一种基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法与流程

本专利属于新型烟草领域，具体涉及一种基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法。

背景技术：

1、在新型烟草薄片制备中，物料混合罐内需要将较干的烟粉（含水率≤8%）、一定比例的水以及高黏香料三者均匀混合。

2、然而由于烟粉含水率低的特性，在搅拌过程中，容易在搅拌过程中结团，容易造成搅拌不均匀，影响抽吸口感。因此，迫切需要一种新型的搅拌方法，以解决烟草薄片制备过程中易结团的问题。

技术实现思路

1、本专利目的是为了提供一种基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法，实现解决烟草薄片制备过程中易结团的目的。

2、为解决上述技术问题，本专利采用下述技术方案：

3、一种基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法，烟粉材料的含水率≤8%，烟粉材料在搅拌系统中进行搅拌，

4、搅拌系统包括搅拌罐、搅拌轴和电磁场发生装置，

5、搅拌轴垂直安装于搅拌罐内部，沿轴向分别布置有刚性刀层和磁响应柔性刀层；

6、电磁场发生装置用于产生交变电磁场；

7、搅拌方法包括以下步骤：

8、步骤a：投入烟草原料、水和香料，启动搅拌轴进行预混合，预混合的转速为80-90rpm、90-100 rpm、100-120 rpm、或者120-150 rpm，预混合的搅拌时间为8-15 min；

9、步骤b：完成预混合后的物料，搅拌轴的转速提升到180-250 rpm，电磁场发生装置开始启动产生交变电磁场以使得磁响应柔性刀层发生主动可控的形变运动，从而进行强化剪切工作；

10、步骤c：完成强化剪切工作后，关闭电磁场发生装置，降低搅拌轴转速至40-60rpm，进行出料。

11、进一步的，步骤b中，强化剪切工作包括颤振模式、拍打模式和/或间歇扰动模式，

12、颤振模式的控制器产生频率70-90 hz、磁场强度0.1-0.3 t的高频低幅交变电流以改变交变电磁场；

13、拍打模式的控制器产生频率20-50 hz、磁场强度0.3-0.5 t的低频高幅交变电流以改变交变电磁场；

14、间歇扰动模式的控制器产生脉冲电流的脉冲宽度为0.1-1 s，峰值磁场强度0.2-0.5 t。

15、进一步的，颤振模式的时间为5-15 min；

16、拍打模式的时间为5-15 min；

17、间歇扰动模式的时间为5-15 min。

18、进一步的，磁响应柔性刀层包括刀片；

19、刀片采用一体化磁性弹性体复合材料制得；

20、按照质量份计，一体化磁性弹性体复合材料包括以下组分：

21、高分子弹性体基体为80-90份、90-100份、100-110份或者110-120份；

22、磁性颗粒为30-40份、30-40份、40-50份或者50-60份；

23、增塑剂为5-10份；

24、高分子弹性体基体包括硅橡胶或聚氨酯弹性体；

25、磁性颗粒包括钕铁硼磁粉；

26、增塑剂包括硅油。

27、进一步的，香料包括香精增稠剂和香精。

28、进一步的，烟粉材料与香料的质量比为（1-2）：1、（2-3）：1、（3-5）：1、（5-7）：1或者（7-10）：1；

29、烟粉材料与水的质量比为（1-2）：1、（2-3）：1、（3-5）：1或者（5-10）：1。

30、进一步的，香精包括香兰素和/或薄荷醇；

31、香精增稠剂包括黄原胶、丙二醇和/或甘油。

32、进一步的，香精增稠剂与香料的质量比为（5-10）：1、（10-15）：1、（15-20）：1或者（20-30）：1。

33、进一步的，搅拌系统还包括近红外均匀度探头。

34、进一步的，步骤c中，还包括以下步骤：

35、采用近红外探头每1min检测一次结团物的最大尺寸和均匀度；

36、控制器根据最大尺寸和均匀度调整强化剪切工作参数。

37、本专利提供一种基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法，通过在搅拌轴的不同高度上布置刚性剪切刀和磁响应柔性刀片，利用电磁场发生装置产生主动可控的交变电磁场以驱动磁响应柔性刀片，使其产生颤振、拍打、间歇扰动等多种可控形变运动，而非依赖被动流体阻力，克服被动柔性搅拌技术局限，实现了通过主动电磁驱动，实现针对不同物料状态和结团物尺寸的自适应模式切换，对结团物实施“硬质破碎+主动柔性剥离”的协同作用。

38、同时，采用一体化固态磁性弹性体刀片，无泄漏风险，区别于磁流变液类液态填充结构；

39、无需向物料中添加任何磁性介质（刀片自身为磁弹性材料，磁粉封装不脱落），安全卫生且适配烟草薄片生产标准；

40、实现物料混合过程中显著降低结团物尺寸，在典型烟草薄片配方下，结团物最大尺寸从≥15mm降至≤2mm，混合均匀度（变异系数cv）≤5%，远优于现有搅拌设备。降低搅拌功耗20%以上，缩短混合时间30%以上。设备改造成本低：现有搅拌罐可加装电磁线圈和更换柔性刀层，无需整体替换，适合工业推广。

1.一种基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法，其特征在于，所述烟粉材料的含水率≤8%，所述烟粉材料在搅拌系统中进行搅拌，

2.根据权利要求1所述的基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法，其特征在于，所述步骤b中，所述强化剪切工作包括颤振模式、拍打模式和/或间歇扰动模式，

3.根据权利要求2所述的基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法，其特征在于，所述颤振模式的时间为5-15 min；

4.根据权利要求1所述的基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法，其特征在于，所述磁响应柔性刀层包括刀片；

5.根据权利要求1所述的基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法，其特征在于，所述香料包括香精增稠剂和香精。

6.根据权利要求5所述的基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法，其特征在于，所述烟粉材料与所述香料的质量比为（1-2）：1、（2-3）：1、（3-5）：1、（5-7）：1或者（7-10）：1；

7.根据权利要求5所述的基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法，其特征在于，所述香精包括香兰素和/或薄荷醇；

8.根据权利要求7所述的基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法，其特征在于，所述香精增稠剂与所述香精的质量比为（5-10）：1、（10-15）：1、（15-20）：1或者（20-30）：1。

9.根据权利要求1所述的基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法，其特征在于，所述搅拌系统还包括近红外均匀度探头。

10.根据权利要求9所述的基于烟粉材料制备烟草薄片的搅拌方法，其特征在于，所述步骤c中，还包括以下步骤：