利用热挤压的烟制品制造制造技术

本发明专利技术涉及一种用于由烟草材料制造烟制品的方法，其中通过至少一个挤压过程来制备烟草材料，挤压过程包括通过压力和温度提高的方式进行压缩以及机械的加工和在挤压机（１）的出口突然地将材料减压干燥，其中为了供应过程热量，给挤压机（１）中的烟草材料供应加热过的过程流体（７）作为热载体。本发明专利技术还涉及一种用于由烟草材料制得烟制品的装置，具有挤压机（１），该挤压机以压力和温度提高的方式对烟草材料进行压缩，以及进行机械加工，并在挤压机出口对材料进行突然的减压干燥，其中该挤压机（１）并列有加热器（１１），加热器加热过程流体（７），过程流体作为热载体被输送给挤压机（１），用于供应过程热量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用热挤压的烟制品制造本专利技术涉及一种用于由烟草材料制造烟制品的方法，其中通过至少一个挤压过程来制备烟草材料，以及涉及一种用于由烟草材料制造烟制品的具有挤压机的装置。本专利技术普遍地涉及在挤压机中处理烟草材料的
对于很多挤压机应用来说，特别是当处理含有淀粉和纤维素的天然物质(食品) 时，调湿是一个重要的步骤。调湿系指用水或水蒸汽来调节加工湿度。这些必需的任务通常是在前置的过程/机组中完成的。在这种情况下利用天然物质的能快速且良好地渗透吸收蒸汽或水的能力。在这种情况下，这些机组在环境压力下运行。在另一标准方法中，通常将预先润湿的材料配给到挤压机输入区域中。预先润湿对产品的松散性有不利影响。根据输入物的材料大小或几何形状，可能会导致桥连 (Bruckenb i 1 dung )，进而导致馈送物质流中断。本专利技术可应用于通常对食品或者对营养品和嗜好品进行处理的上述领域。但在这里将详细阐述烟草材料处理领域。按照传统的方法，烟草制备主要用于利用切断器(Schneider)由原始产品制得纤维状的碎小部分。与传统的方法步骤相比，在烟草处理中，挤压提供了显著的优点；挤压是一种“高温-短时间的过程”。在下表中对照地列举了烟草处理过程范围。IIillk ‘代ftift烟荅 :υ "V j Λ J 54 Π Ι ! Itiii Jkii20^25' υ 120^ 150'Γ 4、超 li 200 e 20-.22.::,对 r-Ujfti -25--303,^ ,付 · I 燥 '^Ioor if J# Ikij[1J!! Γ. W H<!分钟&gt;10 分 H1在挤压期间，特别是在单轴挤压机中，根据运行方式对材料施加剪断力，剪断力导致所希望的加热，或者也会导致并非所愿的加热，这要视产品的产生温度而定(剪断能量输入率不超过0. lkwh/kg)。视产品的温度敏感性而定，必要时必须将过程冷却。在挤压机中输送材料决定于曳引流动(Schl印pstdmimg)、有压流动和间隙流动的规律性。由螺杆驱动机构，即通过将电能转变成为热能的方式，耗散性地馈送输入能量。在DE 10 2004 059 388 Al 和 DE 10 2005 006 117 Al 中记载了通常的烟草挤压方式，其中在挤压机中利用切断效果将烟草原材料加热到60°C -180°C的温度。所公开的这些方法主要利用电能产生热量。此外已知对挤压机进行外壳式加热，但这只能交换较少的热量，因为从挤压机内壁到烟草物质的热阻较小，进而决定了速度。另外，对流式加热的前提是螺杆的填充度较高，而这并非始终都能实现。本专利技术的目的在于，对利用挤压机的烟制品制造进行优化，更确切地说，主要在能量转化方面进行优化。特别是要实现如下制造，即，可以利用最少量的消耗电能进行挤压。采用一种根据权利要求1的方法和一种根据权利要求8的装置，即可实现该目的。从属权利要求规定了本专利技术的优选的实施方式。在根据本专利技术的用于由烟草材料制造烟制品的方法中，通过至少一个挤压过程来制备烟草材料，挤压过程包括通过压力和温度提高的方式进行压缩以及机械的加工和在挤压机出口突然地将材料减压干燥。为了供应过程热量，给挤压机中的烟草材料供应加热过的过程流体作为热载体。在这种意义下，根据本专利技术的方法也称为“热挤压”。按照一种变型方案，这里的概念“热挤压”应系指如下设计，即，有意识地利用介质将焓直接引入到挤压机中。所需要的温度提高在目前特别是基于摩擦而产生，并按照本专利技术直接或间接地且至少部分地通过其它能量载体被引入。在这种情况下还能减少或者消除按照当前的观点来看不再入时的对用于加热的电能的消耗。所述专利技术的优点不仅在于能改善能量成本平衡。本专利技术的一个附加的优点是，减小发动机、传动机构必要时还有变频器的结构大小，这也导致降低成本。此外将减小传递必需的转矩。由此可以降低螺杆核心的抗扭性(例如在外直径相同的情况下减小直径)。这种认识可以有用地被采用，因为通过螺杆的较大的腔深度，可在壳体直径相同的情况下利用增加的“曳引体积”来实现物质流增大。下表比较了用于将能量弓丨入到装置中的优化的运行方式。在日常实践中，过少地填塞的运行方式是优选的，因为部分地填充的螺杆螺纹 (Schneckengang)处于无压力的状态下，堵塞的风险较小。由此可以轻易地实现例如利用已有的水管路压力(3巴)直接引入必需的水量。但非常普遍的是，也可以在引入到挤压机中之前利用与挤压机并列的泵输送过程流体，其中尤其是在加热之前，特别是流体的压力在弓I入位置基本上被提高到挤压机压力。根据本专利技术，最好能引入在运行中已有的热载体或流体，例如加热过的调湿剂如蒸汽和水，其中过程流体可以在引入到挤压机中之前在与挤压机并列的加热器中被加热。加热过的过程流体最好处于如下状态之一-热水，特别是在所产生的压力下紧靠地位于沸点以下；-过热的水，特别是在大于10(T35(TC、尤其200 300°的温度范围内，且在50 150 巴、尤其80 120巴的压力范围内；或 -过热的蒸汽。关于“巴”的说明涉及的是绝对压力。可以在挤压机温度上升且物质流增大的情况下将过程流体引入到挤压机中，尤其物质流为5 60kg/h，特别是3(T^kg/h。本专利技术的用于由烟草材料制得烟制品的装置具有挤压机，该挤压机以压力和温度提高的方式对烟草材料进行压缩，以及进行机械加工，并在挤压机出口对材料进行突然的减压干燥。该挤压机并列有加热器，加热器加热过程流体，过程流体作为热载体被输送给挤压机，用于供应过程热量。在这里附加地(除了机械的外部的加热外)给烟草材料供应热能。按照一种设计方案，在过程流体-输送路径上布置有泵，该泵输送流体，特别是在引入位置将流体的压力基本上提高到挤压机压力。泵可以在过程流体-输送路径上布置在加热器之前，特别是布置在流体蓄存器之后。此外将借助实施方式并对照附图详细地介绍本专利技术。本专利技术可以单独地以及任意有益组合地包括这里所描述的所有特征，也可以被解释为在烟制品制造领域对这里所描述的方法和装置变型方案的应用。附图中示出附图说明图1示出按照本专利技术设计的用于利用热挤压进行烟制品制造的装置； 图2为曲线图，其示出挤压机中的能量利用情况；和图3为曲线图，其对照地示出在进行热挤压时的温度升高、物质流和功率输入情况。用于实施本专利技术的装置在图1中示出。所示的挤压机1具有用于安置在壳体中的输送螺杆6的驱动机构2，利用该输送螺杆输送和压缩烟草材料，所述烟草材料在用3表示的位置进入到挤压机1中。螺杆6输送和压缩烟草材料，直至烟草材料在右边到达成型工具4，在这里，烟草材料例如经由自行打开和关闭的剪断间隙(Scherspalt)排出，然后作为纤维状的挤出物(ExtrudatM被提供用于烟制品制造。根据本专利技术，大致在该装置的中心， 将加热过的过程流体7引入到挤压机1中，其中流体7 (例如加热过的水)在利用泵13从蓄存器15中输出之后事先已在加热器11中被加热。因而就这里所示的实施方式而言，直接将调湿介质或流体7 (例如水、蒸汽)或者其它液态的调剂组分(保湿剂)引入到挤压机1中。流体7可以一直被加热到沸点以下，以便以最大的焓(Enthalpie)为过程提供辅助。当然，沸点取决于过程压力；过程压力越高， 可能的配给本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于由烟草材料制造烟制品的方法，其中通过至少一个挤压过程来制备烟草材料，挤压过程包括通过压力和温度提高的方式进行压缩以及机械的加工和在挤压机（１）的出口突然地将材料减压干燥，其特征在于，为了供应过程热量，给挤压机（１）中的烟草材料供应加热过的过程流体（７）作为热载体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D弗兰克，
申请(专利权)人：英美烟草德国有限公司，
类型：发明
国别省市：DE