[发明专利]植物梗杆膨胀制丝方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及植物梗杆的加工处理方法和设备，尤其涉及一种进行植物梗杆膨胀制丝处理的工艺方法。

本发明还涉及一种实现植物梗杆膨胀制丝方法的设备。 

背景技术

目前烟草行业对废弃的烟梗主要有以下两种方法处理：一是薄片技术；一是膨胀技术。前者制出的梗丝填充值低，燃吸过程中香气不足，杂质气较重；而后者制得的膨胀烟梗填充值高，燃吸过程中香气浓郁，并能降低卷烟的焦油含量，增强卷烟的安全性。近年来烟梗膨胀技术得到了快速发展，如中国专利200510118934.6公开的一种制备粒状膨胀烟梗的ESS工艺方法及其所采用的设备，采用的是200—350度过热蒸汽，膨胀出的烟梗有焦糊味；中国专利200610010874.0公开的一种制作烟梗颗粒的工艺；中国专利200710065892.3公开的一种制备膨胀烟梗颗粒的方法及其设备。但以上述专利方法所制出的都是颗粒状的膨胀梗颗粒，在后续卷烟制作过程中参配比不大，这一会导致在卷烟过程中颗粒状的膨胀梗颗粒部分在风选的过程中被剔出掉；二是导致成品烟的空头率增高。

相对应地，目前国内现有的利用蒸汽作介质的烟梗膨胀设备对来料原梗的前期预处理及进料方式都各不相同，例如200510118934.6中国发明专利申请所公开的烟梗膨胀设备，其前期预处理过程是对原梗进行干燥处理，以湿度计测量原梗的水分干燥后不超过14%，优选不超过11%。200610098314.5中国发明专利申请所公开的烟梗膨胀设备第一步骤是均流量控制，将水分约8%-13%的烟梗原料经喂料机送入均料装置。200510118934.6中国发明专利申请所公开的烟梗膨胀设备，其特点是具有阀门分割开的第一和第二过热蒸汽处理段，该设备的第二过热蒸汽处理段始终处于加压加温状态，而其第一过热蒸汽处理段为间歇式工作，轮流充压加温和释压降温，以便在释压降温时从大气压力下实现进料。200610098314.5中国发明专利申请所公开的烟梗膨胀设备其特点是在加压处理仓的进出口采用旋转气锁代替密封阀，实现连续进料连续处理的工作方式。但上述设备系统均无法在保证低能耗的前提下有效实现梗杆的丝束状膨胀。

发明目的

本发明的目的是克服现有膨胀植物梗杆工艺技术的不足，提供一种可获得丝束状膨胀梗丝的梗杆膨胀方法，以提高植物梗杆的利用率。

本发明所述植物梗杆膨胀制丝方法，包括以下步骤：

第一步、对植物梗杆进行回潮处理：将原梗放入回潮桶内进行回潮处理，从回潮桶出来的植物梗杆再通过热风吹干表面的水渍或通过晾干的方式除去植物梗杆表面的水渍，水份控制在16%-28%。植物纤维纵向强度大于径向强度，水分越低，膨胀出来的块状海绵和细粒越多。而水分越大，膨胀的植物梗杆丝状越多，但太大的话，植物梗杆膨胀率反而会降低，而且影响后期植物梗杆的处理，因此，优选22%-25%水分。

第二步、回潮后的植物梗杆通过过热蒸汽进行爆破处理，温度控制在180至220℃之间，进气压力控制在8-10 bar。温度和压力控制的影响不是很大，压力优选为9.5 bar，保证膨胀的植物梗杆无焦糊味即可。但如果蒸汽中水分太多时，会降低膨胀效率。爆破后的植物梗杆水份为12-20%。

第三步对膨胀后的植物梗杆采用对辊式分切机进行分切制成丝状的梗丝。

为方便水分控制，原梗先通过回潮桶进行回潮处理或采用浸泡进行回潮，回潮后的植物梗杆再通过热风或晾干的方式除去表面的水渍后进入下道膨胀工序。 同时，在梗料膨胀前除去其表面水渍，可以得到色泽好的梗丝。

此外，在分切前，可对膨胀后的烟梗进行水分调节处理，水分控制在11%-13%，保证不结块，以便于后期的筛分切细处理。

本发明利用蒸汽分子进入植物纤维之间，突然释压然后膨胀，并在一定膨胀程度控制下，利用膨胀力使径向纤维破坏，而纵向纤维保留，从而获得丝束状膨胀植物梗杆，这样让制备出的梗丝与烟丝参配比大幅提高，进一步提高膨胀植物梗杆的利用率。而同时采用对辊式分切机进行膨胀后梗料分切，可通过对辊理料直接对膨胀后梗杆进行纵向分切，高效率地获得高品质的丝束状膨胀梗料。

本发明可适用于各类植物梗杆的膨胀处理，尤其适合于包括烟梗、秸杆等在内的细茎梗杆。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种实现上述膨胀制丝方法的植物梗杆膨胀制丝设备。

所述设备包括回潮装置及依次连通的进料装置、加温加压装置和膨胀装置，所述膨胀装置包括文氏膨胀管，文氏膨胀管的喷嘴的内环面均布齿状筋；所述分切装置为对辊式分切机。