烟草薄片及其制造方法和制造系统

                        技术领域

本发明涉及作为香烟或过滤咀香烟的一种碎充填材料使用的烟草薄片 及其制造方法和制造系统。

                        背景技术

通常，这种烟草薄片是通过压延方式、抄造方式或制浆方式之一制造的。 这些方式各有长处和短处，但是，无论使用其中哪种方式，所制造的烟草薄 片均具有较低的蓬松性。

另外，特公昭56-19225号公报公开了一种具有高蓬松性的烟草薄片的 制造方法。该公知的制造方法利用不织布的制造技术，首先，由纤维状烟草 原料成形片状底板，然后，使该成形的底板含浸液状的粘合剂，制造烟草薄 片。

为了使用上述不织布的制造技术，烟草原料必须是规定长度以上的纤 维。因此，仅仅由烟草的杆或烟梗得到的纤维可作为烟草原料使用，而香烟 或过滤咀香烟的制造过程中产生的碎烟丝的屑及其碎片等，实际上就不能再 用作烟草原料。

                       发明内容

本发明的目的在于，提供一种烟草原料的再用性高且蓬松性优良的烟草 薄片及其制造方法和制造系统。

根据本发明，烟草薄片形成双层结构，包括烟草粉末层和覆盖该烟草粉 末层的一侧的面且由植物纤维构成的不织布状的担持层，烟草粉末层具有烟 草的粉末原料和粘合剂。

本发明的烟草薄片还可包括罩层。该罩层形成植物纤维的不织布状，覆 盖烟草粉末层另一侧的面。这种情况下，烟草薄片形成三层结构，烟草粉末 层被夹持在担持层和罩层之间。

上述担持层或罩层不仅可提高烟草薄片的蓬松性，也会使烟草薄片的机 械强度增加。烟草粉末层的粉末原料可使用过滤咀香烟或香烟的制造过程中 产生的碎烟丝的屑或其碎片得到的细粉。因此，本发明的烟草薄片其烟草原 料的再用性好。

理想的是，烟草粉末层的坪量为30～200g/m2，而担持层或罩层的坪量 为3～50g/m2。另外，烟草粉末层中粘合剂例如淀粉相对于烟草的粉末原料 的比例优选15重量％以下。这样的各层的坪量及粘合剂的配比足以赋予烟 草薄片本来的香味。

理想的是，粘合剂不仅用于烟草粉末层的粉末原料，也用于担持层及/ 或罩层的植物纤维相互的结合。这种情况下，就不再需要用于植物纤维的粘 合剂，可降低烟草薄片中粘合剂的含量。

另外，本发明的烟草薄片还可包括烟草细片层。烟草细片层由烟草的烟 梗或叶片的细片构成，配置在担持层和烟草粉末层之间或烟草粉末层和罩层 之间。

根据本发明，烟草薄片的制造方法包括：准备工序，准备由植物纤维构 成的不织布状的担持片；形成工序，向该担持片上散布烟草的粉末原料，形 成覆盖担持片一侧的面的烟草粉末层；添加工序，在该形成工序中或其后， 向烟草粉末层中添加粘合剂；结合工序，利用粘合剂，分别将烟草粉末层内 的粉末原料相互间及烟草粉末层和担持片之间结合起来。

根据上述制造方法，制造双层结构的烟草薄片，该烟草薄片具有烟草粉 末层和作为担持层的担持片。

理想的是，担持片使用干式不织布的制法形成，而烟草粉末层是在形成 的担持片上不断连续形成。根据这种制造方法，烟草粉末层的粘合剂也可用 于担持片内的植物纤维相互间的结合。

由于担持片是利用上述干式制法得到的，故用于担持片制造的水的量很 少。因此，可降低担持片的干燥所需的成本，而且，可防止干燥处理使担持 片的香味降低。

在烟草粉末层形成之后，在烟草粉末层上也可形成同样由植物纤维构成 的不织布状的罩片。这种情况下，烟草薄片形成三层结构，烟草粉末层被夹 持在担持片和罩片之间。

理想的是，烟草粉末层上的罩片也是使用干式不织布的制法，接着烟草 粉末层的形成连续形成。

在上述结合工序，被添加在烟草粉末层中的粘合剂使担持片和罩片内的 植物纤维相互间结合。因此，不需要用于担持片和罩片的粘合剂。

具体地说，上述添加工序通过在烟草粉末层的形成过程中将粉末状或液 体状的粘合剂添加在烟草粉末层中而实施。理想的是，粘合剂的主要成分是 淀粉。在粘合剂是粉末的情况下，在实施结合工序之前，要将用于粘合剂的 溶剂例如水含浸于烟草粉末层及担持片以及罩片中。

结合工序通过在加热状态下对烟草粉末层及担持片构成的双层烟草薄 片或对烟草粉末层、担持片层及罩片构成的三层烟草薄片加压来实施。在这 种结合工序的实施过程中，烟草粉末层中的粉末原料相互间、烟草粉末层和 担持片之间以及烟草粉末层和罩片之间通过粘合剂相互结合。更详细地说， 在粘合剂是粉末的情况下，粘合剂溶解在溶剂中形成粘合剂液。这种粘合剂 液也浸透在担持片及罩片内，然后，通过加热将粘合剂液中的溶剂蒸发，使 植物纤维相互间利用粘合剂结合。

另外，本发明的制造方法可包括在担持片和烟草粉末层之间或烟草粉末 层和罩片之间进一步形成烟草细片层的工序，烟草细片层由烟草的烟梗及叶 片的细片构成。

本发明的烟草薄片的制造系统包括：单向行走的循环网形传送带；上游 侧成形机，在网形传送带上形成由植物纤维构成的不织布状担持片；粉体散 布机，将烟草的粉末原料散布在担持片上，形成覆盖担持片的烟草粉末层； 压力机，对担持片及烟草粉末层加热并加压。

理想的是，在自网形传送带的行走方向看，在上游侧成形机的上游配置 喷雾装置。该喷雾装置用规定的液体预先将网形传送带润湿，使烟草薄片易 于自网形传送带剥离。

另外，制造系统还可包括用于形成罩片的下游侧成形机。这种情况下， 下游侧成形机包括：纤维散布装置，其配置在网形传送带的上方，朝向网形 传送带散布植物纤维；筛形传送带，其配置在纤维散布装置和网形传送带之 间，吸引自纤维散布装置散布的植物纤维，形成罩片，并将该罩片向网形传 送带侧移送；剥离装置，其为了将筛形传送带上的所述罩片复制在所述烟草 粉末层上，自所述筛形传送带剥离所述罩片。

                       附图说明

图1是实施例1的制造系统的示意图；

图2是在图1的系统内形成双层结构的底板后的状态图；

图3是向图2的底板喷水的状态图；

图4是显示对图2的底板进行加热处理的图；

图5是对图2的底板进行加压处理的图；

图6是将制造的双层结构的烟草薄片局部剖断显示的立体图；

图7是实施例2的制造系统的局部示意图；

图8是在图7的系统内形成三层结构的底板后的状态图；

图9是将制造的三层结构的烟草薄片局部剖断显示的立体图；

图10是双层结构或三层结构的烟草薄片的制造顺序的流程图；

图11是实施例3的制造系统的示意图；

图12是图11的上游侧层积机的局部放大图；

图13是放大显示图11的振动送料器的平面图；

图14是图11的粉体散布机的侧面图；

图15是图11的下游侧层积机的放大图；

图16是局部剖断显示四层结构的烟草薄片的立体图；

图17是图11的压力机的放大图。

                     具体实施方式

图1是用于实施烟草薄片的制造方法的实施例1的制造系统的示意图。

制造系统具有循环网形传送带2。网形传送带2由图1看具有自右侧向 左侧行走的网面3，该网面3通过浆料的层积机4。层积机4将植物纤维均 匀地散布在网形传送带2的网面3上，由此，植物纤维构成的纤维网即担持 片A形成于网面3上。更详细地说，层积机4具有配置在网形传送带2的上 方的纤维散布装置6和配置在网面3下方的空吸箱8，网面3通过纤维散布 装置6和空吸箱8之间。

纤维散布装置6经管路10及鼓风机12连接在纤维破碎机14上。纤维 破碎机14将木浆P粗破碎。粗破碎的纤维自纤维破碎机14利用鼓风机12 向纤维散布装置6移送。纤维散布装置6具有向网面3开口的腔7，自鼓风 机12移送来的纤维被供给到该腔7内。腔7内可旋转地配置有搅拌叶片9， 细孔筛11安装在腔7的开口面上。

供给到腔7的纤维通过搅拌叶片9的旋转被搅拌，另外，受空吸箱8的 吸引作用自细孔筛11向网形传送带2的网面3均匀排出。因此，排出的纤 维均匀地层积于网面3上，形成担持片A。形成的担持片A与网面3一起行 走。这里，纤维的平均长度为约2mm，担持片A的坪量为3～50g/m2，例如 12g/m2。

另外，腔7经返回管路16与纤维破碎机14连接，空吸箱8经空吸鼓风 机18连接在袋形过滤器20上。

网面3的上方，在浆料的层积机4的下游配置有粉体散布机22。粉体散 布机22有各种类型。本实施例中，粉体散布机22包括料斗24、将针绕装在 其外周面上的滚子26、振动刷28及振动筛30。料斗24存放混合粉末。具 体地说，混合粉末主要是烟草叶片的粉末和作为粘合剂的淀粉的粉末的混合 物。当滚子26旋转时，料斗24内的混合粉末由滚子26取出，然后自滚子 26向振动筛30落下。然后，混合粉末通过振动筛30均匀地散布在网面3 上的担持片A上。因此，在担持片A通过粉末散布机22后，如图2所示， 在担持片A上形成由混合粉末构成的烟草粉末层B。其结果，在网形传送带 4上形成具有担持片A及烟草粉末层B的双层结构的底板M。

这里，烟草粉末层B的坪量是30～200g/m2，例如88g/m2。料斗24内 的混合粉末中粘合剂粉末的比例相对叶片粉末为17重量％以下。更具体地 说，混合粉末包括91重量％的叶片粉末和9重量％的粘合剂粉末，理想的 是，叶片粉末和粘合剂粉末的平均粒径为10μm～500μm。

在网形传送带2的上方，在粉末散布机22的下游排列配置有喷雾喷嘴 34。如图3所示，各喷雾喷嘴34将用于粘合剂粉末的溶剂例如水W向底板 M均匀喷雾。这里，水的喷雾量相对于底板M为20～70重量％，理想的是 40重量％。具体地说，水相对于底板M以40g/m2的量喷雾。

因此，在底板M通过喷雾喷嘴34的列后，底板M即烟草粉末层B及 担持片A形成被水均匀含浸的状态。

然后，底板M由网形传送带2被导向压力机36。压力机36具有一对有 耐热性的传送带38，这些传送带38之间形成底板M的移送通路。自网形传 送带2送出的底板M进入移送通路的入口，由上下传送带38夹着，同时由 传送带38移送。各传送带38内分别配置有加热器40，这些加热器40如图 4所示，对底板M由上下进行加热，将底板M加热到50～150℃的温度例如 120℃。因此，使底板M内的水蒸发。在移送通路出口的紧前方配置可旋转 的上下压力滚42，这些压力滚42如图5所示，通过传送带38对底板M加 压。这里，底板M承受的压力是1～10kg/cm2例如5kg/cm2。

当底板M承受上述加热处理及加压处理后，粘合剂粉末形成糊状，该 形成糊状的粘合剂不仅均匀地浸透到烟草粉末层B中，也均匀地浸透到担持 片A中。因此，粘合剂不仅可使烟草粉末层B中的烟叶粉末相互间结合， 也可使烟草粉末层B和担持片A之间以及担持片A内的植物纤维相互间结 合。

之后，底板M自压力机36被导入例如通风型远红外干燥机44。干燥机 44也具有传送带46，底板M被运送到传送带46上。在底板M由传送带46 移送时，底板M的水分量被减少到5～20重量％例如11重量％。

在底板M通过干燥机44后，底板M成为如图6所示的烟草薄片。该烟 草薄片具有由不织布状的担持片A和形成于该担持片A上的烟草粉末层B 构成的双层结构。

这里，图6的双层结构的烟草薄片具有以下物性值。

重量            100g/m3

抗拉强度        4.9N/15mm宽

蓬松性          3.51cc/g

视密度          0.732g/cm3

耐水时间        48min

尼古丁量        1.19D.M.％

图7显示用于实施烟草薄片的制造方法的实施例2的制造系统的局部。

实施例2的制造系统具有两个浆料层积机4，在这些层积机4之间配置 有粉体散布机22。根据这种制造系统，在底板M即烟草粉末层B上还形成 罩片C。罩片C是与担持片A同样的浆料层积片。因此，在底板M通过下 游的层积机4时，如图8及图9所示，底板M形成三层结构，烟草粉末层B 被夹在担持片A和罩片C之间。

在三层结构的底板M的情况下，担持片A及罩片C各自的坪量为3～ 50g/m2例如9g/m2，烟草粉末层B的坪量为30～200g/m2例如132g/m2。混合 粉末中粘合剂粉末相对于烟叶粉末的重量比为10比90。喷雾喷嘴34的排列 相对底板M的重量喷雾20～70重量％例如40重量％的水W。这种情况下， 水的喷雾量相对于底板M是52g/m2。

另外，在压力机36内底板M的加热温度为50～150℃例如120℃，底 板M被加压的压力为1～10kg/cm2例如5kg/cm2。

三层结构的烟草薄片的物性值如下。

重量            100g/m3

抗拉强度        5.4N/15mm宽

蓬松性          4.1cc/g

视密度          0.744g/cm3

耐水时间        59.6min

尼古丁量        1.23D.M.％

图10以流程图表示使用图1及图7的制造系统的烟草薄片的制造方法。 该流程图的下游部分左右分支，左侧的分支显示双层结构的烟草薄片的制 造，右侧的分支表示三层结构的烟草薄片的制造。

如图10所示，烟草粉末层B也可以通过将烟叶粉末及粘合剂粉末分别 散布在担持片A上而形成，也可通过反复交替散布烟叶粉末和粘合剂粉末而 形成。

在粉体散布机22仅将烟叶粉末散布在担持片A上的情况下，喷雾喷嘴 34的排列可喷雾例如溶解有作为粘合剂的淀粉的粘合剂液。

担持片A及罩片C也可以由浆料的层积预先成形，并成卷保存。这种 情况下，烟草粉末层B被形成在由卷拉出的担持片A上。在制造三层结构 的底板M的情况下，由卷拉出的罩片C被叠置在烟草粉末层B上。另外， 在担持片A及罩片C预先成形的情况下，这些担持片A及罩片C可利用湿 式不织布制造技术制造。

粘合剂除淀粉外，还可使用烟草制造产业使用的各种粘合剂。并且，烟 草粉末层中除粘合剂外，也可添加燃烧调节剂、无机质填料、保湿材料、耐 水性提供剂和香料等，由此可调节烟草薄片的品质和香味。

用于形成担持片及罩片的植物纤维也可添加由烟草的杆及烟梗得到的 纤维。

图11表示实施烟草薄片制造方法的实施例3的制造系统。

在图11的制造系统的情况下，网形传送带2的网面3贯通压力机36而 延伸。在网形传送带2内，在上游侧的层积机4的下部配置有空吸箱5。另 外，在网形传送带2的上方为了良好地进行浆料的层积，在上游侧层积机4 即其纤维散布装置6的上游排列配置有喷雾喷嘴52。喷雾喷嘴52向网面3 喷水。

如图12所示，上游侧的纤维散布装置6的腔7直接连接在纤维破碎机 54上，该鼓形的纤维破碎机54经空送管(未图示)与锤击式粉碎机连接。利 用锤击式粉碎机被粗破碎的浆料Q通过空送管被输送，供给到纤维破碎机 54。纤维破碎机54将浆料Q分解为单纤维，供给到纤维散布装置6的腔7 中。当如此将纤维破碎机54配置在纤维散布装置6的附近时，可自纤维破 碎机54向腔7定量供给纤维。因此，纤维散布装置6可使担持片A更正确 地形成在网形传送带2的网面3上。

在网形传送带2的上方，在上游侧的纤维散布装置6和粉体散布机22 之间配置有送料装置56。该送料装置56将烟草的烟梗及叶片等的细片散布 在担持片A上，在担持片A上形成烟草的细片层B。

如图13所示，送料装置56具有主振动送料器58和副振动送料器60。 各振动送料器具有料斗62，料斗62存有烟草的烟梗及叶片的细片等的混合 物。扁平的管状送出导向件64自料斗62延伸，该送出导向件64具有向其 前端倾斜的散布开口边66。送出导向件64向图中箭头方向振动，将料斗62 内的混合物向其振动方向送出，这样送出的混合物自送出导向件64的散布 开口边66的整个区域向担持片A上均匀散布。由图13可知，振动送料器 58、60中的混合物的散布区域覆盖担持片A的整个宽度，这样，使混合物 构成的细片层B’均匀地形成于担持片A上。

另外，如果主送料器58的散布开口边66具有覆盖担持片A的整个宽度 的长度，则送料装置56仅有主振动送料器58即可。上述送料装置56也可 配置在粉体散布机22和喷雾喷嘴34的列之间。

在实施例3的情况下，如图14所示，粉体散布机22具有振动器70，振 动器70使料斗24振动，使混合粉末可靠地向滚子26充填。

这种情况下，粉体散布机22将烟草粉末层B形成在细片层B’上。之后， 喷雾喷嘴34的排列将水W均匀地喷在烟草粉末层B上，水W通过烟草粉 末层B直至使细片层B’和担持片A含浸。

如图15所示，下游侧的层积机4具有与图12的纤维散布装置6同样的 纤维散布装置和复制装置72。复制装置72配置在网形传送带2和纤维散布 装置6之间，具有与网形传送带2同样的循环的筛形传送带74。该筛形传送 带74具有与纤维散布装置6的细孔筛11相对的筛面76和与网形传送带2 即网面3相对的筛面78。筛形传送带74向与网形传送带2相反的方向且以 与网形传送带2相同的速度行走。因此，筛形传送带74的筛面78与网面3 以同向同速度移动。

筛形传送带74内沿筛面76配置有空吸箱80，该空吸箱80赋予筛面76 规定的空吸力。因此，自纤维散布装置6散布的植物纤维在筛面76上形成 罩片C，该罩片C与筛形传送带74一起输送。

另外，在筛形传送带74内，在筛面78的附近配置有旋转杆82。更详细 地说，旋转杆82由方形棒构成，配置在筛面78的上游部分。旋转杆82随 着其旋转，周期性地敲打筛面74，使其振动，自筛面76输送来的罩片C向 网面3振落，由此，罩片C叠置在烟草粉末层B上。

因此，在网面3通过下游侧的层积机4后，如图16所示，在网面3上 形成担持片A、细片层B’、烟草粉末层B及罩片C依序层叠构成的四层结 构的底板M。

另外，在复制装置72的上游排列配置有喷雾喷嘴81，这些喷雾喷嘴81 通过烟草粉末层B及细片层B’将水喷在担持片A上。

之后，底板M通过所述压力机36接受加热处理及加压处理。如图17 所示，实施例3的压力机36具有有耐热性的上下传送带38，这些传送带38 夹着底板M及网面3，使底板M随网面3一起行走。压力机36在各传送带 38内具有多个加热器40，这些加热器40沿网面3配置。

如图11所示，通过压力机36的底板M自网形传送带2换位到另一输 送器86，在该输送器86上移送。输送器86的上方排列配置有喷雾喷嘴88， 这些喷雾喷嘴88向底板M喷水W，由此，根据需要调节底板M的含水量。

输送器86在干燥机(未图示)的下游侧可通过压纹装置90或压痕装置92， 由此，底板M可接受压纹处理或压痕处理。

上述实施例3的制造方法及制造系统与实施例1及实施例2的制造方法 及制造系统相比还具有下述优点。

a)在于网形传送带2即网面3上形成担持片A前，网面3自喷雾喷嘴52 的列接收水W的喷雾，处于润湿状态。因此，在层积浆料时，不存在浆料 在网形传送带2上的滑动，使浆料的层积状态良好。

b)底板M在烟草粉末层B之外还包括烟草的烟梗及叶片等的细片构成 的细片层B’，故由此可制造呈现更高蓬松性的薄片。

c)罩片C在形成于复制装置72的筛形传送带74上后，叠置在烟草粉末 层B上，从而被复制。根据这种罩片C的复制方式，可防止在将罩片C介 由烟草粉末层B及细片层B’直接形成于担持片A上的情况下，在其浆料层 积时，烟草粉末层及细片层的粉体原料被吸入担持片A中的现象。复制装置 72具有旋转杆82，因此，罩片C可可靠地自筛形传送带74剥离，然后可靠 地复制在烟草粉末层B上。

本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明要旨的范围内，当然可 进行种种变更。