一种双层复合热挤压膨化烟草柱的制备方法与流程

本发明涉及烟草制品领域，尤其涉及的是一种双层复合热挤压膨化烟草柱的制备方法。

背景技术：

随着控烟力度的不断加大和人们对健康意识的普遍提高，加热不燃烧卷烟作为新型烟草制品的一种重要类型具有很大的市场潜力，特别其相关制备技术已成为国内外烟草公司争相研究的热点。这类产品产生的烟气与传统卷烟较为接近，但其“加热不燃烧”的特点控制烟草制品在300～500℃的区间内被加热，这种方式的优点在于：一方面，通过在加热不燃烧的状态下提供消费者获得抽吸生理感受时的烟雾；另一方面，这种加热方式避免了高温燃烧时产生的大量有害成分，且基本不产生侧流烟气，不会对环境造成污染。

一般来说，采用加压方法制备这类加热不燃烧烟草制品烟丝原料的模式比较普遍，大致可分为两类：辊压法再造烟叶和挤出法制备再造烟丝，二者的本质都是卷烟叶组的辅料，最终要与烟丝一起混合通过卷烟机加工成卷烟。辊压法再造烟叶是国内再造烟叶生产的一种主要方法，就是将烟粉等加粘合剂辊压成纸张形式，再切成烟丝作为卷烟部分原料；挤出法挤出烟丝，比如专利cn105249518a就是利用单螺杆挤出机一次性将烟草残料等挤压成型后，再切成烟丝状作为卷烟的部分原料。

随着生产工艺不断提升，近来，有人利用加压方式将一些烟草原料(包括烟叶碎片、辅料等)直接制备成可吸食的烟草制品。专利cn104856219a采用通过对烟叶原料处理后切片，然后进行蒸汽加热湿润，最后通过在模具中施加一定的压力即可压成烟棒直接吸食，制备方法便捷高效。专利cn105614945a则提出将烟草颗粒、烟用香料和导热组分等混合，并用压片机压制成圆柱状或圆片状的烟柱，直接作为配套低温卷烟烟具的吸食材料，吸食时发烟速度快，整体受热均匀且便于烟具清洗。但目前，尚没有一种直接利用两台双螺杆挤压膨化机来挤压制造适用于加热不燃烧烟具使用的双层复合膨化烟草柱的相关报道。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种双层复合热挤压膨化烟草柱的制备方法，目的在于使复合制备得到的烟草柱的外包裹层既具有一定强度保持平整外观，又可塑形内层烟棒，且内层烟棒可通过优化烟草材料配比在加热不燃烧状态下增强释放烟气的香气达到提升感官品质的效果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种双层复合热挤压膨化烟草柱的制备方法，所述烟草柱由内层烟棒和包裹在内层烟棒外的外包裹层组成，所述制备方法基于制备装置进行制备，所述制备装置包括复合模具、第一挤出机、第二挤出机，所述复合模具包括外模和内模，所述内模包括内模本体和设置在内模本体一端的挤出筒，所述挤出筒内腔形成供烟草柱的内层烟棒挤出成型的内挤出通道，所述内模和外模之间的环形间隙形成供烟草柱的外包裹层挤出成型的外挤出通道，所述内挤出通道与第一挤出机的出口相连通，所述外挤出通道与第二挤出机的出口相连通；

所述制备方法按如下步骤依次进行：

(1)将内层烟棒材料送入第一挤出机中混合，通过第一挤出机将内层烟棒材料推送进入复合模具的内挤出通道，通过内挤出通道挤出成型得到内挤出物；同时将外包裹层材料送入第二挤出机中混合，通过第二挤出机将外包裹层材料推送进入复合模具的外挤出通道，通过外挤出通道挤出成型得到外挤出物；其中，所述内层烟棒材料由如下质量百分比的原料构成：烟末40～60％，淀粉5～12％，甘油10～30％，水7～15％，硅藻土2～9％，瓜尔胶1～7％；所述外包裹层材料为由淀粉、环糊精、活性炭中的至少一种构成；

(2)外挤出物和内挤出物在复合模具的出口处复合成一体形成复合挤出物；并通过设置在复合模具的出口处的冷却输送设备将复合挤出物向外牵引，然后对复合挤出物烘干后再截断，得到所述烟草柱。

进一步的，所述内模的内模本体为圆盘状，所述内模本体的一周侧壁上开有环形槽，所述环形槽底壁开有内层烟棒进料口，所述内层烟棒进料口用于连通内挤出通道和环形槽，所述环形槽还与第一挤出机的出口相连通；所述内模的内模本体上开有多个内外贯通的外包裹层进料口，所述外包裹层进料口用于连通外挤出通道和第二挤出机的出口。

进一步的，所述第一挤出机的出口与复合模具之间通过一个连接管相连接，所述内模本体的环形槽与连接管相连通。

进一步的，所述外挤出通道由相连接第一挤出段和第二挤出段构成，所述第一挤出段为变径段，所述第二挤出段为等径段，在沿着挤出方向上，所述第一挤出段的横截面面积逐渐减小。

进一步的，所述第一挤出机和第二挤出机均为双螺杆挤出机。

进一步的，所述内层烟棒材料由如下制备方法制备而成：

将指定质量配比的烟末、淀粉、硅藻土以及瓜尔胶加入混料机，在200-380转/分钟的搅拌速度下，分别将甘油和水喷洒于被连续抛起的物料上，待喷洒完毕后，继续搅拌3-5分钟，得到内层烟棒材料。

进一步的，所述外包裹层材料由如下制备方法制备而成：

将淀粉、环糊精、活性炭中的至少一种加入混料机，在200-380转/分钟的搅拌速度下，将水喷洒于被连续抛起的物料上，待喷洒完毕后，继续搅拌3-5分钟，得到外包裹层材料。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明提供的一种双层复合热挤压膨化烟草柱的制备方法，采用复合模具和两个挤出机相配合，通过该制备方法制备出来的烟草柱，其外包裹层既具有一定强度能保持烟草柱平整外观，又可塑形内层烟棒，且内层烟棒可通过优化烟草材料配比在加热不燃烧状态下增强释放烟气的香气达到提升感官品质的效果，能够满足卷烟产品不同的应用技术需求，且可根据需求调节外观颜色。此外，本发明能够有效利用烟末材料、烟草碎片等卷烟材料合成内层烟棒，制备方法简便、生产成本低，有助于实现烟草原料的深度利用。

附图说明

图1是本发明的制备装置的结构示意图。

图2是本发明的复合模具的装配爆炸图。

图3是本发明的内模的立体图。

图4是本发明的复合模具的剖面图。

图中标号：1复合模具、11外模、12内模、121内模本体、122挤出筒、123内挤出通道、124外挤出通道、125环形槽、126内层烟棒进料口、127外包裹层进料口、2第一挤出机、3第二挤出机、4连接管。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图4，以下实施例公开了一种双层复合热挤压膨化烟草柱的制备方法，该烟草柱由内层烟棒和包裹在内层烟棒外的外包裹层组成，该制备方法基于制备装置进行制备，该制备装置包括复合模具1、第一挤出机2、第二挤出机3，第一挤出机2和第二挤出机3均采用双螺杆挤出机。复合模具1包括外模11和内模12，内模12包括内模本体121和设置在内模本体121一端的挤出筒122，挤出筒122内腔形成供烟草柱的内层烟棒挤出成型的内挤出通道123，内模12和外模11之间的环形间隙形成供烟草柱的外包裹层挤出成型的外挤出通道124，内挤出通道123与第一挤出机2的出口相连通，外挤出通道124与第二挤出机3的出口相连通。

内模12的内模本体121为圆盘状，内模本体121的一周侧壁上开有环形槽125，环形槽125底壁开有内层烟棒进料口126，内层烟棒进料口126用于连通内挤出通道123和环形槽125，环形槽125还与第一挤出机2的出口相连通，第一挤出机2的出口与复合模具1之间通过一个连接管4相连接，内模本体121的环形槽125与连接管4相连通。内模12的内模本体121上开有多个内外贯通的外包裹层进料口127，外包裹层进料口127用于连通外挤出通道124和第二挤出机3的出口。

其中，外挤出通道124由相连接第一挤出段和第二挤出段构成，第一挤出段为变径段，第二挤出段为等径段，在沿着挤出方向上，第一挤出段的横截面面积逐渐减小。

上述的双层复合热挤压膨化烟草柱是按照如下实施例进行制备的。

实施例1

将6kg皖南烤烟烟末(80目)、1kg淀粉、1kg硅藻土以及0.2kg瓜尔胶加入混料机，在200转/分钟的搅拌速度下，分别将4.2kg甘油和2kg水喷洒于连续抛起的物料上，待喷洒完毕后，继续搅拌5分钟，得到制备内层烟棒的内层烟棒材料。

将3kg淀粉、1kg环糊精和1kg活性炭加入混料机，在200转/分钟的搅拌速度下，将0.5kg水喷洒于连续抛起的物料上，搅拌5分钟得到制备外包裹层的外包裹层材料。

然后设定第一挤出机2和第二挤出机3的参数，第一挤出机2和第二挤出机3均选用双螺杆挤出机，两台双螺杆挤出机所需温度参数设置一致，设定双螺杆挤出机中螺杆的区域温度分别为：90℃、100℃、120℃和110℃，并通冷却水控制其温度在±5℃之间波动。

将上述制得的内层烟棒材料送入第一挤出机2中混合，通过第一挤出机2将内层烟棒材料推送进入复合模具1的内挤出通道123，通过内挤出通道123挤出成型得到内挤出物；同时将外包裹层材料送入第二挤出机3中混合，通过第二挤出机3将外包裹层材料推送进入复合模具1的外挤出通道124，通过外挤出通道124挤出成型得到外挤出物。外挤出物和内挤出物在复合模具1的出口处复合成一体形成复合挤出物；并通过设置在复合模具1的出口处的冷却输送设备将复合挤出物向外牵引、拉伸，然后对复合挤出物烘干后再截断，即得到外观平整、具有一定强度且可直接吸食的烟草柱。

本实施例制得的复合烟草柱配套加热不燃烧烟具使用，烟气释放速度快，烟雾量充足，香气品质较佳具有显著的烤烟焦香风格。

实施例2

将7kg皖南烤烟烟末(100目)、1.5kg淀粉、0.5kg硅藻土以及0.8kg瓜尔胶加入混料机，在280转/分钟的搅拌速度下，分别将3kg甘油和1.2kg水喷洒于连续抛起的物料上，待喷洒完毕后，继续搅拌5分钟，得到制备内层烟棒的内层烟棒材料。

将3kg淀粉、1kg环糊精和1kg活性炭加入混料机，在280转/分钟的搅拌速度下，将0.5kg水喷洒于连续抛起的物料上，搅拌3分钟得到制备外包裹层的外包裹层材料。

然后设定第一挤出机2和第二挤出机3的参数，第一挤出机2和第二挤出机3均选用双螺杆挤出机，两台双螺杆挤出机所需温度参数设置一致，设定双螺杆挤出机中螺杆的区域温度分别为：90℃、100℃、120℃和110℃，并通冷却水控制其温度在±5℃之间波动。

将上述制得的内层烟棒材料送入第一挤出机2中混合，通过第一挤出机2将内层烟棒材料推送进入复合模具1的内挤出通道123，通过内挤出通道123挤出成型得到内挤出物；同时将外包裹层材料送入第二挤出机3中混合，通过第二挤出机3将外包裹层材料推送进入复合模具1的外挤出通道124，通过外挤出通道124挤出成型得到外挤出物。外挤出物和内挤出物在复合模具1的出口处复合成一体形成复合挤出物；并通过设置在复合模具1的出口处的冷却输送设备将复合挤出物向外牵引、拉伸，然后对复合挤出物烘干后再截断，即得到外观平整、具有一定强度且可直接吸食的烟草柱。

本实施例制得的复合烟草柱配套加热不燃烧烟具使用，烟气释放速度快，满足感强，舒适性高，烤烟焦香风格突出。

实施例3

将6.8kg皖南烤烟烟末(70目)、1.2kg淀粉、1.1kg硅藻土以及0.8kg瓜尔胶加入混料机，在380转/分钟的搅拌速度下，分别将1.4kg甘油和1.6kg水喷洒于连续抛起的物料上，待喷洒完毕后，继续搅拌3分钟，得到制备内层烟棒的内层烟棒材料。

将3kg淀粉、1kg环糊精和1kg活性炭加入混料机，在380转/分钟的搅拌速度下，将0.5kg水喷洒于连续抛起的物料上，搅拌3分钟得到制备外包裹层的外包裹层材料。

然后设定第一挤出机2和第二挤出机3的参数，第一挤出机2和第二挤出机3均选用双螺杆挤出机，两台双螺杆挤出机所需温度参数设置一致，设定双螺杆挤出机中螺杆的区域温度分别为：90℃、100℃、120℃和110℃，并通冷却水控制其温度在±5℃之间波动。

将上述制得的内层烟棒材料送入第一挤出机2中混合，通过第一挤出机2将内层烟棒材料推送进入复合模具1的内挤出通道123，通过内挤出通道123挤出成型得到内挤出物；同时将外包裹层材料送入第二挤出机3中混合，通过第二挤出机3将外包裹层材料推送进入复合模具1的外挤出通道124，通过外挤出通道124挤出成型得到外挤出物。外挤出物和内挤出物在复合模具1的出口处复合成一体形成复合挤出物；并通过设置在复合模具1的出口处的冷却输送设备将复合挤出物向外牵引、拉伸，然后对复合挤出物烘干后再截断，即得到外观平整、具有一定强度且可直接吸食的烟草柱。

本实施例制得的复合烟草柱配套加热不燃烧烟具使用，烟气释放速度快，释放量充足，具有显著的烤烟焦香特征。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。