[发明专利]一种微波烟丝膨胀的方法及装置

说明书

本发明公开了一种微波烟丝膨胀的方法及装置，所述方法，包括下述步骤：S1、烟丝加湿：制备含水率20％～30％的烟丝。S2、微波膨胀：在微波设备中膨胀烟丝，微波频率2450MHz，微波功率密度大于等于100kW/m²，膨胀时间9秒～18秒；S3、烟丝定型：采用自然冷却方式定型；S4、烟丝回潮：烟丝回潮至含水率11％‑13％。所述装置包括传送带，微波谐振腔，微波源馈口；所述微波源馈口为多个，分布在所述微波谐振腔的不同内壁上；所述传送带用于传送所述烟丝，并贯穿所述微波谐振腔。本发明利用高功率密度且分布均匀的微波对烟丝进行快速脱水，使得经过微波谐振腔的含水烟丝的水分在极短的时间内瞬间汽化，从而达到推动烟丝细胞膨胀所需的推动力，提高了烟丝的膨胀率。

技术领域

本发明属于烟丝生产技术领域，具体地说，涉及一种微波烟丝膨胀的方法及装置。

背景技术

目前在卷烟生产制造过程中，为能提高卷烟品质，大部分厂家均采用烟丝膨胀技术。烟丝经过膨胀处理后填充能力明显提高，从而可以减少卷烟烟气中的焦油和尼古丁含量，使卷烟燃烧更加均匀，提高吸食品质。

烟丝膨胀主要包括离线式膨胀和在线式膨胀两种。

现有的离线式烟丝膨胀技术中，比较成熟和普及的是二氧化碳烟丝膨胀技术，氟里昂烟丝膨胀技术，氮气烟丝膨胀技术。其中又以二氧化碳烟丝膨胀技术的使用最为普遍。从技术原理上分析，离线式烟丝膨胀基本原理就是将烟丝用一些溶剂浸渍，使烟草组织细胞内饱含溶剂，然后，将烟草细胞内部的的溶剂迅速去除，通过溶剂向外蒸发所产生的推动力，使得烟草组织获得膨胀。所选取的烟丝膨胀介质一般沸点低、汽化潜热较小，在较低的热力作用下，即可产生较大的推动力。但是由于二氧化碳液化温度和其在自然条件下的状态，导致了其工艺复杂高成本。填充性能虽好，但是二氧化碳膨胀技术损耗大、设备修理和维护费用高；烟丝香气损失较大、枯焦气重、烟气干燥、碎丝率高等缺点迫使人们希望对其进行技术更新。

在线式膨胀方法，是将卷烟所用的全部烟丝经过加温加湿处理后，立即送入烘丝机快速进行干燥，中国专利CN1653968A，公开日期2005年8月17日，公开了一种《以水为介质烟丝膨胀工艺方法》，是在烟丝膨胀过程中以水为介质并采用热风膨胀，使用水作为介质生产成本和设备投入将大大降低，但是以水为介质的缺点是膨胀速度慢，生产效率低，而且使用热风膨胀还容易导致烟丝破碎率高。

因此，虽然离线式膨胀方法的烟丝膨胀率高，但其工艺复杂，运行成本高，并且烟丝香气损失较大、枯焦气重、烟气干燥、碎丝率高等缺点也造成了人们的困扰。而传统的在线式膨胀方法虽然解决了上述离线式膨胀的缺点，但由于水沸点较高，汽化潜热大，采用普通的加热技术，很难使得水分快速汽化，产生足以推动烟丝膨胀的推动力，造成在线式烟丝膨胀的膨胀率很低。

微波烟丝膨胀技术具有生产效率高、成本低、质量好等特点，是最近几年才发展起来的新技术。如中国专利CN1843232A公开日期2006年10月11日，公开了《一种制作烟梗颗粒的工艺》，该工艺主要采用微波膨胀烟梗，但由于烟梗的木质特性，所以在在烟丝膨胀过程可以直接用微波加热并且不需要热定型，烟梗依然可以保持膨胀状态，但是该工艺不适合膨胀烟丝，因为烟丝较薄，直接使用微波加热膨胀容易导致烟丝局部过热而焦化、碳化或者化学物质的分解。所以在使用微波膨胀烟丝的过程中需要使用溶剂介质提前浸泡，如中国专利CN 101617855A公开日期2010年1月6日，公开了《一种连续微波膨胀烟丝的方法》，该方法就是使用特制的有机溶剂提前浸渍烟丝然后再使用微波膨胀，该方法虽然可以最终获得质量满意的膨胀烟丝，但由于使用了有机溶剂浸渍，所以具有生产成本高、效率低、不环保等缺点。为了避免使用溶剂介质浸渍，中国专利CN101919582A公开日期2010年12月22日，公开了《烟丝低温微波膨胀工艺》，该工艺采用了在膨胀之前将烟丝回潮并冷冻的方法，能够在不使用溶剂浸渍的情况下保证膨胀后烟丝的质量，但是该工艺缺点是一般冷冻时间长，成本高，生产效率低。