一种两阶段卷烟叶丝烘干装置及烘丝工艺的制作方法

本发明涉及烟草制品的工艺处理方法，具体是一种可以对烟丝进行二次烘丝处理，以提高成品烟丝品质的两阶段卷烟叶丝烘干装置及烘丝工艺。

背景技术：

叶丝干燥作为卷烟制丝加工的重要工序，目前采用的主流加工方式有滚筒烘丝、气流干燥等，但普遍存在着加工强度大的问题，尤其是气流干燥，香气损失更为明显，国内的烟草企业生产高档卷烟时，基本上以薄板烘丝为主。为保障干燥后的叶丝水分满足卷制过程需求的12-13％，在常规条件下，水的沸点为100℃，为满足脱水需求，薄板的筒壁温度普遍在130-140℃，加工强度仍然偏大，为解决这一问题，设备厂家开发了两段式烘丝设备，前端采用高强度脱水，后端采用低强度保香，薄板烘丝加工强度过大的问题得到一定改善，但两段式烘丝机的两级烘丝筒仍连接在一起，筒壁温度虽有差异，但热风温度仍然一致，而且通过连续的生产，两级的滚筒通过热传导效应，两级筒壁温度为逐步的缩小，最终筒壁温度会变为一致。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种两阶段卷烟叶丝烘干装置及烘丝工艺，该装置是包括两台烘干机，并通过特殊的连接方式将其连接，两台烘干机的设定不同的温度对卷烟叶丝进行两次烘干，第一次烘丝采用高温快速对烟丝部分脱水，第二次烘丝采用低温慢烘的方式，调节烟丝水分，保持烟丝中的致香成分。

本发明提供的技术方案为：所述一种两阶段卷烟叶丝烘干装置，其特征在于：包括高温烘丝机、中温烘丝机和叶丝保温传输机构，所述高温烘丝机和中温烘丝机均包括进料室、滚筒、出料室、支架、滚筒驱动装置和加热系统，所述叶丝保温传输机构是由密封式烟丝传输槽、振动底架和多个振动臂，所述烟丝传输槽通过多个振动臂与振动底架连接，在振动底架内设有振动电机，在密封式烟丝传输槽的一端设有烟丝输入口，另一端设有烟丝输出口，在密封式烟丝传输槽外设有加热保温层，所述密封式烟丝传输槽的烟丝输入口与高温烘丝机的出料室连通，所述密封式烟丝传输槽与中温烘丝机的进料室连通。

本发明进一步的技术方案：所述高温烘丝机的烘丝温度为140-150℃，所述中温烘丝机的烘丝温度为100-120℃，所述密封式烟丝传输槽内的温度为100-110℃。

本发明较优的技术方案：所述高温烘丝机和中温烘丝机为薄板烘丝机，所述筒体为双层筒体，其加热系统为蒸汽加热系统，在滚筒内分布有多个烟丝耙钉。

本发明较优的技术方案：所述密封式烟丝传输槽是由烟丝传输槽和设置在槽口的密封盖组成，或为圆筒状输送槽；在密封式烟丝传输槽外设有保温腔，在保温腔内设有电加热装置或蒸汽加热装置，在烟丝传输槽内设有温度传感器，在烟丝传输槽外设有温度控制器，所述温度传感器的信号输出端与温度控制器的信号输入端连接，所述温度控制器的信号输出端与电加热装置或蒸汽加热装置的信号输入端连接。

本发明较优的技术方案：所述密封式烟丝传输槽的烟丝输入口通过第一软管与高温烘丝机的出料口连通，烟丝输出口通过第二软管与中温烘丝机的进料口连通。

本发明提供的一种两阶段卷烟叶丝烘丝工艺，其特征在于采用滚筒式烘丝机A和滚筒式烘丝机B分成两个阶段对叶丝进行烘干，两个烘干机之间通过温度为100-110℃的保温输送机连接，其具体步骤如下：

(1)将通过常规处理分切后的含水量为18-20％的叶丝放入滚筒式烘干机A内，在烘干机筒壁温度为140-150℃的条件下烘丝1-2min，致使叶丝水分快速脱至15-16％；

(2)将步骤(1)中一次烘丝结束后的卷烟叶丝直接输送至滚筒式烘干机B内，在筒壁温度为100-120℃的条件下烘丝4-5min，至叶丝水分为12-13％。

本发明较优的技术方案：所述滚筒式烘丝机A和滚筒式烘丝机B均为薄板烘丝机。所述薄板烘丝机为现有的常用叶丝烘丝机，可以直接购买，主要由进料罩、筒体、机架、出料罩、热风管道、蒸汽管路系统、排潮管道、加热系统、气路系统、支架等几部分组成。薄板烘丝机的具体工作原理为：叶丝由烘丝机进料室进入筒内，由于烘筒轴线从前室到后室与水平面成1.5°～2°倾角，在烘筒的转动下，烟丝在烘筒内翻滚前进，从后室出料口落下。烟丝向前运动时，蒸汽通过旋转接头送到烘筒内的薄板式结构的热交换装置中，一方面给烟丝加热，另一方面又起到输送烟丝的作用，使烟丝上下翻滚；同时热空气从前室进入烘筒内，烟丝充分接触，保证烟丝干燥均匀。由于烟丝在滚筒内的快速升温，蒸发出来的水分、杂气及烟丝中的粉尘以热空气为载体经除尘系统排出，整个过程不断地循环运行。烟丝烘筒排出以后，出口水分仪记录下了湿度的最终变化并反馈到控制系统，由控制系统根据设定值调整烘筒蒸汽压力予以自动校正。

本发明较优的技术方案：所述保温输送机为振动输送机，其输送槽为密封状，两端分别与滚筒式烘丝机A的出料口和滚筒式烘丝机B的进料口密封连通，在输送槽外设有加热保温层和温度控制装置，通过温度控制装置控制输送槽内的温度为100-110℃，该输送装置可以采用现有的振动输送机进行改进，将其振动输送槽制成密封状或直接采用密封筒状输送槽，可以输送槽设置成双层，在隔层内设置电加热装置，直接对其输送槽的内壁进行加热，从而确保输送槽内的温度保持为100-110℃；也可以采用蒸汽输送装置向双层隔腔内输送蒸汽，从而对输送槽内壁进行加热，采用蒸汽加热的方式可以参考烘丝机的蒸汽加热系统，为了确保输送槽内的温度为100-110℃，可以在输送槽内安装过个温度传感器，并增加控制器来控制其温度，当内部温度过低或过高时，都可以通过控制器来对其内部的温度进行调节，确保内部的温度为100-110℃，在保持烟丝温度的同时，防止水汽凝结，保持烟丝的柔软性，降低烟丝造碎。

本发明把叶丝的干燥过程分为两级，一次烘丝采用高温快速对烟丝进行脱水、二次烘丝采用低温慢速对烟丝进行烘干，至使叶丝达到卷制过程中对烟丝的水分需求，二次烘丝较低的加工强度也减少了烟丝中致香成分的损失，最大程度的保持烟丝中的致香成分，达到烟丝脱水同时保香的目的，满足了卷烟，尤其是高档卷烟的工艺加工需求，有效改善卷烟的感官品质。

本发明设计合理，操作简单，技术难度低，能够针对烟丝在干燥过程中不同阶段的加工需求，通过一次烘丝，对高水分的烟丝进行快速脱水，把能量主要用于叶丝的干燥，降低叶丝水分，通过二次烘丝低温慢烘，把水分调节到卷制烟丝的工艺需求同时降低烟丝中致香成分的损失。

附图说明

图1是本发明中烘丝装置的结构示意图；

图2是本发明中每个滚筒式烘丝机的烘丝原理图；

图3是本发明中保温输送机的结构示意图。

图中：1—高温烘丝机，2—中温烘丝机，3—叶丝保温传输机构，3-1—密封式烟丝传输槽，3-2—振动底架，3-3—振动臂，3-4—烟丝输入口，3-5—烟丝输出口，3-6—加热保温层，3-7—电加热装置或蒸汽加热装置，3-8—温度控制器，3-9—温度传感器，3-10—振动电机，4—进料室，5—滚筒，6—出料室，7—支架，8—滚筒驱动装置，9—烟丝耙钉，10—第一软管，11—第二软管，12—加热系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。如图1所示的一种两阶段卷烟叶丝烘干装置，其特征在于：包括高温烘丝机1、中温烘丝机2和叶丝保温传输机构3，所述高温烘丝机和中温烘丝机均为薄板烘丝机，均包括进料室4、滚筒5、出料室6、支架7、滚筒驱动装置8和加热系统，其筒体为双层筒体，呈倾斜状，进料端高于出料端，其加热系统为蒸汽加热系统，高温烘丝机1的烘丝温度为140-150℃，中温烘丝机2的烘丝温度为100-120℃。滚筒驱动装置8是由电机和多个滚轮组成，由电机带动滚轮转动，然后通过滚轮再带动滚筒5转动，所述烘丝机的具体烘丝原理如图2所示，叶丝由烘丝机进料室进入滚筒5内，在滚筒5的转动下，烟丝在烘筒内翻滚前进，从后室出料口落下。叶丝向前运动时，蒸汽通过旋转接头送到烘筒内的薄板式结构的热交换装置中，一方面给烟丝加热，另一方面又起到输送烟丝的作用，使烟丝上下翻滚；同时热空气从前室进入烘筒内，烟丝充分接触，保证烟丝干燥均匀。由于烟丝在滚筒内的快速升温，蒸发出来的水分、杂气及烟丝中的粉尘以热空气为载体经除尘系统排出，整个过程不断地循环运行。在滚筒5内分布有多个烟丝耙钉9，靠近滚筒进料端的烟丝耙钉分布较密，靠近滚筒出料端的耙钉分布较疏，主要起到疏散叶丝的作用。

如图1和图3所示，所述叶丝保温传输机构3是由密封式烟丝传输槽3-1、振动底架3-2和多个振动臂3-3，本发明可以直接采用普通的振动输送机进行改进。所述密封式烟丝传输槽3-1可以直接烟丝传输槽的槽口设置一个密封盖，也可以直接采用圆筒状输送槽；所述烟丝传输槽3-1通过多个振动臂3-3与振动底架3-2连接，在振动底架3-2内设有振动电机3-10，振动电机3-10的输出端通过传动机构与每个振动臂3-3连接，然后来控制振动臂3-3向同一个方向摆动，同时带动密封式烟丝输送槽3-1前后摆动来实现叶丝的输送。在密封式烟丝传输槽3-1的一端设有烟丝输入口3-4，另一端设有烟丝输出口3-5，由于保温传输机构3为振动式传输结构，主要是通过振动臂3-3前后摆动进行物料输送，所以密封式烟丝传输槽3-1的烟丝输入口3-4通过第一软管10与高温烘丝机1的出料口连通，烟丝输入口3-5通过第二软管11与中温烘丝机2的进料口连通，所述第一软管10和第二软管11均采用耐高温材料制成的波纹软管，可以直接采用金属波纹管，在外面包覆有隔热层。在摆动过程中不会影响物料的正常输送。

为了确保在密封式烟丝传输槽3-1在烟丝输送过程中其内部的温度控制在100-105℃，在密封式烟丝传输槽3-1外设有加热保温层3-6。所述加热保温层具体可以在在密封式烟丝传输槽3-1外设有保温腔，在保温腔内设有电加热装置或蒸汽加热装置3-7，在烟丝传输槽3-1内设有温度传感器3-9，在烟丝传输槽3-1外设有温度控制器3-8，所述温度传感器3-9的信号输出端与温度控制器3-8的信号输入端连接，所述温度控制器3-8的信号输出端与电加热装置或蒸汽加热装置3-7的信号输入端连接。通过温度传感器3-9和温度控制器3-8来控制密封式烟丝传输槽3-1内的温度，温度传感器3-9设置有多个，均与分布在密封式烟丝传输槽3-1内，时刻监控密封式烟丝传输槽3-1内的温度，然后将信号传递给温度控制器3-8，当温度控制器3-8检测到密封式烟丝传输槽3-1内的温度低于100℃或者高于110℃时，便对加热装置进行调控，来降低或增高密封式烟丝传输槽3-1内的温度，确保在叶丝烘干传输过程中密封式烟丝传输槽3-1内的温度保持在100-110℃。

实施例1：采用上述两阶段烘丝装置对卷烟叶丝进行烘丝处理，具体步骤如下：

将烟叶需通过常规的制叶处理(松散回潮、加料、贮存、切丝)形成烟丝，然后，使进入一次烘丝的烟丝水分达到18-20％，使满足水分要求的叶丝通过高温烘丝机1的进料口进入其滚筒内，并控制高温烘丝机1的筒壁温度为140-150℃，调节烘丝时间为1-2min，烘后叶丝水分达到14-15％，然后通过高温烘丝机1的出料口进入叶丝保温传输机构3的密封式烟丝传输槽3-1内，通过叶丝保温传输机构3的振动电机3-10带动振动臂3-3摆动，将叶丝输送到中温烘丝机2内，在输送过程中通过温度控制器3-8控制密封式烟丝传输槽3-1内的温度为100℃，当温度过低边通过设置在振动输送机上的加热装置进行加热，在保持烟丝温度的同时，防止水汽凝结，保持烟丝的柔软性，降低烟丝造碎，经过振动输送机的叶丝进入中温烘丝机2内进行二次烘丝，二次烘丝筒壁温度为100-120℃，烘丝时间为4-5min，使烟丝水分降低到12-13％，满足后续加工水分需求的烟丝通过中温烘丝机2出料口进入后续加工工序。

申请人将现有的一次烘丝工艺(采用一个滚筒式烘丝机进行烘丝)制备的叶丝与本发明中两阶段烘丝制备的叶丝中致香成分进行对比，具体如下：

不同工艺处理烟草中的致香成分对比

通过上表可以看出：除新植二烯以外的致香物质，采用本发明中两阶段烘丝处理后样品均高于普通一次烘丝后的烟丝样品，特别是一些小分子量的致香物质，3-戊烯-2-酮、己醛、2-戊烯醛、3-甲基-2-丁烯醛、2-甲基-2-戊烯醛，在普通烟丝样品中没有检测到，但在本发明两阶段烘丝后的烟丝样品中含量达到了检测线，类西柏烷类物质茄酮在二次烘丝后样品中的含量比普通烟丝样品增加了一倍。大马酮、香叶基丙酮、二氢猕猴桃内酯、巨豆三烯酮、金合欢基丙酮等重要的类胡萝卜素降解产物二次烘丝的烟丝样品中含量明显增多。烟丝中的致香成分得到有效保留，可以改善烟丝的品质。