CN102940308B - 一种改性烟末浆的制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种改性烟末浆及其制备方法和应用。所述改性烟末浆由质量百分比浓度为0.1~0.5%阳离子瓜尔胶水溶液和质量百分比浓度为3~15%的烟末浆悬浮液按照质量比为0.003~0.01：1的比例混合得到。本发明所述的改性烟末浆制备工艺简单，对设备要求较低；改性烟末浆可以按照现有工艺应用于烟草薄片的制备中，不需要对生产线和设备进行大改造就可以实现，所得的改性烟末浆制备得到的烟草薄片比未改性前，抗张强度提高20~40%，造碎率降低15~35%，因此生产过程中损耗很小，更适合工业化生产。

Description

一种改性烟末浆的制备方法和应用

技术领域

本发明属于卷烟生产技术领域，具体涉及一种改性烟末浆及其制备方法和应用。

背景技术

烟草薄片又称再造烟叶或匀质烟叶，它是烟草工农业生产中的综合利用产物。其生产与应用是20世纪50、60年代发展起来的，该技术是将整个卷烟生产过程（包括打叶等工序）中废弃的烟梗、烟末以及部分低档次烟叶经过不同加工方法处理，制备成性状接近或优于天然烟叶的产品，再应用于卷烟生产。

生产造纸法烟草薄片的主要原料是来自整个卷烟生产过程中的废弃物（如烟梗、碎烟叶、烟末等），分别浸渍提取后采用机械制浆技术再制浆抄纸，由于烟梗与烟末中纤维素含量相对于纸浆纤维较低，纤维较短，参与结合的氢键较少，纸基的成纸强度较低，而烟末的加入，进一步降低了造纸法烟草薄片的强度，并提高了烟草薄片的造碎率，给生产带来损耗。因此，烟末在烟草薄片的制备中，其使用以及使用量都受到较大限制，烟末在烟草薄片生产中的少量使用情况不能解决当前烟末这种废弃物的废物利用、变废为宝、解决堆置处理的技术问题。

瓜尔胶作为一种天然的半乳甘露聚糖类植物胶，本身没有任何毒性，无异味，经过阳离子改性后的阳离子瓜尔胶具有较好的助留、助滤和增强效果，逐渐被使用于造纸中。近期有研究表明，在造纸法生产烟草薄片的过程中，在抄片步骤使用瓜尔胶，可以提高网部的单程留着率和烟草薄片的灰分，从而提高烟草薄片的最终得率。

但是在抄片步骤使用瓜尔胶仍然存在助剂用量偏大、助留助滤效果不佳的技术缺陷，同时，现有的瓜尔胶应用技术方案对废弃物烟末的再利用情况不能提供适合实际生产情况的解决方案。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术难以解决烟草薄片的制备中由于烟末的加入导致强度下降，造碎率升高的缺陷，以及因此带来的废弃物烟末的再利用技术不足，提供一种改性烟末浆，采用所述改性烟末浆制备的烟草薄片，抗张强度有所提升，造碎率降低，因此损耗少，更适合工业化生产；由此，解决了烟末在烟草薄片制备中的使用瓶颈，为解决废弃物烟末的处置问题提供有效的解决方案。

本发明的另一目的在于提供所述改性烟末浆的制备方法。

本发明的另一目的在于提供所述改性烟末浆在造纸法制备烟草薄片中的应用。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

提供一种改性烟末浆，由质量百分比浓度为0.1~0.5%阳离子瓜尔胶水溶液和质量百分比浓度为3~15%的烟末浆悬浮液按照质量比为0.003~0.01：1的比例混合得到；

所述烟末浆是参照现有烟草薄片制备工艺中，烟末制浆（磨浆）的技术方案制备得到的，烟末浆悬浮液是将磨浆后得到的烟末浆用水稀释配制成。

优选地，所述阳离子瓜儿胶选用分子量为15~30万的阳离子瓜尔胶。

本发明同时提供了所述改性烟末浆的制备方法，包括以下步骤：

（1）将磨浆后得到的烟末浆用水稀释配制成烟末浆所占质量百分比为3~15%的悬浮液，并搅拌均匀；

（2）将阳离子瓜尔胶充分溶解于水中，制备阳离子瓜尔胶溶液；

（3）按照阳离子瓜尔胶相对于烟末浆绝干质量为0.3~1%的比例将步骤（2）制备的阳离子瓜尔胶溶液加入步骤（1）制得的悬浮液中，搅拌得到所述改性烟末浆。

优选地，步骤（3）所述搅拌的时间为20~40分钟。

优选地，步骤（3）所述搅拌的速度为100~800r/min。

由于阳离子瓜儿胶稀释溶解时间较长，若采用常温搅拌稀释，粘度较大，耗时较长，且若一次稀释到所需的浓度，容器较大，搅拌不充分，因此本发明进一步提供优选的制备方法，将阳离子瓜尔胶分两步稀释。经过对阳离子瓜尔胶和烟末浆的性质进行综合分析，结合长期大量的实验总结后，本发明合理分配两步稀释中每一步稀释达到的浓度，以及加热温度等工艺条件，以保证所获得的阳离子瓜尔胶溶液粘度适中、浓度适中，最终保证更好的改性效果。优选地，步骤（2）包括以下步骤：

（A）将阳离子瓜尔胶在搅拌下慢慢加入水中，配制质量分数为1~5%的阳离子瓜尔胶溶液，充分搅拌，然后加热至30~40℃，保温搅拌；

（B）将步骤（2）制得的阳离子瓜尔胶溶液再次加水稀释至阳离子瓜尔胶质量浓度为0.1~0.5%，得改性用阳离子瓜尔胶溶液。

步骤（A）所述阳离子瓜尔胶优选分子量为15~30万。

优选地，步骤（A）所述充分搅拌的时间为8~20分钟；步骤（A）所述保温搅拌的时间为30~80分钟。

本发明同时提供了所述改性烟末浆在造纸法制备烟草薄片中的应用。所述改性烟末浆，在制备烟草薄片的过程中，可以直接替代原来的未有添加阳离子瓜尔胶的烟末浆与烟梗浆混合，用于造纸法烟草薄片的抄造，其它工艺条件不变。

也可以基于办发明改性烟末浆良好的性能，本技术领域结合常规技术，在烟草薄片的制备中大幅度提升烟末浆的使用比例。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明针对烟末提供了一种改性技术方案，工艺简单，对设备要求较低。改性后的烟末综合性能得到提高，包括：

改性烟末浆可以按照现有工艺应用于烟草薄片的制备中，不需要对生产线和设备进行大改造就可以实现，所得的改性烟末浆制备得到的烟草薄片比未改性前，抗张强度提高20~40%，造碎率降低15~35%，因此生产过程中损耗很好，更适合工业化生产。

采用本发明改性烟末浆制备的烟草薄片制备卷烟，在提高烟草薄片性能基础上，避免和减少非烟草植物的物质的添加，杂气产生量小，烟气丰润度增加，成功提升烟草薄片的整体质量。

在本发明基础上，有望将改性烟末大比例替代其他原料用于制备烟草薄片，从根本上解决烟末的再利用问题。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。除非特别说明，本发明所涉及的原料、设备和方法为本技术领域常规的原料、设备和方法。

实施例1

（1）先将磨好浆备用的烟末浆用水稀释配成质量百分比为3%的悬浮液，搅拌；

（2）将分子量为30万的阳离子瓜尔胶（购于丹尼斯克，也可以采用其他市购的阳离子瓜尔胶）在搅拌的条件下慢慢加入水中，调配成阳离子瓜尔胶占溶液质量的百分比为1%的溶液，充分搅拌20分钟，然后加热溶液至40℃，保温搅拌时间80分钟后备用；

（3）将步骤（2）溶解好的阳离子瓜尔胶溶液加水再次稀释至阳离子瓜尔胶的质量百分比浓度为0.1%，得改性用阳离子瓜尔胶溶液；

（4）将步骤（3）所得改性用阳离子瓜尔胶溶液加入至步骤（1）制备的烟末悬浮液中，加入量按照：阳离子瓜尔胶相对于烟末浆的质量百分比浓度为0.3%，搅拌40分钟，搅拌速度为800r/min，得到改性的烟末浆。

将步骤（4）制备得到的改性烟末浆替代原工艺中的烟末浆，抄造烟草薄片。

实施例2

（1）先将磨好浆备用的烟末浆用水稀释配成质量百分比为6%的悬浮液，搅拌；

（2）将分子量为20万的阳离子瓜尔胶在有搅拌的条件下慢慢加入水中，调配成阳离子瓜尔胶占溶液质量的百分比为3%的溶液，充分搅拌15分钟，然后加热溶液至35℃，保温搅拌时间70分钟后备用；

（3）将步骤（2）溶解好的阳离子瓜尔胶溶液加水再次稀释至阳离子瓜尔胶的质量百分比浓度为0.3%，得改性用阳离子瓜尔胶溶液；

（4）将步骤（3）所得改性用阳离子瓜尔胶溶液加入至步骤（1）制备的烟末悬浮液中，加入量按照：阳离子瓜尔胶相对于烟末浆的质量百分比浓度为0.5%，搅拌30分钟，搅拌速度为500r/min，得到改性的烟末浆。

将步骤（4）制备得到的改性烟末浆替代原工艺中的烟末浆，抄造烟草薄片。

实施例3

（1）先将磨好浆备用的烟末浆用水稀释配成质量百分比为10%的悬浮液，搅拌；

（2）将分子量为20万的阳离子瓜尔胶在有搅拌的条件下慢慢加入水中，调配成阳离子瓜尔胶占溶液质量的百分比为3%的溶液，充分搅拌15分钟，然后加热溶液至35℃，保温搅拌时间70分钟后备用；

（3）将步骤（2）溶解好的阳离子瓜尔胶溶液加水再次稀释至阳离子瓜尔胶的质量百分比浓度为0.2%，得改性用阳离子瓜尔胶溶液；

（4）将步骤（3）所得改性用阳离子瓜尔胶溶液加入至步骤（1）制备的烟末悬浮液中，加入量按照：阳离子瓜尔胶相对于烟末浆的质量百分比浓度为0.7%，搅拌30分钟，搅拌速度为500r/min，得到改性的烟末浆。

将步骤（4）制备得到的改性烟末浆替代原工艺中的烟末浆，抄造烟草薄片。

实施例4

（1）先将磨好浆备用的烟末浆用水稀释配成质量百分比为15%的悬浮液，搅拌；

（2）将分子量为15万的阳离子瓜尔胶在有搅拌的条件下慢慢加入水中，调配成阳离子瓜尔胶占溶液质量的百分比为5%的溶液，充分搅拌20分钟，然后加热溶液至30℃，保温搅拌时间70分钟后备用；

（3）将步骤（2）溶解好的阳离子瓜尔胶溶液加水再次稀释至阳离子瓜尔胶的质量百分比浓度为0.5%，得改性用阳离子瓜尔胶溶液；

（4）将步骤（3）所得改性用阳离子瓜尔胶溶液加入至步骤（1）制备的烟末悬浮液中，加入量按照：阳离子瓜尔胶相对于烟末浆的质量百分比浓度为1.0%，搅拌20分钟，搅拌速度为400r/min，得到改性的烟末浆。

将步骤（4）制备得到的改性烟末浆替代原工艺中的烟末浆，抄造烟草薄片。

实施例5应用实施例

以实施例1~4所制备的烟末浆为原料，按如下方法抄造烟草薄片：

将打浆度为35±2°SR的针叶木浆、打浆度为25±2°SR的烟梗浆和烟末浆料按照7:63:30的绝干质量比例配浆，按常规烟草薄片抄造工艺，采用长网造纸机抄纸，抄纸定量65g/m2，采用机内表面施胶涂布设备将浓缩至固含量40%的烟梗烟末提取液涂布于薄片，得到定量为100g/m2的造纸法烟草薄片。

以未改性的烟末浆为原料，采用相同的工艺抄造烟草薄片作为空白对比，比较实施例1～4制得的烟草薄片的性能分析结果，结果如表1所示：

从表1可以看出，在添加了阳离子瓜尔胶溶液对烟末浆进行改性后，制备得到的烟草薄片抗张强度和耐破度强度指标得到提升，使得薄片应用于卷烟生产过程中的造碎率降低，可以减少损耗，为减少造纸法烟草薄片木浆用量提供了一个可行的方案，对于提高烟草薄片的整体性能，具有较大的价值。

在上述实验的基础上结合本技术领域的应用感官评价进行验证。将实施例1~4制得的纸基和空白样纸基涂布相同的涂布液，将所制得烟草薄片结合现有常规工艺制备得到卷烟，由7名专业评吸员进行感官评价表明：采用新工艺制备的卷烟烟气软绵、细腻，流速很慢，绵长感较好；香气质感较清晰，杂气较小，烟气润感显著增加，口腔较干净，整体舒适度好。总的来说，除了烟气润感显著增加以外，杂气等其他感官评价变化不大，因此采用该技术增加了薄片的强度，同时对吸味影响较小。

Claims (5)

1.一种改性烟末浆的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将磨浆得到的烟末浆用水稀释配制成烟末浆所占质量百分比为15%的悬浮液，并搅拌均匀；

（2）将阳离子瓜尔胶充分溶解于水中，制备质量百分比浓度为0.5%的阳离子瓜尔胶溶液；

（3）按照阳离子瓜尔胶相对于烟末浆绝干质量为1%的比例将步骤（2）制备的阳离子瓜尔胶溶液加入步骤（1）制得的悬浮液中，搅拌得到所述改性烟末浆；

步骤（2）包括以下步骤：

（A）将阳离子瓜尔胶在搅拌下慢慢加入水中，配制质量分数为5%的阳离子瓜尔胶溶液，充分搅拌，然后加热至30℃，保温搅拌；

（B）将步骤（A）制得的阳离子瓜尔胶溶液再次加水稀释至阳离子瓜尔胶质量浓度为0.5%，得改性用阳离子瓜尔胶溶液；

所述阳离子瓜尔胶的分子量15万。

2.根据权利要求1所述改性烟末浆的制备方法，其特征在于步骤（3）所述搅拌的时间为20~40分钟。

3.根据权利要求1所述改性烟末浆的制备方法，其特征在于步骤（3）所述搅拌的速度为100~800r/min。

4.根据权利要求1所述改性烟末浆的制备方法，其特征在于步骤（A）所述充分搅拌的时间为8~20分钟；步骤（A）所述保温搅拌的时间为30~80分钟。

5.权利要求1所述制备方法制备得到的改性烟末浆在造纸法制备烟草薄片中的应用。