烟草再加工设备 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、棒状、细丝尖或空心圆筒状。这此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(opencell strue-turc)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。更普通的认为经切割和切丝后,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份是水,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,公开了英国专利NO,2201081B和2201080B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模断面积大。这些专利说明书中的描述在此引作参考。
根据本发明所加工的任何压出物所包含的材料应使挤出物可以在塑性状态下拉延,该挤出物具有一定的塑性和弹性。
根据上述英国专利说明书中描述的延展工艺提供的烟草混合物所得的压出物特性适合于本发明的加工工艺,以便能够进行拉延工序。
本发明的目的是提供一种包含有压出物的拉延步骤的烟草薄片的再加工拉延设备,其拉延步骤是借助于拉延装置的表面与压出物之间的高度接触来完成,这种压出物与拉延装置之间的接触被称为“卷缠”。
根据本发明提出的烟草片再加工拉延设备,所说设备包括一个挤压机,一个挤压模,拉延装置,该拉延装置包括多个大直径拉延鼓,所说拉延鼓包括有水冷却和循环装置,其特征在于,所说拉延鼓按其纵轴相互平行设置,所说多个拉延鼓中的至少一个位于其余多个拉延鼓中的至少一个的上方,拉延鼓的排布使所说的鼓表面与经挤压模挤压的压出物具有高度的接触,当压出物包绕所说的鼓时,压出物与至少一个拉延鼓的接触度至少为所说鼓圆周面的50%。
在本发明的拉延设备中,最好还包括下列特征。
在本发明的烟草片再加工拉延设备中,一个或多个所说的拉延鼓的表面是平滑的。
在本发明的烟草片再加工拉延设备中,所说的拉延鼓包括第一和第二大直径拉延鼓。
在本发明的烟草片再加工拉延设备中,第二拉延鼓的布置使压出物与第二拉延鼓的接触度至少为该鼓圆周表面的45%。
在本发明的烟草片再加工拉延设备中,所说的拉延鼓由共同的驱动装置以共同的线速度驱动。
在本发明的烟草片再加工拉延设备中,所说的共同线速度范围是每分钟10-100米。
在本发明的烟草片再加工拉延设备中,所说的线速度约为每分钟30米。
在本发明的烟草片再加工拉延设备中,所说的拉延鼓安置成使压出物与第一大直径拉延鼓表面相接触,接触面积至少为该鼓圆周面的55%-90%。
在本发明的烟草片再加工拉延设备中,至少60%的鼓的圆周面与压出物相接触。
在本发明的烟草片再加工拉延设备中,至少65%的鼓的圆周面与压出物相接触。
在本发明的烟草片再加工拉延设备中,所说的拉延鼓安置成使压出物与第二大直径拉延鼓表面相接触,接触面积至少为该鼓圆周面的45%-90%。
在本发明的烟草片再加工拉延设备中,所说的第一和第二大直径拉延鼓的直径尺寸范围是30-90厘米。
为了更好的理解和实施本发明,将参照一个简图加以说明,该图显示了本发明的烟草再加工拉延装置。
附图所示烟草再加工拉延装置1,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和一个挤压模4。如英国专利NO,2201081B说明书中所述成份中的细粒烟草、淀粉和纤维素粘合剂由喂料斗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压出物重量(按湿重)的5%-20%。保湿剂、增塑剂和/或糖也可以由贮源6’径喂入管路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),该加热装置可以沿筒3保持所需的温度分布,适宜的套筒的温度范围是入口端最低25℃,出口端最高135℃。例如套筒温度可以是入口端保持在40℃,出口端升至95℃。
挤压机中的压力须保持足够高的值,以便其中的水始终是液态的。适宜的压力范围是500磅/平方英寸(3400kpa)到200磅/平方英寸(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。
在套筒3的出口端装有一个挤压模4,该模有一个水平缝状出口孔。当压出物8从模4中流出时,压出物8中的一些水闪蒸成水蒸汽,结果使压出物8的横断面积大于模4出口孔的断横面积。这样,给压出物提供了一个基本上是闭式微孔内部结构。应注意,压出物的多孔结构还可以是开式微孔。
压模4标准的温度大约为130℃。
然后压出物的薄片通过一个空转的、小直径的辊9和包绕拉延装置12的二个大直径的拉延鼓10和11。拉延鼓10和11的直径大约为60cm,并且都以约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。鼓10和11的表面都是光滑的、不锈钢的。单一的或带有其它冷却添加剂,如乙二醇的冷却水,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,且通常约小于8℃。
鼓10和11设置为纵轴相互平行的。它们的纵轴最好是水平的。鼓11位于鼓10上方,鼓11的定位是这样的,当压出物通过鼓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的高度的卷缠,与鼓10圆周面的接触可以为70%甚至于75%。压出物经鼓11送到喂入传送装置14的横向皮带13上。喂入传送装置14的相对于鼓11的安装角度为能使压出物8与鼓11圆周面的接触为至少45%,压出物8绕鼓11的卷缠度可以大于鼓的圆周面的50%或大于55%。
已经证明,上面提出的绕冷却鼓的卷缠度足以获得压出物8所需要的冷却。当压出物收缩和延伸时,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,压出物8可被成功的驱使离开挤压模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位置,例如这种装置可以是带滚花表面的鼓。这种方式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。附着在再加工的薄片上的颗粒将很大程度上也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的至关重要时,鼓表面上的材料粘附于压出物8上,这是非常不希望有的。这些粘附材料将在切断工序中污染刀具。
压出物通过喂入皮带13的下游端及在切断机15被割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,被切割的片材被割成例如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,输送到贷车18。这一运送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的损失,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。