專利名稱：一種梗絲低溫干燥加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬煙草生產(chǎn)加工過(guò)程中，對(duì)切后梗絲進(jìn)行干燥脫水加工的エ藝技術(shù)和方法，尤其涉及采用低溫對(duì)梗絲進(jìn)行干燥脫水加工的エ藝技木。技術(shù)背景
煙梗是煙葉的粗硬葉脈，約占葉重25% 30%，煙梗的主要成分是木質(zhì)纖維素，目前煙草行業(yè)卷煙加工廠一般是將其經(jīng)過(guò)一系列處理工藝處理后切成厚度為O. I O. 2mm的梗絲，作為卷煙配方的一個(gè)組分摻配到煙絲中使用，主要起到改善煙支燃燒性、降低卷煙煙氣焦油、一氧化碳等有害成分和降低卷煙生產(chǎn)成本的重要作用?，F(xiàn)在行業(yè)內(nèi)普遍采用的梗絲加工處理工藝主要流程如下
煙梗備料一水洗梗一貯梗一蒸梗一壓梗一切梗絲一加料一膨脹與干燥一風(fēng)選一加香—貯梗絲。經(jīng)過(guò)貯存后的煙梗含水率一般為11 12%，組織結(jié)構(gòu)緊密僵硬，無(wú)法滿足后續(xù)加エ的需要。要將煙梗切為厚度為O. I O. 2mm的梗絲，通常的做法是將煙梗經(jīng)過(guò)潤(rùn)梗、蒸梗等エ藝將煙梗水分提高到30%以上，使煙梗變軟后切絲，切后梗絲再經(jīng)過(guò)加料等エ藝處理，水分達(dá)到了 32 35%左右，但這樣的梗絲無(wú)法直接使用，必須經(jīng)過(guò)干燥脫水處理，去除梗絲中多余的水分，使梗絲水分降低到12 13%時(shí)才能摻配使用。目前，世界各國(guó)煙草エ業(yè)企業(yè)的卷煙廠采用的梗絲膨脹與干燥技術(shù)主要是“高溫膨脹+干燥”的方式，其原理是將水分為32 35%左右的梗絲通過(guò)快速升溫，使梗絲組織細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞壁之間的水快速汽化，使梗絲細(xì)胞膨脹，體積變大，然后再將梗絲送入干燥設(shè)備中，用高溫?zé)峥諝饣蚪?jīng)過(guò)高溫?zé)醾鲗?dǎo)的方式快速去除梗絲中的多余水分，以到達(dá)在降低梗絲水分的同時(shí)，使梗絲體積膨脹變大，提高梗絲填充值的目的。常用的膨脹設(shè)備有高溫加濕隧道(HO、文氏管式梗絲膨脹機(jī)(閃蒸)和螺旋蒸梗機(jī)三種，梗絲干燥設(shè)備有滾筒式烘絲機(jī)、隧道式熱風(fēng)干燥機(jī)、管道式氣流烘絲機(jī)等三種不同形式的設(shè)備。
不管是采用上述何種エ藝設(shè)備加工，其エ藝設(shè)備原理都要使梗絲經(jīng)過(guò)“高溫膨脹”階段。此階段主要是在密封或半密封設(shè)備環(huán)境中使用溫度> 140°C的飽和蒸汽直接加熱梗絲，使梗絲溫度快速升高，進(jìn)ー步增加梗絲水分并使梗絲細(xì)胞內(nèi)部的水快速汽化，達(dá)到使梗絲細(xì)胞恢復(fù)到其鮮活狀態(tài)下的細(xì)胞大小，以實(shí)現(xiàn)快速膨脹的目的；膨脹后的梗絲迅速送入后續(xù)干燥設(shè)備，通過(guò)使用溫度> 130°C的熱空氣加熱梗絲，使梗絲進(jìn)一歩脫水定型并將水分降低到12 14%。通過(guò)膨脹與干燥加工處理，使梗絲既滿足了水分的使用要求，又獲得了較高的膨脹率。從目前所普遍采用的梗絲“高溫膨脹與干燥”處理工藝與卷煙加工エ藝技術(shù)綜合分析，“高溫膨脹與干燥”主要存在以下不足
ー是對(duì)加工后的梗絲質(zhì)量存在一定程度的不利影響。由于煙草中的水分主要以結(jié)合水，吸附水和自由水三種形態(tài)存在。在干燥過(guò)程中，首先是細(xì)胞表面的自由水分蒸發(fā)，其次是煙草表層結(jié)合水蒸發(fā)一部分，含水率降至纖維飽和點(diǎn)以下，之后，由于細(xì)胞內(nèi)部水多于表層水形成內(nèi)高外低的含水梯度，導(dǎo)致內(nèi)部水分向表層移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)逐步蒸發(fā)干燥。如果干燥過(guò)程采用“瞬間高溫”的形式，會(huì)導(dǎo)致煙草表層水分蒸發(fā)速度過(guò)快，造成內(nèi)部含水率與表層含水率差異過(guò)大，使內(nèi)部水分向表層移動(dòng)途徑中斷，容易產(chǎn)生“外焦里嫩”現(xiàn)象，使干燥后的梗絲變得較為硬脆，梗絲在后續(xù)經(jīng)歷的輸送、摻入煙絲中經(jīng)卷煙機(jī)供絲系統(tǒng)、成型系統(tǒng)等ー系列機(jī)械外力的作用下，容易造碎，制約了梗絲在卷煙中的有效利用。高溫干燥還容易導(dǎo)致干燥后的梗絲出現(xiàn)焦枯、焦糊等不良?xì)庀?，?duì)卷煙的感官質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。由于高溫干燥存在的不足，在一定程度上制約著梗絲的加工質(zhì)量和利用價(jià)值的進(jìn)ー步提升。ニ是對(duì)卷煙產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性控制存在一定的不利影響。由于煙梗是圓柱體，切出的梗絲按上述“高溫膨脹與干燥”エ藝處理后，基本是成較大的圓片狀或長(zhǎng)橢圓片狀梗絲，與葉絲的絲狀形態(tài)形成較大的差別，導(dǎo)致梗絲在與煙絲混配和供絲卷制過(guò)程中，在風(fēng)カ及部分機(jī)械カ的作用下，梗絲與葉絲組分摻配均勻性較差，對(duì)卷煙產(chǎn)品的物理及感官質(zhì)量穩(wěn)定性造成不利影響。為解決這個(gè)問(wèn)題，有的企業(yè)在加工過(guò)程中通過(guò)壓梗エ藝將煙梗壓成厚度< Imm的梗片后再切成厚度為O. Imm左右的梗絲使梗絲盡量成絲狀，采用“薄壓薄切”エ藝進(jìn)行加工，但由于過(guò)度壓梗和較薄的切梗絲控制使煙梗纖維組織結(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重，經(jīng)過(guò)膨脹與干燥后梗絲在后續(xù)加工過(guò)程中極容易造碎，有效利用率較低。發(fā)明的內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種梗絲低溫干燥加工方法，可使片狀梗絲充分收縮卷曲成絲狀，獲得較高的填充性能，提高梗絲與煙絲的混配均勻性，降低梗絲在后續(xù)加工過(guò)程中的造碎比例，改善卷煙的感官質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是使含水率32 35wt%的梗絲流量均勻地進(jìn)入干燥溫度彡110°C的第一級(jí)干燥，作用40 120s將含水率降至20 25%，在環(huán)境溫度為20 27°C的條件下貯存3 5min冷卻定型，再流量均勻地進(jìn)入彡110°C的第二級(jí)干燥，作用50 120s將含水率降至12 14wt%。含水率32 35wt%的梗絲以2500 3500kg/h的流量均勻地進(jìn)入第一級(jí)干燥，第一級(jí)干燥由兩個(gè)干燥區(qū)組成的流化床式干燥設(shè)備完成，在兩個(gè)干燥區(qū)的干燥溫度< 110°C條件下，共干燥40 120s，將含水率降至20 25%，然后再進(jìn)入倉(cāng)式喂料機(jī)，在環(huán)境溫度為20 27°C的條件下貯存3 5min冷卻定型，使梗絲內(nèi)部水分向表層擴(kuò)散、平衡，再經(jīng)流量控制后進(jìn)入第二級(jí)干燥，第二級(jí)干燥由三個(gè)干燥區(qū)組成的流化床式干燥設(shè)備，前兩個(gè)干燥區(qū)的干燥溫度都彡110°C，后一個(gè)干燥區(qū)的干燥溫度為彡100°C的條件下共干燥50 120s，將含水率降至12 14wt%。第一級(jí)干燥設(shè)備選擇采用由兩個(gè)干燥區(qū)組成的流化床式干燥設(shè)備、不帶文氏管結(jié)構(gòu)的管道氣流式干燥設(shè)備或塔式氣流干燥設(shè)備三種設(shè)備中的一種；第二級(jí)干燥采用由三個(gè)干燥區(qū)組成的流化床式干燥設(shè)備。本發(fā)明的上述技術(shù)方案采用了干燥溫度< 110°C的梗絲低溫干燥去濕加工エ藝技術(shù)，可使梗絲細(xì)胞在輕微膨脹的前提下，逐步去除梗絲中多余的水分，使片狀梗絲充分收縮卷曲成絲狀，以獲得較高的填充性能；同時(shí)減少因高溫快速干燥帶來(lái)的梗絲膨脹變大后與煙絲混配性和耐加工性差的問(wèn)題，使梗絲的品質(zhì)得到改善，實(shí)現(xiàn)干燥后梗絲的物理質(zhì)量、感官質(zhì)量?jī)烧叩膮f(xié)調(diào)和提升。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下。I .采用低溫干燥エ藝技術(shù)，干燥后梗絲收縮卷曲成絲狀，填充性能好且與煙絲形、狀接近，不但能提高梗絲與煙絲的混配均勻性，還能有效提高混配后煙絲的填充性能。2.采用低溫干燥エ藝技術(shù)加工梗絲，在減少梗絲加工過(guò)程中的膨脹環(huán)節(jié)的情況下，可以獲得與高溫膨脹エ藝相似或更高的填充值，還可以有效降低梗絲在后續(xù)加工過(guò)程中的造碎比例，既降低了加工能耗，又提高了梗絲的有效利用率。3.采用低溫干燥エ藝技術(shù)加工出的梗絲，摻配使用到煙絲中后，能有效減少卷煙中煙絲的使用量以降低卷煙生產(chǎn)成本，還可進(jìn)一歩改善卷煙燃燒性能以降低卷煙煙氣中的焦油、一氧化碳等有害成分的釋放量，對(duì)于提高卷煙安全性具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。具體實(shí)施實(shí)例
實(shí)施實(shí)例I :切絲后厚度為O. 10 O. 12mm并經(jīng)過(guò)相關(guān)エ序處理后含水率在32 34%的梗絲，經(jīng)定量喂料機(jī)以2500 3000kg/h的流量均勻地進(jìn)入由兩個(gè)干燥區(qū)(各區(qū)干燥溫度
I00 110°C )組成的流化床式干燥設(shè)備干燥40 60s，將梗絲含水率降至20 25%，完 成第一級(jí)干燥；然后梗絲進(jìn)入ー個(gè)倉(cāng)式喂料機(jī)，在環(huán)境溫度為20 27°C的條件下貯存3 5min，使梗絲得到一定的冷卻定型，同時(shí)使其內(nèi)部水分向表層擴(kuò)散、平衡，經(jīng)流量控制后進(jìn)入由三個(gè)干燥區(qū)(干燥一、ニ區(qū)溫度100 110°C，干燥三區(qū)溫度90 IO(TC)組成的流化床式干燥設(shè)備干燥50 80s，使梗絲水分達(dá)到エ藝要求的12 14%，完成第二級(jí)干燥，通過(guò)采用“兩級(jí)流化床式低溫干燥”的模式完成梗絲的干燥過(guò)程。干燥后的梗絲經(jīng)風(fēng)選、加香處理后完成整個(gè)梗絲加工過(guò)程。實(shí)施實(shí)例2 :將切絲后厚度為O. 10 O. 12mm并經(jīng)過(guò)相關(guān)エ序處理后含水率在32 34%的梗絲，經(jīng)定量喂料機(jī)以2500 3000kg/h的流量進(jìn)入管道式(不帶文氏管結(jié)構(gòu))或塔式氣流干燥設(shè)備，在溫度< 110°c的エ藝氣體的作用下，將梗絲含水率降至20 25%，完成第一級(jí)干燥；然后梗絲進(jìn)入ー個(gè)倉(cāng)式喂料機(jī)，在環(huán)境溫度為20 27°C的條件下貯存3 5min，使梗絲得到一定的冷卻定型，同時(shí)使其內(nèi)部水分向表層擴(kuò)散、平衡，經(jīng)流量控制后進(jìn)入由三個(gè)干燥區(qū)(干燥一、ニ區(qū)溫度在100 110°C，干燥三區(qū)溫度90 100°C)組成的流化床式干燥設(shè)備，使梗絲水分達(dá)到エ藝要求的12 14%，完成第二級(jí)干燥，通過(guò)采用“管道(或膨脹塔)氣流式低溫干燥+流化床式低溫干燥”的模式完成梗絲的干燥過(guò)程。干燥后的梗絲經(jīng)風(fēng)選、加香處理后完成整個(gè)梗絲加工過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種梗絲低溫干燥加工的方法，其特征是使含水率32 35wt%的梗絲流量均勻地進(jìn)入干燥溫度≤110°C的第一級(jí)干燥，作用40 120s將含水率降至20 25%，在環(huán)境溫度為20 27°C的條件下貯存3 5min冷卻定型，再流量均勻地進(jìn)入彡110°C的第二級(jí)干燥，作用50 120s將含水率降至12 14wt%。
2.按權(quán)利要求I所述的梗絲低溫干燥加工的方法，其特征是含水率32 35wt%的梗絲以2500 3500kg/h的流量均勻地進(jìn)入第一級(jí)干燥，第一級(jí)干燥由兩個(gè)干燥區(qū)組成的流化床式干燥設(shè)備完成，在兩個(gè)干燥區(qū)的干燥溫度< 110°C條件下，共干燥40 120s，將含水率降至20 25%，然后再進(jìn)入倉(cāng)式喂料機(jī)，在環(huán)境溫度為20 27°C的條件下貯存3 5min冷卻定型，使梗絲內(nèi)部水分向表層擴(kuò)散、平衡，再經(jīng)流量控制后進(jìn)入第二級(jí)干燥，第二級(jí)干燥由三個(gè)干燥區(qū)組成的流化床式干燥設(shè)備，前兩個(gè)干燥區(qū)的干燥溫度都< 110°C，后一個(gè)干燥區(qū)的干燥溫度為≤100°C的條件下共干燥50 120s，將含水率降至12 14wt%。
3.按權(quán)利要求I所述的梗絲低溫干燥加工的方法，其特征是第一級(jí)干燥設(shè)備采用不帶文氏管結(jié)構(gòu)的管道式干燥設(shè)備或塔式氣流干燥設(shè)備。
全文摘要
一種梗絲低溫干燥加工方法。本發(fā)明屬煙草生產(chǎn)加工過(guò)程中，對(duì)切后梗絲進(jìn)行干燥脫水加工的工藝技術(shù)和方法，尤其涉及采用低溫對(duì)梗絲進(jìn)行干燥脫水加工的工藝技術(shù)。本方法是使含水率32～35wt%的梗絲流量均勻地進(jìn)入干燥溫度≤110℃的第一級(jí)干燥，作用40～120s將含水率降至20～25%，在環(huán)境溫度為20～27℃的條件下貯存3～5min冷卻定型，再流量均勻地進(jìn)入≤110℃的第二級(jí)干燥，作用50～120s將含水率降至12～14wt%。本發(fā)明可使片狀梗絲充分收縮卷曲成絲狀，獲得較高的填充性能，提高梗絲與煙絲的混配均勻性，降低梗絲在后續(xù)加工過(guò)程中的造碎比例，改善卷煙的感官質(zhì)量。
文檔編號(hào)A24B5/16GK102697166SQ20121022947
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者彭黎明, 戴永生, 李伯恒, 鮑治華 申請(qǐng)人:紅塔煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司楚雄卷煙廠