专利名称：植物梗杆膨胀制丝方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及植物梗杆的加工处理方法和设备，尤其涉及ー种进行植物梗杆膨胀制丝处理的エ艺方法。本发明还涉及ー种实现植物梗杆膨胀制丝方法的设备。
背景技术：
目前烟草行业对废弃的烟梗主要有以下两种方法处理ー是薄片技术；一是膨胀技木。前者制出的梗丝填充值低，燃吸过程中香气不足，杂质气较重；而后者制得的膨胀烟梗填充值高，燃吸过程中香气浓郁，井能降低卷烟的焦油含量，增强卷烟的安全性。近年来烟梗膨胀技术得到了快速发展，如中国专利200510118934.6公开的ー种制备粒状膨胀烟梗的ESSエ艺方法及其所采用的设备，采用的是200— 350度过热蒸汽，膨胀出的烟梗有焦糊味；中国专利200610010874.0公开的ー种制作烟梗颗粒的工艺；中国专利200710065892. 3公开的ー种制备膨胀烟梗颗粒的方法及其设备。但以上述专利方法所制出的都是颗粒状的膨胀梗颗粒，在后续卷烟制作过程中參配比不大，这ー会导致在卷烟过程中颗粒状的膨胀梗颗粒部分在风选的过程中被剔出棹；ニ是导致成品烟的空头率增高。相对应地，目前国内现有的利用蒸汽作介质的烟梗膨胀设备对来料原梗的前期预处理及进料方式都各不相同，例如200510118934. 6中国发明专利申请所公开的烟梗膨胀设备，其前期预处理过程是对原梗进行干燥处理，以湿度计测量原梗的水分干燥后不超过14%，优选不超过11%。200610098314. 5中国发明专利申请所公开的烟梗膨胀设备第一歩骤是均流量控制，将水分约8%-13%的烟梗原料经喂料机送入均料装置。200510118934. 6中国发明专利申请所公开的烟梗膨胀设备，其特点是具有阀门分割开的第一和第二过热蒸汽处理段，该设备的第二过热蒸汽处理段始终处于加压加温状态，而其第一过热蒸汽处理段为间歇式工作，轮流充压加温和释压降温，以便在释压降温时从大气压カ下实现进料。200610098314. 5中国发明专利申请所公开的烟梗膨胀设备其特点是在加压处理仓的进出ロ采用旋转气锁代替密封阀，实现连续进料连续处理的工作方式。但上述设备系统均无法在保证低能耗的前提下有效实现梗杆的丝束状膨胀。发明目的
本发明的目的是克服现有膨胀植物梗杆エ艺技术的不足，提供一种可获得丝束状膨胀梗丝的梗杆膨胀方法，以提高植物梗杆的利用率。本发明所述植物梗杆膨胀制丝方法，包括以下步骤
第一歩、对植物梗杆进行回潮处理将原梗放入回潮桶内进行回潮处理，从回潮桶出来的植物梗杆再通过热风吹干表面的水溃或通过晾干的方式除去植物梗杆表面的水溃，水份控制在16%-28%。植物纤维纵向強度大于径向強度，水分越低，膨胀出来的块状海绵和细粒越多。而水分越大，膨胀的植物梗杆丝状越多，但太大的话，植物梗杆膨胀率反而会降低，而且影响后期植物梗杆的处理，因此，优选22%-25%水分。第二步、回潮后的植物梗杆通过过热蒸汽进行爆破处理，温度控制在180至220°C之间，进气压カ控制在8-10 bar。温度和压カ控制的影响不是很大，压カ优选为9. 5 bar,保证膨胀的植物梗杆无焦糊味即可。但如果蒸汽中水分太多时，会降低膨胀效率。爆破后的植物梗杆水份为12-20%。
第三步对膨胀后的植物梗杆采用对辊式分切机进行分切制成丝状的梗丝。为方便水分控制，原梗先通过回潮桶进行回潮处理或采用浸泡进行回潮，回潮后的植物梗杆再通过热风或晾干的方式除去表面的水溃后进入下道膨胀エ序。同时，在梗料膨胀前除去其表面水溃，可以得到色泽好的梗丝。此外，在分切前，可对膨胀后的烟梗进行水分调节处理，水分控制在11%-13%，保证不结块，以便于后期的筛分切细处理。本发明利用蒸汽分子进入植物纤维之间，突然释压然后膨胀，并在一定膨胀程度控制下，利用膨胀カ使径向纤维破坏，而纵向纤维保留，从而获得丝束状膨胀植物梗杆，这样让制备出的梗丝与烟丝參配比大幅提高，进ー步提高膨胀植物梗杆的利用率。而同时采用对辊式分切机进行膨胀后梗料分切，可通过对辊理料直接对膨胀后梗杆进行纵向分切，高效率地获得高品质的丝束状膨胀梗料。本发明可适用于各类植物梗杆的膨胀处理，尤其适合于包括烟梗、秸杆等在内的细茎梗杆。本发明要解决的另一个技术问题是提供一种实现上述膨胀制丝方法的植物梗杆膨胀制丝设备。所述设备包括回潮装置及依次连通的进料装置、加温加压装置和膨胀装置，所述膨胀装置包括文氏膨胀管，文氏膨胀管的喷嘴的内环面均布齿状筋；所述分切装置为对辊式分切机。为获得更好的膨胀效果，所述齿状筋沿喷嘴轴向方向至喷嘴出口处具有由窄至宽的纵轴向截面。本发明可采用活塞式进料装置，该活塞式进料装置包括ー缸形容器，缸形容器内设置由动カ装置驱动的滑动活塞，缸形容器的侧壁上设置进料斗，缸形容器的一端封闭，另一端设置与加温加压装置连通的落料ロ ；所述滑动活塞沿缸形容器轴向直线运动，当滑动活塞的进料仓与进料斗ロ相对应时，物料进入缸形容器内；当滑动活塞的进料仓与落料ロ相对应时，物料从缸形容器内膨化爆出。使用活塞式进料装置，不仅可以保证进料过程的密闭性，減少蒸汽损耗，还可以使物料在进料过程中即得到初歩膨胀，大幅度減少后续膨胀エ序的能源耗费，实现连续进料和连续膨胀处理。本发明可同时在回潮装置的尾端或进料装置前设置热风吹晾装置，以精确控制梗料水分。为充分获得物料膨胀效果，保证膨胀エ序的连续性，可在加压加温装置与文氏膨胀管之间设置直径由大到小的变径管，使加温加压后梗料获得一定程度的加速，更好地膨化。
图I为本发明所述设备系统结构示意 图2为本发明所采用的文氏膨胀管的喷嘴结构示意图；图3为图2沿A— A向的剖视结构示意图。图中I-回潮桶，2-输送帯，3-活塞式进料装置，4-加温加压装置，5-蒸汽入ロ，
6-文氏膨胀管，7-旋风分离器，8-热风吹晾装置，9-变径管，10，对辊式分切机，31-进料仓，32-进料斗，33-滑动活塞，61-齿状筋。
具体实施例方式 以烟梗为膨胀处理对象，本发明优选实施方式如下
I、对烟梗进行回潮处理，水份控制在22%-25%。2、对回潮后的烟梗通过过热蒸汽进行爆破处理，过热蒸汽压カ温度控制在180至220度之间，进气压カ控制在8-10 bar，优选为9.5 bar。3、对膨胀后的烟梗进行水分调节处理，水分控制在11%_13%，保证不结块，以便于后期的筛分切细处理。4、水分调节后的烟梗进行筛分，通过对辊式分切机切细成丝状梗料。如图I所示，作为优选方案，本发明所述设备系统包括回潮桶1，输送带2，活塞式进料装置3，加温加压装置4，文氏膨胀管6，旋风分离器7及对辊式分切机10 ;回潮桶I的尾端设有热风吹晾装置8。如图I所示，活塞式进料装置3包括设置于缸形容器上侧部的进料斗32，设置于缸形容器内的滑动活塞33，以及设置在滑动活塞上的贯通的进料仓31。如图I所示，加温加压装置4上设置蒸汽入口 5，加温加压装置4与文氏膨胀管6之间设置有变径管9。如图2所示，文氏膨胀管6的喷嘴的的内环面均布齿状筋61 ;如图3所示，齿状筋61沿喷嘴轴向方向至喷嘴出口处具有由窄至宽的纵轴向截面。运行时，将原梗放入I回潮桶内进行回潮处理，从回潮桶I出来的烟梗通过热风吹晾装置8吹干表面的水溃，将水份控制在22-25% ;经输送带2输送到活塞式进料装置3的进料斗32，在进料仓31位于进料斗32下方时，烟梗落入进料仓31，满仓后由控制系统控制滑动活塞33往复运动，当进料仓31运动到加温加压装置4的进料ロ处，物料在重力的作用下落入加温加压装置4内，通过蒸汽入ロ 5加入蒸气对物料进行加温加压，再依次通过变径管9及文氏膨胀管6进行膨胀处理，膨胀后的梗丝经旋风落料器7进行气固分离，分离后的膨胀梗丝进行水分调节处理，将水分调节为11-13%，水分调节后的烟梗再进行筛分和切细处理。本发明与常规的烟梗膨胀エ艺比较，具有以下优异的技术效果
I、能耗差异比较权利要求
1.ー种植物梗杆膨胀制丝方法，其特征在于依次包括以下步骤 第一歩，对植物梗杆进行回潮处理，水分控制在16%-28% ； 第二步，回潮后的植物梗杆通过过热蒸汽进行爆破处理，充入的过热蒸汽的温度控制在180— 220°C，压カ控制在8 —10 bar ;爆破后的植物梗杆的水分为12-20% ； 第三步，采用对辊式分切方式对膨胀后的梗杆进行分切制成丝状梗丝。
2.根据权利要求I所述的植物梗杆膨胀制丝方法，其特征在于对植物梗杆进行回潮处理，优选将植物梗杆水分控制在22%-25%。
3.根据权利要求I或2所述的植物梗杆膨胀制丝方法，其特征在于回潮后的植物梗 杆通过热风去除表面水溃。
4.根据权利要求I或2所述的植物梗杆膨胀制丝方法，其特征在于在分切前，对膨胀后的烟梗进行水分调节处理，水分控制在11%_13%。
5.一种实现如权利要求1、2、3或4所述的植物梗杆膨胀制丝方法的设备，包括回潮装置及依次连通的进料装置、加温加压装置、膨胀装置及分切装置，所述膨胀装置包括文氏膨胀管，其特征在于文氏膨胀管的喷嘴的内环面均布齿状筋；所述分切装置为对辊式分切机。
6.根据权利要求5所述的植物梗杆膨胀制丝设备，其特征在于所述进料装置为活塞式进料装置，其包括ー缸形容器，缸形容器内设置由动カ装置驱动的滑动活塞，缸形容器的侧壁上设置进料斗，缸形容器的一端封闭，另一端设置与加温加压装置连通的落料ロ ；所述滑动活塞沿缸形容器轴向直线运动，当滑动活塞的进料仓与进料斗ロ相对应时，物料进入缸形容器内；当滑动活塞的进料仓与落料ロ相对应时，物料从缸形容器内膨化爆出。
7.根据权利要求5或6所述的植物梗杆膨胀制丝设备，其特征在于在回潮装置的尾端或进料装置前设置热风吹晾装置。
8.根据权利要求7所述的植物梗杆膨胀制丝设备，其特征在于在加压加温装置与文氏膨胀管之间设置直径由大到小的变径管。
全文摘要
本发明提供一种可获得丝束状膨胀梗丝的植物梗杆膨胀制丝方法和设备，包括先对植物梗杆进行回潮处理，水分控制在16%-28%；再对回潮后的植物梗杆通过过热蒸汽进行爆破处理，将膨胀后的丝束状植物梗杆进行烘干处理及筛分和切细。所述设备包括回潮装置及依次连通的进料装置、加温加压装置和膨胀装置，文氏膨胀管的喷嘴的内环面均布齿状筋；所述分切装置为对辊式分切机。本发明可大幅度提高植物梗杆的可加工性和利用率。
文档编号A24B3/06GK102640975SQ20121013396
公开日2012年8月22日 申请日期2012年5月3日 优先权日2012年5月3日
发明者杨志刚, 梅林 , 王新 申请人:南京瑞驰电子技术工程实业有限公司