一种卷式带材制丝工艺的制作方法

本发明属于带材加工技术领域，具体涉及一种适合卷式再造烟叶带材的制丝工艺。

背景技术：

现有造纸法再造烟叶工艺是将烟梗、烟末和碎烟片等非标准且可用的烟草原料经过浸泡、萃取后，对可溶物、不溶物进行固液分离，分离出来的不溶物进行打浆、抄造制成纤维片基，经一次烘干后，将分离出来的可溶物浓缩液涂布到该纤维片基上，再经二次烘干后，得到条幅状再造烟叶，经过打片后经三次烘干，最后打包装箱，得再造烟叶片，在卷烟生产过程中按照产品配方，将该再造烟叶片与天然烟叶混合后，加工制成烟丝，从而最大限度地利用烟草资源生产卷烟。

在卷烟生产过程中，将片烟制成烟丝是非常重要的生产环节，必须通过将烟草原料由片状制成丝状后，才能满足后续制烟丝加工及卷烟产品的要求，同时也是卷烟品质的保证。尤其是再造烟叶片制成烟丝后的形态，不仅影响其在原烟叶的烟丝中的均匀分布，更影响卷烟烟支的密度、填充率等物理指标，以及燃吸率、口味等抽吸指标，对卷烟的稳定性、燃吸品质等产生重要影响。因此再造烟叶片的制丝质量是影响卷烟中烟丝分布均匀、用量稳定、品质高的可靠保证。

现有技术或专利公开的再造烟叶制丝虽具有一定的相似性，如都是将箱装再造烟叶开包、松散、回潮、切丝、干燥及掺配，一定程度上疏解了造纸法再造烟叶与天然烟叶共同加工存在的跑片、粉尘、飞纤、利用率低等问题，但仍存在以下问题未彻底解决：

（1）造纸法再造烟叶剪切强度、抗张强度等特性指标与天然烟叶存在较大差异，采用现有的主流切丝机切丝时容易跑片，从而需要较高的刀门压力，致使切出的烟丝松散性较差；

（2）造纸法再造烟叶采用现有主流切丝机切丝时容易跑片，影响了成丝宽度一致性和成丝长度在烟支中分布的均匀性，最终影响烟支质量；

（3）再造烟叶有效利用率较低（经生产试验测定，再造烟叶在卷烟生产过程中有效利用率约为85%），其原因之一是在制丝过程中经过回潮、加料和干燥处理，部分纤维从再造烟叶中脱离后变为粉尘和烟末，既影响了再造烟叶利用率和卷烟机生产效率，同时粉尘在空气中扩散，也造成了环境污染；二是切丝后再造烟丝中的长丝、并条、跑片较多，在卷制过程中，长丝容易缠绕结团，不易被卷烟机弹丝辊松散，致使部分结团长丝、并条被卷烟机剔除；

（4）目前卷烟企业普遍采用的传统切丝工艺难于有效控制烟丝宽度的一致性，而烟丝长度则主要由再造烟叶片的大小来决定，成丝过长或过短的烟丝均占较大比例，致使烟丝呈不均匀分布状态。因此，优化片烟成丝技术，提高烟丝结构，成为提升卷烟产品质量稳定性的重要途径。

技术实现要素：

本发明为了解决现有卷式带材制丝工艺中的不足之处，根据卷式再造烟叶带材的特性，提供一种卷式再造烟叶带材的制丝工艺，将连接供应的该卷式再造烟叶带材开卷成平直带材后直接制丝，并使成丝分布均匀，有效提高带材的利用率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案，一种卷式带材制丝工艺，其特征在于包括下列步骤：

1）供料，将卷式带材进行开卷放带，提供连续带材；

2）回潮和/或加料，对带材进行回潮和/或加料处理，使带材含水率为13～25%；

3）制丝，将带材分切成宽度小于1.2mm、长度为5mm～30mm的直线型丝材；

4）烘丝，将直线型丝材烘干至含水率为11%～13%；

6）成型，将丝材成型为曲线丝材，控制卷曲丝材的卷曲度不小于17%，填充值不小于5cm³/g。

所述步骤5）制丝后，通过检测并剔除曲线型丝材中的不合格丝材、碎屑，得目标丝材。

所述步骤1）供料中的开卷放带是通过开卷机完成的，该开卷机包括支撑并固定卷式带材的水平轴，驱动该水平轴转动的动力机，将至少两个水平轴安装在同一块转盘上，转盘由驱动机驱动，实现至少两个水平轴的工位轮换，以交替进行开卷放带，继续向后序设备提供连续带材。

所述步骤1）供料中的开卷放带是通过开卷拼接机完成的，该开卷拼接机包括支撑并固定卷式带材的水平轴，驱动该水平轴转动的动力机，将至少两个水平轴安装在同一块转盘上，转盘由驱动机驱动旋转，在转盘下方设有在线拼接装置，该在线拼接装置包括对称设置的两根拼接辊，驱动该两根拼接辊转动的动力机，该两根拼接辊上分别设置随拼接辊轴线旋转的拼接模具，以在拼接辊转动过程中，通过其上的拼接模具的滚压作用，将进入两模具中的旧卷式带材尾端及新卷式带材首端滚压拼接成一体，继续向后序设备提供连续带材。

所述步骤2）的回潮和/或加料，是在加湿涂布设备上完成的，该加湿涂布设备包括喷淋装置或者浸液装置或者涂布装置，其中：

喷淋装置包括位于卷式带材上、下部的若干喷头，若干喷头与供水管连通，供水管通过水泵与料液池或箱连通，供水管上设有调压阀、流量计，以通过若干喷头将料液喷至带材正面和背面；

浸液装置包括料液槽，设于料液槽中的浸液辊，位于浸液辊上方两侧的支撑辊，带材绕过支撑辊和浸液辊，以便通过浸液辊、支撑辊的转动，将带材移动地浸入料液中，使料液浸于带材上；

涂布装置包括水平放置的两个涂料辊，该两个涂料辊的下部分别置于对应的料液槽中，带材从两个涂料辊之间穿过，使移动的带材穿过两个转动的涂液辊之间时，将料液涂布于带材上。

所述料液为洁净水或者为常规烟用液。

所述常规烟用液包括添加有调味剂、增香剂、保润剂、防霉剂和燃烧调节剂的溶液。其中：

调味剂为葡萄糖、麦芽糖、蜂蜜、白糖、苹果酸、乳酸、柠檬酸、酒石酸中的一种或几种，且几种的配入量按实际要求确定；

增香剂为枣酊、可可粉、浓缩果汁、中草药提取物、人工合成香料中的一种或几种，且几种的配入量按实际要求确定；

保润剂为丙三醇、丙二醇、山梨糖酸、木格醇中的一种或几种，且几种的配入量按实际要求确定；

所述防霉剂为苯甲酸、苯甲酸钠、1,2-丙二醇、山梨酸中的一种或几种，且几种的配入量按实际要求确定；

燃烧调节剂为柠檬酸钾、无水醋酸钠、烟灰调节剂、阻燃剂中的一种或几种，且几种的配入量按实际要求确定。

所述步骤3）的制丝是通过盘切、滚切、剪切、冲切中的一种或几种的组合，将带材切分为丝材，其中：

盘切：通过上、下设置的两个旋转辊，且在上旋转辊上沿辊轴分布若干圆盘刀具，每一圆盘刀具的外缘为刃口，对输入两个旋转辊之间的带材进行纵向分切；

滚切：通过一旋转辊，该旋转辊辊面间隔设有若干轴向直刀或轴向曲刀，以及与旋转辊配接的上、下刀门，使带材穿过上、下刀门之间伸出后，通过旋转辊上的若干直刀或曲刀的刀刃对带材进行横向分切；

剪切：通过倾斜设置的剪切刀排和位于该剪切刀排下方用于支撑带材的刀门，在剪切刀排轴向往复振动过程中，通过剪切刀排刀刃对带材进行横向剪切；

冲切：水平且间隔设置的位于带材下方的两刀门，位于两刀门之间且上、下振动的冲裁刀具，在冲裁刀具的上、下振动过程中，通过冲裁刀具刀刃对输入两刀门之间的带材进行横向冲切。

所述步骤4）的烘丝是在常规热风滚筒式干燥设备上完成的，通过丝筒内加热壁和加热片直接与烟丝接触的同时，热空气从出料端与烟丝逆流方向进入丝筒，热空气直接与烟丝接触，采用传导-对流的联合干燥法完成的，将直线型丝材烘干至含水率为11%～13%。

所述步骤5）的成型是在丝材卷曲成型装置上完成的，该丝材卷曲成型装置包括其上间隔设凸起的输送带，设于输送带上方的挤压辊，丝材从垂直凸起的方向送入，并在穿过输送带和挤压辊之间的过程中，被挤压成卷曲状。

所述挤压辊为弹性辊，或者为带弹性齿的常规辊。

所述步骤5）之后的检测是采用常规视觉图像仪、红外扫描仪在线检测出不合格丝材、碎屑，经常规剔除装置在线剔除不合格丝材、碎屑。

所述剔除装置包括运送丝材的输送带，设置在输送带侧面斜上方的气枪，当输送带将不合格丝材、碎屑运送至气枪所在位置时，通过与压缩空气连通的气枪喷出的气流，将输送带上不合格的确良丝材、碎屑剔除至输送带外，完成与合格丝材的分离。

本发明所述工艺步骤的前后顺序视实际生产需要具体确定。

本发明具有下列优点及效果：采用上述技术方案，（1）可方便地将卷式再造烟叶开卷成带材后，通过对带材含水率的调整和料液的添加，改变带材的理化特性，提高带材的柔韧性，降低带材的抗切力，使带材更容易加工制丝，较高的柔韧性有利于在制丝过程中不产生“飞毛”、碎屑等造碎现象，较低的抗切力有利于增加制丝切割刀具的耐用性；（2）稳定并提高制丝质量，带材的高柔韧性大大提高丝材整丝数量，降低碎丝和断丝量，带材的低抗切力可使切出的丝材不容易撕片、并条；（3）通过丝材成型，将直线型丝材成型为曲线型丝材，增加丝材的卷曲度和松散性，同时通过质量检测，使输出产品的成型丝材填充值合格率更高。

附图说明

图1为本发明工艺设备示意图；

图2为图1中的拼接装置示意图；

图3为喷淋装置示意图；

图4为浸液装置示意图；

图5为涂布装置示意图；

图6为盘切装置示意图；

图7为滚切装置示意图；

图8为剪切装置示意图；

图9为冲切装置示意图；

图10为热风滚筒式干燥设备示意图；

图11为丝材卷曲成型装置示意图。

具体实施方式

以下结合适用于再造烟叶制丝的实施例对本发明作具体描述。

如图1所示，本发明提供的一种卷式带材制丝工艺，包括下列步骤：

1）供料，将卷式带材进行开卷放带，提供连续带材；

所述开卷放带是通过开卷拼接机完成的，该开卷拼接机包括支撑并固定卷式带材a的水平轴12，驱动该水平轴12转动的动力机，将两个水平轴12安装在同一块转盘11上，转盘11由驱动机驱动旋转，在转盘11下方设有在线拼接装置13，该在线拼接装置13包括对称设置的两根拼接辊131，驱动该两根拼接辊131转动的动力机，该两根拼接辊131上分别设置随拼接辊轴线旋转的拼接模具132，以在拼接辊131转动过程中，通过其上的拼接模具132的滚压作用，将进入两模具中的旧卷式带材尾端及新卷式带材首端滚压拼接成一体，继续向后序设备提供连续带材a，如图1、图2；

2）回潮和/或加料，对带材进行回潮和/或加料处理，使带材含水率为13～25%；

所述回潮和/或加料是在喷淋装置上完成，该喷淋装置包括位于带材a上、下部的若干喷头21，若干喷头21与供水管连通，供水管通过水泵与料液池或箱连通，供水管上设有调压阀、流量计，以通过若干喷头21将料液喷至带材a正面和背面，如图1、图3；

3）制丝，将带材a分切成宽度小于1.2mm、长度为5mm～30mm的直线型丝材；

所述制丝是通过盘切将带材a切分为丝材的，具体盘切是通过上、下设置的两个旋转辊31、32，且在上旋转辊31上沿辊轴分布若干圆盘刀具33，每一圆盘刀具33的外缘为刃口，对输入两个旋转辊31、32之间的带材a进行纵向分切，如图1、图6；

4）烘丝，将直线型丝材烘干至含水率为11%～13%；

所述烘丝是在常规热风滚筒式干燥设备上完成的，该热风滚筒式干燥设备包括一端为入料口42、另一端为出料口44，内设空腔的旋转筒41，旋转筒41空腔壁上设有带出风口的热风管43，通过热风对进入空腔中并随旋转筒41转动的丝材a进行烘干，如图1图10；

5）成型，将丝材成型为曲线丝材，控制卷曲丝材的卷曲度不小于17%，填充值不小于5cm³/g；

所述成型是在丝材卷曲成型装置上完成的，该丝材卷曲成型装置包括其上间隔设凸起52的输送带51，设于输送带51上方的挤压辊53，丝材a从垂直凸起52的方向送入，并在穿过输送带51和挤压辊53之间的过程中，被挤压成卷曲状；所述挤压辊53为弹性辊，显然也可为带弹性齿的常规辊，如图1、图11；

6）检测、剔除，通过检测并剔除曲线型丝材中的不合格丝材、碎屑，得目标丝材；

所述检测是采用常规视觉图像仪、红外扫描仪在线检测出不合格丝材、碎屑，经常规剔除装置在线剔除不合格丝材、碎屑；

所述剔除装置包括运送丝材的输送带，设置在输送带侧面斜上方的气枪，当输送带将不合格丝材、碎屑运送至气枪所在位置时，通过与压缩空气连通的气枪喷出的气流，将输送带上不合格的确良丝材、碎屑剔除至输送带外，完成与合格丝材的分离。

显然，所述步骤1）供料中的开卷放带是通过开卷机完成的，该开卷机包括支撑并固定卷式带材的水平轴，驱动该水平轴转动的动力机，将至少两个水平轴安装在同一块转盘上，转盘由驱动机驱动，实现至少两个水平轴的工位轮换，以交替进行开卷放带，继续向后序设备提供连续带材。

显然，所述步骤2）的回潮和/或加料还可在下列装置上完成：

浸液装置，包括料液槽22，设于料液槽22中的浸液辊23，分别位于浸液辊23上方两侧的支撑辊24，带材a绕过支撑辊24和浸液辊23，以便通过浸液辊23、支撑辊24的转动，将带材a移动地浸入料液中，使料液浸于带材a上，如图4；

涂布装置，包括水平放置的两个涂料辊25，该两个涂料辊25的下部分别置于对应的料液槽26中，带材a从两个涂料辊25之间穿过，使移动的带材a穿过两个转动的涂液辊25之间时，将料液涂布于带材a上，如图5。

另外所述料液为洁净水或者为常规烟用液。

所述常规烟用液包括添加有调味剂、增香剂、保润剂、防霉剂和燃烧调节剂的溶液。其中：

调味剂为葡萄糖、麦芽糖、蜂蜜、白糖、苹果酸、乳酸、柠檬酸、酒石酸中的一种或几种，且几种的配入量按实际要求确定；

增香剂为枣酊、可可粉、浓缩果汁、中草药提取物、人工合成香料中的一种或几种，且几种的配入量按实际要求确定；

保润剂为丙三醇、丙二醇、山梨糖酸、木格醇中的一种或几种，且几种的配入量按实际要求确定；

所述防霉剂为苯甲酸、苯甲酸钠、1,2-丙二醇、山梨酸中的一种或几种，且几种的配入量按实际要求确定；

燃烧调节剂为柠檬酸钾、无水醋酸钠、烟灰调节剂、阻燃剂中的一种或几种，且几种的配入量按实际要求确定。

显然，所述步骤3）的制丝还可通过滚切、剪切、冲切中的一种或几种的组合，将带材a切分为丝材，其中：

滚切：通过一旋转辊34，该旋转辊34辊面间隔设有若干轴向直刀34，以及与旋转辊34配接的上、下刀门36、37，使带材a穿过上、下刀门36、37之间伸出后，通过旋转辊34上的若干直刀35的刀刃对带材a进行横向分切，如图7；

剪切：通过倾斜设置的剪切刀排38和位于该剪切刀排38下方用于支撑带材a的下刀门37，在剪切刀排轴向往复振动过程中，通过剪切刀排38刀刃对带材a进行横向剪切，如图8；

冲切：通过水平且间隔设置的位于带材a下方的两刀门371，位于两刀门371之间且上、下振动的冲裁刀具39，在冲裁刀具39的上、下振动过程中，通过冲裁刀具39刀刃对输入两刀门371之间的带材a进行横向冲切，如图9。

本发明所述工艺步骤的前后顺序视实际生产需要具体确定。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。