[发明专利]一种采用气体热媒的微波膨胀烟梗的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种膨胀烟梗的处理方法，特别是一种采用气体热媒和微波能膨胀烟梗的方法，属烟草加工技术领域。

背景技术

烟梗占烟叶总重约20%左右，其化学成分与片叶基本相同，但含量不及叶片。烟梗制成梗丝，填充值不高、香气不足、刺激性及劲头较差、杂气木质气较重。研究及实践表明，烟梗经膨胀后可克服上述缺点，可大比例添加至卷烟制品中，丰富卷烟品种，提高卷烟产量。

目前，国内外各企业及科研院所在烟梗膨胀方面进行了大量的研究。

中国专利CN 1748586公开了一种制备烟梗膨胀的方法及所采用的设备。该方法利用高温蒸汽与文氏管的原理使烟梗膨胀，然后进行梗造粒，最终制备出填充值较高的膨胀烟梗。此方法由于工艺和设备较为复杂，工艺条件苛刻，成本高昂。高温高压蒸汽在迅速加压的过程中，损坏了烟梗细胞的晶格，破坏了烟梗表皮，降低了烟梗的等级。

中国专利CN 1698481及CN 1518906公开了一种制作膨胀烟梗的方法及制粒工艺，该方法以加热的固体介质与烟梗混合后，再以微波膨胀为核心。采用该方法虽然能够获得膨胀率较高的烟梗，但其固体介质加热系统和梗介分离装置复杂，成本高昂，并且会对烟梗及环境产生一定的污染。

中国专利CN 101214086公开了一种烟梗预处理的方法及设备，该方法采用气体热媒将烟梗预热后，再使用微波膨胀，获得膨胀烟梗。由于气体热媒与烟梗混合后再进入微波膨胀腔，此时，气体热媒温度及预热后的烟梗温度已有所降低，在微波膨化过程中，烟梗表面温度低，导致膨胀率不高；而如要保证微波膨化过程中气体热媒及烟梗表面的温度，则需要提高混合预热阶段的气体热媒温度，但高热气体又会使烟梗表面在预热阶段发生糊化，从而导致微波膨胀时打火现象的发生。

中国专利CN 1973699公开了一种用饱和或过热蒸汽连续进行烟梗膨胀处理的设备及方法。该方法采用高温蒸汽进行膨胀烟梗，由于蒸汽提供的能量有限，且加热过程是热传递的方式，能量由表及里，因而制品膨胀率不高，且烟梗表面颜色变化大。

上述烟梗膨胀方法，均存在一定的缺点，严重影响了烟梗的可用性。如何完善烟梗膨胀工艺，使制品品质提高，更好满足市场要求，成为目前烟草企业急需解决的问题。 

发明内容

本发明旨在解决现有烟梗膨胀技术中的不足，提供一种采用气体热媒的微波膨胀烟梗的方法。本发明在利用微波加热膨胀烟梗的整个过程中，即从膨胀开始至膨胀结束，均采用气体热媒连续对烟梗表面进行加热，在获得品质优良的膨胀烟梗的同时，还降低了微波的输出功率，从而有效防止了微波电场击穿（打火）现象的发生，在增加膨胀烟梗产量的同时，保证了烟梗的质量。由本发明方法得到的膨胀烟梗具有膨胀率高、膨胀度大、不易回缩等优点。

实现上述发明目的，本发明所采用的具体技术方案是：

一种采用气体热媒的微波膨胀烟梗的方法，其特征在于工艺步骤如下：

① 将气体热媒加热至90~300℃；

② 将加热后的气体热媒连续送入微波加热仓中，使微波加热仓内环境温度达到气体热媒温度；

③ 将去杂后的烟梗连续送入微波加热仓中，烟梗被气体热媒由表及里加热的同时，馈入微波能，由里及表加热烟梗；

④ 烟梗被气体热媒及微波能内外同时加热30~300s后，烟梗体积膨胀，并送出微波加热仓；

⑤ 膨胀后的烟梗再经气体热媒继续加热10~50s，待烟梗组织纤维硬化并定形，即获得膨胀烟梗产品。

所述气体热媒由氮气、二氧化碳气体或惰性气体加热至90~300℃制成，或者由过热蒸汽制成。

所述过热蒸汽的压力为0.15MPa，温度为110~200℃。

所述气体热媒经回收处理后可循环使用。

所述微波能为频率915MHz或2450MHz的微波。

所述微波加热仓的上腔壁设置有均匀分布的气体喷口，气体热媒通过气体喷口喷入微波加热仓中，且气流喷射方向与烟梗运行方向垂直。该方式可使烟梗在膨胀开始及膨胀结束的全过程中，从气体热媒获得相同的能量，从而保证了烟梗的膨胀率及膨胀度；同时，还可降低气体热媒的温度，防止烟梗表面出现焦化。

所述微波加热仓的下腔壁上均匀开有直径5~25mm的通孔，该通孔与气体回收管路相连接，保证气体可通过的同时，防止微波进入气体回收管路。

所述烟梗由输送网带连续送入/送出微波加热仓，输送网带采用无毒、耐高温、低介电特性及具有一定强度的材料制成，如聚四氟乙烯玻纤网带。