CN113349410B - 一种再造烟叶的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种再造烟叶的方法和装置，是基于碎叶的缝补法再造烟叶工艺和装置，通过静电或负压气流引取方法，将呈片状的烟草碎叶均匀有序的铺张在承载体上形成骨料，再采用干式造纸法再造烟叶相关工艺，利用外加纤维填补并缝合碎叶之间的缝隙，抄造出连续整幅的再造烟叶基片，然后涂布浸膏涂料、烘干、卷取或切片包装，制成烟草薄片。所述方法简单易行，设备制作成本低，再造烟叶生产过程中节能、节水，有利于环境保护，依照本方案制成的烟草薄片符合或优于标准YC/T16.3‑2003，且烟草薄片中原质天然烟叶的面积占比≥70%。与现有已公开的各种再造烟叶技术方案相比较，制成品与天然烟叶相似度最高，卷烟生产过程中与天然烟丝配伍性好。

Description

一种再造烟叶的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种再造烟叶的方法和装置，具体包括：将呈片状的烟草碎叶通过静电或负压气流牵引，并有序的铺张在承载体上，再经气流引导外加纤维填补并缝合碎叶之间的缝隙，依次双面喷涂粘性涂料后烘干成纸幅状，调质处理后成为再造烟叶。属卷烟行业烟草薄片生产技术领域。

背景技术

卷烟行业中的烟叶在收购入库之前, 要经过验级、分级打包、打叶复烤等工序,每一工序都会产生一些烟粉、烟末、碎梗、烟叶碎片, 其中直径稍大的烟叶碎片一般会掺入加工后的烟包内，切丝及后续工序也会产生直径小一些的烟末和烟粉。据统计，卷烟加工过程中，烟末、碎梗、烟叶碎片等烟草残质占其生产总量的5～7％。再造烟叶是将该烟粉、烟末、碎梗、烟叶碎片等物质，经过技术处理及重新组合加工制成片状或丝状再生烟草产品（也叫烟草薄片）。再造烟叶作为卷烟产品的填充料，兼有节省烟叶原料及可灵活调控卷烟理化性能等优点，是卷烟配方的重要组成部分，既可部分替代烟叶使用，有效降低卷烟中天然烟叶成分、提高烟叶资源的利用率；亦可一定程度上使卷烟的物理性能和化学成分按人们的意愿或要求得到调整和改善，特别是充分利用好优质烟叶在处理过程中产生的烟叶碎片尤为重要。

公知的再造烟叶方法包括：辊压法、稠浆法、湿式造纸法以及干式造纸法等，其中：辊压法和稠浆法已基本淘汰不用。已公开的湿式造纸法和干式造纸法再造烟叶相关专利包括：中国发明专利“一种功能型造纸法再造烟叶的生产工艺”（申请号：031428029）、“一种干式造纸法再造烟叶及其生产方法”（申请号：2008100301465）、日本烟草产业株式会社在中国申请的发明专利“烟草薄片及其制造方法和制造***”（申请号：008084882）、美国金伯利-克拉克公司在中国申请专利“均质烟草的干燥制造法及所获产物”（申请号：85105001）等。

湿式造纸法是当前再造烟叶行业中的主流，其生产工艺是：将烟末、碎梗、碎片等烟草残质，通过湿法蒸煮并摩磨成纤维湿浆，再通过长网纸机抄造、涂布、烘干成烟草薄片。其优点是：成品烟草薄片的外观与内在品质与天然烟叶相似度高，与天然烟丝配伍性较好，其不足之处是：烟草本香损失严重，生产过程中水电汽消耗量大、生产效率低等问题，特别是所产生的废水几乎无法治理，即使能有效的处理为中水，其治理费用占产成品制造费用的比重也非常高。干式造纸法是近年来新兴的研究，其工艺主要有二种：①将碎烟叶等原料经过萃取，分离出萃取液及萃渣，萃渣经磨浆、烘干制成萃渣干纤维，再在干法造纸机上，混合外加木浆纤维气流成型为再造烟叶基片，然后在基片上喷洒或浸涂粘合剂及由萃取液制成的浸膏，经干燥、分切制成烟草薄片；其不足之处是：颗粒状的萃渣浆粉与外纤维两者之间的重量及物理形状不同，在空气中显现的状态差别太大，实际成型过程中成型网面上出现萃渣与外加纤维的分布极不均匀、萃渣浆粉流失多的问题；②将烟末和烟粉磨成约100目的粉末，再添加壳聚糖、粘合剂和水等调制成涂料，然后将涂料喷涂在利用干法造纸机气流成型的木浆纤维基片上，经干燥、分切制成烟草薄片。干式造纸法的优点是：制造工艺相对简单，对环境污染程度较低；其不足之处是：加工过程中对产品的感观及内在质量的可控性差，成品薄片甚至会出现分层现象，烟草薄片中非烟草成份占比大，卷烟厂需要添加与天然烟叶切丝机不相同的专用切丝机，切丝后的成丝率低，特别是与天然烟丝配伍性差。

中国发明专利“一种基于植绒技术制造非燃烧型烟支的方法”（申请号：202010305575 .X）中的植绒步骤是将丝状、纤维状或颗粒状烟草，借鉴静电植绒技术，移植至卷烟纸表面，然后连接卷烟卷接工序，得到非燃烧型烟支。公知的静电植绒是利用电荷同性相斥异性相吸的物理特性 , 使绒毛带上负电荷，把需要植绒的物体放在零电位或接地条件下，绒毛受到异电位被植物体的吸引，呈垂直状加速飞升向需要植绒的物体且呈垂直状粘附在物体表面上。

显然，现有的涉及卷烟行业或再造烟叶或植绒技术等方面，并未出现如下技术方案，即：先将呈片状的烟末或烟叶碎片均匀有序且单层铺张并吸附在承载体上，再填充并缝合各烟末或烟叶碎片之间的缝隙，形成以烟末或烟叶碎片为主体的基片，然后通过涂布、烘干、卷取或切片。该创新思路的有益效果是：可最大限度的利用天然叶的几何形状优势制作烟片，无需将其打碎成糊或摩磨成浆后制作烟草薄片，烟草本香几无损失，制成品与天然烟叶配伍性好。

发明内容

本发明针对背景技术所述问题，提出一种再造烟叶的方法和装置，是通过静电或负压气流引取方法，将呈片状的烟末或烟叶碎片均匀有序的铺张在承载体上，形成骨料，再借鉴已公开的干式造纸法再造烟叶相关工艺和设备，利用外加纤维填补并缝合烟末或烟叶碎片之间的缝隙，形成连续的整幅再造烟叶基片，然后涂布粘性涂料、烘干、卷取或切片包装，制成烟草薄片。所述方法简单易行，设备制作成本低，再造烟叶加工与生产过程中节能、节水，有利于环境保护。依照本技术方案制成的烟草薄片符合或优于标准YC/T16.3-2003，且烟草薄片中原质天然烟叶的面积占比≥70%。与现有已公开的各种再造烟叶技术方案相比较，制成品与天然烟叶相似度最高，卷烟生产过程中，与天然烟丝配伍性好。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种再造烟叶的方法，是基于碎叶的缝补法再造烟叶工艺，包括：骨料制备工艺、基片制备工艺以及压紧、涂布、烘干、卷取或切片工序；所述骨料制备工艺包括：按设定网孔尺寸筛选出的碎叶，通过吸取并转移方法，依次将单片碎叶均匀有序的平铺在可移动的承载体上，形成一层吸附在所述承载体上的全部由碎叶拼凑的骨料；所述基片制备工艺是利用气流沉降法将外加纤维添加至碎叶之间的缝隙中，填补并缝合所述骨料中的缝隙，制成整幅再造烟叶基片；然后借用现有的干式造纸法再造烟叶设备，通过压紧、涂布、烘干、卷取或切片工序，将再造烟叶基片制成呈卷状或片状的烟草薄片。

所述承载体是平铺的环形网带，环形网带下方设置有与负压风机连接的真空箱，所述环形网带用于吸附并带动所述骨料匀速纵向前行并移送至后续工序。

进一步地，将所述碎叶吸取方法包括：静电引取并转移工艺、负压引取并转移工艺中的一种或二种工艺的组合：

所述静电引取并转移工艺包括：设置按设定尺寸有序排列的多根移动极针以及放电辊和导叶槽，所述移动极针用于在静电场中依次引取所述碎叶，并带着碎叶移动至放电辊的一侧，再消除碎叶上的电荷后让碎叶掉落至导叶槽上，导叶槽中的碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺至所述环形网带上，形成骨料。

所述负压引取并转移工艺包括：设置按设定尺寸有序排列的多根空心移动针以及导叶辊和导叶槽，所述空心移动针的前端为针尖，空心移动针的末端可与负压气源或大气相连通，当空心移动针的末端与负压气源接通时，每一根空心移动针的针尖上引取一片位于空心移动针下方的碎叶，并吸附着碎叶前移，当所述碎叶移动至导叶辊上方时，空心移动针的末端与大气相通，空心移动针针尖处的负压消除，碎叶掉落至导叶槽上，导叶槽中的碎叶受重力和环形网带下方的负压气流作用，依次滑落并平铺在环形网带上，形成骨料。

进一步地，通过合理设置移动极针或空心移动针的排列密度、布置方式以及，移动极针或空心移动针的移动速度，可使得骨料中，碎叶的面积占比≥70%。

进一步地，所述碎叶包括：呈片状的烟末和/或烟叶碎片，且设定：所述碎叶是外形尺寸最大值为0.5~3.5mm的片状物；但是在形成骨料过程中，用于引取的各碎叶的外形尺寸之差值≤1.5mm；亦即各碎叶的外形尺寸区间值分别为：0.5~2.0mm、1.0~2.5mm、1.5~3.0mm、2.0~3.5mm中的一种。其有益效果是：有利于设定生产工艺参数，有利于均匀引取碎叶并提高碎叶之间的拼接效果，实现碎叶面积占比最大化，达到成品烟草薄片中原质烟叶占比最大化目的。

进一步地，设定：环形网带上的网孔直径或对角线长度≤0.3mm；环形网带在工作中始终接地呈零电位。

本发明还公开了一种基于静电引取工艺的再造烟叶生产线，包括：碎叶筛分与输送装置、外加纤维疏解与计量输送器、静电装置、碎叶铺张器、纤维铺张器、压紧器、涂布与烘干装置、卷取或切片装置。

所述外加纤维疏解与计量输送器包括：市场上现有的两级纤维疏解机、存料罐和纤维计量输送机。

所述纤维铺张器、压紧器、涂布与烘干装置、卷取或切片装置采用现有的干法造纸或干法再造烟叶所需的相关设备，其中纤维铺张器为至少一组转筒筛式干法气流成型头。

所述碎叶筛分与输送装置包括：筛分机、给料仓；所述筛分机为现有的气流浮选机，筛分机用于在混合有烟粉、烟末、碎梗、烟叶碎片的烟草残质中，筛选出外型尺寸为设定区间值的碎叶，并将选取出的碎叶存放至给料仓中。

所述静电装置包括：用于形成高压静电场的静电发生器、静电场接引装置；静电装置用于在静电场作用下，通过移动极针有序的引取碎叶并转移至放电辊的一侧。

所述静电场接引装置包括：正极板和负极板。

所述碎叶铺张器包括：喂料器、转鼓、过渡板、放电辊、导叶槽、吹风箱、吸风箱。

所述喂料器用于接收并送出来自给料仓的碎叶，包括自上至下依次设置的：料斗、螺旋分料装置、出料口、送料传送带；所述螺旋分料装置用于将碎叶均匀分布在送料传送带上。

所述转鼓位于送料传送带的上方，包括：二根导辊、链轮、针板；所述针板由导电材料制作，针板呈长条状，多根针板的侧部之间相互铰接，且铰接处的铰链之间相互绝缘，构成一个环绕在二根导辊之间的呈封闭式扁长圆环状的针板带，且针板带中各针板之间相互绝缘；所述链轮固连在导辊的二端，所述针板的两端固连有由绝缘材料制作的链节，所述链节与链轮啮合，当驱动所述导辊旋转时，链轮即带动所述针板带在导辊之间回转运动。

单根针板的一端设置有导电刷，所述导电刷用于与所述静电场接引装置滑动接触或者是与接地端滑动接触。

所述放电辊位于转鼓的右下方，所述过渡板位于送料传送带与放电辊之间，所述导叶槽位于放电辊的下方，且在环形网带的上方，所述吹风箱位于转鼓内的左上部，所述吸风箱位于转鼓内的右下部。

所述针板上按设定尺寸开有多个通孔，每个通孔中固连有向外分布的移动极针；每一支移动极针用于在静电场中引取一片位于所述移动极针下方的送料传送带上的碎叶，并带着碎叶移动至与放电辊交汇处时，碎叶与放电辊接触，移动极针和碎叶同时失去静电，之后碎叶依次自移动极针上释放并掉落至导叶槽中，导叶槽中的碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺在环形网带上，形成骨料。

所述移动极针内部设置有空心状导电针管，导电针管的***包覆有绝缘层，仅导电针管的针尖部分外露，导电针管的根部与针板固连，因此单根针板上的各导电针管相互电气并联，通过针板一端的导电刷可与所述静电场接引装置中的正极板滑动接触或者是与接地端滑动接触，从而实现导电针管的针尖部分带静电或接地。

所述过渡板为平板，过渡板的长度与所述针板带的幅宽相等；工作中，过渡板和送料传送带均与所述静电场接引装置中的负极板接通。

所述放电辊的外圆上加工有沿轴向均匀分布的环形梳齿；工作中，位于转鼓下方的移动极针自左向右回转运动时，放电辊顺时针旋转，当移动极针移动至放电辊附近时，导电针管的针尖部分切入所述环形梳齿的齿缝中，但移动极针并不与环形梳齿接触。

工作中，当且仅当转鼓下方的移动极针移动至与送料传送带和过渡板位置相对应处时，位置相对应处的针板通过所述导电刷与所述正极板滑动接触，移动极针带静电，构成可引取碎叶至导电针管的针尖上，并转移该碎叶至放电辊处的静电场，而位置相对应处之外的其它移动极针接地呈零电位。

所述导叶槽的左侧上部设置有与所述放电辊的环形梳齿的齿面滑动接触的槽缝，导叶槽的右侧设置有与放电辊的环形梳齿的齿缝相对应的滑道，所述滑道与环形网带的网面之间的夹角呈钝角；滑道用于接收放电辊中落下的碎叶，碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺在环形网带上。

所述吹风箱为正压风箱，吹风箱的出风面与所述针板带的内侧面滑动接触；所述吸风箱为负压风箱，吸风箱的进风面与所述针板带的内侧面滑动接触；吹风箱用于清洗导电针管的针尖处的碎末，吸风箱用于吸附并加持依靠静电引取在导电针管的针尖上的碎片。

吹风箱的出风面上设置有沿横向均匀分布的长条状出风口，出风口的宽度小于所述移动极针的外径，且设定：各出风口之间距离≤移动极针之纵向间距的二分之一。

吸风箱的进风面上设置有沿横向均匀分布的长条状进风口，进风口的宽度小于所述移动极针的外径，且设定：各进风口之间距离≤移动极针之纵向间距的二分之一。

设定：所述吸风箱与过渡板在工作中的状态为如下三种之一，即：

吸风箱全压状态吸风时，过渡板不加持静电；

过渡板加持静电时，吸风箱不吸风；

过渡板加持静电，吸风箱低于全压状态吸风。

优选地，所述碎叶铺张器设置有至少二组，进入各组碎叶铺张器中的碎叶通过设置的碎叶分料器等量分配，各组碎叶铺张器与环形网带的幅宽相等，各组碎叶铺张器依次沿着环形网带前进的纵向安装在环形网带的上方，并从几何位置上确保：各组碎叶铺张器的移动极针映射在环形网带上的映射点相互之间等距交错排列，从而实现铺张在环形网带上的碎叶叶面之间互不重叠且各碎叶之间的边缘距离最短。

设定：工作中实现铺张在环形网带上的碎叶叶面之间互不重叠，且各碎叶之间的边缘距离最短的调节方法包括但不限于：

设置碎叶铺张器的个数且各碎叶铺张器之间的相对安装位置可mm级微调；

设置各碎叶铺张器上的移动极针之间的间距，包括：

各移动极针之间的横向间距分别与放电辊上的齿距、导叶槽上的滑道间距相等；

移动极针之间的纵向和横向间距设定值≥碎叶尺寸区间值中上限尺寸的二倍；以适应不同尺寸区间值的碎叶；

设置导叶槽上的滑道与环形网带的网面之间的夹角；

调节静电场的电场强度、电极间几何距离；

综合调节：螺旋分料装置、送料传送带、移动极针、环形网带的移动速度、放电辊转速度；速度或转速调节方式包括：交流变频或直流伺服调速。

调节碎叶的含水量；

通过调节风机转速方式，调节吹风箱和吸风箱的风量和风压值。

位于环形网带下方且与每一组碎叶铺张器垂直向对应位置上，设置有真空箱，所述真空箱用于将滑槽中落下的碎叶吸附并定位在环形网带上，真空箱与外部负压风机连接，工作中各负压风机的转速可调。

所述纤维铺张器中的干法气流成型头包括：圆筒筛；所述圆筒筛位于干法气流成型头的上部，圆筒筛内设置有打散辊，所述环形网带位于圆筒筛的下方，与圆筒筛位置对应的环形网带的下部设置有与外部负压风机连接的真空箱；圆筒筛接收外加纤维疏解与计量输送器送出的外加纤维。

所述环形网带环绕在各真空箱的外部；当环形网带上铺满一层碎叶并进入圆筒筛的下部时，外加纤维自圆筒筛的筛孔向外呈喷射状流出，并经干法气流成型头下方对应的真空箱的气流引导，存积于各碎叶之间的缝隙中，最终将各碎叶交织为整幅连续的再造烟叶基片；由于各碎叶之间的缝隙透气性远远高于碎叶叶面的透气性，因此外加纤维在碎叶叶面上的存积量远远少于各碎叶缝隙之间的存积量。

所述压紧器为二根垂直向布置的上辊和下辊，所述上辊为光辊，所述下辊为包胶辊，且下辊是转速可调的主动辊。

所述涂布与烘干装置包括：上喷涂、1#烘干箱、下喷涂、2#烘干箱；烘干方式设定为热风穿透式干燥；涂布及烘干过程中，所述再造烟叶基片承载在设置的网带上。

进一步地，所述涂布后的烘干方式包括：热风穿透式干燥、红外线干燥；涂布后的烘干装置包括：再造烟叶基片承载在设置的烘干网带上，通过热风穿透式干燥；或者是通过气浮方式，将再造烟叶基片悬浮在加热源之间热风穿透式干燥。

本发明还公开了一种基于负压引取工艺的再造烟叶生产线，包括：碎叶筛分与输送装置、外加纤维疏解与计量输送器、布叶器、纤维铺张器、压紧器、涂布与烘干装置、卷取或切片装置。

所述外加纤维疏解与计量输送器包括：市场上现有的两级纤维疏解机、存料罐和纤维计量输送机。

所述纤维铺张器、压紧器、涂布与烘干装置、卷取或切片装置采用现有的干法造纸或干法再造烟叶所需的相关设备，其中纤维铺张器为至少一组转筒筛式干法气流成型头。

所述碎叶筛分与输送装置包括：筛分机、给料仓；所述筛分机为现有的气流浮选机，筛分机用于在混合有烟粉、烟末、碎梗、烟叶碎片的烟草残质中，筛选出外型尺寸为设定区间值的碎叶，并将选取出的碎叶存放至给料仓中。

所述布叶器包括：喂料器、转鼓、导叶辊、导叶槽、正压箱、负压箱。

所述喂料器用于接收并送出来自给料仓的碎叶，包括自上至下依次设置的：料斗、螺旋分料装置、出料口、送料传送带；螺旋分料装置用于将碎叶均匀分布在送料传送带上。

所述转鼓位于送料传送带的上方，包括：二根导辊、链轮、针板；所述针板呈长条状，多根针板的侧部之间相互铰接，构成一个环绕在二根导辊之间的呈封闭式扁长圆环状的针板带；所述链轮固连在导辊的二端，所述针板的两端固连有链节，所述链节与链轮啮合，当驱动所述导辊旋转时，链轮即带动所述针板带在二根导辊之间回转运动。

所述导叶辊位于转鼓的右下方，所述导叶槽位于导叶辊的左下方，且在环形网带的上方。

所述针板上按设定尺寸开有多个通孔，所述通孔中固连有向外分布的空心移动针，所述空心移动针的针尖处针管内径小于针板上通孔的直径；每一支空心移动针用于引取一片位于正下方的送料传送带上的碎叶，并带着碎叶移动至与导叶辊交汇处时，空心移动动针内失去负压，碎叶依次通过导叶辊释放至导叶槽中，导叶槽中的碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺在环形网带上，形成骨料。

所述正压箱位于转鼓内左上部，正压箱的出风面与所述针板带的内侧面滑动接触，正压箱用于清洗移动极针针尖处的碎末；所述负压箱位于转鼓内正压箱之下的二根导辊之间，负压箱的进风面与所述针板带的内侧面滑动接触；负压箱用于将碎叶吸取并加持在空心移动针的针尖处。

正压箱的出风面上设置有沿横向均匀分布的长条状出风口，出风口的宽度小于所述空心移动针的外径，且设定：各出风口之间距离≤空心移动针之纵向间距的二分之一。

负压箱的进风面上设置有沿横向均匀分布的长条状进风口，进风口的宽度小于所述空心移动针的外径，且设定：各进风口之间距离≤空心移动针之纵向间距的二分之一。

所述导叶辊与所述放电辊的结构相同，导叶辊外圆上加工有沿轴向均匀分布的环形梳齿；工作中，导叶辊与空心移动针的移动方向相向旋转，但空心移动针与环形梳齿不接触；当空心移动针移动至导叶辊附近时，空心移动针的前端针尖上带着碎叶切入所述环形梳齿的齿缝中，其后碎叶因失压而掉落至导叶槽上。

所述导叶槽的右侧上部设置有与所述导叶辊的环形梳齿的齿面滑动接触的槽缝，导叶槽的左侧设置有与导叶辊的环形梳齿的齿缝相对应的滑道，所述滑道与环形网带的网面之间的夹角呈钝角；滑道用于接收导叶辊中落下的碎叶，碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺在环形网带上。

所述送料传送带的下方与环形网带的上方之间还设置有一张隔板，所述隔板用于承接上方散落的碎叶，并将所述散落的碎叶通过振动方式转移至外部设置的碎叶回收装置中再重复利用。

优选地，所述布叶器设置有至少二组，布叶器与环形网带的幅宽相等，各组布叶器依次沿着环形网带前进的纵向安装在环形网带的上方，并从几何位置上确保：各组布叶器的空心移动针映射在环形网带上的映射点相互之间等距交错排列，从而实现铺张在环形网带上的碎叶叶面之间互不重叠且各碎叶之间的边缘距离最短。

设定：工作中实现铺张在环形网带上的碎叶叶面之间互不重叠，且各碎叶之间的边缘距离最短的调节方法包括但不限于：

设置布叶器的个数，且各布叶器之间的安装位置可mm级微调；

设置各布叶器上的空心移动针之间的间距，包括：各空心移动针之间的横向间距分别与导叶辊上的齿距、导叶槽上的滑道间距相等；空心移动针之间的纵向和横向间距设定值≥碎叶尺寸区间值中上限尺寸的二倍，以适应不同尺寸区间值的碎叶；

设置导叶槽上的滑道与环形网带的网面之间的夹角；

综合调节：螺旋分料装置、送料传送带、移动极针、环形网带的移动速度、导叶辊转速度；速度或转速调节方式包括：交流变频或直流伺服调速；

调节碎叶的含水量；

通过调节风机转速方式，调节负压箱的风量和风压值。

位于环形网带下方且与每一组布叶器垂直向对应位置上，设置有真空箱，所述真空箱用于将滑槽中落下的碎叶吸附并定位在环形网带上，真空箱与外部负压风机连接，工作中各负压风机的转速可调。

所述纤维铺张器中的干法气流成型头包括：圆筒筛；所述圆筒筛位于干法气流成型头的上部，圆筒筛内设置有打散辊，所述环形网带位于圆筒筛的下方，与圆筒筛位置对应的环形网带的下部设置有与外部负压风机连接的真空箱；圆筒筛接收外加纤维疏解与计量输送器送出的外加纤维。

所述环形网带环绕在各真空箱的外部；当环形网带上铺满一层碎叶并进入圆筒筛的下部时，外加纤维自圆筒筛的筛孔向外呈喷射状流出，并经干法气流成型头下方对应的真空箱的气流引导，存积于各碎叶之间的缝隙中，最终将各碎叶交织为整幅连续的再造烟叶基片；由于各碎叶之间的缝隙透气性远远高于碎叶叶面的透气性，因此外加纤维在碎叶叶面上的存积量远远少于各碎叶缝隙之间的存积量。

所述压紧器为二根垂直向布置的上辊和下辊，所述上辊为光辊，所述下辊为包胶辊，且下辊是转速可调的主动辊。

所述涂布与烘干装置包括：上喷涂、1#烘干箱、下喷涂、2#烘干箱；烘干方式设定为热风穿透式干燥；涂布及烘干过程中，所述再造烟叶基片承载在设置的网带上。

进一步地，涂布方式包括：依次双面喷涂或一次双面浸涂，涂布后的烘干方式包括：热风穿透式干燥、红外线干燥；涂布后的烘干装置包括：再造烟叶基片承载在设置的烘干网带上，通过热风穿透式干燥；或者是通过气浮方式，将再造烟叶基片悬浮在加热源之间热风穿透式干燥。

优选地，本发明所述的外加纤维包括但不限于：全木质绒毛浆纤维、麻浆纤维或烟杆纤维中的一种或至少二种纤维的混合。

进一步地，本发明所述涂布装置中，涂料的成份包括但不限于：现有干法再造烟叶工艺所用的喷涂涂料，或湿式造纸法再造烟叶所用的浸渍涂料，或直接调制与卷烟生产线中天然烟丝配伍性好的含壳聚糖涂料。

本发明的有益效果是：

⑴现有湿式造纸法再造烟叶、干法再造烟叶、辊压法或稠浆法，均需要将烟草残质粉碎处理后再处理。而本发明仅是通过物理方法选取设定规格的烟草碎叶，通过静电引取或负风压引取方式，将选取的碎叶均匀有序的铺张在环形网带上，再利用干法气流成形装置，将外加纤维交织存积于各碎叶之间的缝隙中，最终将各碎叶交织为整幅连续的再造烟叶基片。由于各碎叶之间的缝隙透气性远远高于碎叶叶面的透气性，因此外加纤维在碎叶叶面上的存积量远远少于各碎叶缝隙之间的存积量。

⑵相比较现有各种再造烟叶工艺，本发明所述工艺简单易行，所需设备少，单位产量所需能耗低，生产过程中污染排放少且易于处理或回收。

⑶实验表明，本发明技术方案中，通过优化选择静电场电压以及转鼓、滑道等装置的结构尺寸、安装位置以及运行参数等，可实现各碎叶之间的缝隙面积与再造烟叶基片面积之比值≤25%，因此，制成的烟草薄片成品中，原质天然烟叶占比量高于现有的任何一种再造烟叶方法或装置。

附图说明

图1为本发明实施例之一“一种基于静电引取工艺的再造烟叶生产线”原理框图。

图2为图1中1#~3#碎叶铺张器及纤维铺张器部分放大图。

图3为部分铺张在环形网带上的骨料分布情况示意图，图中各种不规则形状的碎叶之间的空白处为有待后续工序填补并缝合外加纤维及涂布涂料区域。

图4为采用静电法引取碎叶的碎叶铺张器三维结构示意图，图中为了显示清楚，仅画出左中右三处移动极针装配在构成转鼓的针板上。

图5为图4中A处放大图。

图6为图4之主视图。

图7为图6之右视图。

图8为图7中B处放大图。

图9为本发明实施例之二“一种基于负压引取工艺的再造烟叶生产线”中，布叶器结构主视图。

图10为图9之俯视图，图中为了显示清楚，仅画出左中右三处空心移动针装配在构成转鼓的针板上。

图11为实施例一中，负压风箱外观示意图。

图12为图11中负压风箱的进风面示意图及局部放大图。

图13为全部安装了移动极针或空心移动针后的转鼓结构示意图。

图14为图13中，仅画出单针板的转鼓结构示意图及局部放大图。

图15为实施例一或二中，放电辊或导叶辊结构示意图及局部放大图。

图16为导叶槽外观结构示意图。

图17为图16中C处放大图。

图18为装配有移动极针或空心移动针的单根针板结构示意图及局部放大图。

图19为图18之侧视图。

图20为图19中沿E—E处剖开后的内部结构示意图。

图21为按本发明实施例之一或之二所述生产线切片后，单片再造烟叶示意图。与图3相比较，骨料之间的空白处填补了外加纤维并涂布涂料。

附图中的标记说明：

图1、图2中：1—环形网带，2—负压真空箱，3—碎叶分料器，4—碎叶铺张器，5—干法气流成型头，6—外加纤维疏解与计量输送装置，7—纤维分料器，8—成品再造烟叶；1#F、2#F、3#F、4#F分别为负压风机，各负压风机的转速可调。

图4~图8、图10、图11中，11—料斗，12—螺旋分料装置，13—送料传送带，14—传送带导辊，15—导辊，16—链轮，17—转鼓，18—吹风箱，19—吸风箱，20—过渡板，21—放电辊，22—导叶槽，23—针板，24—移动极针。

图9中，11—料斗，13—送料传送带，16—链轮，17—转鼓，18—吹风箱，19.1—负压箱，20.1—隔板，21.1—导叶辊，22—导叶槽，23—针板。

图12中，29—进风口，图中e表示二个进风口之间的纵向中心距离。

图14中，25—链节，图中L表示针板的移动路线。

图15中，d表示放电辊上环形梳齿之间的齿距，h表示环形梳齿的齿高。

图17中，27—滑道，28—槽缝，图中d表示二个滑道之间的间距。

图18~图20中，23—针板，24—移动极针，24.1—导电针管，24.2—绝缘层，25—链节，26—铰链，图19中d表示二根移动极针之间的横向间距，该间距与图15中的齿距d以及图17中的滑道间距d均相等；图20中，f表示针板上两根移动极针之间的纵向间距，该f值≥图12中e值的二倍。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例作进一步说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内，本技术方案中未详细述及的，均为公知技术。

参照附图1、图2 ，一种再造烟叶方法，是将按设定网孔尺寸筛选出的碎叶，通过吸取并转移方法，依次将单片碎叶均匀有序的平铺在可移动的承载体上，形成一层吸附在所述承载体上的全部由碎叶拼凑的如图3所示的骨料。再利用现有的干式造纸法再造烟叶中的设备，空气沉降外加纤维至骨料之间的缝隙中，填补并缝合骨料之间的缝隙，制成整幅再造烟叶基片，然后通过涂布、烘干、卷取或切片工序，制得呈卷状或如图21所示的片状烟草薄片。

所述承载体是平铺的环形网带1，环形网带1下方设置有与抽风机连接的真空箱，所述环形网带1用于吸附并带动所述骨料匀速纵向前行至后续工序。

将所述碎叶吸取并转移的方法包括：静电引取并转移工艺、负压引取并转移工艺中的一种或者是二种工艺的组合。

所述静电引取并转移工艺包括：设置按设定尺寸有序排列的多根移动极针24以及放电辊21和导叶槽22，所述移动极针24用于在静电场中依次引取所述碎叶，并带着碎叶移动至放电辊21的一侧，再消除碎叶上的电荷，让碎叶掉落至导叶槽22上，导叶槽22中的碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺在所述环形网带1上，形成骨料。

所述负压引取并转移工艺包括：设置按设定尺寸有序排列的多根空心移动针以及导叶辊和导叶槽，所述空心移动针的前端为针尖，空心移动针的末端可与负压气源或大气相连通，当空心移动针的末端与负压气源接通时，每一根空心移动针的针尖上引取一片位于空心移动针下方的碎叶，并吸附着所述碎叶前移，当碎叶移动至导叶辊上方时，空心移动针的末端与大气相通，空心移动针针尖处的负压消除，碎叶掉落至导叶槽上，导叶槽中的碎叶受重力和环形网带下方的负压作用，依次滑落并平铺在环形网带上，形成骨料。

采用本发明所述技术方案，通过合理设置移动极针或空心移动针的排列密度、布置方式以及，移动极针或空心移动针的移动速度，可使得骨料中，碎叶的面积占比≥70%。

所述碎叶包括：呈片状的烟末和/或烟叶碎片，且设定：所述碎叶是外形尺寸最大值为0.5~3.5mm的片状物；但是在形成骨料过程中，用于引取的各碎叶的外形尺寸之差值≤1.5mm；亦即各碎叶的外形尺寸区间值分别为：0.5~2.0mm、1.0~2.5mm、1.5~3.0mm、2.0~3.5mm中的一种。其有益效果是：有利于设定生产工艺参数，有利于均匀引取碎叶并提高碎叶之间的拼接效果，实现碎叶面积占比最大化，达到成品烟草薄片中原质烟叶占比最大化效果。

设定：所述环形网带上的网孔直径或对角线长度≤0.3mm；环形网带在工作中始终接地呈零电位。

为了进一步描述本发明所述方法的实现装置，通过二个具体实施例说明如下：

实施例一

一种基于静电引取工艺的再造烟叶生产线，包括：碎叶筛分与输送装置、外加纤维疏解与计量输送器6、静电装置、碎叶铺张器4、纤维铺张器5、压紧器、涂布与烘干装置、卷取装置。

所述外加纤维疏解与计量输送器6包括：市场上现有的两级纤维疏解机、存料罐和纤维计量输送机。

参考图1、图2，所述纤维铺张器5、压紧器、涂布与烘干装置、卷取或切片装置采用现有的干法造纸或干法再造烟叶所需的相关设备，本发明实施例一中，纤维铺张器5为一组转筒筛式干法气流成型头。

所述碎叶筛分与输送装置包括：筛分机、给料仓；所述筛分机为现有的气流浮选机，筛分机用于在混合有烟粉、烟末、碎梗、烟叶碎片的烟草残质中，筛选出外型尺寸为设定区间值的碎叶，并将选取出的碎叶存放至给料仓中。

所述静电装置包括：用于形成高压静电场的静电发生器、静电场接引装置；静电装置用于在静电场作用下，通过移动极针24有序的引取碎叶并转移至放电辊21的左侧。

所述静电场接引装置包括：正极板和负极板。

参考图4~图8、图14、图18，所述碎叶铺张器包括：喂料器、转鼓17、过渡板20、放电辊21、导叶槽22、吹风箱18、吸风箱19。

所述喂料器用于接收并送出来自给料仓的碎叶，包括：自上至下依次设置的：料斗11、螺旋分料装置12、出料口、送料传送带13；螺旋分料装置12用于将碎叶均匀分布在送料传送带13上。

所述转鼓17位于送料传送带13的上方，包括：二根导辊15、链轮16、针板23；所述针板23由导电材料制作，针板23呈长条状，多根针板的侧部之间相互铰接，且铰接处的铰链26之间相互绝缘，构成一个环绕在二根导辊15之间的呈封闭式扁长圆环状的针板带，且针板带中各针板之间相互绝缘；所述链轮16固连在导辊15的二端，所述针板23的两端固连有由绝缘材料制作的链节25，所述链节25与链轮16啮合，当驱动所述导辊15旋转时，链轮16即带动所述针板带在二根导辊之间回转运动。

单根针板的一端设置有导电刷，所述导电刷用于与所述静电场接引装置中的正极板滑动接触或者是与接地端滑动接触。

参考图4、图5、图8和图15，所述放电辊21位于转鼓17的右下方，所述过渡板20位于送料传送带13与放电辊21之间，所述导叶槽22位于放电辊21的右下方，且在环形网带边的上方，所述吹风箱18位于转鼓17内左上部，所述吸风箱19位于转鼓17内右下部。

所述针板23上按设定尺寸开有通孔，所述通孔中固连有向外分布的移动极针24；每一支移动极针用于在静电场中引取一片位于所述移动极针24下方的送料传送带13上的碎叶，并带着碎叶移动至与放电辊21交汇处时，碎叶与放电辊21接触，移动极针24和碎叶同时失去静电，因此碎叶依次自移动极针24上释放并掉落至导叶槽22中，导叶槽22中的碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺在环形网带1上，形成骨料。

参考图19、图20，所述移动极针24内部设置有空心状导电针管24.1，导电针管24.1的***包覆有绝缘层24.2，仅导电针管24.1的针尖部分外露，导电针管的根部与针板固连，因此单根针板23上的导电针管24.1之间相互电气并联，各导电针管24.1通过设置在针板23一端的导电刷可与所述静电场接引装置中的正极板滑动接触或者是与接地端滑动接触，从而实现导电针管24.1的针尖部分带静电或接地。

所述过渡板20为平板，过渡板20的长度与所述针板带的幅宽相等；工作中，过渡板20和送料传送带13均与所述静电场接引装置中的负极板接通。

参考图5、图6和图15，所述放电辊21的外圆上加工有沿轴向均匀分布的环形梳齿；工作中，位于转鼓17下方的移动极针24自左向右前行，放电辊21顺时针旋转，当移动极针24移动至放电辊21附近时，导电针管24.1的针尖部分切入所述环形梳齿的齿缝中，但移动极针24并不与环形梳齿接触。

工作中，当且仅当转鼓下方的移动极针移动至与送料传送带13和过渡板20位置相对应处时，位置相对应处的针板23通过所述电刷与所述正极板滑动接触，移动极针带静电，构成可引取碎叶至移动极针24的导电针管24.1的针尖上，并转移该碎叶至放电辊21处的静电场，而位置相对应处之外的其它移动极针24接地呈零电位。

参考图4、图5和图16、图17，所述导叶槽22的左侧上部设置有与所述放电辊21的环形梳齿的齿面滑动接触的槽缝，导叶槽的右侧设置有与放电辊21的环形梳齿的齿缝相对应的滑道，所述滑道与环形网带的网面之间的夹角呈钝角；滑道用于接收放电辊21中落下的碎叶，碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺在环形网带1上。

参考图6和图11、图12，所述吹风箱18为正压风箱，吹风箱18的出风面与所述针板带的内侧面滑动接触；所述吸风箱19为负压风箱，吸风箱19的进风面与所述针板带的内侧面滑动接触；吹风箱18用于清洗移动极针24的导电针管24.1的针尖处的碎末，吸风箱19用于吸附并加持依靠静电引取在移动极针针24的导电针管24.1的针尖上的碎片。

设定：所述吸风箱与过渡板在工作中的状态为如下三种之一，即：

a、吸风箱全压状态吸风时，过渡板不加持静电；

b、过渡板加持静电时，吸风箱不吸风；

c、过渡板加持静电，吸风箱低于全压状态吸风。

本实施例一，优选b。

如图2所示，本发明实施例一中，所述碎叶铺张器4设置有三组，即1#~3#碎叶铺张器，进入各组碎叶铺张器中的碎叶通过碎叶分料器3等量分配，各组碎叶铺张器与环形网带1的幅宽相等，各组碎叶铺张器依次沿着环形网带1前进的纵向安装在环形网带1的上方。具体实施过程中，并从几何位置上确保：各组碎叶铺张器的移动极针映射在环形网带1上的映射点相互之间等距交错排列，从而实现铺张在环形网带1上的碎叶叶面之间互不重叠且各碎叶之间的边缘距离最短。

本实施例一中，设定：沿着环形网带1前进的纵向设置三组碎叶铺张器，同时各碎叶铺张器之间的安装位置可mm级微调。

各碎叶铺张器上的相关数据设置如下：

参考图6、图11、12、图15、图17、图19、图20。

图12中e表示二个进风口之间的纵向中心距离，图15中d表示放电辊上环形梳齿之间的齿距，h表示环形梳齿的齿高，图17中d表示二个滑道之间的间距，图19中d表示二根移动极针之间的横向间距，该间距与图15中的齿距d以及图17中的滑道间距d均相等；图20中，f表示针板上两根移动极针之间的纵向间距，该f值≥图12中e值的二倍。

吹风箱的出风面上设置有沿横向均匀分布的长条状出风口，出风口的宽度小于所述移动极针的外径，且设定：各出风口之间距离≤移动极针之纵向间距的二分之一。

同样的，吸风箱的进风面上设置有沿横向均匀分布的长条状进风口，进风口的宽度小于所述移动极针的外径，且设定：各进风口之间距离≤移动极针之纵向间距的二分之一。

移动极针之间的纵向和横向间距设定值≥碎叶尺寸区间值中上限尺寸的二倍；以适应不同尺寸区间值的碎叶。

环形梳齿的齿高h值≥碎叶尺寸区间值中上限尺寸值。

本实施例一中，设置滑道与环形网带的网面之间的夹角为100~120度。

本实施例一中，静电发生器为可产生直流或交流高压静电场的发生器，形成静电场的电场强度、电极间几何距离以及其它参数，依照现有技术在实施时通过调节实现。具体实施时，先设定环形网带1的移动速度，再依据该移动速度，依次综合调节：螺旋分料装置12、送料传送带13、移动极针24的移动速度和放电辊21转速，以及图1中所示的压紧器、上喷涂、1#烘干箱、下喷涂、2#烘干箱中各网带移动速度和卷取装置的转速；速度或转速调节方式包括：交流变频或直流伺服调速。

进入料斗1中的碎叶的含水量可调。

吹风箱和吸风箱的风量和风压值可通过风机转速调节。

如图2所示，位于环形网带1下方且与每一组碎叶铺张器垂直向对应位置上，设置有1#F、2#F、3#F真空箱，所述真空箱用于将滑槽中落下的碎叶吸附并定位在环形网带上，真空箱与设置的1#F、2#F、3#F负压风机连接，工作中各负压风机的转速可调。

如图1、图2所示，所述纤维铺张器中的干法气流成型头5包括：圆筒筛；所述圆筒筛位于干法气流成型头5的上部，圆筒筛内设置有打散辊，所述环形网带1位于圆筒筛的下方，与圆筒筛位置对应的环形网带的下部设置有与外部负压风机4#F连接的真空箱；圆筒筛接收外加纤维疏解与计量输送器送出的外加纤维。

所述环形网带1环绕在各真空箱的外部；当环形网带1上铺满一层碎叶并进入圆筒筛的下部时，外加纤维自圆筒筛的筛孔向外呈喷射状流出，并经干法气流成型头5下方对应的真空箱的气流引导，存积于各碎叶之间的缝隙中，最终将各碎叶交织为整幅连续的再造烟叶基片。由于各碎叶之间的缝隙透气性远远高于碎叶叶面的透气性，因此外加纤维在碎叶叶面上的存积量远远少于各碎叶缝隙之间的存积量。

所述压紧器为二根垂直向布置的上辊和下辊，所述上辊为光辊，所述下辊为包胶辊，且下辊是转速可调的主动辊。

涂布后的烘干方式包括：热风穿透式干燥、红外线干燥；涂布后的烘干装置包括：再造烟叶基片承载在设置的烘干网带上，通过热风穿透式干燥；或者是通过气浮方式，将再造烟叶基片悬浮在加热源之间热风穿透式干燥。本发明实施例一中，所述涂布与烘干装置为：上喷涂、1#烘干箱、下喷涂、2#烘干箱，涂布与烘干方式依次为：上喷涂、热风穿透式烘干、下喷涂、热风穿透式烘干，涂布及烘干过程中，所述再造烟叶基片承载在设置的网带上。

实施例二

一种基于负压引取工艺的再造烟叶生产线，包括：碎叶筛分与输送装置、外加纤维疏解与计量输送器、布叶器、纤维铺张器、压紧器、涂布与烘干装置、卷取或切片装置。

所述碎叶筛分与输送装置、外加纤维疏解与计量输送器、纤维铺张器、压紧器、涂布与烘干装置、卷取或切片装置的结构与实施例一中相同名称的装置的结构及安装位置相同，工作中所起到的作用亦相同，所述布叶器的安装位置和在工作中所起的作用与实施例一中的碎叶铺张器4相同。

参考图9，所述布叶器包括：喂料器、转鼓17、导叶辊21.1、导叶槽22、正压箱负压箱19.1、隔板20.1；其中：喂料器、导叶槽22的结构与实施例一中相同名称的装置的结构相同，工作中所起到的作用亦相同，所述正压箱的结构与工作中所起到的作用与实施例一中的吹风箱18相同，因此在本实施例二中，将正压箱替代为吹风箱18；导叶辊21.1的结构与实施例一中的放电辊21的结构相同。

比较图6和图9可知，本实施例二中，所述转鼓17的结构与实施例一中的转鼓17结构及安装位置相同，包括：二根导辊15、链轮16、针板23；所述针板23呈长条状，多根针板的侧部之间相互铰接，构成一个环绕在二根导辊之间的呈封闭式扁长圆环状的针板带；所述链轮16固连在导辊15的二端，所述针板23的两端固连有链节25，所述链节25与链轮16啮合，当驱动所述导辊15旋转时，链轮16即带动所述针板带在二根导辊15之间回转运动。

所述导叶辊21.1位于转鼓17的右下方，所述导叶槽22位于导叶辊21.1的左下方，且在环形网带1的上方。

所述针板23上按设定尺寸开有通孔，所述通孔中固连有向外分布的空心移动针，所述空心移动针的结构与安装方式与实施例一中的移动极针24相同，空心移动针的针尖处针管内径小于针板上通孔的直径；每一支空心移动针用于引取一片位于正下方的送料传送带上的碎叶，并带着碎叶移动至与导叶辊交汇处时，空心移动动针内失去负压，碎叶依次通过导叶辊释放至导叶槽中，导叶槽中的碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺在环形网带上，形成骨料。

所述吹风箱18用于清洗移动极针针尖处的碎末；所述负压箱19.1位于转鼓17内二根导辊15之间，负压箱19.1的进风面与所述针板带的内侧面滑动接触；负压箱19.1用于将碎叶吸取并加持在空心移动针的针尖处。

所述导叶辊21.1在工作中与空心移动针的移动方向相向旋转，但空心移动针与环形梳齿不接触；当空心移动针移动至导叶辊21.1附近时，空心移动针的针尖上带着碎叶切入所述环形梳齿的齿缝中，其后碎叶因失压而掉落至导叶槽22上。

如图9所示，所述导叶槽22的右侧上部设置有与所述导叶辊21.1的环形梳齿的齿面滑动接触的槽缝，导叶槽的右侧设置有与导叶辊的环形梳齿的齿缝相对应的滑道，所述滑道与环形网带的网面之间的夹角呈钝角；滑道用于接收导叶辊21.1中落下的碎叶，碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺在环形网带1上。

所述隔板20.1位于环形网带的上方与送料传送带13的下方之间，隔板20.1用于承接上方散落的碎叶，并将所述散落的碎叶通过横向振动方式转移至外部设置的碎叶回收装置（图中未画出）中再重复利用。

本发明实施例二中，所述布叶器设置有三组，布叶器与环形网带1的幅宽相等，各组布叶器依次沿着环形网带1前进的纵向安装在环形网带1的上方。具体实施过程中，需确保：各组布叶器的空心移动针映射在环形网带1上的映射点相互之间等距交错排列，从而实现铺张在环形网带1上的碎叶叶面之间互不重叠且各碎叶之间的边缘距离最短。

本实施例二中，设定：

沿着环形网带1前进的纵向，依次设置三组布叶器，同时各布叶器之间的安装位置可微调；

各布叶器上的相关参数设置如下：

参考图9、图11、12、图15、图17、图19、图20，图12中e表示二个进风口之间的纵向中心距离。

由于本实施例二中，设置所述导叶辊21.1的结构与实施例一中的放电辊21的结构相同，因此图15中表示放电辊上环形梳齿之间的齿距值d，亦等于导叶辊21.1上的环形梳齿之间的齿距值，h表示环形梳齿的齿高，图17中d表示二个滑道之间的间距。

图19中d表示二根移动极针之间的横向间距，亦等于二根空心移动针之间的横向间距，该间距与图15中的齿距d以及图17中的滑道间距d均相等；图20中，f表示针板上两根移动极针之间的纵向间距，亦等于二根空心移动针之间的纵向间距，该f值≥图12中e值的二倍。

吹风箱18的出风面上设置有沿横向均匀分布的长条状出风口，出风口的宽度小于所述空心移动针的外径，且设定：各出风口之间距离≤空心移动针之纵向间距的二分之一。

同样的，负压箱19.1的进风面上设置有沿横向均匀分布的长条状进风口，进风口的宽度小于所述空心移动针的外径，且设定：各进风口之间距离≤空心移动针之纵向间距的二分之一。

空心移动针之间的纵向和横向间距设定值≥碎叶尺寸区间值中上限尺寸的二倍；以适应不同尺寸区间值的碎叶。环形梳齿的齿高h值≥碎叶尺寸区间值中上限尺寸值。

本实施例二中，设置滑道与环形网带1的网面之间的夹角为100~120度。

工作中，预先设定环形网带1的移动速度，再依据该移动速度，依次综合调节：螺旋分料装置12、送料传送带13、空心移动针的移动速度和放电辊21转速，以及图1中所示的压紧器、上喷涂、1#烘干箱、下喷涂、2#烘干箱中各网带移动速度和卷取装置的转速；速度或转速调节方式包括：交流变频或直流伺服调速。

进入料斗1中的碎叶的含水量可调；

吹风箱和吸风箱的风量和风压值可通过风机转速调节。

如图2所示，位于环形网带1下方且与每一组碎叶铺张器垂直向对应位置上，设置有1#F、2#F、3#F真空箱，所述真空箱用于将滑槽中落下的碎叶吸附并定位在环形网带上，真空箱与设置的1#F、2#F、3#F负压风机连接，工作中各负压风机的转速可调。

参考图2，所述纤维铺张器中的干法气流成型头5包括：圆筒筛；所述圆筒筛位于干法气流成型头5的上部，圆筒筛内设置有打散辊，所述环形网带1位于圆筒筛的下方，与圆筒筛位置对应的环形网带的下部设置有与外部负压风机4#F连接的真空箱；圆筒筛接收外加纤维疏解与计量输送器送出的外加纤维。

所述环形网带1环绕在各真空箱的外部；当环形网带1上铺满一层碎叶并进入圆筒筛的下部时，外加纤维自圆筒筛的筛孔向外呈喷射状流出，并经干法气流成型头5下方对应的真空箱的气流引导，存积于各碎叶之间的缝隙中，最终将各碎叶交织为整幅连续的再造烟叶基片。由于各碎叶之间的缝隙透气性远远高于碎叶叶面的透气性，因此外加纤维在碎叶叶面上的存积量远远少于各碎叶缝隙之间的存积量。

所述压紧器为二根垂直向布置的上辊和下辊，所述上辊为光辊，所述下辊为包胶辊，且下辊是转速可调的主动辊。

涂布后的烘干方式包括：热风穿透式干燥、红外线干燥；涂布后的烘干装置包括：再造烟叶基片承载在设置的烘干网带上，通过热风穿透式干燥；或者是通过气浮方式，将再造烟叶基片悬浮在加热源之间热风穿透式干燥。本发明实施例一中，所述涂布与烘干装置为：上喷涂、1#烘干箱、下喷涂、2#烘干箱，涂布与烘干方式为：上喷涂、热风穿透式烘干、下喷涂、热风穿透式烘干，涂布及烘干过程中，所述再造烟叶基片承载在设置的网带上。

需要进一步说明的是：本发明实施例二中，所述空心移动针的结构及安装在针板上的位置设置为与实施例一相同，为了减少制造过种中的相关费用，特别是为了适应小规格的碎叶抄造，还可以将二者设置为不相同，具体为：实施例二中的空心移动针不需要绝缘包覆层，从而可将该空心移动针的外径做得更小，因此，所述针板上的空心移动针可布置得更密一些。

本发明所述实施例一或实施例二中：

外加纤维包括但不限于：全木质绒毛浆纤维、麻浆纤维或烟杆纤维中的一种或至少二种纤维的混合。

所述涂布装置中，涂料的成份包括但不限于：现有干法再造烟叶工艺所用的喷涂涂料，或湿式造纸法再造烟叶所用的浸渍涂料，或直接调制与卷烟生产线中天然烟丝配伍性好的含壳聚糖涂料。

采用本发明可取得的有益效果是：

相比较于现有的湿式造纸法再造烟叶、干法再造烟叶、辊压法或稠浆法中需要将烟草残质粉碎处理后再处理流程。本发明仅是通过物理方法选取设定规格的烟草碎叶，通过静电引取或负风压引取方式，将选取的碎叶均匀有序的铺张在环形网带上，再利用干法气流成形装置，将外加纤维交织存积于各碎叶之间的缝隙中，最终将各碎叶交织为整幅连续的再造烟叶基片。由于各碎叶之间的缝隙透气性远远高于碎叶叶面的透气性，因此外加纤维在碎叶叶面上的存积量远远少于各碎叶缝隙之间的存积量。

相比较现有各种再造烟叶工艺，本发明所述工艺简单易行，所需设备少，单位产量所需能耗低，生产过程中污染排放少且易于处理或回收。

实验表明，本发明技术方案中，通过优化选择静电场电压以及转鼓、滑道等装置的结构尺寸、安装位置以及运行参数等，可实现各碎叶之间的缝隙面积与再造烟叶基片面积之比值≤30%，因此，制成的烟草薄片成品中，原质天然烟叶占比量高于现有的任何一种再造烟叶方法或装置。

采用本发明所述技术方案，所制造的再造烟叶的物理表征、化学成份及抽吸评价均符合或优于标准YC/T16.3-2003规定之要求。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、 “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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”、“固连”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；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，除非另有明确的限定。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。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种再造烟叶方法，是基于碎叶的缝补法再造烟叶工艺，包括：骨料制备工艺、基片制备工艺以及压紧、涂布、烘干、卷取或切片工序；所述压紧、涂布、烘干、卷取或切片工序是借用现有的干式造纸法再造烟叶设备，通过压紧、涂布、烘干、卷取或切片方式，将再造烟叶基片制成呈卷状或片状的烟草薄片；其特征在于：

所述骨料制备工艺包括：按设定网孔尺寸筛选出的碎叶，通过吸取并转移方法，依次将单片碎叶均匀有序的平铺在可移动的承载体上，形成一层吸附在所述承载体上的全部由碎叶拼凑的骨料；

所述基片制备工艺是利用气流沉降法将外加纤维添加至碎叶之间的缝隙中，填补并缝合所述骨料中的缝隙，制成整幅再造烟叶基片；所述承载体是平铺的环形网带，环形网带下方设置有与负压风机连接的真空箱，所述环形网带用于吸附并带动所述骨料纵向前行并移送至后续工序；

所述吸取及转移方法包括：静电引取及转移工艺、负压引取及转移工艺中的一种或二种工艺的组合。

2.如权利要求1所述一种再造烟叶方法，其特征在于：所述静电引取并转移工艺包括：设置按设定尺寸有序排列的多根移动极针以及放电辊和导叶槽，所述移动极针用于在静电场中依次引取所述碎叶，并带着碎叶移动至放电辊的一侧，再消除碎叶上的电荷后让碎叶掉落至导叶槽上，导叶槽中的碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺至所述环形网带上，形成骨料；

所述负压引取并转移工艺包括：设置按设定尺寸有序排列的多根空心移动针以及导叶辊和导叶槽，所述空心移动针的前端为针尖，空心移动针的末端可与负压气源或大气相连通，当空心移动针的末端与负压气源接通时，每一根空心移动针的针尖上引取一片位于空心移动针下方的碎叶，并吸附着碎叶前移，当所述碎叶移动至导叶辊上方时，空心移动针的末端与大气相通，空心移动针针尖处的负压消除，碎叶掉落至导叶槽上，导叶槽中的碎叶受重力和环形网带下方的负压气流作用，依次滑落并平铺在环形网带上，形成骨料。

3.如权利要求1所述一种再造烟叶方法，其特征在于：所述碎叶包括：呈片状的烟末和/或烟叶碎片；设定：所述碎叶是外形尺寸最大值为0.5~3.5mm的片状物；但是在形成骨料过程中，用于引取的各碎叶的外形尺寸之差值≤1.5mm；亦即各碎叶的外形尺寸区间值分别为：0.5~2.0mm、1.0~2.5mm、1.5~3.0mm、2.0~3.5mm中的一种；

设定：环形网带上的网孔直径或对角线长度≤0.3mm；环形网带在工作中始终接地呈零电位。

4.如权利要求1所述一种再造烟叶方法，其特征在于：所述的外加纤维包括：全木质绒毛浆纤维、麻浆纤维或烟杆纤维中的一种或至少二种纤维的混合；

用于涂布的涂料包括：现有干法再造烟叶工艺所用的喷涂涂料、或湿式造纸法再造烟叶所用的浸膏涂料、或含壳聚糖成份的粘性浸膏涂料中的一种。

5.一种基于静电引取工艺的再造烟叶生产线，包括：碎叶筛分与输送装置、外加纤维疏解与计量输送器、静电装置、碎叶铺张器、纤维铺张器、压紧器、涂布与烘干装置、卷取或切片装置；所述外加纤维疏解与计量输送器包括：市场上现有的两级纤维疏解机、存料罐和纤维计量输送机；所述纤维铺张器、压紧器、涂布与烘干装置、卷取或切片装置采用现有的干法造纸或干法再造烟叶所需的相关设备，其中纤维铺张器为至少一组转筒筛式干法气流成型头；所述碎叶筛分与输送装置包括：筛分机、给料仓；所述筛分机为现有的气流浮选机，筛分机用于在混合有烟粉、烟末、碎梗、烟叶碎片的烟草残质中，筛选出外型尺寸为设定区间值的碎叶，并将选取出的碎叶存放至给料仓中；所述静电装置包括：用于形成高压静电场的静电发生器、静电场接引装置；静电装置用于在静电场作用下，通过移动极针有序的引取碎叶并转移至放电辊的一侧；所述静电场接引装置包括：正极板和负极板；其特征在于：

所述碎叶铺张器包括：喂料器、转鼓、过渡板、放电辊、导叶槽、吹风箱、吸风箱；

所述喂料器用于接收并送出来自给料仓的碎叶，包括自上至下依次设置的：料斗、螺旋分料装置、出料口、送料传送带；所述螺旋分料装置用于将碎叶均匀分布在送料传送带上；

所述转鼓位于送料传送带的上方，包括：二根导辊、链轮、针板；所述针板由导电材料制作，针板呈长条状，多根针板的侧部之间相互铰接，且铰接处的铰链之间相互绝缘，构成一个环绕在二根导辊之间的呈封闭式扁长圆环状的针板带，且针板带中各针板之间相互绝缘；所述链轮固连在导辊的二端，所述针板的两端固连有由绝缘材料制作的链节，所述链节与链轮啮合，当驱动所述导辊旋转时，链轮即带动所述针板带在导辊之间回转运动；

单根针板的一端设置有导电刷，所述导电刷用于与所述静电场接引装置滑动接触或者是与接地端滑动接触；

所述放电辊位于转鼓的右下方，所述过渡板位于送料传送带与放电辊之间，所述导叶槽位于放电辊的下方，且在环形网带的上方，所述吹风箱位于转鼓内的左上部，所述吸风箱位于转鼓内的右下部；

所述针板上按设定尺寸开有多个通孔，每个通孔中固连有向外分布的移动极针；每一支移动极针用于在静电场中引取一片位于所述移动极针下方的送料传送带上的碎叶，并带着碎叶移动至与放电辊交汇处时，碎叶与放电辊接触，移动极针和碎叶同时失去静电，之后碎叶依次自移动极针上释放并掉落至导叶槽中，导叶槽中的碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺在环形网带上，形成骨料；

所述移动极针内部设置有空心状导电针管，导电针管的***包覆有绝缘层，仅导电针管的针尖部分外露，导电针管的根部与针板固连，因此单根针板上的各导电针管相互电气并联，通过针板一端的导电刷可与所述静电场接引装置中的正极板滑动接触或者是与接地端滑动接触，从而实现导电针管的针尖部分带静电或接地；

所述过渡板为平板，过渡板的长度与所述针板带的幅宽相等；工作中，过渡板和送料传送带均与所述静电场接引装置中的负极板接通；

所述放电辊的外圆上加工有沿轴向均匀分布的环形梳齿；工作中，位于转鼓下方的移动极针自左向右回转运动时，放电辊顺时针旋转，当移动极针移动至放电辊附近时，导电针管的针尖部分切入所述环形梳齿的齿缝中，但移动极针并不与环形梳齿接触；

工作中，当且仅当转鼓下方的移动极针移动至与送料传送带和过渡板位置相对应处时，位置相对应处的针板通过所述导电刷与所述正极板滑动接触，移动极针带静电，构成可引取碎叶至导电针管的针尖上，并转移该碎叶至放电辊处的静电场，而位置相对应处之外的其它移动极针接地呈零电位；

所述导叶槽的左侧上部设置有与所述放电辊的环形梳齿的齿面滑动接触的槽缝，导叶槽的右侧设置有与放电辊的环形梳齿的齿缝相对应的滑道，所述滑道与环形网带的网面之间的夹角呈钝角；滑道用于接收放电辊中落下的碎叶，碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺在环形网带上；

所述吹风箱为正压风箱，吹风箱的出风面与所述针板带的内侧面滑动接触；所述吸风箱为负压风箱，吸风箱的进风面与所述针板带的内侧面滑动接触；吹风箱用于清洗导电针管的针尖处的碎末，吸风箱用于吸附并加持依靠静电引取在导电针管的针尖上的碎片；

吹风箱的出风面上设置有沿横向均匀分布的长条状出风口，出风口的宽度小于所述移动极针的外径，且设定：各出风口之间距离≤移动极针之纵向间距的二分之一；

吸风箱的进风面上设置有沿横向均匀分布的长条状进风口，进风口的宽度小于所述移动极针的外径，且设定：各进风口之间距离≤移动极针之纵向间距的二分之一；

工作中设定：所述吸风箱与过渡板在工作中的状态为如下三种之一，即：

吸风箱全压状态吸风时，过渡板不加持静电；

过渡板加持静电时，吸风箱不吸风；

过渡板加持静电，吸风箱低于全压状态吸风。

6.如权利要求5所述一种基于静电引取工艺的再造烟叶生产线，其特征在于：所述碎叶铺张器设置有至少二组，进入各组碎叶铺张器中的碎叶通过设置的碎叶分料器等量分配，各组碎叶铺张器与环形网带的幅宽相等，各组碎叶铺张器依次沿着环形网带前进的纵向安装在环形网带的上方，并从几何位置上确保：各组碎叶铺张器的移动极针映射在环形网带上的映射点相互之间等距交错排列；

工作中设定：

碎叶铺张器的个数，各碎叶铺张器之间的相对安装位置可mm级微调；

各碎叶铺张器上的移动极针之间的间距，包括：

各移动极针之间的横向间距分别与放电辊上的齿距、导叶槽上的滑道间距相等；

移动极针之间的纵向和横向间距设定值≥碎叶尺寸区间值中上限尺寸的二倍；

导叶槽上的滑道与环形网带的网面之间的夹角为钝角；

静电场的电场强度调节、电极间几何距离调整；

综合调节：螺旋分料装置、送料传送带、移动极针、环形网带的移动速度、放电辊转速度；速度或转速调节方式包括：交流变频或直流伺服调速；

调节碎叶的含水量调节；

通过调节风机转速方式，调节吹风箱和吸风箱的风量和风压值。

7.如权利要求5所述一种基于静电引取工艺的再造烟叶生产线，其特征在于：位于环形网带下方且与每一组碎叶铺张器垂直向对应位置上，设置有真空箱，所述真空箱用于将滑槽中落下的碎叶吸附并定位在环形网带上，真空箱与外部负压风机连接，工作中各负压风机的转速可调；所述环形网带环绕在各真空箱的外部。

8.一种基于负压引取工艺的再造烟叶生产线，包括：碎叶筛分与输送装置、外加纤维疏解与计量输送器、布叶器、纤维铺张器、压紧器、涂布与烘干装置、卷取或切片装置；所述外加纤维疏解与计量输送器包括：市场上现有的两级纤维疏解机、存料罐和纤维计量输送机；所述纤维铺张器、压紧器、涂布与烘干装置、卷取或切片装置采用现有的干法造纸或干法再造烟叶所需的相关设备，其中纤维铺张器为至少一组转筒筛式干法气流成型头；

所述碎叶筛分与输送装置包括：筛分机、给料仓；所述筛分机为现有的气流浮选机，筛分机用于在混合有烟粉、烟末、碎梗、烟叶碎片的烟草残质中，筛选出外型尺寸为设定区间值的碎叶，并将选取出的碎叶存放至给料仓中；其特征在于：

所述布叶器包括：喂料器、转鼓、导叶辊、导叶槽、正压箱、负压箱；

所述喂料器用于接收并送出来自给料仓的碎叶，包括自上至下依次设置的：料斗、螺旋分料装置、出料口、送料传送带；螺旋分料装置用于将碎叶均匀分布在送料传送带上；

所述转鼓位于送料传送带的上方，包括：二根导辊、链轮、针板；所述针板呈长条状，多根针板的侧部之间相互铰接，构成一个环绕在二根导辊之间的呈封闭式扁长圆环状的针板带；所述链轮固连在导辊的二端，所述针板的两端固连有链节，所述链节与链轮啮合，当驱动所述导辊旋转时，链轮即带动所述针板带在二根导辊之间回转运动；

所述导叶辊位于转鼓的右下方，所述导叶槽位于导叶辊的左下方，且在环形网带的上方；

所述针板上按设定尺寸开有多个通孔，所述通孔中固连有向外分布的空心移动针，所述空心移动针的针尖处针管内径小于针板上通孔的直径；每一支空心移动针用于引取一片位于正下方的送料传送带上的碎叶，并带着碎叶移动至与导叶辊交汇处时，空心移动针内失去负压，碎叶依次通过导叶辊释放至导叶槽中，导叶槽中的碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺在环形网带上，形成骨料；

所述正压箱位于转鼓内左上部，正压箱的出风面与所述针板带的内侧面滑动接触，正压箱用于清洗移动极针针尖处的碎末；所述负压箱位于转鼓内正压箱之下的二根导辊之间，负压箱的进风面与所述针板带的内侧面滑动接触；负压箱用于将碎叶吸取并加持在空心移动针的针尖处；

正压箱的出风面上设置有沿横向均匀分布的长条状出风口，出风口的宽度小于所述空心移动针的外径，且设定：各出风口之间距离≤空心移动针之纵向间距的二分之一；

负压箱的进风面上设置有沿横向均匀分布的长条状进风口，进风口的宽度小于所述空心移动针的外径，且设定：各进风口之间距离≤空心移动针之纵向间距的二分之一；

所述导叶辊外圆上加工有沿轴向均匀分布的环形梳齿；工作中，导叶辊与空心移动针的移动方向相向旋转，但空心移动针与环形梳齿不接触；当空心移动针移动至导叶辊附近时，空心移动针的前端针尖上带着碎叶切入所述环形梳齿的齿缝中，其后碎叶因失压而掉落至导叶槽上；

所述导叶槽的右侧上部设置有与所述导叶辊的环形梳齿的齿面滑动接触的槽缝，导叶槽的左侧设置有与导叶辊的环形梳齿的齿缝相对应的滑道，所述滑道与环形网带的网面之间的夹角呈钝角；滑道用于接收导叶辊中落下的碎叶，碎叶受重力和负压气流作用，依次滑落并平铺在环形网带上；

所述送料传送带的下方与环形网带的上方之间还设置有一张隔板，所述隔板用于承接上方散落的碎叶，并将所述散落的碎叶转移至外部设置的碎叶回收装置中。

9.如权利要求8所述一种基于负压引取工艺的再造烟叶生产线，其特征在于：所述布叶器设置有至少二组，布叶器与环形网带的幅宽相等，各组布叶器依次沿着环形网带前进的纵向安装在环形网带的上方，并从几何位置上确保：各组布叶器的空心移动针映射在环形网带上的映射点相互之间等距交错排列；

工作中设定：

布叶器的个数，各布叶器之间的安装位置可mm级微调；

各布叶器上的空心移动针之间的间距，包括：各空心移动针之间的横向间距分别与导叶辊上的齿距、导叶槽上的滑道间距相等；空心移动针之间的纵向和横向间距设定值≥碎叶尺寸区间值中上限尺寸的二倍；

导叶槽上的滑道与环形网带的网面之间的夹角为钝角；

综合调节：螺旋分料装置、送料传送带、移动极针、环形网带的移动速度、导叶辊转速度；速度或转速调节方式包括：交流变频或直流伺服调速；

碎叶的含水量调节；

通过调节风机转速方式，调节负压箱的风量和风压值。

10.如权利要求8所述一种基于负压引取工艺的再造烟叶生产线，其特征在于：位于环形网带下方且与每一组布叶器垂直向对应位置上，设置有真空箱，所述真空箱用于将滑槽中落下的碎叶吸附并定位在环形网带上，真空箱与外部负压风机连接，工作中各负压风机的转速可调；所述环形网带环绕在各真空箱的外部。

Images