CN116766451A - 一种利用烟机设备回收废弃滤棒的方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用烟机设备回收废弃滤棒的方法及应用，该方法依次包括打叶打垛机剪切筛分，风选机除杂，洗梗机高温浸洗，刮板回潮设备机械解离滤棒，压梗机挤出水分团聚纸类，振筛去除纸类，气流干燥机膨化干燥醋纤，风选机进一步除杂，最后进入储存罐中进行分类利用。本发明采用的方法具有以下几个优点：(1)设备全部改装自卷烟设备，降低投资的同时扩展设备使用范围；(2)除尘除杂能有效去除尘土、杂物及吸附的烟气成分；(3)除纸能将滤棒上的接装纸、成形纸等包装材料有效除去；(4)干燥部分能快速将吸水后滤棒的水分脱除，使获得滤棒能直接应用于卷烟生产。
Description
技术领域
本发明涉及卷烟废弃物回收技术领域，特别涉及一种利用烟机设备回收废弃滤棒的方法及应用。
背景技术
烟蒂是卷烟抽吸后的剩余部分，包括滤嘴、残留的未燃烧烟支段和烟灰，其中具有回收利用价值的是滤棒部分。卷烟滤棒由成型纸和接装纸包裹醋酸纤维制成，虽然醋酸纤维具有一定的光降解性，但由于乙酰基的存在,其生物可降解能力较弱，分解周期很长。
有报告显示，每年全球的废弃卷烟过滤嘴约达84.5万吨，将会产生不可降解烟蒂垃圾。因此，烟蒂综合利用具有重要意义，但国内外对该领域的研究及产业化开发相对较少。
按照生产者责任延伸制度，一般遵循“谁生产，谁回收”的原则，卷烟企业对废弃滤棒的回收具有义不容辞的责任。但是工业化回收废弃滤棒，各项装备将是一笔不菲的投资，会对企业经营水平，盈利能力提出了更高的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用烟机设备回收废弃滤棒的方法及应用，其通过对卷烟制造设备简单改造，具有节约成本，简便可行，操作性强等优点。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
一种利用烟机设备回收废弃滤棒的方法，包括以下步骤：
S1、剪切筛分：将废弃滤棒物料加入打叶打垛机，使物料铺于网筛皮带上，顺着皮带上部滚轴转动，带动齿钉对皮带上的物料进行磨压和刺破；
S2、风选机初筛：物料从皮带末端抛洒，风选气流由下向上经过物料流，去除上级处理后解离的杂物，风选后干净的滤棒材料进入下道工序；
S3、高温浸洗：物料进入密封腔体完成清洗，去除滤棒材料上的粘胶、以及吸附的焦油，同时纸类物料软化、开解、变形；
S4、解离包装纸：物料通过解离刮板对滤棒上附着的纸类物料进行摩擦解离，与滤棒彻底分离；
S5、包装纸挤压团聚：分离的包装纸经过压梗机挤压出水分，同时解离的纸类团聚成密实的球状、圆柱状或长条状；
S6、包装纸分离：团聚的包装材料经过偏心振筛振动，将致密纸团通过网筛皮带进入下方纸类回收箱中，而松散状态的丝束通过网筛皮带进入下道工序；
S7、丝束的干燥膨胀：上道工序形成的丝束在气流干燥机作用下，经过充分干燥膨胀后，形成干净整洁、成分单一的干燥丝束；
S8、分选丝束：丝束经过气流风选分离出醋纤碎屑、片状醋纤、形态结构完整的丝束形态的丝束材料；
S9、分类贮存：经过处理后，获得的单一、清洁、干燥、形态相近的醋酸纤维丝束贮存于香料罐中。
优选地，S1中，废弃滤棒上附着未燃烧的烟丝、卷烟纸和烟灰均被刺破解离，随皮带的振动向前，其中滤棒中夹杂的沙土石块随皮带网筛筛孔进入底层废料框内。
优选地，S2中，杂物为未燃烧的烟丝、卷烟纸和烟灰。
优选地，S3具体为：物料进入密封腔体，并加入提取液，加液完成后对提取液加热；然后打开循环泵淋洗，浸洗物料30min；浸洗完成后，将物料沥干水分运出装置。
优选地，提取液为5％碳酸钾1:1乙醇/水(V/V)溶液。
优选地，S5中，滤棒因内的丝束因为没有结团性，而保持松散状态。
优选地，S7具体为：燃烧炉将从环境吸入的冷风增温至90-95℃，之后在混合室与经文氏管膨胀后的物料进行充分混合，接着进入干燥塔进行适当时长的干燥，此时水分从物料转移至热空气中，然后热风和物料的混合物经过循环管路，部分密度较大的杂物在管道下部聚集下沉，而密度较小的滤棒在热风的带动下进入分选器，经过分选滤棒从混合物中被分离出来，同时工艺废气经过排潮进入旋风分离器进一步净化，净化后的热空气进入循环管路被重新利用。
优选地，S8具体为：物料在高速皮带上被均匀摊开，并于皮带末端快速抛出，风选气流由下向上经过物料层，物料由于体积形态的差异，在风选气流中呈现不同的运动轨迹，由此分离出醋纤碎屑、片状醋纤、形态结构较完整的丝束形态的滤棒材料。
优选地，S9还包括：根据废弃卷烟滤棒形态差异进行分类利用，如醋纤碎屑溶解后回收为醋纤原料；片状醋纤经过硬化调节形状后，作为滤棒回收利用、形态完整的丝束加装成型纸，重复应用于烟支卷接。
一种利用烟机设备回收废弃滤棒的方法在卷烟生产中的应用。
本发明上述技术方案，具有如下有益效果：
(1)设备全部改装自卷烟设备，降低投资的同时扩展设备使用范围，且设备易改造；
(2)除尘除杂能有效去除尘土、杂物及吸附的烟气成分；
(3)除纸能将滤棒上的接装纸、成形纸等包装材料有效除去；
(4)干燥部分能快速将吸水后滤棒的水分脱除，使获得滤棒能直接应用于卷烟生产。
因此，本申请的方法具有较好经济和实用价值的。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为本申请的利用改进的卷烟制丝设备回收废弃滤棒的装置结构图。
其中，1-打叶打垛机，2-风选机，3-洗梗机，4-刮板回潮机，5-压梗机，6-振筛，7-气流干燥机，71-进料口，72-文氏管，73-物料热气混合管，74-干燥塔，75-旋向分离器，76-卸料口，77-排潮管道，78-旋风分离器，79-循环风机，710-燃烧炉，711-炉头，8-风选机，9-料液储存罐。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
一种利用卷烟设备回收废弃滤棒的方法，具体包括如下步骤：
(1)打叶打垛机1剪切筛分。此工序设备在打叶打垛机1的基础上改进，分为上下两部分，下面是振动前进的网筛皮带，随之废弃烟蒂的振动向前，其中夹杂的沙土石块随之皮带网筛筛孔进入底层废料框内。上部分为两个布满齿钉的滚轴，每个滚轴8排齿钉，每排齿钉间隔2cm左右。顺着滚轴转动，带动齿钉对皮带上的物料进行磨压和刺破，废弃滤棒上附着未燃烧的烟丝、卷烟纸和烟灰等杂物均被刺破解离。
(2)风选机2初筛。该工序装置主要包含抛洒皮带及其由上到下通过的风选气流。物料从皮带末端抛洒，风选气流由下向上经过物料流，去除上级处理后解离的未燃烧的烟丝、卷烟纸和烟灰等杂物。
(3)洗梗机3高温浸洗。该部分装置主要包括密封腔体，可调节清洗剂温湿度的控温装置和承载物料的具有向上坡度的皮带。物料在本装置内完成清洗，去除滤棒材料上的粘胶、以及吸附的焦油，而纸类物料软化、开解、变形。
(4)刮板回潮机4机械解离。该装置由两部分组成，外面是一个斜向下的U型凹槽，里面是上有解离刮板的辊轴，辊轴转动带动解离刮板对凹槽内的滤棒裹附的纸类物料进行摩擦解离。
(5)压梗机5挤压团聚。该工序装置由两个平行的具有特定纹路的压辊组成，在电动机的驱动下挤出物料内部水分，同时解离的纸类团聚成密实的球状、圆柱状或长条状。
(6)振筛6分离纸类。该装置通过偏心轴带动孔径为4-10目的筛面振动，将上个步骤中团聚的各类纸类等杂物去除。
(7)气流干燥机7膨化干燥滤棒。该工序装置主要包括燃烧炉710、混合室、干燥塔74、分选器、旋风分离器78、文氏管72。燃烧炉710将从环境吸入的冷风增温至90-95℃，之后在混合室与经文氏管72膨胀后的物料在物料热气混合管73中进行充分混合，接着进入干燥塔74进行适当时长的干燥，此时水分从物料转移至热空气中，然后热风和物料的混合物经过循环管路，部分密度较大的杂物在管道下部聚集下沉，而密度较小的滤棒在热风的带动下进入分选器，经过分选滤棒从混合物中被分离出来，同时工艺废气经过排潮管道77排潮进入旋风分离器78进一步净化，净化后的热空气进入循环管路被重新利用。
(8)风选机8进一步除杂。该工序装置主要包含高速抛洒皮带及其由上到下通过的风选气流。物料在高速皮带上被均匀摊开，并于皮带末端快速抛出，风选气流由下向上经过物料层，物料由于体积形态的差异，在风选气流中呈现不同的运动轨迹，由此可分离出醋纤碎屑、片状醋纤、形态结构较完整的丝束等形态的滤棒材料。
(9)香料罐(料液储存罐9)分类贮存。废弃卷烟滤棒经过以上步骤处理后，获得的单一、清洁、干燥、形态相近的醋酸纤维丝束贮存于香料罐中。根据其形态差异进行分类利用，例如醋纤碎屑溶解后回收为醋纤原料；片状醋纤经过硬化调节形状后，作为滤棒回收利用、形态完整的丝束加装成型纸，重复应用于烟支卷接。
本申请的工艺生产装置图如图1所示。因主要设备改装自卷烟设备，属于常规设备的改造，而且该改造属于本领域技术人员常规技术操作，在此不再赘述。
以下以实施例详细介绍：
实验物料：
抽吸后的卷烟烟蒂和其它试验材料均由河南中烟工业有限公司提供。
实施例1
将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
(一)除尘除杂：主要包括剪切除杂、分选去尘和浸泡去吸附物三个工序，具体为：
1、剪切除杂：称取10kg废弃滤棒物料加入打叶打垛机，使物料保持10m/min速度铺于网筛皮带上。顺着皮带上部滚轴转动，带动齿钉对皮带上的物料进行磨压和刺破，废弃滤棒上附着未燃烧的烟丝、卷烟纸和烟灰等杂物均被刺破解离。随之皮带的振动向前，其中滤棒中夹杂的沙土石块等较重杂质随之皮带网筛筛孔进入底层废料框内。
2、风选初筛：上道工序后的物料，经过抛洒皮带通过的风选气流，风选气流由下向上经过物料流，去除解离的未燃烧的烟丝、卷烟纸和烟灰等较轻杂物，风选后干净的滤棒材料进入下道工序。
3、浸洗滤棒：物料进入密封腔体，并加入提取液((5％碳酸钾1:1乙醇/水(V/V)溶液))，加液完成后对提取液加热。然后打开循环泵淋洗，浸洗物料30min。浸洗完成后，将物料沥干水分运出装置。物料在本工序内完成浸泡、清洗，滤棒材料上的粘胶、以及吸附的焦油等烟气成分被去除，而滤棒外层的包装纸等纸类物料软化、开解、变形。
(二)除包装纸：主要包括包装纸的解离、团聚和分离三个工序，具体为：
4、解离包装纸：上道工序中滤棒外层的包装纸等纸类经浸洗后，通过本道工序中解离刮板对滤棒上附着的纸类物料进行摩擦解离，与滤棒彻底分离。
5、包装纸团聚：经上道工序分离开的包装纸经过压梗机挤压出水分，同时因为纸张的结团性而团聚为的球状、圆柱状或长条状等性质的致密纸团。而滤棒内的丝束因为没有结团性，而保持松散状态。
6、包装纸分离：上道工序中团聚的包装材料经过偏心振筛振动，将致密纸团通过网筛皮带进入下方纸类回收箱中，而松散状态的丝束通过网筛皮带进入下道工序。
(三)丝束回收：主要包括丝束的干燥膨胀、分选和贮存三个工序，具体为：
7、丝束的干燥膨胀：上道工序形成的丝束在气流干燥机作用下，经过充分干燥膨胀后，形成干净整洁、成分单一的干燥丝束。
8、分选丝束：上道工序的丝束，经过气流风选可分离出醋纤碎屑、片状醋纤、形态结构完整的丝束等形态的丝束材料。
9、分类贮存。经过以上步骤处理后，获得的单一、清洁、干燥、形态相近的醋酸纤维丝束贮存于香料罐中。
表1各步骤分离出的物料重量
备注：重量以物料干重计；沙土石块等杂质未计入。
实施例2
准确称取10kg废弃的滤棒物料，分别进行除尘除杂、除包装纸和丝束回收三个环节，调节丝束回收时气流干燥机的工作参数，改变不同的气流温度分别为220、240和物料驻留时间(从进料到卸料的时间)分别为30s和45s，物料干燥前后含水率结果，见下表2。
该工序装置主要包括燃烧炉、混合室、干燥塔、文氏管。燃烧炉将从环境吸入的冷风增温之后在混合室与经文氏管膨胀后的物料进行充分混合，接着进入干燥塔对物料进行的干燥。此时水分从物料转移至热空气中，然后热风和物料的混合物经过循环管路，部分密度较大的杂物在管道下部聚集下沉，而密度较小的滤棒在热风的带动下进入分选器。经过分选滤棒从混合物中被分离出来，同时工艺废气经过排潮进入旋风分离器进一步净化，净化后的热空气进入循环管路被重新利用。
表2不同干燥参数条件下的丝束含水率
测试方法：《GB/T 22838.8-2009卷烟和滤棒物理性能的测定第8部分：含水率》
从表2对比结果可以看出，本发明采用的方法具有以下几个优点：1、设备全部改装自卷烟设备，降低投资的同时扩展设备使用范围；2、除尘除杂能有效去除尘土、杂物及吸附的烟气成分；3、除纸能将滤棒上的接装纸、成形纸等包装材料有效除去；4、干燥部分能快速将吸水后滤棒的水分脱除，使获得滤棒能直接应用于卷烟生产。因此，本申请所提供设备具有较好经济和实用价值的。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用于限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种不同的选择和修改，因此本发明的保护范围由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (10)
1.一种利用烟机设备回收废弃滤棒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、剪切筛分：将废弃滤棒物料加入打叶打垛机，使物料铺于网筛皮带上，顺着皮带上部滚轴转动，带动齿钉对皮带上的物料进行磨压和刺破；
S2、风选机初筛：物料从皮带末端抛洒，风选气流由下向上经过物料流，去除上级处理后解离的杂物，风选后干净的滤棒材料进入下道工序；
S3、高温浸洗：物料进入密封腔体完成清洗，去除滤棒材料上的粘胶、以及吸附的焦油，同时纸类物料软化、开解、变形；
S4、解离包装纸：物料通过解离刮板对滤棒上附着的纸类物料进行摩擦解离，与滤棒彻底分离；
S5、包装纸挤压团聚：分离的包装纸经过压梗机挤压出水分，同时解离的纸类团聚成密实的球状、圆柱状或长条状；
S6、包装纸分离：团聚的包装材料经过偏心振筛振动，将致密纸团通过网筛皮带进入下方纸类回收箱中，而松散状态的丝束通过网筛皮带进入下道工序；
S7、丝束的干燥膨胀：上道工序形成的丝束在气流干燥机作用下，经过充分干燥膨胀后，形成干净整洁、成分单一的干燥丝束；
S8、分选丝束：丝束经过气流风选分离出醋纤碎屑、片状醋纤、形态结构完整的丝束形态的丝束材料；
S9、分类贮存：经过处理后，获得的单一、清洁、干燥、形态相近的醋酸纤维丝束贮存于香料罐中。
2.根据权利要求1所述的利用烟机设备回收废弃滤棒的方法，其特征在于，S1中，废弃滤棒上附着未燃烧的烟丝、卷烟纸和烟灰均被刺破解离，随皮带的振动向前，其中滤棒中夹杂的沙土石块随皮带网筛筛孔进入底层废料框内。
3.根据权利要求1所述的利用烟机设备回收废弃滤棒的方法，其特征在于，S2中，杂物为未燃烧的烟丝、卷烟纸和烟灰。
4.根据权利要求1所述的利用烟机设备回收废弃滤棒的方法，其特征在于，S3具体为：物料进入密封腔体，并加入提取液，加液完成后对提取液加热；然后打开循环泵淋洗，浸洗物料30min；浸洗完成后，将物料沥干水分运出装置。
5.根据权利要求1所述的利用烟机设备回收废弃滤棒的方法，其特征在于，提取液为：5％碳酸钾1:1乙醇/水(V/V)溶液。
6.根据权利要求1所述的利用烟机设备回收废弃滤棒的方法，其特征在于，S5中，滤棒因内的丝束因为没有结团性，而保持松散状态。
7.根据权利要求1所述的利用烟机设备回收废弃滤棒的方法，其特征在于，S7具体为：燃烧炉将从环境吸入的冷风增温至90-95℃，之后在混合室与经文氏管膨胀后的物料进行充分混合，接着进入干燥塔进行适当时长的干燥，此时水分从物料转移至热空气中，然后热风和物料的混合物经过循环管路，部分密度较大的杂物在管道下部聚集下沉，而密度较小的滤棒在热风的带动下进入分选器，经过分选滤棒从混合物中被分离出来，同时工艺废气经过排潮进入旋风分离器进一步净化，净化后的热空气进入循环管路被重新利用。
8.根据权利要求1所述的利用烟机设备回收废弃滤棒的方法，其特征在于，S8具体为：物料在高速皮带上被均匀摊开，并于皮带末端快速抛出，风选气流由下向上经过物料层，物料由于体积形态的差异，在风选气流中呈现不同的运动轨迹，由此分离出醋纤碎屑、片状醋纤、形态结构较完整的丝束形态的滤棒材料。
9.根据权利要求1所述的利用烟机设备回收废弃滤棒的方法，其特征在于，S9还包括：根据废弃卷烟滤棒形态差异进行分类利用，如醋纤碎屑溶解后回收为醋纤原料；片状醋纤经过硬化调节形状后，作为滤棒回收利用、形态完整的丝束加装成型纸，重复应用于烟支卷接。
10.根据权利要求1-9任一所述的利用烟机设备回收废弃滤棒的方法在卷烟生产中的应用。
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|---|---|---|---|
| CN202310611967.2A CN116766451A (zh) | 2023-05-24 | 2023-05-24 | 一种利用烟机设备回收废弃滤棒的方法及应用 |
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Family Applications (1)
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| CN202310611967.2A Pending CN116766451A (zh) | 2023-05-24 | 2023-05-24 | 一种利用烟机设备回收废弃滤棒的方法及应用 |
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2023
- 2023-05-24 CN CN202310611967.2A patent/CN116766451A/zh active Pending
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