两种输入材料。在所述方法中将所述至少两种输入材料加工成一种产品。对于所述方法设定：对于其中每种输入材料测量湿度。使所述输入材料进入加工工艺，这些输入材料的湿度在预先确定的湿度区间内。根据本发明现在设定：将每个湿度区间划分为两个或更多个湿度等级。其中每个湿度等级限定所述湿度区间内的用于输入材料的湿度的数值范围。此外，根据本发明的解决方案还设定：在处理之前对于每种输入材料测量湿度。按照所测湿度为每种输入材料配置正好一个用于进一步的工艺过程的湿度等级。根据本发明对于所述输入材料设定：按照其湿度等级对所述输入材料进行加工。这意味着：按照湿度等级选定所述工艺连同其方法步骤或该工艺范畴内的参数。

根据本发明的方法基于以下认识：有时困难的是：维持输入材料精确地预先给定的标准湿度并对该输入材料进行加工。因此使用用于加工输入材料的湿度等级并且按照其湿度等级对该输入材料进行加工。相对使用湿度任意处于预先确定的湿度区间(该湿度区间对于加工工艺而言是允许和可能的)内的输入材料，依赖于湿度等级的工艺在用于湿度的数值分布中具有较小的宽度，由此能够对于输出产品获得令人意料不到的特别好的结果。原则上在加工湿度方面不同的输入材料时可预期的是：在适当地选择用于输入材料的平均湿度的平均值时对于输出材料能实现良好的结果。本发明现在发现：依赖于湿度等级的加工在降低废品率和用于经加工的产品的空间均匀的湿度分布的意义上提供特别好的结果。

在一种优选改进方案中，作为根据湿度等级实施的方法步骤可以在加工工艺中进行通过干燥和/或增湿对湿度的适配。由此特别是还可以使加工工艺加速并且缩短加工时间，这是因为根据湿度等级只按照需要时长进行干燥或增湿。此外可能更重要的是如下的优点：实现输出材料，这些输出材料为了进一步的加工工艺具有明显更均匀的湿度分布。工艺参数与湿度等级相适配，由此使材料的湿气在干燥或增湿到目标湿度之后明显更均匀地分布，也就是说设有比为所有湿度等级使用相同工艺参数时更小的变异。此外，还由此简化了加工工艺并且使其以更低的成本进行。

在根据本发明的方法的一种优选设计方案中设定：在完成加工的产品上测量湿度并且如下地设定加工工艺，使得在经加工的产品中产生均匀的湿气分布。在这种情况下重要的是记得：湿度通过自然方式总是具有围绕平均值的一定分散。通过选定湿度等级和依赖于这些湿度等级的过程控制已经减小了围绕平均值的分散。通过对完成加工的产品的湿度的相应再控制(伴随有例如形式为用于方法控制的参数修正的适配)，在此实现了对输出结果的特别改进。

在根据本发明的方法的改进方案中，为完成加工的产品如下地设定湿度测量，即，对平均湿度和/或湿度的空间均匀性进行测量。湿度的空间均匀性例如可以通过以下方式进行测量，即，从经加工的产品中在样品不同地点处抽取不同样品并且对其进行测量。也可以为完成加工的产品使用透射测量，在该透射测量中完全透射完成加工的产品。透射测量的优点在于：获得关于完成加工的产品内部中的空间湿气分布的多个信息。

从经加工的产品中的湿度测量出发，根据平均湿度和/或湿度均匀性对预先确定的加工参数进行适配或修正。在此对加工参数进行优化，以便例如确定经加工的产品的湿度均匀性、即空间均匀性。也可以设定：分别根据制成产品中的湿度测量附加进行或取消各个加工步骤例如输入材料的存放。

在一种优选设计方案中，输入材料涉及不同的烟草种类。因此需对在制造中例如已知的烟草类型如东方、弗吉尼亚和白肋进行加工。同一种的烟草类型如白肋或弗吉尼亚也可以涉及不同的输入材料，当对这些例如源自同一种类的不同烟草捆或其它预成形物的输入材料进行加工时。

在根据本发明的方法的一种优选设计方案中设置有用于对输入材料进行预处理的方法步骤。所述预处理通常经由预处理滚筒进行，在该预滚筒中在预先给定参数如持续时间、湿度和/或温度的情况下根据输入材料的湿度等级将该输入材料置于目标湿度。用于输入材料的预处理步骤按照确定的湿度等级执行。为此例如可以设定：按照开头为输入材料确定的湿度等级选定用于预处理过程的参数组。

在一种优选改进方案中，根据在制成产品上的湿度测量对预处理方法步骤利用其参数进行修正。对制成产品进行的测量可以涉及平均湿度和/或产品中湿度的空间均匀性。在从制成产品出发进行的用于预处理过程的参数修正中例如也可以通过以下方式仅改进湿度的空间均匀性，即，例如如下地改变用于预处理过程的参数，使得在平均湿度保持相同时所述材料在预处理过程结束时具有空间上更均匀分布的湿度值。为了进行对制成成品的测量，特别是透射方法已经被证实为特别有益的。在透射方法中研究：产品在被微波穿透时如何表现。在这种情况下，微波i穿过产品并且受到湿度和在此受到水的介电特性的影响。从发射的波包进行相应的逆算则允许获得关于平均湿度和/或也关于湿气沿着产品运动方向的空间分布的报告。根据透射方法的设计方案，发射的射线也可以被反射，由此使得一个波包或多个波包两次穿过产品。

附图说明

下文借助实施例详细描述本发明。附图中：

图1示出关于时间测绘的用于烟斗丝的湿度和其均匀性，同样还有湿度值在烟斗丝中的相对分布；

图2示例性地在流程图中示出弗吉尼亚烟草/东方烟草和白肋烟草的加工。

具体实施方式

图1示出从11点之前短时间内的时段直到12点之后短时间内的时段湿度值[％]的发展。湿度值在此围绕约11点波动并且在其它情况下具有约17.5％的平均值。同时在图1中示出，烟斗丝中的湿度有多均匀。在此，围绕平均值延伸的深色带12表示一区域，测量值1-σ的68％在该区域中。进一步靠外的较浅的带14表示如下的数值，测量值2-σ的大约95％在这些数值中。在显示相对频率时，这样的分布在图1的下部部分中变得明显。在此为每个相对湿度值记录湿度值的频率分布。通过以下方式对于每个相对湿度值获得频率分布，即，在测量点用传感器测量一定的持续时间、例如5或10分钟。能明显看出：例如在输出产品16的测量中出现如下的湿度值，该湿度值的测量值大约在15.5％、在此涉及的是11点左右出现的测量值。同样能明显看出：为这些测量值配置有特别大而宽的分布，由此获得具有不均匀的湿度分布的输出产品。利用根据本发明的方法实现：不仅湿度的平均值处在期望数值处，而且湿度也均匀地分布在输出产品中并且例如有90％处在预先给定的湿度窗口18内部。

图2描述了在所谓的初级工艺中对两个烟草种类的加工。出发点在此是烟草种类东方和弗吉尼亚10以及烟草种类白肋12，这两种烟草种类分别具有9％至11％的湿度(MC＝湿度)。给所述工艺输送质量流为例如1.5t/h的东方，并且输送质量流为5t/h的弗吉尼亚。可以以类似的质量流输送白肋12。将打包的烟草捆打开并且将烟草从烟草捆中取出和必要情况下将其切割。在此，对于东方/弗吉尼亚10出现约总共6.5t/h的体积流，其中平均湿度为10％。温度为25℃。

在后续的加工步骤14、16中，对两个烟草流进行预加工(预处理)，为此输送每小时455升的水。输出产品基于所吸收的水而具有7.31t/h的较大的质量和在输出温度为65℃的情况下具有20％的湿度。

在后续的混合和存储18、20中，存放烟草流并且为后续的处理进行预先准备。

根据存储可能性20为烟草种类白肋12进行装盒步骤22。在装盒时将水、甘油和其它物质的液体混合物添加到烟草中，以便为各烟草纤维加包套。在装盒的范畴内，通过输送相应的湿气量使湿度从20％升高到36％。在后续的干燥步骤24中，然后将湿度降低到18％，以便在接下来的再装盒26中重新调整到20％的湿度。最后进行用于白肋12的混合和存储28。同样如在烟草种类弗吉尼亚/东方10中那样，混合和存储18、28不改变湿度，而是湿度保持在20％不变。然后进行最后的混合过程30，在该最后的混合过程中湿度同样保持在20％不变。然后将这样制造的混合物输送给最后的切割和干燥步骤32。在此将湿度从20％降低到13％。然后将这样在其湿度方面完成加工的混合物输送给加香味步骤34，以便在湿度保持不变的情况下将混合物存放在料仓36中。然后将湿度为13％的烟草混合物从料仓36输送给香烟制造部38。

根据本发明的方法设定：对作为输入材料的烟草10、12的湿度进行测量并且将其例如分成三个湿度等级A和B，其中，例如A对应9.0％至9.9％的湿度，而B对应10.0％至11％的湿度。弗吉尼亚烟草10在所述工艺中例如可以具有大得多的质量流，因而在此构成优选六个湿度等级I至VI。等级I对应9.0％至9.5％的湿度，II等同于9.6％至10.0％......VI等同于10.5％至11.0％。

在根据本发明的方法中如前面已经阐述的那样进行向不同湿度等级的划分。湿度等级可以精度彼此不同地分级。在所述方法的可能设计方案中，直接在第一预处理步骤14和16之前进行到湿度等级的划分。在这种情况下可以按照湿度等级选择用于预处理过程的参数。如果例如将湿度等级V的弗吉尼亚烟草10输送给预处理步骤14，那么在预处理滚筒中进行相应地选择，所述预处理滚筒例如也可以构造成DCC、即直接预处理缸。当存在其它湿度等级时，这些参数则与用于操控预处理滚筒的参数不同。通过预处理步骤14和16的根据湿度等级的控制，在工艺部分40和42中产生20％的湿度，该湿度在其分布方面具有明显更小的宽度。如果为湿度值的分布假设正态分布，那么可以将湿度值的分布宽度确定为半值宽度。与湿度等级相关地实施预处理步骤14和16，由此产生烟草流的具有20％的湿度值的湿度分布，该湿度分布比在没有湿度等级的烟草流和没有进行与湿度相关的参数控制的情况下的半值宽度明显更窄。

也可以在方法步骤44和46中为烟草种类白肋12进行到湿度等级的相应划分。通过装盒方法步骤22将湿度从20％提高到36％。在此可能的是：在方法步骤44中对输送给方法步骤22的烟草流进行测量并且按照湿度等级对该方法步骤22进行操控。在这种情况下，也按照测得的湿度等级设定确定方法步骤22的参数、如输送的水量(单位为升)。也可以为干燥步骤24进行白肋烟草12到湿度等级的相应划分并且例如对方法步骤24中的干燥时间进行相应的适配。原则上对于在方法步骤26中湿度从18％到20％的升高可能的是：根据在方法步骤48中测量的湿度等级操控这个方法步骤。同样可以对于在方法步骤50中的最终混合物30在切割和干燥步骤32中对湿度进行测量，并且将干燥工艺相应地例如在其持续时间和其干燥温度方面进行操控。

除了前面所述的始终在输入侧进行的到湿度等级的划分和后续方法步骤的与湿度等级相关的相应操控，对成品而言也可能的是：在方法步骤52中的储存筒仓之后测量平均湿度和/或湿度分布的均匀性。从方法步骤52中对制成产品的湿度测量出发，可以在所述工艺中对各个参数进行修正。如果例如确定：在方法步骤52中的测量中良好地达到13％的平均湿度，然而在湿度分布中产生一定的空间上的不均匀性，那么这可以用于例如改变各个方法步骤。因此当在干燥步骤24、32中降低干燥温度并延长干燥时间时，例如可以改进湿度分布的均匀性。即使在方法步骤14和16中组合烟草时也产生如下的可能性：降低用于液体的输送速率并且同时延长用于预处理步骤14和16的工艺持续时间。从制成产品52中的湿度测量出发，在此进行对用于工艺步骤的参数值的修正，在此始终对与从工艺步骤的输入侧测量的湿度等级相关的参数进行修正。

附图标记列表

弗吉尼亚烟草 10

烟草种类白肋 12

预处理步骤 14和16

加工步骤 14、16

混合和存储 18、20、28

装盒方法步骤 22

干燥步骤 24

再装盒步骤 26

混合过程 30

料仓 36

香烟制造部 38

方法步骤 44和46

产品 52

Claims (8)

1.用于加工至少两种输入材料的方法，将所述至少两种输入材料加工成一种产品，其中，为每种输入材料设置用于加工方法的预先确定的湿度区间，其特征在于，

a.将每个湿度区间划分成两个或更多个湿度等级，

b.在所述加工之前对每种输入材料测量湿度，

c.将每种经测量的输入材料以其湿度配置给所述湿度等级之一，每个所述湿度等级具有在湿度区间内的用于输入材料的湿度的数值范围，且

d.在所述方法中按照与所述输入材料的湿度等级相关的方法控制对每种输入材料进行单独或者分开加工并且增湿和/或干燥到目标湿度的方法步骤按照湿度等级进行，

e.在完成加工的产品上进行湿度测量，并且按照用于完成加工的产品的测量结果对与湿度等级相关的方法控制进行适配，以便在完成加工的产品中获得均匀的湿度分布。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在制成的产品上的湿度测量对平均湿度和/或湿度的空间均匀性进行测量。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据制成产品中的湿度测量对用于至少一个加工步骤的加工参数进行修正。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据制成产品中的湿度测量能附加设置或取消至少一个加工步骤。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述输入材料具有不同的烟草种类或者一种来自不同捆或其它预成形物的烟草种类。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，作为方法步骤设置有预处理，根据湿度等级在持续时间、湿度和/或温度方面选择该预处理的参数，以便将输入材料置于预先确定的目标湿度。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，按照制成产品上的湿度测量对预处理方法步骤以该方法步骤的参数进行修正。

8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，按照用透射方法对于制成产品测量的平均湿度和/或空间湿度分布对预处理方法步骤以该方法步骤的参数进行修正。

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