CN102240065B - 改善造纸法薄片抄造基片湿强度和柔软性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种改善造纸法薄片抄造基片湿强度和柔软性的方法，属于造纸法烟草薄片生产技术领域。本方法按以下步骤进行：(1)将分子量为10万～200万、粘度为200-6000mpa.s的食品级壳聚糖溶解在浓度为1％～2％的醋酸溶液中，配成浓度为0.1％～1％的壳聚糖醋酸溶液；(2)将上述壳聚糖醋酸溶液以固体壳聚糖占烟草浆料绝干浆总重0.05％～1％的量，从现有工艺线的冲浆泵与流浆箱之间加入到烟草浆料中，加入壳聚糖溶液的烟草浆料混合均匀后，经纸机抄造成烟草基片。本发明的方法简单且易于实施，技术效果明显，壳聚糖资源广泛，应用效果良好，能显著改善基片的湿强度和柔软性，改进纸机运行性能。

Description

改善造纸法薄片抄造基片湿强度和柔软性的方法

技术领域

本发明属于造纸法烟草薄片生产技术领域，具体涉及一种在浆料中加入食品级壳聚糖，从而改善造纸法烟草薄片物理性能的方法。

背景技术

现有技术中，抄造烟草基片的原料(主要是烟梗、碎烟片和烟末)磨浆时会形成大量的细小组分、碎片和非纤维类物质，而且抄造烟草基片过程中还会添加一定量的功能性填料轻质碳酸钙(PCC)，造成浆料滤水性差和留着率较低，特别是基片的湿强度和柔软性差，影响纸机运行性能和薄片质量。为提高烟草浆料与碳酸钙填料的留着率和基片的性能、改善纸机运行性能，同时降低烟草薄片的生产成本及降低废水处理负荷减少环境污染，首先需要改善烟草基片抄造的湿强度和柔软性，以提高纸机运行性能及薄片最终质量。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种改善造纸法烟草薄片抄造基片湿强度和柔软性的方法，改善烟草基片抄造的湿强度和柔软性，提高纸机运行性能及薄片质量。

本发明的技术方案是：改善造纸法薄片抄造基片湿强度和柔软性的方法含有现有技术工艺的以下内容：烟草浆料由烟梗和碎烟经混合磨浆或分别磨浆后再混合，混合后的浆料的打浆度为13～25°SR，其中含有的外加纤维为漂白硫酸盐浆，填料PCC含量为5％～25％，本方法的特别之处在于按以下步骤进行：

(1)将分子量为10万～200万、粘度为200-6000mpa.s的食品级壳聚糖溶解在浓度为1％～2％的醋酸溶液中，溶解时搅拌速度为20-60转/分钟，配成浓度为0.1％～1％的壳聚糖醋酸溶液；

(2)将上述壳聚糖醋酸溶液以固体壳聚糖占烟草浆料绝干浆总重0.05％～1％的量，从现有工艺线冲浆泵与流浆箱之间加入到烟草浆料中，加入壳聚糖溶液的烟草浆料混合均匀后，经纸机抄造成烟草基片。

本发明的方法简单且易于实施，技术效果明显，壳聚糖资源广泛，应用效果良好，能显著改善基片的湿强度和柔软性，改进纸机运行性能。薄片吸味等性能也得到明显改善。

与现有技术相比较具有以下优点：

(1)使用食品级壳聚糖作为助剂，抄造的烟草基片较使用阳离子瓜尔胶等助剂时能够明显改善烟草基片的湿强度、柔软性等性能。

(2)使用食品级壳聚糖作为助剂较使用阳离子瓜尔胶等助剂时，还能够明显改善烟草浆料体系的助留助滤性能。

(3)所使用的壳聚糖达到食品安全级别，在安全性方面优于其他助剂。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式及有关技术问题作进一步详细的描述。

现有技术中，造纸法烟草薄片的生产大多数使用阳离子瓜尔胶作为助剂，由于其分子量小、电荷密度低，使得纸机在抄造过程中白水浓度高，填料与细小组分留着率低，纸机滤水性能差，而且，抄造的烟草基片的湿强度、柔软性不佳，造成纸机运行困难，产品质量不高，影响后续的加工和利用。

受烟草薄片食品安全指标的特殊要求，使得造纸法烟草薄片的生产中所用助剂的选择受到局限，必须要达到天然、无毒。因此，烟草基片生产必须选用天然的、对吸味不产生负面影响的化学品作为湿部化学助剂。

目前造纸法烟草薄片生产中使用的助剂大多为阳离子瓜尔胶，本发明提出利用食品级壳聚糖作为造纸法烟草薄片生产的添加剂，能够明显改善基片的柔软性和湿强度，提高纸机运行效率和性能，而且能满足食品安全的要求，同时，由于其高分子量、高电荷密度，也具有良好的助留助滤效果，并且与其他添加剂相比，壳聚糖作为造纸法烟草薄片生产的助剂具有以下特点：

(1)壳聚糖(chitosan，(1，4)-氨基-脱氧-β-D-葡聚糖)是甲壳素(chitin)脱乙酰基的产物。甲壳素为线型高分子，学名β-(1→4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-葡萄糖，它有α、β、γ三种多晶型物，其中α型最丰富，最稳定。由于甲壳素分子间的-O…H-O-型及-O…H-N-型氢键的强烈作用，使甲壳素大分子间存在有序的结构，而且大分子间也存在有强烈的氢键，从而造成甲壳素的高度难溶解性，化学性质也不活跃。一般而言，甲壳素的N-乙酰基脱去55％以上就可以称为壳聚糖。甲壳素是仅次于纤维素的第二大天然有机高分子物质，地球上每年甲壳素自然生成量高达百亿吨，其产量可与纤维素相当，储量巨大。因此壳聚糖的开发利用具有十分广阔的前景。

(2)经申请人多次试验证明，壳聚糖可与烟草浆料之间均匀混合，且能粘附于纤维表面，可增加烟草薄片的抗张强度、耐水性、耐破度，加工时不易破碎，薄片弹性好，适用于现代高速卷烟机。壳聚糖还可使烟支的燃烧性能显著增强，具有降低烟草焦油和烟碱含量的作用，使烟支杂气减轻，烟气中有害物质减少，吸味得到改善，香气显露。也能够有效地抑制烟草霉变，延长烟草的保存时间。

(3)本申请人还通过研究认识到：壳聚糖是由氨基葡萄糖通过β-1，4糖苷键连接而成的，分子链上分布着许多羟基、氨基，还有一些N-乙酰氨基的线性大分子，是自然界存在的唯一碱性天然多糖，分子结构与纤维素极其相似。使用壳聚糖作为薄片基片的抄造助剂时，由于壳聚糖分子链上有许多正电中心和羟基以及良好的黏合强度，能在纤维之间架桥，形成絮聚体从而起到助留助滤的作用，而且也可以通过其分子中的极性基团与纤维素分子中的羟基、羧基和醛基形成氢键、离子键和共价键等结合，因而可以提高烟草基片的湿强度。

下面描述本发明的实施例。

实施例1：

烟草浆料由以下组分混合而成：对烟梗和碎烟分别进行磨浆，烟梗浆磨浆至打浆度为15°SR，碎烟浆磨浆至打浆度为12°SR；外加纤维为漂白硫酸盐浆；填料PCC含量为20％；

(1)将分子量为20万、粘度为350mpa.s的食品级壳聚糖溶解在浓度为1％的醋酸溶液中，配制成0.3％的壳聚糖醋酸溶液；

(2)将溶解好的0.3％的壳聚糖醋酸溶液加入到烟草浆料中，加入点为冲浆泵与流浆箱之间，加入量为0.3％左右(此为固体壳聚糖占烟草浆料绝干浆的重量百分比)；加入壳聚糖溶液的烟草浆料混合均匀后，经纸机抄造成烟草基片。

按上述工艺，在0.3％左右的相同添加量条件下，使用阳离子瓜尔胶为对照例与本发明的技术方案相比较，结果为：本发明的细小组分留着率提高8个百分点；滤水速度提高40％；烟草基片的湿抗张强度提高81％；烟草基片的柔软度提高22％。

上述的烟草基片的湿抗张强度、烟草基片的柔软度、细小组分留着率、滤水速度等指标均按现有技术的相关规定及方法进行检测得到。其中，湿抗张强度：按照Tappi T456-2003测定(这是美国纸和纸浆工业技术协会的标准)。柔软度：由于烟草基片特殊的性能，是通过测量烟草基片的共振挺度来间接反映基片的柔软性，方法是先将烟草基片切成宽15mm的纸条，测量纸条达到最大振幅时纸条的共振长度。共振挺度的计算：S＝2L⁴Q_A/10⁹式中：S-共振挺度，mN·m；L-平均共振长度，mm；Q_A——试样平均定量，g/m²)。

实施例2：

烟草浆料由以下组分混合而成：对烟梗和碎烟进行混合磨浆，使混合浆的打浆度为21°SR；外加纤维为漂白硫酸盐浆；填料PCC含量为15％；

(1)将分子量为150万或粘度为3500mpa.s的食品级壳聚糖溶解在浓度为2％的醋酸溶液中，配制成0.8％的壳聚糖醋酸溶液；

(2)将溶解好的0.8％的壳聚糖醋酸溶液加入到上述烟草浆料中，加入点为冲浆泵到流浆箱之间，加入量为0.8％(固体壳聚糖与绝干浆的百分比)；加入壳聚糖溶液的烟草浆料混合均匀后，经纸机抄造成烟草基片。

按上述工艺，在0.8％的相同添加量条件下，使用阳离子瓜尔胶为对照例与本发明的技术方案相比较，结果为：本发明的灰分留着率提高11个百分点；滤水速度提高42％；烟草基片的湿抗张强度提高17％；烟草基片的柔软度提高20％。

上述的烟草基片的湿抗张强度、烟草基片的柔软度、细小组分留着率、滤水速度等指标均按现有技术的相关规定及方法进行检测得到。其中，湿抗张强度：按照Tappi T456-2003测定(这是美国纸和纸浆工业技术协会的标准)。柔软度：由于烟草基片特殊的性能，是通过测量烟草基片的共振挺度来间接反映基片的柔软性，方法是先将烟草基片切成宽15mm的纸条，测量纸条达到最大振幅时纸条的共振长度。共振挺度的计算：S＝2L⁴Q_A/10⁹式中：S-共振挺度，mN·m；L-平均共振长度，mm；Q_A-试样平均定量，g/m²)。

Claims (1)

1.一种改善造纸法薄片抄造基片湿强度和柔软性的方法，烟草浆料由烟梗和碎烟经混合磨浆或分别磨浆后再混合，混合后浆料的打浆度为13～25°SR，其中含有的外加纤维为漂白硫酸盐浆，填料PCC含量为5％～25％，其特征在于：本方法按以下步骤进行：

(1)将分子量为10万～200万、粘度为200-6000mpa.s的食品级壳聚糖溶解在浓度为1％～2％的醋酸溶液中，溶解时搅拌速度为20-60转/分钟，配成浓度为0.1％～1％的壳聚糖醋酸溶液；

(2)将上述壳聚糖醋酸溶液以固体壳聚糖占烟草浆料绝干浆总重0.05％～1％的量，从现有工艺线冲浆泵与流浆箱之间加入到烟草浆料中，加入壳聚糖溶液的烟草浆料混合均匀后，经纸机抄造成烟草基片。