一种烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及烟草领域，尤其涉及一种烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统。
【背景技术】
[0002]目前市场上出售的尺寸在毫米级的软胶囊大都通过压制法或滴制法生产，例如:维生E胶囊、鱼肝油胶囊等。上述软胶囊产品具有便于携带、口服方便的优点，但是大部分软胶囊采用明胶为包裹壁材，其具有以下缺点:(1)明胶容易吸潮变软，明胶体系的胶囊或者滴丸保存条件要求苛刻，即使经包衣防潮处理，仍然不耐高温高湿环境；(2)明胶容易发生塑化、变硬等问题；(3)—般制备软胶囊需要比较复杂的设备和模具，对于径向直径2.5mm-4mm的胶囊，因存在模具难以制作而导致无法规模生产；(4)严格素食主义者和某些宗教信仰对动物性胶制品的排斥。而烟用滤棒胶囊，由于要包裹进滤棒，且抽吸之前要达到捏爆的感官要求，故对烟用滤棒胶囊的基本要求有两点:粒径较小(2.5mm-4mm)、胶壳要有一定的硬度且捏破时要有脆响声。上述几点限制了软胶囊在烟用滤棒中的应用。
[0003]而在滴丸领域，虽然出售的有径向直径尺寸较小的滴丸，如:复方丹参滴丸、六味地黄丸、藿香正气丸等，但均是实心滴丸，且存在胶丸粒径大小不一、丸重差异大、不能有效保持香味物质的缺点。而烟用滤棒胶囊，由于包裹的为香味料物质，属于中空胶囊;且由于要保证感官评吸的一致性，所制滴丸必须粒径均匀、装量一致。而传统滴丸存在的粒径大小不均匀、丸重差异大且不能有效保持香味物质等问题，限制了其在烟用滤棒胶囊上的应用。另外，传统滴丸机只起到滴制、收集的功能，对于空心胶囊以及空心胶囊所需的复杂生产工艺不能满足。
[0004]国内现有技术中，制备粒径在2.的胶囊是采用同轴双层共挤出的方式来实现此类小滴丸的滴制，例如脉冲切割式滴丸机。滴头外层为胶液，内层为内容物，在重心的作用下，内外层的液体以不同速度从同轴双层滴头装置流出，经脉冲切割成丸。但此方法存在内外层溶液的密度差异，容易出现偏心、破丸、并丸情况;另外，由于胶液的流量靠自重控制，随着胶液液位的变化，胶液流量很难保证一致，后续得到的胶囊皮厚不一，导致压碎强度差异很大，甚至有些胶囊达不到捏爆、脆响的感官要求，影响了产品质量的一致性。
[0005]海藻酸是从海藻类植物中提取的一种线形天然高分子多糖，它易与金属阳离子形成海藻酸盐。现有技术中利用海藻酸盐作为壁材，多采用喷雾干燥、造粒法得到径向尺寸在毫米级和纳米级的微胶囊，这些胶囊包埋内容物有限，对机械的稳定性要求也不高。而以海藻酸盐为壳材，利用同轴双层的设备原理进行滴制的胶囊也有报道，但所得胶囊存在成品率不高、胶囊偏心、胶囊压碎强度较低的缺点，且得到的胶囊在后续生产、储运、上机过程中容易出现破损现象。另外，在海藻酸盐壁材应用方面，利用Pickering乳滴模板化法制得胶囊也有所报道。但是，Pickering乳滴模板法制备技术主要集中在各种结构微胶囊的制备，对于径向直径在2.胶囊的生产应用报道较少。
【发明内容】
[0006](一)要解决的技术问题
[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种生产径向尺寸为2.5mm-4mm的烟用中空海藻酸盐胶囊的生产系统。
[0008](二)技术方案
[0009]为了解决上述技术问题，本发明提供一种烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统，包括:用于制备多价金属离子乳化液的乳化罐;用于将多价金属离子乳化液滴制成乳滴并使乳滴与成型液接触、冷凝形成海藻酸盐胶囊的雏丸的成型装置；用于将成型装置中的雏丸和成型液分离开的分离装置;用于接收分离后的雏丸并容纳有成膜液以继续使雏丸在成膜液中浸泡第一预定时间以增加雏丸的壳厚的成膜装置;用于对浸泡第一预定时间后的雏丸进行水洗的第一水洗装置;用于将水洗后的雏丸与固化液接触第二预定时间以使雏丸固化形成海藻酸盐胶囊的固化装置;用于对海藻酸盐胶囊进行水洗的第二水洗装置；以及用于设定第一预定时间和第二预定时间及控制雏丸在成膜液中浸泡第一预定时间并控制雏丸与固化液接触第二预定时间的可编程逻辑控制器。
[0010]根据本发明，成型装置包括:用于接收乳化罐中的多价金属离子乳化液并将多价金属离子乳化液滴制成乳滴的滴头;位于滴头下方以接收乳滴的成型柱；用于容纳成型液的成型液储存箱；用于将成型液储存箱中的成型液栗送至成型柱中的磁力栗；用于对成型液进行制冷的制冷设备;其中，乳滴与成型液在成型柱中接触、冷凝形成海藻酸盐胶囊的雏丸。
[0011 ]根据本发明，制冷设备包括:用于对制冷剂进行制冷的制冷剂制冷箱，设置在成型液储存箱下方；以及通过其中的制冷剂对成型液进行制冷的成型液制冷箱，设置在成型液储存箱中。
[0012]根据本发明，通过盘绕在成型柱上的盘管将成型柱中的成型液和雏丸送至分离装置中。
[0013]根据本发明，成膜装置包括多个成膜罐、液体分配器、落料槽和成膜液储存箱，落料槽接收分离装置中分离出的雏丸，成膜液储存箱与落料槽连通以向落料槽中注入成膜液，液体分配器与落料槽连通以接收雏丸和成膜液并将成膜液和雏丸分配至成膜罐中，在成膜罐中，雏丸在成膜液中浸泡第一预定时间。
[0014]根据本发明，还包括:分别与成膜装置和第一水洗装置连通的第一固液分离器，其中，通过第一固液分离器将成膜装置中的成膜液和雏丸分离开，并且将雏丸送入第一水洗
目.ο
[0015]根据本发明，第一水洗装置包括:接收雏丸并对其进行水洗的水洗盘管、第一水箱、第一磁力循环栗以及第二固液分离器;其中，第一水箱通过第一磁力循环栗向水洗盘管中栗送水，第二固液分离器设置在水洗盘管和固化装置之间，通过第二固液分离器将水洗后的雏丸与水分离开，并且将水送入第一水箱，将雏丸送入固化装置。
[0016]根据本发明，固化装置包括:至少三个固化罐，固化罐上设置有可选择地开启或关闭的排液孔;带动固化罐在进料工位、固化工位和水洗工位之间移动的转盘，位于进料工位的固化罐与第一水洗装置连通以接收水洗后的雏丸，雏丸在固化罐中的浸泡时间为第二预定时间；对位于进料工位的固化罐注入固化液的注入装置;设置在位于进料工位和固化工位的固化罐中的搅拌装置;驱动搅拌装置升降的升降装置；用于收集位于水洗工位上游的固化工位的固化罐中的固化液收集槽；以及用于存储固化液的固化液储存箱，固化液储存箱与固化液收集槽和注入装置连通;第二水洗装置包括:向位于水洗工位的固化罐注入的注水管；与注水管和位于水洗工位的固化罐的排液孔连通的第二水箱；以及第二磁力循环栗，第二水箱通过第二磁力循环栗向注水管供水。
[0017]根据本发明，通过连接在乳化罐和成型装置之间的上料管和栗，将多价金属离子乳化液从乳化罐栗送至成型装置中；和/或分离装置为倾斜设置的固液分离传送带。
[0018]根据本发明，多价金属离子乳化液中的多价金属离子为一种或多种二价金属离子、一种或多种三价金属离子、或者一种或多种二价金属离子和一种或多种三价金属离子；成型液为海藻酸钠溶液、海藻酸钾溶液和海藻酸铵溶液中的一种或多种组合;海藻酸盐胶囊，并且海藻酸盐中的金属离子为二价金属离子和/或三价金属离子；固化液为氯化钙溶液、硫酸锌溶液和氯化铁溶液中的一种或多种组合。
[0019](三)有益效果
[0020]本发明的上述技术方案具有如下优点:
[0021]本发明的烟用中空海藻酸盐胶囊生产系统，包括用于制备多价金属离子乳化液的乳化罐、用于将多价金属离子乳化液滴制成乳滴并使乳滴与成型液接触且冷凝形成海藻酸盐胶囊的雏丸的成型装置、用于将成型装置中的雏丸和成型液分离开的分离装置、用于接收分离后的雏丸并容纳有成膜液以继续使雏丸在成膜液中浸泡第一预定时间以增加雏丸的壳厚的成膜装置、用于对浸泡第一预定时间后的雏丸进行水洗的第一水洗装置、用于将水洗后的雏丸与固化液接触第二预定时间以使雏丸固化形成海藻酸盐胶囊的固化装置、用于对固化后的雏丸进行水洗的第二水洗装置、以及用于设定第一预定时间和第二预定时间以及控制雏丸在成型液中浸泡第一预定时间并控制雏丸与固化液接触第二预定时间的可编程逻辑控制器。
[0022]由此，可以生产径向尺寸为2.的烟用中空海藻酸盐胶囊，实现了利用海藻酸盐体系制备烟用中空胶囊的机械化、规模化生产，节约了人力成本，保证了较高的生产效率和成品率。
[0023]进一步，通过可编程逻辑控制器设定和控制第一预定时间以及第二预定时间，实现了成品胶囊的脆性可控和适中的压破强度，以及成品胶囊具有对高温高湿环境的抗受力。
[0024]更进一步，通过成型液进行成型，通过成膜液进行成膜，将成型和成膜分开，存在以下优势:第一、成型与成膜分开后，胶丸在成型装置中停留的时间较短(例如成型柱中仅停留40s左右)，由于停留时间短，离子的交换时间减少，单位质量的多价金属离子乳化液扩散至成型液中的凝胶离子的量变少。多价金属离子乳化液出现拉丝、粘稠、不能滴制的情况就会推后，滴制时间随之延长;第二、成