一种可自脱模的流延法制备再造烟叶片材的成型系统
技术领域
本实用新型属于再造烟叶片材生产加工技术领域，具体涉及一种可自脱模的流延法制备再造烟叶片材的成型系统。
背景技术
随着全球控烟运动的加速推进，全球烟草产业进入了寻求变革和突破的新时期，进而也推动和加速了新型烟草制品主要有加热不燃烧型卷烟、电子烟、口含烟等的研发。加热不燃烧卷烟是新型烟草制品的重要组成部分。
与颗粒状、传统烟丝作为烟草段材料相比，再造烟叶片材在保持自然烟叶有效成分的同时，具有可塑性较强、均质化及可调控水平较高的特点。再造烟叶是一种以烟梗、烟末等烟草废弃物原料为主体，通过重组加工制成的卷烟填充料，也叫烟草薄片。再造烟叶起源于20世纪50年代，发展经历了辊压法－流延法－造纸法3个阶段，而流延法制备再造烟叶在片基成型时，烟草原料粉末、粘合剂及发烟剂等材料均匀分布在片基表层和里层，因此其厚度及定量的稳定性、导热均匀性和发烟效果较好，是其成为加热不燃烧卷烟烟草段材料的主要原因之一。如：菲莫烟草公司开发的“IQOS”烟支中采用的是有序排列的流延法制备再造烟叶。
现有技术中采用流延法制备再造烟叶片材过程如下：将调配好的再造烟叶片材输送至流浆箱，通过流浆箱上的刀门控制流浆箱中的浆料从浆料出口流出到运行的钢带上，钢带上的浆料经钢带下方的加热器进行干燥，逐渐形成再造烟叶片材，当再造烟叶片材的水分和温度达到要求后，再造烟叶片材经刮刀刮下，再经过平整装置对再造烟叶片材厚度进行厚度调整，平整装置也就是厚度调整辊，其包括上压辊和下托辊，厚度一致的再造烟叶片材再手动收卷到收卷轴上，其存在以下问题：1、在刮刀刮下的再造烟叶片材通过平整装置时，为了克服上压辊和下托辊对再造烟叶片材的阻力，保证再造烟叶片材通过上压辊和下托辊之间的缝隙，需要给再造烟叶片材提供一个外部牵引拉力，此处拉力的大小难以控制，如果提供的拉力小，再造烟叶片材不能通过平整装置的上压辊和下托辊之间的缝隙，如果提供的拉力大，就会导致再造烟叶片材变形，甚至断裂。
2、为了保证再造烟叶片材可以承受较大的外部牵引拉力，需要再造烟叶片材具有较好的拉伸强度，故再造烟叶片材浆料中需要加入诸如胶黏剂之类的物质提高浆料粘稠度，而为了保证再造烟叶片材浆料尽可能快速地干燥以及为了在通过平整装置前就尽可能各处平整度一致，需要再造烟叶片材浆料具有较好的流平性，这又需要加入流平剂或稀释剂等降低浆料粘度，为了二者兼顾，对浆料配方和设备工艺条件的可操作窗口被迫限定得非常狭窄，进而严重影响了再造烟草在口味和机械性能方面的灵活变化。
3、采用刮刀将再造烟叶片材剥离钢带的过程中对再造烟叶片材的水分含量控制要求极高，如果再造烟叶片材水分含量低，就导致再造烟叶片材在被刮刀刮下的过程中特别容易断裂，而如果再造烟叶片材水分含量高，就导致再造烟叶片材在被刮刀刮下的过程中，再造烟叶片材变形起皱，同时，在刮刀将再造烟叶片材与钢带剥离过程中，刮刀与钢带之间的角度也特别重要，如果两者之间角度不合适，刮刀特别容易在再造烟叶片材表面切出痕迹，甚至将再造烟叶片材切破，导致再造烟叶成品质量低。
为了解决以上问题，提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型提供一种可自脱模的流延法制备再造烟叶片材的成型系统，其包括：机架1、钢带2以及依次排列的流浆箱3、加热器4、平整装置5和收卷装置6，
设置在所述机架1上的齿轮21带动所述钢带2循环运转，所述钢带2上涂覆一层脱模剂层22；
所述流浆箱3设置于所述钢带2上部，所述流浆箱3能够储存浆料，所述流浆箱3具有朝向所述钢带2设置的浆料出口32，且其能够通过浆料出口32向所述钢带2上输送浆料，所述浆料出口32处设置有刀门31；
所述加热器4位于钢带2的下部，能够对所述钢带2上的浆料进行加热；
所述平整装置5包括上压辊51和下托辊52，所述上压辊51位于所述钢带2 上部，所述下托辊52位于所述钢带2下部；
所述收卷装置6设置在所述机架1外侧，包括收卷台61和收卷轴62。
优选地，罗望子胶、瓜尔豆胶、魔芋胶、淀粉胶、大豆卵磷脂中的一种或多种加水配制而成脱模剂，将所述脱模剂涂覆在所述钢带2表面，经干燥后形成所述脱模剂层22，所述脱模剂层22始终粘附在所述钢带2表面，当再造烟叶片材通过平整装置5的上压辊51和下托辊52的缝隙被剥离后，所述脱模剂层22随所述钢带2进行循环运动。另外，在所述钢带2下方且靠近流浆箱3一侧机架1 上可以设置脱模剂喷口和脱模剂刮刀，当脱模剂层22在使用一段时间后，可以更换表面脱模剂层22，此时关闭流浆箱3上的刀门31，从而阻止流浆箱3内的浆料从浆料出口流出，随着钢带循环运转，脱模剂刮刀将效果不好的脱模剂层从钢带2表面刮下，然后配制好的脱模剂经脱模剂喷口喷出，随着钢带循环运转，脱模剂涂敷在所述钢带2表面，干燥后得到新的脱模剂层22，再次开启流浆箱3 上的刀门31，继续再造烟叶片材的制备。
优选地，所述刀门31沿垂直于所述钢带2方向调节，所述刀门31与所述钢带2沿垂直于所述钢带2方向的间距为1-3mm，以便控制流出的浆料的厚度。
优选地，所述上压辊51用于从上部压住所述钢带2和所述钢带2上的浆料，所述下托辊52用于从下部承托所述钢带2和所述钢带2上的浆料，所述上压辊 51和所述下托辊52相向旋转，实现推动所述钢带2和所述钢带2上的浆料穿过所述上压辊51和所述下托辊52之间的缝隙，从而调节浆料干燥后得到的再造烟叶片材的厚度。
优选地，所述上压辊51和所述下托辊52通过螺杆和紧固螺母与所述机架1 连接，所述上压辊51和所述下托辊52沿垂直于所述钢带2方向的间距为 10-15mm，所述上压辊51和所述钢带2在垂直方向的间距为5-7mm。
优选地，所述钢带2沿水平方向循环运转。
另外，本实用新型第一方面所述的成型系统的操作方法，其包括以下步骤：
a、启动钢带2循环运转，开启加热器4对钢带2进行加热，设定钢带2的温度为30-50℃，当钢带2温度达到设定温度后，通过刀门31控制流浆箱3中的浆料从浆料出口32流出，流出的浆料经钢带2干燥，形成再造烟叶片材；
b、再造烟叶片材经过平整装置5进行厚度调整，当所述钢带2和所述钢带 2上再造烟叶片材的厚度大于设定的厚度，平整装置5的上压辊51和下托辊52 彼此配合，对所述钢带2上再造烟叶片材进行辊压；
c、辊压过程中产生的挤压力使得再造烟叶片材从脱模剂层22上剥离开，通过平整装置5后的剥离后的再造烟叶片材被输送至收卷台61上，并缠绕在收卷轴62上进行收卷。
其中，将罗望子胶、瓜尔豆胶、魔芋胶、淀粉胶、大豆卵磷脂中的一种或多种加水配制而成脱模剂涂覆在所述钢带2表面，经干燥后形成所述脱模剂层22，所述脱模剂层22的材质经过选择使得其与再造烟叶片材之间粘附力较小，且脱模剂层22表面相对光滑，当所述钢带2携带水分含量和表面温度达到要求后的再造烟叶片材通过所述平整装置5时，上压辊51和再造烟叶片材的摩擦力，以及上压辊51和下托辊52之间的挤压力，导致再造烟叶片材运行速度略微小于所述钢带2运行速度，然后在再造烟叶片材通过辊间缝隙的同时慢慢从钢带2上的脱模剂层22上脱离，然后当再造烟叶片材通过上压辊51和下托辊52之间缝隙时，上压辊51会携带刚刚通过辊间缝隙一侧的再造烟叶片材的边缘翘起，实现再造烟叶片材的自脱模过程。
优选地，步骤b中设定所述上压辊51和所述下托辊52沿垂直于所述钢带2 方向的间距10-15mm，所述上压辊51和所述钢带2在垂直方向的间距为5-7mm。
本实用新型成型系统设置驱动源和控制中心，驱动源为设备提供动力来源，驱动各部件运动，控制中心控制各部件的运动状态，因设置驱动源以及控制中心属于本领域技术人员的常规技术手段，此处不再赘述。
相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型再造烟叶片材成型系统具有平整装置5，其包括上压辊51和下托辊52，所述上压辊51位于所述钢带2上部，所述下托辊52位于所述钢带2 下部；当再造烟叶片材的水分含量和表面温度达到要求后，再造烟叶片材经过平整装置5对再造烟叶片材厚度进行厚度调整，并完成自脱模过程，从所述钢带2 上的脱模剂层22上剥离后的再造烟叶片材收卷到收卷轴上。本实用新型通过钢带2携带再造烟叶片材通过上压辊51和下托辊52之间的缝隙，钢带2向再造烟叶片材提供的前进力可以克服再造烟叶片材通过上压辊51和下托辊52之间缝隙时的阻力，从而使再造烟叶片材通过上压辊51和下托辊52之间缝隙，该过程中不需要给再造烟叶片材提供较大的外部牵引拉力(前进力来自于齿轮给钢带施加的前进力)，从而避免了再造烟叶片材在厚度调整过程中被拉断的问题；同时，由于不需要给再造烟叶片材提供较大的外部牵引拉力，再造烟叶片材经刮刀与钢带2分离后，只需要一个轻柔牵引拉力就可以卷成卷了，这降低了对再造烟叶片材拉伸强度的要求，进一步保证再造烟叶片材具有较好的流平性，解决了现有技术中再造烟叶片材制备过程中，浆料配方和设备工艺条件的可操作窗口非常狭窄，再造烟草在口味和机械性能方面难以灵活调整的问题，也防止再造烟叶片材被拉断而影响加工工艺的连续性。
2、本实用新型成型系统中钢带2携带再造烟叶片材通过上压辊51和下托辊 52之间的缝隙，有了钢带2的支撑固定，可以有效解决了再造烟叶片材燥碎问题，并且使滚压力度加大，提升了再造烟叶品质。
3、本实用新型成型系统没有用于将干燥后的再造烟叶片材剥离钢带2的刮刀，本实用新型钢带2上具有一层脱模剂层22，将罗望子胶、瓜尔豆胶、魔芋胶、淀粉胶、大豆卵磷脂中的一种或多种加水配制而成脱模剂涂覆在所述钢带2 表面，经干燥后形成所述脱模剂层22，所述脱模剂层22的材质经过选择使得其与再造烟叶片材之间粘附力较小，且脱模剂层22表面相对光滑，当所述钢带2 携带水分含量和表面温度达到要求后的再造烟叶片材通过所述平整装置5时，上压辊51和再造烟叶片材的摩擦力，以及上压辊51和下托辊52之间的挤压力，导致再造烟叶片材运行速度略微小于所述钢带2运行速度，然后在再造烟叶片材通过辊间缝隙的同时慢慢从钢带2上的脱模剂层22上脱离，然后当再造烟叶片材通过上压辊51和下托辊52之间缝隙时，上压辊51会携带刚刚通过辊间缝隙一侧的再造烟叶片材的边缘翘起，实现再造烟叶片材的自脱模过程。
4、在所述钢带2下方且靠近流浆箱3一侧机架1上可以设置脱模剂喷口和脱模剂刮刀，当脱模剂层22在使用一段时间后，可以更换表面脱模剂层22，此时关闭流浆箱3上的刀门31，从而阻止流浆箱3内的浆料从浆料出口流出，随着钢带循环运转，脱模剂刮刀将效果不好的脱模剂层从钢带2表面刮下，然后配制好的脱模剂经脱模剂喷口喷出，随着钢带循环运转，脱模剂涂敷在所述钢带2 表面，干燥后得到新的脱模剂层22，再次开启流浆箱3上的刀门31，继续再造烟叶片材的制备。
5、本实用新型装置可对加热不燃烧卷烟用再造烟叶片材进行成型、干燥并制备成样品，满足加热不燃烧卷烟用再造烟叶片材的制备，为加热不燃烧卷烟的研究提供支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的可自脱模的流延法制备再造烟叶片材成型系统的结构示意图；
其中，1-机架、2-钢带、3-流浆箱、4-加热器、5-平整装置、6-收卷装置、 21-齿轮、31-刀门、32-浆料出口、51-上压辊、52-下托辊、61-收卷台、62-收卷轴。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细阐述。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
本实施例提供一种可自脱模的流延法制备再造烟叶片材的成型系统，其包括：机架1、钢带2以及依次排列的流浆箱3、加热器4、平整装置5和收卷装置6，
所述钢带2通过固定在所述机架1上的齿轮21带动并沿水平方向循环运转；
所述流浆箱3设置于所述钢带2上部，所述流浆箱3能够储存浆料，所述流浆箱3具有朝向所述钢带2设置的浆料出口32，且其能够通过浆料出口32向所述钢带2上输送浆料，所述浆料出口32处设置有刀门31；
所述加热器4位于钢带2的下部，能够对所述钢带2上的浆料进行加热；
所述平整装置5包括上压辊51和下托辊52，所述上压辊51位于所述钢带2 上部，所述下托辊52位于所述钢带2下部；
所述收卷装置6设置在所述机架1外侧，包括收卷台61和收卷轴62。
所述刀门31沿垂直于所述钢带2方向调节，所述刀门31与所述钢带2沿垂直于所述钢带2方向的间距为2mm，以便控制流出的浆料的厚度。
所述上压辊51用于从上部压住所述钢带2和所述钢带2上的浆料，所述下托辊52用于从下部承托所述钢带2和所述钢带2上的浆料，所述上压辊51和所述下托辊52相向旋转，实现推动所述钢带2和所述钢带2上的浆料穿过所述上压辊51和所述下托辊52之间的缝隙，从而调节浆料干燥后得到的再造烟叶片材的厚度。
所述上压辊51和所述下托辊52通过螺杆和紧固螺母与所述机架1连接，所述上压辊51和所述下托辊52沿垂直于所述钢带2方向的间距10mm，所述上压辊51和所述钢带2在垂直方向的间距为6mm。
另外，在所述钢带2下方且靠近流浆箱3一侧机架1上可以设置脱模剂喷口和脱模剂刮刀，当脱模剂层22在使用一段时间后，可以更换表面脱模剂层22，此时关闭流浆箱3上的刀门31，从而阻止流浆箱3内的浆料从浆料出口流出，随着钢带循环运转，脱模剂刮刀将效果不好的脱模剂层从钢带2表面刮下，然后配制好的脱模剂经脱模剂喷口喷出，随着钢带循环运转，脱模剂涂敷在所述钢带 2表面，干燥后得到新的脱模剂层22，再次开启流浆箱3上的刀门31，继续再造烟叶片材的制备。
本实施例所述的成型系统的操作方法，其包括以下步骤：
a、启动钢带2沿水平方向循环运转，开启加热器4对钢带2进行加热，设定钢带2的温度为40℃，当钢带2温度达到设定温度后，通过刀门31控制流浆箱3中的浆料从浆料出口32流出，流出的浆料经钢带2干燥，形成再造烟叶片材；
b、再造烟叶片材经过平整装置5进行厚度调整，当所述钢带2和所述钢带 2上再造烟叶片材的厚度大于设定的厚度，平整装置5的上压辊51和下托辊52 彼此配合，对所述钢带2上再造烟叶片材进行辊压；
c、辊压过程中产生的挤压力使得再造烟叶片材从脱模剂层22上剥离开，通过平整装置5后的剥离后的再造烟叶片材水分含量为12％-14％，再造烟叶片材被输送至收卷台61上，并缠绕在收卷轴62上进行收卷。
其中，将罗望子胶、瓜尔豆胶、魔芋胶、淀粉胶、大豆卵磷脂中的一种或多种加水配制而成脱模剂涂覆在所述钢带2表面，经干燥后形成所述脱模剂层22，所述脱模剂层22的材质经过选择使得其与再造烟叶片材之间粘附力较小，且脱模剂层22表面相对光滑，当所述钢带2携带水分含量和表面温度达到要求后的再造烟叶片材通过所述平整装置5时，上压辊51和再造烟叶片材的摩擦力，以及上压辊51和下托辊52之间的挤压力，导致再造烟叶片材运行速度略微小于所述钢带2运行速度，然后在再造烟叶片材通过辊间缝隙的同时慢慢从钢带2上的脱模剂层22上脱离，然后当再造烟叶片材通过上压辊51和下托辊52之间缝隙时，上压辊51会携带刚刚通过辊间缝隙一侧的再造烟叶片材的边缘翘起，实现再造烟叶片材的自脱模过程。
其中，步骤b中设定所述上压辊51和所述下托辊52沿垂直于所述钢带2 方向的间距为10mm，而所述上压辊51与所述钢带2在垂直方向上的距离6mm。
