一种烟草薄片复合辊压装置及辊压方法

技术领域

本发明涉及烟草加工技术领域，具体涉及一种烟草薄片复合辊压装置及辊压方法。

背景技术

烟草薄片又称重组烟叶、均质烟叶等，是将烟叶碎片、烟末、烟梗或低次烟叶的原料，加入胶粘剂和其他添加剂等，经过加工而制成的人造烟草片基。烟草薄片可作为烟草制品的原料，用来代替天然的雪茄内包叶制作雪茄，或切成烟丝后用作卷烟的烟丝原料。作为雪茄内包叶用的需卷成圆盘状，作卷烟原料用的需切成细丝状。利用烟草的低次原料和边角余料制作烟草薄片，具有成本低、填充性好并能减少烟气中焦油含量等优点，已在烟制品生产中得到广泛应用。目前，烟草薄片制造领域普遍采用造纸法、稠浆法、辊压法制备烟草薄片，尤其是辊压法，辊压法新型烟草薄片成型技术最适合新型烟草工艺的要求。

然而，现有中的辊压装置只能够实现将烟草原料与胶粘剂、增强剂、保润剂、水等物质混合后辊压为单层烟草薄片，单层结构的烟草薄片切丝后成直丝形，存在排布紧密、易碎、抗张强度差、耐折度差等问题，与烟丝混合后，抱合度较差，使卷烟空松，易粘连。然而现有的烟草薄片加工和改进技术更注重薄片配方的调变和化学结构、性能的改变，而对于烟草薄片成型和造形技术的研究相对关注较少。

发明内容

本发明提供了一种烟草薄片复合辊压装置及辊压方法，以解决上述技术问题中的至少一个技术问题。

本发明所采用的技术方案为：

一种烟草薄片复合辊压装置，包括：机架；辊压机构，其包括并排布置于所述机架的固定压辊和移动压辊；伺服驱动装置，其能够带动所述移动压辊靠近或远离所述固定压辊移动以调节所述移动压辊和所述固定压辊之间的间距；测距装置，其用于检测所述移动压辊和所述固定压辊之间的间距；第一传动装置，其能够带动所述固定压辊以一转速进行旋转；第二传动装置，其能够带动所述移动压辊以另一转速进行旋转，所述固定压辊的转速大于所述移动压辊的转速；干燥装置，其能够向位于所述固定压辊上的薄片吹风干燥；刮刀装置，其能够刮除所述固定压辊和所述移动压辊上的物料；送料机构，其能够将烟草薄片引送至所述固定压辊；控制单元，所述伺服驱动装置、所述测距装置、所述第一传动装置、所述第二传动装置均与所述控制单元电连接。

本发明中的烟草薄片复合辊压装置还具有下述附加技术特征：

所述测距装置设为数字激光位移传感器，所述数字激光位移传感器将检测所述移动压辊和所述固定压辊之间的间距获得的检测信号传输至所述控制单元，所述控制单元根据检测信号控制所述伺服驱动装置的启闭。

所述伺服驱动装置固定于所述机架，所述伺服驱动装置的输出轴与所述移动压辊之间通过丝杠传动连接。

所述刮刀装置包括用于刮动所述固定压辊的第一刮刀件以及用于刮动所述移动压辊的第二刮刀件。

所述第一刮刀件设于所述固定压辊背离所述移动压辊的一侧，所述第二刮刀件设于所述移动压辊背离所述固定压辊的一侧。

所述干燥装置设为热风枪，所述热风枪的吹风温度可调。

所述第一传动装置包括第一驱动电机、第一带轮、第二带轮和第一皮带，所述第一驱动电机、所述第一带轮、所述第一皮带、所述第二带轮以及所述固定压辊传动连接；所述第二传动装置包括第二驱动电机、第三带轮、第四带轮和第二皮带，所述第二驱动电机、所述第三带轮、所述第二皮带、所述第四带轮以及所述移动压辊传动连接。

所述送料机构包括至少两个可转动的薄片辊，每个所述薄片辊均能够将烟草薄片引送至所述固定压辊。

一种烟草薄片复合辊压方法，包括以下步骤：

S1：控制固定压辊和移动压辊之间的间距为第一间距，控制固定压辊的转速为第一转速，控制移动压辊的转速为第二转速，第一转速大于第二转速；

S2：将多种烟草薄片引送至固定压辊并层叠布置，多种烟草薄片经过固定压辊和移动压辊实现第一次辊压形成复合薄片，复合薄片粘附于固定压辊；

S3：通过干燥装置向粘附于固定压辊的第复合薄片吹热风进行干燥处理，使复合薄片含水率为25％-30％；

S4：通过刮刀装置将复合薄片从固定压辊上取下，并通过刮刀装置将粘附在移动压辊上的废料刮除；

S5：通过伺服驱动装置带动移动压辊靠近固定压辊移动，并通过测距装置控制固定压辊和移动压辊之间的间距为第二间距；

S6：将复合薄片再次引送至固定压辊以经过固定压辊和移动压辊实现第二次辊压；

S7：重复步骤S4-S6三次或四次，将固定压辊和移动压辊之间的间距逐步减小，直至将复合薄片辊压至预设厚度，再通过干燥装置向粘附于固定压辊的第复合薄片吹热风进行干燥处理，使复合薄片含水率为10％-20％；

S8：通过刮刀装置将达到预设厚度的复合薄片从固定压辊上取下，并通过刮刀装置将粘附在移动压辊上的废料刮除。

进一步地，当将两片烟草薄片辊压形成复合薄片时，所述第一间距的大小为复合薄片预设厚度的1.2-1.5倍；当将三片烟草薄片辊压形成复合薄片时，所述第一间距的大小为复合薄片预设厚度的1.6-2倍。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的技术效果为：

1.本发明所提供的烟草薄片复合辊压装置和烟草薄片复合辊压方法，可以将不同类型且具备不同理化特性、不同功能的烟草薄片辊压为一体的复合薄片，使得复合薄片具有更高的填充值，可以使不同烟草薄片之间实现优缺互补，赋予复合烟草薄片更多的理化特性，也便于在复合薄片中添加和吸附更多功能性材料，优化薄片结构、味道、外观等各项指标，提高薄片质量，所形成的复合薄片韧性、抗张强度、耐折度等特性均具有非常大的提升，使得薄片具有更为广泛的功能和用途，当其应用在卷烟等产品中时，能够大幅提升吸食口感，提升用户体验度。

2.本发明所提供的烟草薄片复合辊压装置通过伺服驱动装置带动移动压辊靠近或远离固定压辊移动以调节移动压辊和固定压辊之间的间距，并能够与测距装置配合，实现辊间距调节的自动化精准控制，替代了人工调节辊间距的方式，伺服驱动装置能够更为精确地控制两辊间距，实现指定辊间距，进而实现预设复合薄片成型厚度，有助于提升成型复合薄片的均匀性和完整性，薄片与薄片间的结合力更大，复合薄片成品质量更高。而且，通过使固定压辊和移动压辊沿水平方向并排布置，便于送料机构向固定压辊和移动压辊之间填充烟草薄片，薄片填充更加方便快捷。此外，通过使工作时固定压辊的转速大于移动压辊的转速，可以利用固定压辊和移动压辊的转速的差异性，使辊压成型的复合薄片粘附在固定压辊上，使得对复合薄片的烘干操作和取出操作都更加简单、方便。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明所提供的烟草薄片复合辊压装置的结构示意图；

图2为本发明所提供的烟草薄片复合辊压方法的流程图。

附图标记：

1机架，21固定压辊，22移动压辊，3伺服驱动装置，4测距装置，41数字激光位移传感器，51第一驱动电机，52第一带轮，53第二带轮，54第一皮带，55第二驱动电机，56第三带轮，57第四带轮，58第二皮带，6干燥装置，61热风枪，71第一刮刀件，72第二刮刀件，8送料机构，9丝杠。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本发明的实施例中，提供了如图1所示的一种烟草薄片复合辊压装置，为便于说明和理解，本发明所提供的下述内容，均是在图示产品结构基础上进行的阐述。当然，本领域技术人员可以理解的是，上述结构仅作为一种具体的示例和示意性的说明，并不能构成对于本发明所提供技术方案的具体限定。

具体地，如图1所示，所述烟草薄片复合辊压装置包括：机架1；辊压机构，其包括并排布置于所述机架1的固定压辊21和移动压辊22；伺服驱动装置3，其能够带动所述移动压辊22靠近或远离所述固定压辊21移动以调节所述移动压辊22和所述固定压辊21之间的间距；测距装置4，其用于检测所述移动压辊22和所述固定压辊21之间的间距；第一传动装置，其能够带动所述固定压辊21以一转速进行旋转；第二传动装置，其能够带动所述移动压辊22以另一转速进行旋转，所述固定压辊21的转速大于所述移动压辊22的转速；干燥装置6，其能够向位于所述固定压辊21上的烟草薄片吹风干燥；刮刀装置，其能够刮除所述固定压辊21和所述移动压辊22上的物料；送料机构8，其能够将烟草薄片引送至所述固定压辊21；控制单元，所述伺服驱动装置3、所述测距装置4、所述第一传动装置、所述第二传动装置均与所述控制单元电连接。

送料机构8能够将不同的烟草薄片以层叠的方式引送至固定压辊21，第一传动装置带动固定压辊21逆时针转动，第二传动装置带动移动压辊22顺时针转动，烟草薄片随着固定压辊21的转动被带到固定压辊21和移动压辊22之间实现辊压。

伺服驱动装置3能够带动移动压辊22靠近或远离固定压辊21移动以调节移动压辊22和固定压辊21之间的间距，通过伺服驱动装置3调节两辊间距，进而通过间距控制复合薄片的厚度，替代了人工调节辊间距的方式，伺服驱动装置3能够更为精确地控制两辊间距，实现指定辊间距，进而实现预设复合薄片成型厚度，有助于提升成型复合薄片的均匀性和完整性，薄片与薄片间的结合力更大，复合薄片成品质量更高。而且，通过使固定压辊21和移动压辊22沿水平方向并排布置，便于送料机构8向固定压辊21和移动压辊22之间填充烟草薄片，薄片填充更加方便快捷。

测距装置4能够检测移动压辊22和固定压辊21之间的间距，可以通过测距装置4检测到的间距信息控制伺服驱动装置3的启闭，实现辊间距调节的自动化精准控制。

第一传动装置和第二传动装置分别控制固定压辊21和移动压辊22的转动，且工作时固定压辊21的转速大于移动压辊22的转速，可以利用固定压辊21和移动压辊22的转速的差异性，固定压辊21对烟草薄片具有剪切力度，使辊压成型的复合薄片粘附在固定压辊21上，使得对复合薄片的烘干操作和取出操作都更加简单、方便。便于调整固定压辊21和移动压辊22的速比，合适的速比有助于复合薄片快速地脱离移动压辊22并粘附于固定压辊21上。

干燥装置6对位于固定压辊21上的复合薄片吹风干燥，能够大大降低复合薄片的含水率，使复合薄片的含水率保持均衡水平，有助于提升复合薄片的柔韧性、燃烧性及吸食舒适度。

刮刀装置能够刮除所述固定压辊21和所述移动压辊22上的物料，对于本申请而言，由于辊压后形成的复合薄片粘附在固定压辊21上，因此通过刮刀装置刮动固定压辊21的辊面主要将烟草薄片从固定压辊21上取出，而刮刀装置刮动移动压辊22的辊面主要将粘附在移动压辊22的上的废料及时刮除，保证了移动压辊22具有干净的辊面，避免废料存在而影响下一道工序且造成复合薄片的成型质量下降。

伺服驱动装置3、测距装置4、第一传动装置、第二传动装置均与控制单元电连接，通过控制单元实现人机交互，例如，可以通过控制单元与计算机操作平台连接，可以使烟草薄片复合辊压装置的每一工序实现自动化控制，解放人力，提高生产效益。

作为本发明的一种优选实施方式，可以使所述测距装置4设为数字激光位移传感器41，所述数字激光位移传感器41将检测所述移动压辊22和所述固定压辊21之间的间距获得的检测信号传输至所述控制单元，所述控制单元根据检测信号控制所述伺服驱动装置3的启闭。

通过数字激光位移传感器41检测移动压辊22和固定压辊21之间的间距，能够实现对两辊间距的高精度控制，降低实际成型薄片与预设厚度薄片的厚度误差，提高产品质量，而且，数字激光位移传感器41安装简单，可以选用高精度数字激光位移传感器41，精度高达1μm，采用高硬度直线球轴承，可实现上亿次检测，安装场所也无限制，可在水/油飞溅环境中使用，数字激光位移传感器41不受烟草辊压时的复杂环境、复杂光路影响，使用寿命更长。具体实施时，数字激光位移传感器41获得的检测信号传递给烟草薄片复合辊压装置的控制单元，控制单元对信号分析之后控制伺服驱动装置3的启闭以实现移动压辊22的移动定位。

作为本发明的一种优选实施方式，如图1所示，可以使所述伺服驱动装置3固定于所述机架1，所述伺服驱动装置3的输出轴与所述移动压辊22之间通过丝杠9传动连接。

通过丝杠9传递动力，将伺服驱动装置3的转动转化为移动压辊22的平移，传动灵敏度高，传动效果好。伺服驱动装置3和丝杠9都带自锁，可实现位置的锁定，保持所述移动压辊22和所述固定压辊21之间的间距不变，保证薄片成型厚度的稳定性。

作为本发明的一种优选实施方式，如图1所示，可以使所述刮刀装置包括用于刮动所述固定压辊21的第一刮刀件71以及用于刮动所述移动压辊22的第二刮刀件72。

通过第一刮刀件71的设置，可以刮动固定压辊21的辊面，将复合薄片从固定压辊21上取出，操作方便、快捷；通过第二刮刀件72的设置，可以刮动移动压辊22的辊面，将粘附在移动压辊22的上的废料及时刮除。可以利用第一刮刀件71和第二刮刀件72分工并同时操作，分别刮动固定压辊21和移动压辊22，操作效率高。

进一步地，如图1所示，还可以将所述第一刮刀件71设于所述固定压辊21背离所述移动压辊22的一侧，所述第二刮刀件72设于所述移动压辊22背离所述固定压辊21的一侧。

将第一刮刀件71设于固定压辊21背离移动压辊22的一侧，第二刮刀件72设于移动压辊22背离固定压辊21的一侧，即第一刮刀件71和第二刮刀件72均远离固定压辊21和移动压辊22的两辊间距中心，操作空间更大，方便了对从移动压辊22上刮下的废料及时清理和对从固定压辊21上刮下的复合薄片的及时取出，清理和取出的过程不易其他部件产生干涉。

作为本发明的一种优选实施方式，可以使所述烟草薄片复合辊压装置还包括设于所述固定压辊21下方的干燥装置67，所述干燥装置67能够对位于所述固定压辊21上的烟草薄片吹风脱水干燥。

作为本发明的一种优选实施方式，可以使所述干燥装置6设为热风枪61，所述热风枪61的吹风温度可调。

通过热风枪61向复合薄片吹送热风，能够快速降低复合薄片的含水率，热风枪61风速、风量稳定，而且，热风枪61的温度可调，具体可选用带有温度显示功能的热风枪61，便于调温以对含水率具有更高的把控性。

作为一种优选实施例，可以在所述固定压辊21上设置水分检测装置，所述水分检测装置与所述控制单元电连接，所述水分检测装置能够检测复合薄片的含水率并将检测信号传递至所述控制单元。从而实现对复合薄片含水率的实时监测，以便干燥装置6将复合薄片脱水干燥到合适程度时能够及时停止干燥。所述水分检测装置可以采用含水率检测仪、水分仪等等。

作为本发明的一种优选实施方式，如图1所示，可以使所述第一传动装置包括第一驱动电机51、第一带轮52、第二带轮53和第一皮带54，所述第一驱动电机51、所述第一带轮52、所述第一皮带54、所述第二带轮53以及所述固定压辊21传动连接；所述第二传动装置包括第二驱动电机55、第三带轮56、第四带轮57和第二皮带58，所述第二驱动电机55、所述第三带轮56、所述第二皮带58、所述第四带轮57以及所述移动压辊22传动连接。

具体实施时，可以使第一带轮52与第一驱动电机51同轴连接，第二带轮53与固定压辊21同轴连接，第一皮带54张紧在第一带轮52和第二带轮53之间，同理，可以使第三带轮56与第二驱动电机55同轴连接，第四带轮57与移动压辊22同轴连接，第二皮带58张紧在第三带轮56和第四带轮57之间。

作为本发明的一种优选实施方式，如图1所示，还可以使所述送料机构8包括至少两个可转动的薄片辊，每个所述薄片辊均能够将烟草薄片引送至所述固定压辊21。

本申请示意性地绘示了所述送料机构8包括三个薄片辊，因此，工作时，可以利用三个薄片辊同时工作以将至少三个不同的烟草薄片同时引送至固定压辊21出层叠起来。

基于上述装置，本发明所提供的烟草薄片复合辊压方法，包括以下步骤：

S1：控制固定压辊21和移动压辊22之间的间距为第一间距，控制固定压辊21的转速为第一转速，控制移动压辊22的转速为第二转速，第一转速大于第二转速。具体实施时，通过伺服驱动装置3控制移动压辊22移动并与测距装置4配合，当测距装置4检测两辊间距到达第一间距时，停止伺服驱动装置3运行。

S2：将多种烟草薄片引送至固定压辊21并层叠布置，多种烟草薄片经过固定压辊21和移动压辊22实现第一次辊压形成复合薄片，复合薄片粘附于固定压辊21。具体实施时，通过送料机构8将多种烟草薄片引送至固定压辊21并层叠布置，固定压辊21带动多种烟草薄片辊压为复合薄片。

S3：通过干燥装置6向粘附于固定压辊21的第复合薄片吹热风进行干燥处理。复合薄片粘附于固定压辊21，在固定压辊21旋转过程中，通过干燥装置6向复合薄片吹风，实现复合薄片的脱水干燥使复合薄片含水率为25％-30％。

S4：通过刮刀装置将复合薄片从固定压辊21上取下，并通过刮刀装置将粘附在移动压辊22上的废料刮除。当复合薄片达到初步厚度要求时，利用刮刀装置取下复合薄片，并对移动压辊22上粘附的废料刮除。

S5：通过伺服驱动装置3带动移动压辊22靠近固定压辊21移动，并通过测距装置4控制固定压辊21和移动压辊22之间的间距为第二间距。

S6：通过送料机构8将复合薄片再次引送至固定压辊21以经过固定压辊21和移动压辊22实现第二次辊压。

S7：重复步骤S4-S6三次或四次，将固定压辊21和移动压辊22之间的间距逐步减小，直至将复合薄片辊压至预设厚度，再通过干燥装置6向粘附于固定压辊21的第复合薄片吹热风进行干燥处理，使复合薄片含水率为10％-20％。

S8：通过刮刀装置将达到预设厚度的复合薄片从固定压辊21上取下，并通过刮刀装置将粘附在移动压辊22上的废料刮除。

优选地，当将两片烟草薄片辊压形成复合薄片时，所述第一间距的大小为复合薄片预设厚度的1.2-1.5倍；当将三片烟草薄片辊压形成复合薄片时，所述第一间距的大小为复合薄片预设厚度的1.6-2倍。第一间距的大小应能够实现多层烟草薄片平滑顺畅地被辊压为一体，若第一间距太小，则烟草薄片不能顺畅地进入两辊之间，而是有部分烟草薄片被阻隔在两辊的上方，无法得到适宜的复合薄片，若第一间距过小，则不利于将多层烟草薄片有力结合为一体。两片烟草薄片辊压形成复合薄片时第一间距的大小为复合薄片预设厚度的1.2-1.5，三片烟草薄片辊压形成复合薄片时第一间距的大小为复合薄片预设厚度的1.6-2倍，能够使多层烟草薄片平顺地辊压为一体，保证了复合薄片的生产质量。

本发明所提供的烟草薄片复合辊压装置和烟草薄片复合辊压方法，可以将不同类型且具备不同理化特性、不同功能的烟草薄片辊压为一体的复合薄片，使得复合薄片具有更高的填充值，可以使不同烟草薄片之间实现优缺互补，赋予复合烟草薄片更多的理化特性，也便于在复合薄片中添加和吸附更多功能性材料，优化薄片结构、味道、外观等各项指标，提高薄片质量，所形成的复合薄片韧性、抗张强度、耐折度等特性均具有非常大的提升，使得薄片具有更为广泛的功能和用途，当其应用在卷烟等产品中时，能够大幅提升吸食口感，提升用户体验度。

因此，本发明所提供的烟草薄片复合辊压装置和烟草薄片复合辊压方法为烟草薄片提供了多种改造方式，适用性广泛，可以作为烟支改良的平台和方法，具有较高的实用价值和推广应用意义。

本发明中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。