專利名稱：一種梗絲低溫干燥加工工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬煙草生產加工過程中，對切后梗絲進行干燥脫水加工的エ藝技術和方法，尤其涉及采用低溫對梗絲進行干燥脫水加工的エ藝技木。技術背景
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纖維素，目前煙草行業卷煙加工廠一般是將其經過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成本的重要作用。現在行業內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選一加香—貯梗絲。經過貯存后的煙梗含水率一般為11 12%，組織結構緊密僵硬，無法滿足后續加エ的需要。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過潤梗、蒸梗等エ藝將煙梗水分提高到30%以上，使煙梗變軟后切絲，切后梗絲再經過加料等エ藝處理，水分達到了 32 35%左右，但這樣的梗絲無法直接使用，必須經過干燥脫水處理，去除梗絲中多余的水分，使梗絲水分降低到12 13%時才能摻配使用。目前，世界各國煙草エ業企業的卷煙廠采用的梗絲膨脹與干燥技術主要是“高溫膨脹+干燥”的方式，其原理是將水分為32 35%左右的梗絲通過快速升溫，使梗絲組織細胞內和細胞壁之間的水快速汽化，使梗絲細胞膨脹，體積變大，然后再將梗絲送入干燥設備中，用高溫熱空氣或經過高溫熱傳導的方式快速去除梗絲中的多余水分，以到達在降低梗絲水分的同時，使梗絲體積膨脹變大，提高梗絲填充值的目的。常用的膨脹設備有高溫加濕隧道(HO、文氏管式梗絲膨脹機(閃蒸)和螺旋蒸梗機三種，梗絲干燥設備有滾筒式烘絲機、隧道式熱風干燥機、管道式氣流烘絲機等三種不同形式的設備。
不管是采用上述何種エ藝設備加工，其エ藝設備原理都要使梗絲經過“高溫膨脹”階段。此階段主要是在密封或半密封設備環境中使用溫度> 140°C的飽和蒸汽直接加熱梗絲，使梗絲溫度快速升高，進ー步增加梗絲水分并使梗絲細胞內部的水快速汽化，達到使梗絲細胞恢復到其鮮活狀態下的細胞大小，以實現快速膨脹的目的；膨脹后的梗絲迅速送入后續干燥設備，通過使用溫度> 130°C的熱空氣加熱梗絲，使梗絲進一歩脫水定型并將水分降低到12 14%。通過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綜合分析，“高溫膨脹與干燥”主要存在以下不足
ー是對加工后的梗絲質量存在一定程度的不利影響。由于煙草中的水分主要以結合水，吸附水和自由水三種形態存在。在干燥過程中，首先是細胞表面的自由水分蒸發，其次是煙草表層結合水蒸發一部分，含水率降至纖維飽和點以下，之后，由于細胞內部水多于表層水形成內高外低的含水梯度，導致內部水分向表層移動以實現逐步蒸發干燥。如果干燥過程采用“瞬間高溫”的形式，會導致煙草表層水分蒸發速度過快，造成內部含水率與表層含水率差異過大，使內部水分向表層移動途徑中斷，容易產生“外焦里嫩”現象，使干燥后的梗絲變得較為硬脆，梗絲在后續經歷的輸送、摻入煙絲中經卷煙機供絲系統、成型系統等ー系列機械外力的作用下，容易造碎，制約了梗絲在卷煙中的有效利用。高溫干燥還容易導致干燥后的梗絲出現焦枯、焦糊等不良氣息，對卷煙的感官質量產生不利影響。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量和利用價值的進ー步提升。ニ是對卷煙產品質量的穩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橢圓片狀梗絲，與葉絲的絲狀形態形成較大的差別，導致梗絲在與煙絲混配和供絲卷制過程中，在風カ及部分機械カ的作用下，梗絲與葉絲組分摻配均勻性較差，對卷煙產品的物理及感官質量穩定性造成不利影響。為解決這個問題，有的企業在加工過程中通過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”エ藝進行加工，但由于過度壓梗和較薄的切梗絲控制使煙梗纖維組織結構損壞嚴重，經過膨脹與干燥后梗絲在后續加工過程中極容易造碎，有效利用率較低。發明的內容
本發明所要解決的技術問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，降低梗絲在后續加工過程中的造碎比例，改善卷煙的感官質量。實現本發明所采取的技術方案是使含水率32 35wt%的梗絲流量均勻地進入干燥溫度彡110°C的第一級干燥，作用40 120s將含水率降至20 25%，在環境溫度為20 27°C的條件下貯存3 5min冷卻定型，再流量均勻地進入彡110°C的第二級干燥，作用50 120s將含水率降至12 14wt%。含水率32 35wt%的梗絲以2500 3500kg/h的流量均勻地進入第一級干燥，第一級干燥由兩個干燥區組成的流化床式干燥設備完成，在兩個干燥區的干燥溫度< 110°C條件下，共干燥40 120s，將含水率降至20 25%，然后再進入倉式喂料機，在環境溫度為20 27°C的條件下貯存3 5min冷卻定型，使梗絲內部水分向表層擴散、平衡，再經流量控制后進入第二級干燥，第二級干燥由三個干燥區組成的流化床式干燥設備，前兩個干燥區的干燥溫度都彡110°C，后一個干燥區的干燥溫度為彡100°C的條件下共干燥50 120s，將含水率降至12 14wt%。第一級干燥設備選擇采用由兩個干燥區組成的流化床式干燥設備、不帶文氏管結構的管道氣流式干燥設備或塔式氣流干燥設備三種設備中的一種；第二級干燥采用由三個干燥區組成的流化床式干燥設備。本發明的上述技術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，可使梗絲細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；同時減少因高溫快速干燥帶來的梗絲膨脹變大后與煙絲混配性和耐加工性差的問題，使梗絲的品質得到改善，實現干燥后梗絲的物理質量、感官質量兩者的協調和提升。本發明的優點如下。I .采用低溫干燥エ藝技術，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加工梗絲，在減少梗絲加工過程中的膨脹環節的情況下，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加工過程中的造碎比例，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成本，還可進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，對于提高卷煙安全性具有較好的經濟和社會效益。具體實施實例
實施實例I :切絲后厚度為O. 10 O. 12mm并經過相關エ序處理后含水率在32 34%的梗絲，經定量喂料機以2500 3000kg/h的流量均勻地進入由兩個干燥區(各區干燥溫度
I00 110°C )組成的流化床式干燥設備干燥40 60s，將梗絲含水率降至20 25%，完 成第一級干燥；然后梗絲進入ー個倉式喂料機，在環境溫度為20 27°C的條件下貯存3 5min，使梗絲得到一定的冷卻定型，同時使其內部水分向表層擴散、平衡，經流量控制后進入由三個干燥區(干燥一、ニ區溫度100 110°C，干燥三區溫度90 IO(TC)組成的流化床式干燥設備干燥50 80s，使梗絲水分達到エ藝要求的12 14%，完成第二級干燥，通過采用“兩級流化床式低溫干燥”的模式完成梗絲的干燥過程。干燥后的梗絲經風選、加香處理后完成整個梗絲加工過程。實施實例2 :將切絲后厚度為O. 10 O. 12mm并經過相關エ序處理后含水率在32 34%的梗絲，經定量喂料機以2500 3000kg/h的流量進入管道式(不帶文氏管結構)或塔式氣流干燥設備，在溫度< 110°c的エ藝氣體的作用下，將梗絲含水率降至20 25%，完成第一級干燥；然后梗絲進入ー個倉式喂料機，在環境溫度為20 27°C的條件下貯存3 5min，使梗絲得到一定的冷卻定型，同時使其內部水分向表層擴散、平衡，經流量控制后進入由三個干燥區(干燥一、ニ區溫度在100 110°C，干燥三區溫度90 100°C)組成的流化床式干燥設備，使梗絲水分達到エ藝要求的12 14%，完成第二級干燥，通過采用“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程。干燥后的梗絲經風選、加香處理后完成整個梗絲加工過程。
權利要求
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入干燥溫度≤110°C的第一級干燥，作用40 120s將含水率降至20 25%，在環境溫度為20 27°C的條件下貯存3 5min冷卻定型，再流量均勻地進入彡110°C的第二級干燥，作用50 120s將含水率降至12 14wt%。
2.按權利要求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的流量均勻地進入第一級干燥，第一級干燥由兩個干燥區組成的流化床式干燥設備完成，在兩個干燥區的干燥溫度< 110°C條件下，共干燥40 120s，將含水率降至20 25%，然后再進入倉式喂料機，在環境溫度為20 27°C的條件下貯存3 5min冷卻定型，使梗絲內部水分向表層擴散、平衡，再經流量控制后進入第二級干燥，第二級干燥由三個干燥區組成的流化床式干燥設備，前兩個干燥區的干燥溫度都< 110°C，后一個干燥區的干燥溫度為≤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，其特征是第一級干燥設備采用不帶文氏管結構的管道式干燥設備或塔式氣流干燥設備。
全文摘要
一種梗絲低溫干燥加工方法。本發明屬煙草生產加工過程中，對切后梗絲進行干燥脫水加工的工藝技術和方法，尤其涉及采用低溫對梗絲進行干燥脫水加工的工藝技術。本方法是使含水率32～35wt%的梗絲流量均勻地進入干燥溫度≤110℃的第一級干燥，作用40～120s將含水率降至20～25%，在環境溫度為20～27℃的條件下貯存3～5min冷卻定型，再流量均勻地進入≤110℃的第二級干燥，作用50～120s將含水率降至12～14wt%。本發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，降低梗絲在后續加工過程中的造碎比例，改善卷煙的感官質量。
文檔編號A24B5/16GK102697166SQ20121022947
公開日2012年10月3日 申請日期2012年7月4日 優先權日2012年7月4日
發明者彭黎明, 戴永生, 李伯恒, 鮑治華 申請人:紅塔煙草(集團)有限責任公司楚雄卷煙廠