一种多级雾化剂加料工艺的制作方法

2021-01-07 14:01:34|

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本发明涉及加热不燃烧卷烟技术领域，尤其涉及一种多级雾化剂加料工艺。

背景技术：

hnb（加热不燃烧）卷烟作为烟草制品的一个新品类，近年来发展迅猛，代表了未来卷烟制品的一种发展趋势。作为一种全新的卷烟品类，其抽吸过程的加热方式与传统卷烟存在巨大差异，对卷烟发烟段物料的特性要求也截然不同，由于发烟段物料通过加热而不燃烧，物料中需要添加大比例的雾化剂（主要成分为丙三醇），施加比例达到20%以上，在加热过程中产生烟气。

丙三醇为油性物质，传统叶丝难以吸收，因此目前采用的主要手段是把烟叶、烟梗等物质进行粉碎，成为50μm左右的颗粒状，增加烟草物料的吸收面积，以达到增加雾化剂吸收量的目的，比如公开号为cn108208917a的专利文件公开的这样一种新型烟草制品专用薄片的制备方法，包括如下步骤：1)将烟叶粉碎成为烟粉；2)将烟粉与水在均质反应釜中进行充分混合；3)称取外加纤维，采用盘磨打浆，再经过均质泵分散后加入均质反应釜中与步骤2)中物料混合均匀；4)称取雾化剂，加入均质反应釜与步骤3)中物料混合均匀；5)称取胶黏剂，并配制成为2％浓度的溶液：6)将步骤5)中配制好的溶液加入均质反应釜与步骤4)中物料混合均匀；7)将步骤6)中混合好的物料采用真空干燥设备进行脱水；8)将步骤7)中脱水后的物料采用辊压机成型，经过干燥、切丝，制备成加热不燃烧烟草制品。

这种方法中，通过将烟叶、烟梗等原料磨粉，混合、萃取等处理，利用辊压法、湿法薄片或干法薄片加工技术，通过添加雾化剂，最后成丝。制成适用于hnb卷烟的薄片丝，进行烟支卷制，改类型的薄片丝较为僵硬，卷曲性能不好，在外观形态和物理性状方面与传统的天然叶丝存在较大的差别，同时由于大比例的粘合剂以及其它外加添加物的使用，卷制的烟支在加热过程中产生大量的非烟草气息，影响卷烟厂抽吸品质。

技术实现要素：

本发明要解决上述问题，提供一种多级雾化剂加料工艺。

本发明解决问题的技术方案是，提供一种多级雾化剂加料工艺，包括以下步骤：

a.叶丝预处理：将松香溶解至有机溶剂中得到松香溶液，将松香溶液喷涂至叶丝，并于120~130℃下加热3~5h；

b.加料：选用含有丙三醇的雾化剂，将雾化剂加热至90~100℃后，于65~90℃下、喷涂至预处理后的叶丝；

c.干燥：对完成加料后的叶丝进行干燥。

叶丝中含有木质素，木质素是造成烟气中木质气息重，以至于产生强烈的咳呛等和燃烧时产生灼喉的主要原因，其干扰烟气的香气，会影响卷烟的抽吸质量。本申请中，首先通过松香溶液对叶丝进行处理，由于木质素中有甲氧基、酚羟基、醇羟基等基团，可以同松香进行酯化、聚合等反应，因此，通过松香溶液的处理，不仅可以对叶丝中引入松香气息，还能将木质素转化为松香树脂，减少木质素对烟气香气的干扰。同时，叶丝是由纤维素和木质素构成的，木质素发生反应后，析出成孔，有利于后续雾化剂的吸收。然后，再加入雾化剂，雾化剂通过孔隙渗透进入叶丝中，而又由于雾化剂中的丙三醇同样可以与松香发生反应，这就能够将雾化剂牢牢地结合到叶丝上，从而提高了叶丝对雾化剂的吸收率。

作为本发明的优选，还包括步骤d：于环境温度21~28℃、环境相对湿度40~50%下贮丝8~72h。

作为本发明的优选，步骤a中，喷涂前，对叶丝微波增温至80~90℃。

作为本发明的优选，步骤b中，包括一级加料和二级加料，一级加料对铺料厚度为5~10mm的叶丝、采用空压气引喷雾化剂，于80~90℃下进行；二级加料采用筒壁设有加热装置的滚筒，于筒壁温度65~75℃下进行。

作为本发明的优选，一级加料时，雾化剂和叶丝的混合质量比为（15~20）：100；二级加料时，雾化剂和叶丝的混合质量比为（3~5）：100。

作为本发明的优选，引喷空气压力为0.24~0.28mpa。

作为本发明的优选，步骤c中，采用120~130℃的热风干燥至含水率为8~12%。

作为本发明的优选，步骤a中，所述有机溶剂选用乙醇或超临界二氧化碳。

作为本发明的优选，步骤a中，松香溶液的浓度为10~20%，松香和叶丝的混合质量比为（1~5）：100。

作为本发明的优选，步骤b中，所述雾化剂由丙三醇和浓度为70%的乙醇以（8~10）：1的质量比混合而成。

本发明的有益效果：

本申请解决了传统叶丝雾化剂施加困难，油性丙三醇类物质叶丝难以吸收的问题，叶丝对雾化剂的吸收比例达到80%以上，且可以实现短时间内的迅速吸收，与现有技术相比，不改变叶丝外观，物理性状与传统叶丝基本保持一致，不添加粘合类物质，在加热过程中没有大量的非烟草类气息产生，提升卷烟核心感官质量品质。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施方式，并对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

一种多级雾化剂加料工艺，包括以下步骤：

a.叶丝预处理：来料叶丝进入微波增温工序，微波磁控开启比例60%，对叶丝进行增温，增温后叶丝含水率11.0%，叶丝温度85℃，对叶丝保温。将松香溶解至浓度为75%的乙醇溶液中得到浓度为15%松香溶液，将松香溶液喷涂至保温的叶丝，使得松香和叶丝的混合质量比为3：100，然后将叶丝加热至125℃，并加热4h。

b.加料：按照质量份，将9份丙三醇和1份浓度为70%的乙醇混合均匀得到雾化剂，并将雾化剂通过蒸汽加热至95℃，使其粘度降低，备用。

微波增温后叶丝进入多级微单元加料工序，多级微单元加料机包含传输皮带、腔体加热单元、料液加热单元、6个双介质并联喷嘴、刮板。传输皮带将物料匀速传送，叶丝铺设在传输皮带上的厚度在8mm；皮带与叶丝接触面为光滑面，以降低加料后黏连皮带叶丝量。在传送带下方设置刮板，清除皮带上的黏连叶丝。腔体加热单元采用电加热，控制加料腔体温度85℃，以提升叶丝料液吸收效果。双介质喷嘴采用空压气引喷上述完成加热的雾化剂，引喷空气压力0.26mpa。双介质喷嘴为6个，采用并联分布形式，单个喷嘴加雾化剂比例3%，总体加料比例18.0%。

多级微单元加料后叶丝进入滚筒加料工序，滚筒加料采用带有筒壁加热的加料设备，筒壁温度70.0℃，加料比例4%。

c.干燥：加料后叶丝进入叶丝干燥工序，干燥采用薄板式烘丝机，筒壁温度105℃，热风温度125℃，烘后叶丝水分10.0%左右。干燥后叶丝通过松散辊进行打散，防止加料后叶丝黏连，结团。

d：打散后叶丝进入贮存工序，成品叶丝贮存采用不锈钢贮丝箱进行存放，存放时间48h，叶丝存放环境：环境温度25℃，环境相对湿度45%。存放后叶丝表面干燥，无粘附甘油，烟丝水分10.0±0.5%，烟丝松散，不黏连，无结团现象。

对得到的叶丝，通过气相色谱进行雾化剂检测，其雾化剂在叶丝上的理论施加比例和实测吸收比例如下表1所示。同时将得到的叶丝制成加热不燃烧卷烟产品，对其进行抽吸评价，评价结果如下表2所示。

实施例2

一种多级雾化剂加料工艺，包括以下步骤：

a.叶丝预处理：将松香溶解至浓度为75%的乙醇溶液中得到浓度为10%松香溶液，将松香溶液喷涂至常温叶丝，使得松香和叶丝的混合质量比为1：100，然后将叶丝加热至120℃，并加热3h。

b.加料：按照质量份，将8份丙三醇和1份浓度为70%的乙醇混合均匀得到雾化剂，并将雾化剂通过蒸汽加热至90℃，使其粘度降低，备用。在65℃下，直接将加热后的雾化剂喷洒至叶丝，雾化剂和叶丝的混合质量比为18：100。

c.干燥：采用120℃的热风干燥至含水率为12%。

d．贮丝，将干燥后的成品叶丝采用不锈钢贮丝箱进行存放，存放时间8h，叶丝存放环境：环境温度21℃，环境相对湿度40%。

实施例3

一种多级雾化剂加料工艺，包括以下步骤：

a.叶丝预处理：将松香溶解至浓度为75%的乙醇溶液中得到浓度为20%松香溶液，将叶丝加热至130℃后，将松香溶液喷涂至叶丝，使得松香和叶丝的混合质量比为5：100，并保温5h。

b.加料：按照质量份，将10份丙三醇和1份浓度为70%的乙醇混合均匀得到雾化剂，并将雾化剂通过蒸汽加热至100℃，使其粘度降低，备用。

一次加料：运用实施例1中的多级微单元加料即，叶丝铺料厚度为10mm、采用空压气引喷雾化剂，引喷空气压力为0.28mpa，控制加料腔体温度90℃，雾化剂和叶丝的混合质量比为20：100。二次加料：采用筒壁设有加热装置的滚筒，于筒壁温度75℃下进行，雾化剂和叶丝的混合质量比为5：100。

c.干燥：加料后叶丝进入叶丝干燥工序，干燥采用薄板式烘丝机，筒壁温度110℃，热风温度130℃，烘后叶丝水分为8%。干燥后叶丝通过松散辊进行打散，防止加料后叶丝黏连，结团。

d．打散后叶丝进入贮存工序，成品叶丝贮存采用不锈钢贮丝箱进行存放，存放时间72h，叶丝存放环境：环境温度28℃，环境相对湿度50%。

实施例4

一种多级雾化剂加料工艺，包括以下步骤：

a.叶丝预处理：将松香溶解至浓度为75%的乙醇溶液中得到浓度为18%松香溶液，将松香溶液喷涂至常温叶丝，使得松香和叶丝的混合质量比为2：100，然后将叶丝加热至128℃，并加热3.5h。

b.加料：按照质量份，将10份丙三醇和1份浓度为70%的乙醇混合均匀得到雾化剂，并将雾化剂通过蒸汽加热至92℃，使其粘度降低，备用。

一次加料：运用实施例1中的多级微单元加料即，叶丝铺料厚度为5mm、采用空压气引喷雾化剂，引喷空气压力为0.24mpa，控制加料腔体温度90℃，雾化剂和叶丝的混合质量比为19：100。二次加料：采用筒壁设有加热装置的滚筒，于筒壁温度65℃下进行，雾化剂和叶丝的混合质量比为4：100。

c.干燥：加料后叶丝进入叶丝干燥工序，干燥采用薄板式烘丝机，筒壁温度100℃，热风温度120℃，烘后叶丝水分为9%。干燥后叶丝通过松散辊进行打散，防止加料后叶丝黏连，结团。

d．打散后叶丝进入贮存工序，成品叶丝贮存采用不锈钢贮丝箱进行存放，存放时间24h，叶丝存放环境：环境温度24℃，环境相对湿度48%。

对比例1

按照质量份，将9份丙三醇和1份浓度为70%的乙醇、通过充分混合均匀混合配置成雾化剂。直接于叶丝上喷涂雾化剂，一次加料，雾化剂和叶丝的混合质量比为18：100。然后进行二次加料，雾化剂和叶丝的混合质量比为4：100。然后采用125℃的热风进行干燥。烘后叶丝进入贮存环节，成品叶丝贮存采用不锈钢贮丝箱进行存放，存放时间48h，叶丝存放环境：环境温度25℃，环境相对湿度45%。

对得到的叶丝，通过气相色谱进行雾化剂检测，其雾化剂在叶丝上的理论施加比例和实测吸收比例如下表1所示。

同时将得到的叶丝制成加热不燃烧卷烟产品，对其进行抽吸评价，评价结果如下表2所示。

表1.

通过表1可知，本申请的工艺能够有效提高叶丝对雾化剂的吸收率。

表2.

通过表2可知，通过本申请的工艺得到叶丝用于加热不燃烧卷烟制品中时，在加热过程中没有大量的非烟草类气息产生，能够提升卷烟核心感官质量品质。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

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