专利名称：一种微波膨胀烟梗的处理方法
技术领域：
本发明属于烟草制造技术领域，尤其是一种利用微波膨胀烟梗的技术。
背景技术：
目前，膨胀烟梗已经大规模地应用到卷烟的生产中，膨胀烟梗的自身优点使其价值日渐突显，主要表现为膨胀烟梗可有效降低烟支燃吸时产生的一氧化碳和焦油，达到降焦减害提高卷烟制品的安全性的目的；膨化后烟梗的苦味、辣味、刺激性和杂气明显地减少，从而使梗丝的抽吸品质提高；经过膨胀处理后，梗丝会变得柔软、膨松，梗丝中的梗块、梗签的含量减少，从而提高了梗丝的纯净度；通过膨化以后避免梗块、梗签在烟支燃吸时高温膨胀产生爆花现象，使烟支燃吸质量得以提高；膨胀梗丝加入到卷烟配方中可以降低烟支成本。现有的烟梗膨化工艺技术主要有两种，一种是利用膨化剂进行膨化，一种是利用微波瞬时加热蒸发物料中的水分进行膨化。 微波加热的特点1、穿透力强，里外一起加热；2、加热速度快，可以迅速蒸发烟梗内部的水分，对微波膨胀的烟梗挥发性成分及有机酸性成分进行Ge—Ms分析表明，微波烘烤对烟梗内在的致香物质有一定影响，主要是使它们中各化学成分相对含量发生变化。感官评吸的结果还表明微波烘烤可在一定程度上提高梗丝的抽吸质量。使用微波对烟梗进行预处理，美国专利3409023(1968. 11. 5)公开过使用微波这种能源加热来处理烟梗的方法，该工艺处理的烟梗可以起到体积增大、密度减少等改善烟梗品质的效果。但其工艺要求传送带上的烟梗纵轴要平行于能量源传递方向不能改变，且生产中容易使物料打火，失去使用价值，不利于大规模生产使用。中国专利申请01108471. 5和中国专利CN1387802A公开了一种以微波膨化烟梗技术为核心，“先膨后切，恢复定型”的工艺流程，即将微波膨胀的烟梗，经回潮、切丝后，在较低的微波能量密度下定型。其优点是工艺过程简单，能耗低，整个过程物料含水量较低。中国公开专利CN1554293公开了一种烟草制丝新工艺，其中烟梗膨化处理采用微波膨化，但没有微波膨胀工艺的相关细节。中国公开专利CN2607033Y公开了一种多波源多馈口微波膨胀烟梗装置，包括微波磁控管、与微波磁控管连接的驱动电源、加热箱体、进出料口和进出料口上的抑制段，在加热箱体的底部设置有多个与激励腔连接的微波磁控管，在烟梗进料口抑制段的后端设置有预热段；同时，在烟梗出料口抑制段的前端设置有保温段，但是该装置不能有效控制膨胀后烟梗水分。中国专利CN1518906A公开了一种烟梗与微波低损耗固体介质颗粒热媒混合后用微波处理的烟梗的预处理方法；采用了微波低损耗固体介质颗粒作为热媒，先将热媒加热至100 200°C，再将烟梗与热媒混合并送入微波加热腔中加热，使烟梗体积增大、密度减小，再用分离装置将烟梗和热媒分离，并回收热媒重新加热待使用，最终实现连续稳定、高产量地对烟梗进行预处理，但使用介质容易使烟梗重金属增加、生产组织复杂、能源消耗高，且依然不能解决烟梗直接制丝时吸水收缩，必须进行储存陈化。
中国专利CN 202077560 U公开了一种滚筒式烟梗连续微波膨胀装置，采用物料输送滚筒可以实现烟梗的连续输送，无需间断性的排空进料，烟梗在滚筒内翻转前行所经过的路径一致，吸收微波能量一致，物料膨胀程度一致，所获得的膨胀烟梗膨胀率高，膨胀均匀性好，但烟梗膨胀后水分较低，容易导致烟梗造碎增加，烟梗直接制丝时吸水收缩，必须进行储存陈化。以上现有技术存在的不足是未使用膨胀介质的微波处理工艺方法得到产品膨胀均匀性差；使用固体介质的微波膨胀工艺方法在膨胀操作过程中操作难度大，能源消耗高。以上装置、设备、工艺技术存在的共性不足是膨胀后的烟梗直接投入制梗丝生产时，烟梗吸水后体积会回缩到接近膨胀前状态，失去膨胀的意义，必须通过7天以上储存定型期，在制丝加工时才能保障膨胀烟梗吸水后体积不回缩，因此现有微波工艺生产的膨胀烟梗，严重制约了微波膨化烟梗的大规模工艺应用
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的不足，提供一种能够满足专业化、大型化和连续化的烟梗微波膨胀加工工艺，使经微波膨胀后的烟梗可以直接投入各种制梗丝工艺进行生产，而不会导致烟梗在加工中吸水收缩。实现本发明的目的采用的工艺流程如下
①原料准备，使用以下4种烟梗作为膨胀材料，⑴未经处理的烟梗、⑵经水洗、储梗工序后的烟梗、⑶经滚筒、储梗工序后的烟梗或⑷经HT隧道、储梗工序后的烟梗；
②定量喂料，控制生产流量在100 5000Kg/h；
③烟梗增温及增湿，使烟梗原料在温度增加到70 99°C下，含水率在原基础上增加I 6% ；
④微波膨胀，在微波功率50 500KW范围，将烟梗在5 60秒内膨胀，膨胀后体积为原来的I. 5 5倍；
⑤微波排湿，控制微波功率在I 100KW范围，将膨胀后烟梗中遗留的水分在1(Γ120分内缓慢排除至含水率3 14% ；
⑥冷却定型，在10 90秒内，强制风冷微波排湿后烟梗至15 30°C的温度完成定型，同时继续降低烟梗含水率至3 12% ；
⑦冷却定型的烟梗直接投入制梗丝生产，烟梗的回潮吸水后体积应达到传统工艺生产的膨胀烟梗储存陈化7天后的效果。上述步骤④和⑤的微波功率大小根据步骤②的实际生产流量进行调整。上述步骤③可以使用润梗滚筒或HT隧道与微波加热设备连接的方式来完成。在上述步骤②中采用PLC对烟梗体积和重量的双联方式控制，保证定量投入烟梗数量。本发明的优点是
①.该方法在加工全过程中控制生产流量，对保障各工序物料温度和水分的稳定性具有明显效果，从而保障各工序质量的稳定。②.在烟梗微波膨胀加工过程中采取加湿、增温、膨胀、排湿、冷却的方式，可有效控制膨胀过程烟梗水分，消除了其它生产方法存在的烟梗焦化、碳化、阴燃问题，并且烟梗膨胀率高，所制梗丝填充值高、木杂气较轻，口感舒适，烟气柔和，能有效降低卷烟的焦油和一氧化碳的等优点。在提高梗丝使用比例，降低企业卷烟成本，缓解烟叶原料压力，降焦减害方面均有重要意义。③.不使用膨胀介质，消除了外加化学物质和重金属元素的污染，同时降低了能源消耗。④.本发明所述微波膨胀烟梗的制备方法与其它微波膨胀烟梗加工方法相比，具有低生产成本，结构稳定，吸水不回缩，不经过陈化即可直接制梗丝生产，能够实现专业化、大型化和连续化的微波膨胀烟梗加工与烟梗制丝加工无缝衔接，无制丝生产存货准备周期，不产生膨胀烟梗陈化期间的物流、仓储成本，经济效益显著。
具体实施例方式实施例I : (I)原料准备使用经处理的打叶复烤后烟梗；(2)定量喂料按500Kg/h投入生产。(3)烟梗增温、增湿使用HT隧道将烟梗温度增加到90°C，水分增加到15% ；
(4)微波膨胀使用80KW高功率微波将烟梗快速膨胀；(5)微波排湿使用IOKW低功率微波将膨胀后烟梗中遗留的水分缓慢排除；(6)冷却定型使用网孔式输送带由下发抽风，使通过的烟梗被冷却定型；(7)制梗丝冷却后的膨胀烟梗通过水洗、储梗、润梗、切片、切丝、气流干燥、加香，制造为梗丝备用。实施例2 :(1)原料准备使用经水洗、储梗工序后的烟梗；(2)定量喂料按2000Kg/h投入生产。(3)烟梗增温、增湿使用HT隧道将烟梗温度增加到80°C，水分增加到28%，再通过微波加热将烟梗温度增加到97°C，水分绛到25% ； (4)微波膨胀使用350KW高功率微波将烟梗快速膨胀；(5)微波排湿使用45KW低功率微波将膨胀后烟梗中遗留的水分缓慢排除；(6)冷却定型使用风力输送烟梗，膨胀后的烟梗在输送过程中被快速冷却定型；(7)制梗丝冷却后的膨胀烟梗经过装箱、运输到制丝生产地备用，然后经过水洗、储梗、蒸梗、切丝、微波干燥、加香，制造为梗丝备用。实施例3:(1)原料准备使用经滚筒加湿、储梗工序后的烟梗；(2)定量喂料按4000Kg/h投入生产。(3)烟梗增温、增湿使用HT隧道将烟梗温度增加到85°C，水分增加到18%，再通过微波加热将烟梗温度增加到98°C，水分绛到16% ；(4)微波膨胀使用400KW高功率微波将烟梗快速膨胀；(5)微波排湿使用65KW低功率微波将膨胀后烟梗中遗留的水分缓慢排除；(6)冷却定型使用风力输送烟梗，膨胀后的烟梗在输送过程中被快速冷却定型；(7)制梗丝冷却后的膨胀烟梗经过装箱、运输到制丝生产地备用，然后经过水洗、储梗、蒸梗、切丝、微波干燥、加香，制造为梗丝备用。实施例4 : (I)原料准备使用经水洗、HT隧道、储梗工序后的烟梗；(2)定量喂料按1000Kg/h投入生产。(3)烟梗增温使用微波加热将烟梗温度增加到95°C，水分控制32% ；
(4)微波膨胀使用320KW高功率微波将烟梗快速膨胀；(5)微波排湿使用60KW低功率微波将膨胀后烟梗中遗留的水分缓慢排除；(6)冷却定型使用网孔式输送带由下发抽风，使通过的烟梗被冷却定型；(7)制梗丝冷却后的膨胀烟梗经过装箱、运输到制丝生产地备用，然后经过水洗、储梗、蒸梗、切丝、微波干燥、加香，制造为梗丝备用。经过上述四个实例处理所得到梗丝，即可按配方比例掺配至烟丝中，最终制成成品卷烟，进而实现本发明所述一种微波膨胀烟梗的处理工艺。、
本发明所涉及到的加工设备，均 可采用现有技术设备。
权利要求
1.一种微波膨胀烟梗的处理方法，其特征是工艺步骤为 ①原料准备，使用以下4种烟梗作为膨胀材料，⑴未经处理的烟梗、⑵经水洗、储梗工序后的烟梗、⑶经滚筒、储梗工序后的烟梗或⑷经HT隧道、储梗工序后的烟梗； ②定量喂料，控制生产流量在100 5000Kg/h； ③烟梗增温及增湿，使烟梗原料在温度增加到70 99°C下，含水率在原基础上增加I 6% ； ④微波膨胀，在微波功率50 500KW范围，将烟梗在5 60秒内膨胀，膨胀后体积为原来的I. 5 5倍； ⑤微波排湿，控制微波功率在I 100KW范围，将膨胀后烟梗中遗留的水分在1(Γ120分内缓慢排除至含水率3 14% ； ⑥冷却定型，在10 90秒内，强制风冷微波排湿后烟梗至15 30°C的温度完成定型，同时继续降低烟梗含水率至3 12% ； ⑦冷却定型的烟梗直接投入制梗丝生产，烟梗的回潮吸水后体积应达到传统工艺生产的膨胀烟梗储存陈化7天后的效果。
2.按权利要求I中所述的微波膨胀烟梗的处理方法，其特征是步骤④和⑤的微波功率大小根据步骤②的实际生产流量进行调整。
3.按权利要求I中所述的微波膨胀烟梗的处理方法，其特征是步骤③可以使用润梗滚筒或HT隧道与微波加热设备连接的方式来完成。
4.按权利要求I中所述的微波膨胀烟梗的处理方法，其特征是在步骤②中采用PLC对烟梗体积和重量的双联方式控制，保证定量投入烟梗数量。
全文摘要
本发明属于烟草制造技术领域，尤其是一种利用微波膨胀烟梗的技术。本发明的工艺流程如下原料准备→定量喂料→烟梗增温→微波膨胀→微波排湿→冷却定型→制梗丝。本发明具有低生产成本，结构稳定，吸水不回缩，不经过陈化即可直接制梗丝生产的优点，能够实现专业化、大型化和连续化的微波膨胀烟梗加工与烟梗制丝加工无缝衔接，无制丝生产存货准备周期，不产生膨胀烟梗陈化期间的物流、仓储成本，经济效益显著。
文档编号A24B5/16GK102726826SQ20121021540
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者戚文辉, 杨光涛, 牟定荣, 王毅, 肖文平, 蔡媛, 赵云川, 邹泉, 陈冉, 高晓华 申请人:红塔烟草(集团)有限责任公司