再造烟草薄片的纤维干加均质方法和装置与流程

1.本公开涉及再造烟草薄片的加工技术领域，尤其涉及一种再造烟草薄片的纤维干加均质方法和装置。


背景技术：

2.在再造烟草薄片制造加工领域，目前大多是基于辊压法的烟叶薄片生产方法，在该方法中，无论是生产传统烟草薄片还是加热不燃烧烟草制品(hnb)，纤维是采用湿解湿加的方式，纤维湿解湿加的方式具体为：纤维板先水解后再解纤(将纤维粉碎)，再添加甘油、香精、发烟剂和粘合剂等混合搅拌形成液料，最后按比例与烟粉混合。由于纤维吸水和持水能力较强，如果液料中纤维比例高时液料稠度太大，会经常堵塞输送泵，为了输送顺畅只能降低液料中的纤维比例。但纤维比例低会导致加工出的烟叶薄片中纤维比例低，烟草薄片强度不理想，蓬松度数值低，烟草薄片可再加工性不好。
3.综上，现有纤维湿解湿加方法，纤维比例不超过1.5％，如果再提高纤维比例，液料输送就会很困难。


技术实现要素：

4.本公开所要解决的一个技术问题是：现有辊压法生产烟叶薄片的方法采用纤维湿解湿加的方式导致无法提高纤维比例的问题。
5.为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种再造烟草薄片的纤维干加均质方法，包括：
6.将木浆板进行粉碎处理制备成纤维，纤维长度2mm-3.5mm，粗度40μm-50μm；
7.将制备好的烟粉、cmc与制备好的纤维进行混合形成纤维烟粉混合物；
8.将纤维烟粉混合物与制备好的液料进行混合得到混合浆料；和
9.对混合浆料加工形成烟叶薄片；
10.其中，烟叶薄片中纤维比例为2％-7％，cmc比例为3％-5％。
11.在一些实施例中，将木浆板进行粉碎处理制备成纤维，包括：
12.将木浆板卷材进行放卷；
13.将放卷出的木浆板进行破碎形成纤维片；和
14.将纤维片进行破碎形成纤维丝。
15.在一些实施例中，将木浆板卷材进行放卷，包括：
16.设定纤维烟粉混合物中纤维比例；
17.获取木浆板卷材单位长度的重量；和
18.根据纤维比例和木浆板卷材单位长度的重量，通过plc控制纤维放卷机的放卷速度。
19.在一些实施例中，纤维片为边长1.8cm-2.2cm的方形纤维片。
20.在一些实施例中，将制备好的烟粉、cmc与制备好的纤维进行混合形成纤维烟粉混
合物，包括：
21.将所需cmc计量暂存；
22.将烘干的烟梗、烟末、烟叶进行破碎筛分后输送入缓存仓暂存；
23.将制备好的烟粉从缓存仓中输送到计量装置，通过计量装置得到符合设定量的烟粉；和
24.将形成的纤维丝、cmc与符合设定量的烟粉按方法比例送入混合装置进行混匀。
25.在一些实施例中，将纤维烟粉混合物与制备好的液料进行混合得到混合浆料，包括：
26.将制备好的液料进行初步雾化形成雾化液料；和
27.将定量的雾化液料与定量的纤维烟粉混合物进行粉液气相混合，形成混合浆料。
28.在一些实施例中，对混合浆料加工形成烟叶薄片，包括：
29.将混合浆料送入三辊压片机挤压成烟叶薄片；和
30.利用二辊压片机对烟叶薄片进行多级压延，使烟叶薄片逐级变薄。
31.本公开实施例提供一种再造烟草薄片的纤维干加均质装置，包括：
32.木浆板粉碎设备，用于将木浆板进行粉碎处理成纤维，纤维长度2mm-3.5mm，粗度40-50μm；
33.纤维烟粉混合设备，用于将制备好的烟粉、cmc与制备好的纤维进行混合形成纤维烟粉混合物；
34.浆料混合设备，用于将纤维烟粉混合物与制备好的液料进行混合得到混合浆料；和
35.烟叶薄片加工设备，用于将混合浆料加工形成烟叶薄片；
36.其中，烟叶薄片中纤维比例为2％-7％，cmc比例3％-5％。
37.在一些实施例中，木浆板粉碎设备包括：
38.纤维放卷装置，用于将木浆板卷材进行放卷；
39.初级破碎装置，用于将放卷出的木浆板进行破碎形成纤维片；和
40.细化破碎装置，用于将纤维片进行破碎形成纤维丝。
41.在一些实施例中，纤维放卷装置包括plc控制器，plc控制器根据纤维比例和纤维卷材单位长度的重量控制纤维放卷机的放卷速度。
42.通过上述技术方案，本公开提供的再造烟草薄片的纤维干加均质方法和装置，将木浆纤维板粉碎后制得的纤维直接与制备好的烟粉进行混合，然后再与制备好的液料进行混合得到混合浆料，与现有技术在液料中添加纤维使纤维含量受限不同，采用纤维干加均质方法和装置能够根据需要提高再造烟叶薄片中纤维的含量，能够使再造烟叶薄片中纤维比例达到2％-7％。
附图说明
43.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1是本公开实施例公开的再造烟草薄片的纤维干加均质方法示意图；
45.图2是采用本公开实施例公开的再造烟草薄片的纤维干加均质的烟叶薄片制作方法示意图；
46.图3是本公开实施例中采用的浆料混合设备的结构示意图。
47.附图标记说明：
48.1、粉料雾化装置；2、电机驱动装置；3、混合涡壳；4、涡流涡轮；5、均质混合叶轮；6、捏合装置；7、液料雾化装置；8、机架。
具体实施方式
49.下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理，但不能用来限制本公开的范围，本公开可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
50.本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
51.需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
52.此外，本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。
53.还需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。
54.本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
55.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
56.现有技术中采用在液料中添加纤维，这样会使烟草薄片中的纤维含量低，一般不
能超过1.5％，为解决现有辊压法生产烟叶薄片的方法采用纤维湿解湿加的方式导致无法提高纤维比例的问题。如图1和图2所示，本公开实施例提供一种再造烟草薄片的纤维干加均质方法，包括：
57.将木浆板进行粉碎处理制备成纤维，纤维长度2mm-3.5mm，粗度40μm-50μm；
58.将制备好的烟粉、cmc(羧甲基纤维素)与制备好的纤维进行混合形成纤维烟粉混合物；
59.将纤维烟粉混合物与制备好的液料进行混合得到混合浆料；和
60.对混合浆料加工形成烟叶薄片；
61.其中，烟叶薄片中纤维比例为2％-7％，cmc比例为3％-5％。
62.本公开提供的再造烟草薄片的纤维干加均质方法，将木浆纤维板粉碎后制得的纤维直接与制备好的烟粉进行混合，然后再与制备好的液料进行混合得到混合浆料，与现有技术在液料中添加纤维使纤维含量受限不同，采用纤维干加均质方法能够根据需要提高再造烟叶薄片中纤维的含量，能够使再造烟叶薄片中纤维比例达到2％-7％。
63.在一些实施例中，将木浆板进行粉碎处理制备成纤维，包括：
64.将木浆板卷材进行放卷；
65.将放卷出的木浆板进行破碎形成纤维片；和
66.将纤维片进行破碎形成纤维丝。
67.本实施例中采用卷材形式的木浆板卷，放卷后把木浆板进行初步破碎为纤维片，然后再把纤维片进一步破碎成纤维丝，这样处理能将纤维更均匀的进行破碎。
68.在一些实施例中，将木浆板卷材进行放卷，包括：
69.设定纤维烟粉混合物中纤维比例；
70.获取木浆板卷材单位长度的重量；和
71.根据纤维比例和木浆板卷材单位长度的重量，通过plc控制纤维放卷机的放卷速度。
72.本实施例中纤维的计量依靠放卷机的速度，按照木浆板卷单位长度纤维的重量和方法比例换算后，通过plc控制放卷机的速度来实现定量放卷，达到按方法比例与烟粉进行混合的目的。
73.在一些实施例中，纤维片为边长1.8cm-2.2cm的方形纤维片。优选的形成边长2cm的方形纤维片。这样能更好的实现纤维的均匀粉碎。
74.在一些实施例中，将制备好的烟粉、cmc与制备好的纤维进行混合形成纤维烟粉混合物，包括：
75.将所需cmc计量暂存；
76.将烘干的烟梗、烟末、烟叶进行破碎筛分后输送入缓存仓暂存；
77.将制备好的烟粉从缓存仓中输送到计量装置，通过计量装置得到符合设定量的烟粉；和
78.将形成的纤维丝、cmc与符合设定量的烟粉按方法比例送入混合装置进行混匀。
79.本实施例中，利用缓存仓暂存烟粉，再通过计量装置得到符合设定量的烟粉，然后再输送到混合装置与形成的纤维丝进行混匀，能够更精确的计量烟粉的用量，并能实现连续生产。
80.在一些实施例中，将纤维烟粉混合物与制备好的液料进行混合得到混合浆料，包括：
81.将制备好的液料进行初步雾化形成雾化液料；和
82.将定量的雾化液料与定量的纤维烟粉混合物进行粉液气相混合，形成混合浆料。
83.在本实施例中，液料先初步雾化，再将定量的液料与定量的纤维烟粉混合物进行粉液气相混合，粉料以悬浮状态存在，液料以雾化状态存在，粉料和液料类似气相状态使其流动性达到最佳，实现粉液快速气相混合。利用气相混合方法将纤维烟粉混合物与液料均匀混合，粉液混合均匀性改善，改善烟叶薄片的强度、致密性、均匀性，吸味均匀性等品质。
84.在一些实施例中，对混合浆料加工形成烟叶薄片，包括：
85.将混合浆料送入三辊压片机挤压成烟叶薄片；和
86.利用二辊压片机对烟叶薄片进行多级压延，使烟叶薄片逐级变薄。
87.本实施例中，采用三辊压片机压片后再用多级二辊压片机进行多级压延，使烟叶薄片逐级变薄，使成品薄片组分分布更均匀，减少辊压成型时甘油的析出，有利于改善成品薄片的吸湿性，对吸味均匀性也有改善。
88.为解决现有辊压法生产烟叶薄片的方法采用纤维湿解湿加的方式导致无法提高纤维比例的问题。本公开实施例还提供一种再造烟草薄片的纤维干加均质装置，包括：
89.木浆板粉碎设备，用于将木浆板进行粉碎处理成纤维，纤维长度2mm-3.5mm，粗度40-50μm；
90.纤维烟粉混合设备，用于将制备好的烟粉、cmc与制备好的纤维进行混合形成纤维烟粉混合物；
91.浆料混合设备，用于将纤维烟粉混合物与制备好的液料进行混合得到混合浆料；和
92.烟叶薄片加工设备，用于将混合浆料加工形成烟叶薄片；
93.其中，烟叶薄片中纤维比例为2％-7％，cmc比例3％-5％。
94.本公开提供的再造烟草薄片的纤维干加均质装置，木浆板粉碎设备将木浆纤维板粉碎制得纤维，然后直接与制备好的烟粉在纤维烟粉混合设备中进行混合，然后再与制备好的液料在浆料混合设备中进行混合得到混合浆料，与现有技术在液料中添加纤维使纤维含量受限不同，采用纤维干加均质装置能够根据需要提高再造烟叶薄片中纤维的含量，能够使再造烟叶薄片中纤维比例达到2％-7％。
95.在一些实施例中，木浆板粉碎设备包括：
96.纤维放卷装置，用于将木浆板卷材进行放卷；
97.初级破碎装置，用于将放卷出的木浆板进行破碎形成纤维片；和
98.细化破碎装置，用于将纤维片进行破碎形成纤维丝。
99.本实施例中，采用卷材形式的纤维卷，纤维放卷装置放卷后，初级破碎装置把纤维板进行初步破碎为纤维片，然后细化破碎装置再把纤维片进一步破碎成纤维丝，这样处理能将纤维更均匀的进行破碎。
100.在一些实施例中，纤维放卷装置包括plc控制器，plc控制器根据纤维比例和纤维卷材单位长度的重量控制纤维放卷机的放卷速度。
101.本实施例中，纤维的计量依靠放卷机的速度，按照纤维卷单位长度纤维的重量和
方法比例换算后，通过plc控制器控制放卷机的速度来实现定量放卷，达到按方法比例与烟粉进行混合的目的。
102.在一些实施例中，如图1所示，再造烟草薄片的纤维干加均质方法包括：
103.将烘干的烟梗、烟末、烟叶进行破碎筛分后输送入缓存仓暂存；再按方法要求，通过输送设备将粉料输送至计量装置，最后输送至纤维烟粉混合设备。
104.将木浆板卷材上料至放卷机，根据纤维添加比例，结合木浆板卷材的单位长度重量，通过plc控制器控制纤维放卷机的放卷速度，即可控制纤维的流量；其中，可以不考虑纤维卷材的单位长度重量误差，默认纤维卷材的单位长度重量是相同的。
105.木浆板放卷后进入破碎机进行初步破碎，经过破碎机处理后纤维板变成边长约2cm的方形纤维片，此设备的主要作用是将纤维卷材破碎成小片，便于后工序纤维粉碎机工作。
106.纤维细碎机将破碎后的纤维片粉碎成纤维丝，再输送至纤维烟粉混合设备，纤维长度2mm-3.5mm，粗度40μm-50μm。
107.将cmc、定量添加的纤维和烟粉进行混合均质，cmc比例为3％-5％，此工序目的是让纤维在烟粉中均匀分布，没有纤维聚团的现象。
108.纤维和烟粉混合均质完成后，送至料仓缓存。
109.本实施例的再造烟草薄片的纤维干加均质方法，解决了纤维比例低的瓶颈问题，可将纤维的比例提高到2％-7％。辊压法薄片的纤维量并非越大越好，依据薄片成型和强度等因素，将纤维比例提高到最大7％即可，优选的纤维比例约为5％。
110.纤维烟粉混合设备采用的是进料—混合—出料的运行模式，所以上述整个方法流程间歇式工作，即纤维烟粉混合设备工作时，其前端所有设备停止运行，纤维烟粉混合设备出料结束后，前端所有设备再次运行。
111.在一些实施例中，参见图3，浆料混合设备包括粉料雾化装置1、电机驱动装置2、混合涡壳3、涡流涡轮4、均质混合叶轮5、捏合装置6、液料雾化装置7、机架8、空气压缩机装置和管路装置。
112.粉料雾化装置1包括粉料储存仓、称重螺旋输送装置、粉料雾化喷嘴、传感器。用于将按设定量称量的粉料以雾化的状态输送至混合涡壳3内。
113.混合涡壳3由不锈钢焊接加工制成，内部形成的混合腔作为物料混合的场所。
114.涡流涡轮4包括电机、轴承、涡轮体。电机固定在混合涡壳3，电机的电机轴通过轴承转动设置在混合涡壳3，涡轮体固定在电机轴的端部。主要是利用电机驱动涡轮体形成涡流旋风，加速雾化粉料和雾化液料的接触混合。
115.均质混合叶轮5设置在混合涡壳3内，在电机驱动装置2的驱动下均质混合叶轮5高速旋转，对下落的粉液混合料进行再次均质混合。
116.捏合装置6包括捏部件、机座、驱动装置、传动装置和电控装置；混捏部件包括一对互相配合旋转的剪切桨叶，用于将混合物料剪切混合均匀；机座固定在混合涡壳3；驱动装置通过传动装置带动混捏部件转动；电控装置连接驱动装置，用于控制混捏部件的转动速度。由一对互相旋转配合的剪切桨叶所产生强烈剪切作用，实现对混合物料的均匀混合搅拌。
117.液料雾化装置7包括液料罐、液料雾化喷嘴、调节阀、传感器。用于将定量的液料以
雾化的状态输送至混合涡壳3内。
118.空气压缩机装置主要是作为气源装置，将机械能转化成气体压力能。以压缩空气作为动力源，为浆料、粉料的雾化提供动力。
119.机架8主要采用不同规格的优质碳素钢管焊接制作，在消除焊接应力后通过铣床对安装面进行加工，确保装配精度。整个机架8表面通过喷漆等方式做防锈处理。
120.浆料混合设备工作原理
121.粉料雾化装置1和液料雾化装置7由压缩空气作为动力源，使浆料和粉料通过雾化喷嘴形成雾化物，然后输送至混合涡壳3内，并在涡流涡轮4的作用下形成涡旋气相混合，混合物料在下落的过程中依次通过均质混合叶轮5、捏合装置6进行均质混合搅拌，完成对混合物料的均质。
122.混合涡壳3内的气压可以从混合涡壳3侧壁设置的过滤器排出。
123.至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
124.虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。

技术特征：
1.一种再造烟草薄片的纤维干加均质方法，其特征在于，包括：将木浆板进行粉碎处理制备成纤维，纤维长度2mm-3.5mm，粗度40μm-50μm；将制备好的烟粉、cmc与制备好的纤维进行混合形成纤维烟粉混合物；将所述纤维烟粉混合物与制备好的液料进行混合得到混合浆料；和对所述混合浆料加工形成烟叶薄片；其中，所述烟叶薄片中纤维比例为2％-7％，cmc比例为3％-5％。2.根据权利要求1所述的再造烟草薄片的纤维干加均质方法，其特征在于，所述将木浆板进行粉碎处理制备成纤维，包括：将木浆板卷材进行放卷；将放卷出的木浆板进行破碎形成纤维片；和将所述纤维片进行破碎形成纤维丝。3.根据权利要求2所述的再造烟草薄片的纤维干加均质方法，其特征在于，所述将木浆板卷材进行放卷，包括：设定所述纤维烟粉混合物中纤维比例；获取所述木浆板卷材单位长度的重量；和根据所述纤维比例和所述木浆板卷材单位长度的重量，通过plc控制纤维放卷机的放卷速度。4.根据权利要求2所述的再造烟草薄片的纤维干加均质方法，其特征在于，所述纤维片为边长1.8cm-2.2cm的方形纤维片。5.根据权利要求3所述的再造烟草薄片的纤维干加均质方法，其特征在于，所述将制备好的烟粉、cmc与制备好的纤维进行混合形成纤维烟粉混合物，包括：将所需cmc计量暂存；将烘干的烟梗、烟末、烟叶进行破碎筛分后输送入缓存仓暂存；将制备好的烟粉从所述缓存仓中输送到计量装置，通过所述计量装置得到符合设定量的烟粉；和将形成的所述纤维丝、cmc与所述符合设定量的烟粉按方法比例送入混合装置进行混匀。6.根据权利要求1所述的再造烟草薄片的纤维干加均质方法，其特征在于，将所述纤维烟粉混合物与制备好的液料进行混合得到混合浆料，包括：将制备好的液料进行初步雾化形成雾化液料；和将定量的所述雾化液料与定量的所述纤维烟粉混合物进行粉液气相混合，形成所述混合浆料。7.根据权利要求6所述的再造烟草薄片的纤维干加均质方法，其特征在于，所述对所述混合浆料加工形成烟叶薄片，包括：将所述混合浆料送入三辊压片机挤压成烟叶薄片；和利用二辊压片机对烟叶薄片进行多级压延，使烟叶薄片逐级变薄。8.一种再造烟草薄片的纤维干加均质装置，其特征在于，包括：木浆板粉碎设备，用于将木浆板进行粉碎处理成纤维，纤维长度2mm-3.5mm，粗度40-50μm；
纤维烟粉混合设备，用于将制备好的烟粉、cmc与制备好的纤维进行混合形成纤维烟粉混合物；浆料混合设备，用于将所述纤维烟粉混合物与制备好的液料进行混合得到混合浆料；和烟叶薄片加工设备，用于将所述混合浆料加工形成烟叶薄片；其中，所述烟叶薄片中纤维比例为2％-7％，cmc比例3％-5％。9.根据权利要求8所述的再造烟草薄片的纤维干加均质装置，其特征在于，所述木浆板粉碎设备包括：纤维放卷装置，用于将木浆板卷材进行放卷；初级破碎装置，用于将放卷出的木浆板进行破碎形成纤维片；和细化破碎装置，用于将所述纤维片进行破碎形成纤维丝。10.根据权利要求9所述的再造烟草薄片的纤维干加均质装置，其特征在于，所述纤维放卷装置包括plc控制器，所述plc控制器根据纤维比例和纤维卷材单位长度的重量控制纤维放卷机的放卷速度。

技术总结
本公开提供一种再造烟草薄片的纤维干加均质方法和装置，方法包括：将纤维进行粉碎处理；将制备好的烟粉与粉碎后的纤维进行混合形成纤维烟粉混合物；将纤维烟粉混合物与制备好的液料进行混合得到混合浆料；和对混合浆料加工形成烟叶薄片；其中，烟叶薄片中纤维比例为2％-7％。本公开提供的再造烟草薄片的纤维干加均质方法，将纤维粉碎后直接与制备好的烟粉进行混合，然后再与制备好的液料进行混合得到混合浆料，与现有技术在液料中添加纤维使纤维含量受限不同，采用纤维干加均质方法能够根据需要提高烟叶薄片中纤维的含量，能够使烟叶薄片中纤维比例达到2％-7％。7％。7％。


技术研发人员：陈明 张翔 曾杰 李沁洋 黄至柔
受保护的技术使用者：中国船舶工业总公司七一五研究所宜昌分部
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/14