CN103222677B - 一种干法造纸法制造的基片为载体制造烟草薄片的方法 - Google Patents

Abstract

一种以干法造纸法技术制造的基片为载体制造烟草薄片的方法，包括以下步骤：通过高压喷雾法喷加浆料至基片正面，同时在基片反面隔着网带进行负压抽吸；再送进入烘箱内进行自身温度55℃～70℃下进行进行中温烘干排湿，烘箱内的热风由基片的正面向反面定向流动并同时进行排湿；紧接着进行常温排湿处理；中温烘干排湿与常温排温处理相间交错设置，交替进行；在基片的反面重复上述步骤，即可制得的烟草薄片；所述的基片是通过成形网下的真空抽气装置的抽真空作用使得打散后物料均匀的铺设吸附在干法造纸的成形网上形成纤维薄层，并进行抗静电处理；向纤维薄层喷加胶粘剂，采用的是喷雾喷加及喷涂背面真空抽吸的相结合；最后经烘干得到。

Description

一种干法造纸法制造的基片为载体制造烟草薄片的方法

技术领域

本发明涉及一种烟草制品及加工艺，特别涉及以用干法造纸法技术制造的基片为载体制造烟草薄片的新技术。

背景技术

烟草薄片又称再造烟叶、重组烟叶或均质烟叶。主要由烟末碎片、烟梗或低次烟叶，外加植物纤维、胶粘剂和其它添加剂组成。再造烟叶作为烟制品原料现已广泛用作卷烟制品。利用烟草低次原料制成薄片具有成本低、填充性好，并能减少烟气中焦油含量等特点，制造始于20世纪50年代。制造方法主要有造纸法、稠浆法和辊压法三种方法，因稠浆法、辊压法工艺相对落后以及产品质量方面的诸多原因，已基本上逐渐被淘汰，目前广泛使用造纸法技术生产再造烟叶基片；再由烟叶基片生产烟草薄片。

造纸法，确切讲是传统造纸法，是将烟粉烟末、烟梗或废次烟草原料先用水萃取其中的可溶物质(烟草提取物)，萃取后水不溶物质添加/或不添加天然纤维制成浆料后进入造纸机，初步形成纸网，烘干后为再造烟叶的基片（水溶性萃取物经浓缩后和其他添加剂一并再后续工序中涂布到基片）。该法生产的薄片，物理强度高，湿强尚好，单位体积重量轻，燃烧速度较快，生成焦油低。由于工艺复杂，能耗高，设备投资大，适合大规模生产。

国内外通过二三十年的研究和使用，此技术得到了充分的发展与提高，并被广泛应用到卷烟生产。但也存在几个方面的缺陷：一是烟草物质在加工过程中烟味和烟香损失明显，其所用的烟末和烟草碎片需要通过在水中浸提，其中的水溶性烟草组分在浓缩过程中有明显损失，而不溶性的烟草物质在随后的磨浆过程中损失也非常明显，其结果是生产出的烟草薄片的烟味烟香不足，非烟草吃味和杂气突出，影响吸食品质；二是该法生产的纸基结构板结，表面光滑，负载能力不足，目前传统造纸法烟草薄片的涂布率（添加的烟草提取物等烟草物质占成品的质量百分比）一般为40%左右，添加的烟草物质少纸基的含量高必然导致烟草薄片的吸食品质缺陷；三是传统造纸法烟草薄片制造以涂布技术为基础添加烟草提取物、改善烟草薄片吸食品质的功能性组分等组成的复合浆料（涂布料）。针对湿法造纸法再造烟叶存在的问题，尤其在国内为满足卷烟减害降焦的需求烟草薄片使用越来越受到重视的大背景下，都在探索能改善烟草薄片品质、改进制造工艺的烟草薄片制造新技术。

近年来，为改善烟草薄片的品质，在烟草薄片中添加烟粉，尤其是在烟草薄片中大比例添加烟粉是烟草薄片研究的技术发展方向。查阅文献资料和分析国内烟草薄片生产实际状况，目前直接添加烟粉的技术思路主要有三种。

技术思路一：在浓缩萃取液或涂布液中添加一定比例的烟草粉末。

如：湖南中烟工业公司申报的专利（CN2007100344467.8）“一种改良型造纸法烟草薄片的方法”提及在涂布液中加入60-80目的烟粉，然后随涂布液涂布到烟草薄片的基片上。湖北中烟工业有限责任公司申报的专利（CN2210442777.4）“增香减害型造纸法再造烟叶的制备方法”提及在浓缩萃取液中加入10-50%烟丝粉末，然后随涂布液涂布到烟草薄片的基片上。长沙卷烟厂申报的专利（CN200510032200.6）“在造纸法生产烟草薄片工艺中加入烟灰的方法”提及在浆池、稳浆箱到流浆箱的管道位置、纸机长网、真空浮辊压榨处或纸机涂布处共五个工艺点加入烟灰，添加量为基片质量的5-30%。这类技术的特点是烟粉以原始形态直接添加，可有效克服烟草有效物质因萃取浓缩以及磨桨产生的流失以及烟草有效物质中水溶性物质/脂溶性物质的不平衡和不协调，可明显改善烟草薄片的吸食品质；但添加到基片上的技术思路全是采用涂布法，随涂布液自然粘接到基片上，且是双面同时涂布，一方面导致烟粉堵塞毛毯和产生粘缸，另一方面因为涂布液是液固混合物，当水分被基片快速吸收时产生液固分离，烟粉被粘截留在基片表面，极易产生掉粉。在实际的生产中采用这种技术思路添加烟粉的技术难度较大，添加量一般只能达到5-10%左右。

技术思路二，在涂布后的烟草薄片表面直接添加烟粉。

如，山东中烟工业公司申请的专利（CN200720157214.5）造纸法在造烟叶喷粉式涂布机提及一种特殊的喷加烟粉的装置，在涂布后湿的烟草薄片表面以点面结合的方式喷加烟粉。长沙卷烟厂申请的专利（CN200520052033.7）“一种用于制造烟草薄片的细灰撒料装置”提及一种结构紧凑、能将20-100目的细灰均匀喷撒到滤水网上的湿浆上且结构简单、制造方便、性能可靠的用于造纸法制造烟草薄片的细灰撒料装置。该类技术思路虽然加粉的方式与技术思路一有差别，但实际效果无明显区别，缺陷也相同，技术思路一是液固分离后烟粉大部分粘接在烟草薄片表面，技术思路二是直接在表面添加烟粉，烟粉同样粘接到基片表面，极易产生掉粉。在实际的生产中采用这种技术思路添加烟粉的技术难度较大，添加量一般只能达到5%左右。而且该技术思路需要特殊的加粉设备，相比技术思路一在实际生产中更少应用，因为在萃取浓缩液或涂布液中可以直接混入细的烟粉。烟粉可随涂布液在涂布过程中实现添加,工艺更简单可行。

技术思路三，“夹芯式”加粉技术。

如，湖南中烟工业公司申请的专利（CN200710034468.2）“一种双网法生产造纸法烟草薄片的方法”提及将烟碎、烟末、烟灰磨成80～100目的烟粉和120～800目的超细烟粉；烟梗用水浸泡萃取1～2小时后萃取液浓缩，加入占浓缩液重量5％～30％的120～800目超细烟粉，得到薄片涂布液；烟梗萃取后固形物经解纤制浆，与已经解纤制浆的外加纤维浆混合，分成两部分分别上网抄造成型；在其中一个纸机抄造成型的烟梗-外加纤维湿基片上均匀铺撒80～100目烟粉，再将另一个纸机抄造成型的湿基片覆盖其上，形成复合湿基片，再压榨脱水、干燥，得到复合基片；复合基片以薄片涂布液浸涂，再经过干燥、碎片等工序，得到薄片成品。广东金叶烟草薄片技术开发公司申请的专利（CN200820048331.5）“一种复合造纸法在造烟叶”提及将烟叶和烟梗组成的烟草原料通过萃取、制浆和抄造制纸工艺形成的上下二个烟草薄片物料层，其中间夹有一个烟粉物料层，二个烟草薄片物料层和烟粉物料层被压制复合在一起而构成。其所述被压制复合的烟粉物料层是与二个烟草薄片物料层的表层混合在一起，烟粉物料层的烟粉粒度为80～100目。该技术思路从理论上分析可以实现烟粉的添加，其理论添加量可以达到烟草薄片质量的30-40%左右，可以克服技术思路一和技术思路二在烟草薄片制造过程中存在的堵塞成型网和粘辊的技术缺陷，但其存在非常严重的工艺问题：其一需要抄造克重只有目前普通烟草薄片基片30-40%，大约为25-40克/平方米的纸基，纸基固有的结构强度缺陷，尤其是湿强和抗拉升能力的缺陷更加突出，远比普通造纸法烟草薄片复杂的制造工艺也将放大此缺陷，表现为在制造烟草薄片的过程中容易断纸或基片被撕裂成碎片。其二是三层复合的烟草薄片中间层是一层连续的粉末层，结构力很差，烟粉层很难将两层纸基粘接成一个整体，非常容易产生分层，尤其是复合后还需要在复合结构的两个表面涂布大量的涂布液，烟粉溶胀后这一问题更加突出；其三是该技术思路虽然在烟草薄片加工过程中烟粉能较大比例顺利的添加到基片，但其“夹芯”结构在烟草薄片使用过程中存在严重的掉粉隐患，因为烟草薄片在卷烟加工时将切成1mm左右的丝状，复合结构本身存在的结构力问题在外力的作用下，复合结构受到严重的破坏，切丝掉粉不可避免，严重的将出现结构崩溃散架。正因为上述原因，该技术思路到2012年底一直没有实现重大突破，目前无实际应用报道。

除上述三种添加烟粉的技术思路外，还有许多变式技术思路，如，广东金叶烟草薄片技术开发有限公司申请的专利（CN200810030146.5）“一种干式造纸法在造烟叶及其生产方法”提及将废次烟草原料，用水萃取，萃取液浓缩备用，萃渣浆粉混合有外纤维浆粉，然后制为干的混合浆料，采用风送、真空抽吸和气流沉降的方式，使混合浆料在成型网上成型为基片，在基片上均匀喷洒微量粘合剂，将备用的浓缩萃取液均匀涂布到基片上，将基片烘干至设定干度，便成为干式造纸法再造烟叶成品。该方案涉及将烟草粉末和外源纤维粉末混合后将干的粉末胶粘成型，严格分析属于稠浆法或辊压法烟草薄片的范畴，且成型后的烟草薄片结构力差，已基本被发明人放弃。专利ZL00808488.2，提出了类似制造无纺布的制造薄片的方法。先用植物纤维织成布状的担持层，在担持层上添加烟草粉末。因为植物纤维及烟草粉末不具有粘结性，必须在添加烟草粉末时同时加上粉末状的粘合剂，加湿后加热加压，使之成为一体。也有设计在添加烟草粉末后再加一个由植物纤维组成的无纺布层作为罩层，这样制成一种两层纤维层夹心一层烟粉烟末的薄片结构。这种薄片的成型过程中需要加湿后加热加压，使植物纤维与烟粉烟末粘接成薄层结构。该设计存在明显的缺陷，主要表现为：结构板实，其密度较大，约为0.73g/cm3，填充值不大，与现有的湿法造纸法薄片相比，没有明显优势；粘接强度小，其添加的胶是混合到烟粉烟末中，烟粉烟末与植物纤维层之间的粘接力很弱，表现为薄片强度有缺陷；烟粉烟末基本上是一个连续层，胶合后韧性不够，薄片分切过程中容易掉粉。其技术本质与上述技术思路三相似，只是基片是类似无纺布的干法造纸法基片。

综合以上分析，目前采用传统造纸法技术制造烟草薄片的工艺技术，普遍存在以下问题：

1、涂布率较低：添加的烟草提取物以及其他改善吸味等有效物质占烟草薄片总质量的比例一般在35-40%）；

2、负载的烟草物质总量少，烟草薄片中纤维素半纤维素和木质素相对总含量高，吸食品质缺陷明显。

3、虽然许多技术中涉及在烟草薄片中直接添加烟粉，但均是建立在涂布法技术基础上的烟粉的添加技术不完善，不管是直接添加，还是与涂布液混合后添加，或是采用“夹芯”方式添加，都不能很好解决烟粉的粘接而出现明显的掉粉问题，同时也不能实现在烟草薄片中大量添加烟粉，在实际生产中添加量也很难超过烟草薄片总质量的20%，一般为5-10%。

因此，上述烟草薄片制造技术和品质方面存在的缺陷，直接限制了烟草薄片在卷烟中的大量使用。

另外，传统方法所制得的基片也同样存在问题，目前传统造纸法技术制造再造烟叶基片或类似专利200810030146.5和专利ZL00808488.2提及的再造烟叶的基片均仍存在基片湿强缺陷，后续的加工工艺性能差，填充能力不足，负载的烟草物质的潜力小，以及由此带来的吸食品质缺陷，同样也限制了烟草薄片在卷烟中的使用。具体缺陷表现在：一是现有的基片采用传统的造纸技术，生产中产生大量污水，属于污染严重的生产技术，污水处理和排放压力很大；二是烟草物质在加工过程中烟味和烟香损失明显，其所用的烟末和烟草碎片需要通过在水中浸提，其中的水溶性烟草组分在浓缩过程中有明显损失，而不溶性的烟草物质在随后的磨浆过程中损失也非常明显，其结果是生产出的烟草薄片的烟味烟香不足，非烟草吃味和杂气突出，影响吸食品质；三是传统方法生产的基片结构板结，表面光滑，负载能力不足，目前传统造纸法烟草薄片的涂布率（添加的烟草提取物等烟草物质占成品的质量百分比）一般为35-40%，添加的烟草物质少纸基的含量高必然导致烟草薄片的吸食品质缺陷；四是传统造纸法制造的纸基的结构力由纤维之间的氢键提供，虽然结构强度好但湿强很差，纸基的抗拉伸能力较弱，限制了后续的涂布加工过程中的速度，容易断纸而中断生产，抗拉伸缺陷和湿强缺陷不仅影响产能而且造成生产工艺不稳定。

综上所述，由于传统造纸法制造的烟草薄片的基片存在的问题，以及以传统造纸法技术生产的基片为载体制造的烟草薄片存在的诸多问题，严重局限了烟草薄片在卷烟生产中的应用，本领域的技术人员也都在探索新的造纸法烟草薄片制造技术。

发明内容

本发明提供一种全新的采用干法造纸法制备的基片为载体制造烟草薄片的工艺方案，不但可以克服传统造纸法薄片基片生产过程产生大量污水造成的环境污染、还可有效避免基片存在的结构强度不够尤其是湿强不够，抗拉伸能力不够的问题；而且本发明工艺还可避免传统工艺在涂布过程中纸基缺乏保护容易断裂、烘干能耗高以及工艺复杂，投资规模大等缺陷，可将大比例的烟粉添加到烟草薄片。

本发明的技术方案是：

制造过程主要包括以下制备步骤：

A、将用干法造纸法技术制造的基片输送至网带上，通过高压喷雾法喷加浆料至基片表面并将此面作为基片的正面，同时在基片另一面即基片的反面隔着网带进行负压抽吸；

B、将经过A步处理的基片通过网带输送进入烘箱内进行中温烘干排湿，烘箱的热源设置在基片的正面一侧，其反面一侧烘箱内设有风机，使烘箱内的热风由基片的正面穿透基片向基片所述的反面定向流动并同时进行排湿，通过烘箱内的热源及风机控制，使得基片在自身的温度为55℃～70℃下进行中温烘干排湿；

C、将经过B步处理的基片紧接着进行常温排湿处理：通过基片反面一侧设置的风机，使得基片的水分从其反面快速定向排出；中温烘干排湿与常温排温处理相间交错设置，交替进行；

D、将基片的反面重复上述A-C的步骤，即可制得的烟草薄片；

所述的干法造纸法技术制造的基片是通过以下方式制备得到的：将包括烟梗、植物纤维在内的原料经粉碎解纤成短纤维后，由风送入成形头箱打散后，通过成形网下的真空抽气装置的抽真空作用使得打散后物料均匀的铺设吸附在干法造纸的成形网上形成纤维薄层；向纤维薄层喷加胶粘剂，采用的是喷雾喷加及喷涂背面真空抽吸的相结合的方式；最后经烘干得到具有立体网络结构的再造烟叶的基片；在成形网与成形头箱之间和/或成形网与真空箱开口之间铺设有抗静电绳，和/或在成形网与真空箱开口之间设有抗静电网；所述的胶粘剂包括壳聚糖与淀粉类胶粘剂和/或纤维素衍生物和/或天然植物多聚糖，其中壳聚糖的添加量不低于所述基片总质量的2%，淀粉类胶粘剂和/或纤维素衍生物和/或天然植物多聚糖的添加量不低于所述基片总质量0.5%，所述的胶粘剂的总添加量为所述的基片总质量的2.5-10%。

成形网上部与成形头箱之间铺设有抗静电绳，以及成形网与真空箱开口之间设有抗静电网。

所述的抗静电绳和抗静电网均有接地连接。

所述的单根短纤维长度为2-10mm。

所述的淀粉类胶粘剂为天然糯米淀粉、藕粉、糊精、羧甲基淀粉或酶解淀粉中的一种或几种。

所述的纤维素衍生物为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或几种。

天然植物多聚糖为半乳甘露聚糖、葡甘露聚糖、阿拉伯胶中的一种或几种。

本发明的基片制备过程中优选的胶粘剂配方是：均为质量百分比；

优选实施方案之一：壳聚糖60-80%；羧甲基淀粉10-20%；糊精5-15%；羧甲基纤维素2-10%。

优选实施方案之二：壳聚糖60-75%；支链淀粉10-25%；糊精5-15%；羧甲基纤维素2-10%；葡苷露聚糖8-20%。

实施方案之三：壳聚糖35-60%；酶解淀粉10-25%；环糊精15-15%；羧甲基纤维素2-10%；阿拉伯胶15-25%。

本发明的方法中所述A步中负压抽吸的排风速度为200-500立方米/分钟。

所述的B步中排风速度为200-1000立方米/分钟。

所述C步中常温排温的排风力为100-400立方米/分钟。

所述的C步中每两个中温烘干排湿处理过程中间设置一个常温排湿处理。

经A-C步处理过的基片的水分质量含量不高于15%；所制得的烟草薄片的水分质量含量控制在10-12%。

本发明的工艺特别适合低克重（25-60克/平方米）的烟草基片的加工处理。

所述烘箱的热源为散热片。

本发明的工艺的最后可以根据成品烟草薄片的要求喷加小料（所述的小料为挥发性或半挥发性香精香料或功能性料液）。小料设计添加量一般控制在成品质量的3-10%，溶剂一般优选为乙醇和丙二醇，小料含水率一般不超过15%。该工序为可选工序，在其后也可以选择进行低温烘干工序或在平衡箱平衡水分和散发溶剂等工序控制产品水分含量和溶剂残留量。如果后续喷加小料，则D步中要求水分控制更低为10-11%。

本发明提供一种全新的以干法造纸法技术制造的基片为载体的再造烟叶的制造技术。该基片具有良好的结构强度和抗拉伸能力以及丰富的立体网络多孔结构（请参见图7），非常有利于负载大比例的烟草粉末。发明人在实施过程中，选择25-40克/平方米左右的基片，可以实现在烟草薄片中添加烟草粉末50-80%，其中在25-28克/平方米的基片的基础上制造的烟草薄片,其烟草粉末的添加量可以达到70-75%左右。

本发明设计在烟草薄片中添加大量的烟草粉末，所述的烟草粉末主要来源于卷烟生产线产生的碎片碎末，打叶复烤生产线产生的烟草碎片碎末，也可以将是烟草薄片需要的烟叶，或者是打叶复烤产生的烟梗，将上述原料分别粉碎成80-100目的粉末，按照卷烟配方的要求复配后作为烟草薄片的原料。

本发明的烟草薄片的生产线设备包括包括网带4、喷涂装置2、负压抽吸装置3、烘箱6、常温排湿装置7；网带4上相对于需输送的基片1的上方或下方设有喷涂装置2，与喷涂装置2相对应的基片的另一方为负压抽吸装置3；与喷涂装置2和负压抽吸装置3相邻的为烘箱6，烘箱6与常温排湿装置7紧邻且相间交错设置；烘箱6和常温排湿装置7均由网带分别隔成两个箱体；与喷涂装置2的同侧的烘箱一个箱体内设有热源；烘箱6和常温排湿装置7与负压抽吸装置3的同侧的箱体内均设有风机9和排湿口14。

为提高烟草薄片全生产线的脱水效率，本发明在基片每一面的加工过程中优选设计3-4个烘箱，烘箱与常温排湿装置紧邻。烘箱内，与喷涂面的同侧设有热源；另一侧均设有排湿风机。

所述的网带4为循环传送带，设置于需输送的基片1的上方或下方；使得基片1可以顺利依次通过喷涂装置2和负压抽吸装置3之间、烘箱6及常温排温装置7内部。

本发明特别优选两个烘箱6之间设有一个常温排温装置7。

所述的高压喷雾法喷加浆料是通过喷涂装置实现的:包括料液罐16、输送装置和喷头8；所述喷头8通过输送装置与料液罐16连接，所述喷头8的进液口连接压缩空气管道23；所述喷头8设置在输送基片1的网带4的上方或下方；所述喷头8的进液口连接压缩空气管道23。

所述的输送装置包括总压力罐18、总输送泵和喷头输送泵，总输送泵设置在料液罐16和总压力罐18之间的管路上，其数量根据生产要求确定，两个以上的喷头8通过管路与总压力罐18并联，在每个喷头8与总压力罐18之间的管路上均设置有所述喷头输送泵。利用外部的高压气体强力雾化浆料，将浆料喷加到基片表面。

在所述网带下方设有负压抽吸装置3。

所述总输送泵为螺杆泵17。所述喷头输送泵为蠕动泵/隔膜泵19。

在所述蠕动泵/隔膜泵19与喷头8之间的管路上设有缓冲压力罐22。

所述缓冲压力罐22上设有压力表20。所述缓冲压力罐22上设有排压阀21。

在压缩空气管道23上设有空气调压阀24。

所述的负压抽吸装置包括箱体、风机9和排湿口14，箱体朝向网带4的一端为开口设置，相对应的箱体另一端底部或侧面设有风机9和排湿口14。

所述的负压抽吸装置的箱体开口部分与网带4接触处设有滚轴。

所述的烘箱6的包括由网带4隔成两个箱体、散热片10、余热交换器11、13、风机9、进风口12和排湿口14；烘箱的进风口12和排湿口14分设基片的两侧烘箱的两个箱体内，烘箱6内的进风口12和排湿口14处分别设有余热交换器余热交换器Ⅰ11、余热交换器Ⅱ13；风机9设于排湿口14处；烘箱6的热源为散热片。进风口12和排湿口14处的两个余热交换器之间通过管道连通，进行余热交换。烘箱外的气体先通过进风口的余热交换器预热后继续穿过散热片加热，然后利用风机的抽吸作用，快速穿透并快速加热烟草薄片，促进烟草薄片中的水分蒸发，携带大量水分的气体通过出风口的余热交换器完成余热交换后强排到烘箱外。所述烘箱的加热装置的散热部件的温度一般为110-250℃，通过控制强排风量，在保证烟草薄片的温度不超过70℃。

所述的常温排温装置7包括由网带4隔成两个箱体，一个箱体为进风箱，另一个箱体为排湿箱；进风箱上部或近上部的侧面设有进风口12，排湿箱14底部或底部侧面设有风机9。

本发明的工艺及设备是一种全新的完全与现有技术思路不相同的工艺路线方法，创造性的突破了现有工艺思路的瓶颈，对工艺方法和整个生产线均进行重新组合设计，所制成的成品取得了非常意料不到的良好的技术效果。由于本发明所制得的基片的特殊的网络构造及由该基片制备烟草薄片的特殊的工艺设计，突破了目前再造烟叶生产过程中添加烟粉后再后续工艺过程中容易掉粉的技术瓶颈，且更重要的是可以大比例添加烟草粉末，最高可以达到75%左右。按照本发明制造的烟草薄片中基片质量占烟草薄片质量的比例一般只有传统烟草薄片的一半，最低可以只有烟草薄片质量的20%左右，从而显著提高了烟草薄片的吸食品质。经过反复测定，本发明生产的烟草薄片打片掉粉率可以控制在1.5%以内，切丝掉粉率可以控制在6-8%以内，其工艺创新的效果显著。

本发明具体的有益效果在于主要体现在以下三大方面：

一、通过本发明特别的烟草基片生产工艺所产生以下优势包括：

本发明以干法造纸法制造的基片为载体生产烟草薄片，与传统的造纸法烟草基片生产相比，全生产过程洁净环保，不排放污水，对环境的影响甚小。

传统烟草领域的湿法造纸法生产的烟草基片，没有专门的喷加胶粘剂的工艺，一般不添加或仅在造纸浆料中添加少量的胶粘剂。本发明与之不同，喷涂过程是利用压缩空气把含胶粘剂料液充分雾化，均匀喷溅到基片表面，为确保充分分散渗透，同时在喷涂面的背面采用真空抽吸，使胶液和料液充分穿透，避免基片分层，同时保证喷胶均匀，这样可有效保证基片具有良好的结构强度（包括干强和湿强）和抗拉伸能力。

本发明相比传统造纸法薄片基片及现有的干法造纸法薄片基片，最大的有益效果为纸基结构优势明显，因使用了较长的纤维通过气流成网法成型，由于纤维有一定的长度，呈无序的交错叠放状态，形成了立体网络的杂乱结构，再通过喷加胶粘剂固化这种结构（请参见图2），因此表观密度低，单位体积质量一般在0.1-0.05g/cm³，填充值约为传统造纸法薄片的基片2-3倍，一般达到了12-18cm³/g。

本发明制造的再造烟叶基片与传统造纸法制造的基片一样具有很好的结构强度，且由于在胶粘剂中使用了壳聚糖，因而具有优良的耐水性能，经立式电脑拉力仪（型号YT-L30）测定，其最高可以达到干强的40%左右。因此具有良好加工性能，在后续成品再造烟叶加工时不易断裂，即使耐受添加自身质量8倍以上的料液，也可以支持成品高速成型。

本发明制造的再造烟叶基片相比传统造纸法制造的基片因其立体网络结构的优势，具有优良的抗拉伸能力，用立式电脑拉力仪测定其饱和吸水状态下的伸长率（在未拉断前提下纸基最大的伸长百分比）最大可以达到9.8%，一般在6-10%范围内波动。而传统造纸法再造烟叶基片的饱和吸水状态下其伸长率一般在2%左右，此外其多孔的立体网络也保障了其最多可以容纳添加其自身质量2.5-3倍的粉末，为高品质的再造烟叶制造提供了有利的技术支撑。

普通的干法造纸法消除静电可以通过直接添加抗静电剂来完成，本发明为消除静电，在烟草基片制备过程中创新采用了抗静电绳结合抗静电网的设计，该设计效果好，成本低，安装空间小，无任何污染；并具有不明显影响卷烟吸食品质的良发效果。

二、由本发明的基片制备得到薄片所产生的优势包括：

本发明设计的较低温度快速烘干工艺克服了传统烟草薄片加工中烘干温度高时间长的缺点，有效减少了烟草香气物质在加工过程中的损失，也有利于提高所制造的烟草薄片的吸食品质。

本发明设计的工艺流程简单，生产设备远比传统的造纸法烟草薄片生产设备简单，而且成型速度快，生产速度最高可达150米/秒以上。

本发明设计将烟草粉末粉碎后直接喷加到基片，没有传统造纸法烟草薄片工艺中烟草物质萃取浓缩工序，辅以较低温度快速烘干工艺，全生产过程能耗低，相比传统烟草薄片生产，可减少能耗30%以上。为脱除浆料中大量的水，本发明的工艺设计了以烘箱排出的高湿气体与进风完全隔离；烘箱内强力排湿、相邻烘箱间常温强力抽吸排湿为基础的全程中温快速脱水烘干工艺组合，在控制烟草薄片自身温度不超过70℃前提条件下，快速脱水烘干烟草薄片，从而制造出高品质的烟草薄片。通过本发明的新的生产工艺脱水效率不低于45-60公斤水/分钟。

本发明是以干法造纸法技术制造的基片为载体设计的一套全新的再造烟叶制造工艺技术体系，用喷雾法结合基片背面的负压抽吸保护技术，使浆料均匀喷加到基片表面而且有效的渗透到基片内部，同时负压保护也确保了基片在吸收自身质量6-9倍的液体时自身结构不被破坏而且可以高速转移到烘干网上，负压同时还可以促进浆料中的粉体进入基片表面和近表面部分的空隙中。

本发明以原始形态的烟草物质为配方主体，直接在基片上添加最高可达烟草薄片质量75%左右的烟草粉末，并辅助添加来源于烟草的提取物以及其他具有明显改善吸食品质的料液，其中烟草粉末在加工过程与传统造纸法烟草薄片显著不同，没有经过萃取浓缩分离等工艺，烟草物质中的有效成分无明显损失，各种烟草物质的相对比例无明显变化，是最合理的重组烟叶的技术，技术优势突出。

三、本发明整体工艺的综合优势体现在：

在传统的造纸法再造烟叶中，基片的质量百分比高达50-60%，其主要成分为纤维素、半纤维素以及木质素在烟草薄片中的质量百分比一般高达50%左右，而这三种物质对烟草薄片吸食品质有非常不利的影响。而本发明中，基片质量占烟草薄片质量的比例一般只有传统烟草薄片的一半，最低可以只有烟草薄片质量的20%左右，确保了所制造的烟草薄片具有优良的吸食品质。

本发明设计的生产线以及配套的工艺简单合理，投资少产能潜力大。一条标准的年产5000吨生产线设备投资约为1500-2000万，只相当于传统造纸法再造烟叶生产线投资的10-20%。

附图说明

图1为烟草薄片生产线示意图。

图2为烘箱结构示意图。

图3为常温排温装置示意图。

图4为喷涂装置、负压抽吸装置结构示意图。

图5为高压喷涂装置其中一个喷头的结构示意图。

图6为本发明的基片的制备过程中优选的实施方式抗静电绳与抗静电网的安装示意图。

图7为本发明制备得到的基片的扫描电镜图。

图8为由本发明的基片所制得的再造烟叶成品的扫描电镜图。

图示说明：

1-基片  2-喷涂装置  3-负压抽吸装置  4-网带  5-烟草薄片  6-烘箱7-常温排湿装置  8-喷头  9-风机  10-散热片  11-余热交换器Ⅰ  12-进风口13-余热交换器Ⅱ  14-排湿口  15-小料喷涂装置  16-料液罐  17-螺杆泵  18-总压力罐19-喷头蠕动泵/隔膜泵  20-压力表  21-排压阀  22-缓冲压力罐  23-压缩空气管道24-空气调压阀  25-成型头箱  26-成形网  27-抗静电绳  28-真空箱  29-抗静电网。

具体实施方式

以下结合实例及附图对本发明作进一步说明。

实施例1

把木浆桨板经粉碎解纤成短纤维后，储存于储料罐，单根纤维长度为2-8mm，计量风送至成形头箱25，通过抗静电绳27和/或抗静电网29去除静电作用的同时，由真空箱28产生的负压作用，经气流成网方法使纤维在成形网26上形成蓬松无序错叠的短纤薄层。再喷涂胶液到基片表面，喷涂时利用压缩空气把含胶粘剂料液充分雾化，喷涂到基片表面，同时在喷涂面的背面负压抽吸，胶粘剂的喷加量占干薄片基片质量的2%（胶粘剂质量配比为：壳聚糖70%，羧甲基淀粉15%，环糊精10%，羧甲基纤维素5%，），喷涂了胶液的基片输送到烘箱烘干，然后对另一面采用前述同样的工艺进行喷加胶液，胶粘剂的喷加量占干薄片基片重量的2%，再输送烘箱烘干，上述烘箱烘干均采用热风穿透快速烘干，两面的分别喷加使得胶粘剂占干薄片基片重量的4%；制得的薄片基片克重在30g/m2，相应的厚度约为0.3mm，用立式电脑拉力仪测定其干强为3.46N，饱和吸水状态下的强度为1.57N，伸长率为9.8%，该基片的载粉能力可以达到其自身质量的3-3.5倍。将薄片基片的水分含量控制在10%--13%，卷接成宽度1.2米、长度2500-3000米的再造烟叶基片。

实施例2

把竹浆桨板经解纤成单根纤维后，储存于储料罐，纤维长度为2mm—5mm，储料罐中混入10%的烟末（碎片），计量风送至成形头箱25，通过抗静电绳27和/或抗静电网29去除静电作用的同时，由真空箱28产生的负压作用，经气流成网方法使纤维在成形网26上形成蓬松无序错叠的短纤维薄层，然后喷加胶液，喷涂时利用压缩空气把胶液充分雾化，喷涂到基片表面，同时在喷涂面的背面负压抽吸，胶粘剂的喷加量占干薄片基片重量的4%(胶粘剂质量配比为：壳聚糖50%，支链淀粉淀粉20%，糊精10%，羧甲基纤维素5%，葡甘露聚糖15%)，喷涂了胶液的基片输送到烘箱烘干，然后对基片的另一面喷加胶液，胶粘剂喷加量占薄片质量的4%，再进烘箱烘干，两面的分别喷加使得胶粘剂的喷加量占干薄片基片重量的8%；上述烘箱烘干均采用热风穿透快速烘干，制得的薄片基片克重在35g/m2左右，厚度约为0.3mm，用立式电脑拉力仪测定其干强为4.54N，饱和吸水状态下的强度为1.48N，伸长率为9.6%，该基片的载粉能力可以达到其自身质量的3倍左右。将薄片基片的含水率控制在10-13%，卷接成宽度1.2米、长度2500-3000米的再造烟叶基片。

实施例3

把木浆浆板经解纤成单根纤维后，储存于储料罐，在储料罐中同时加入10%烟梗短纤维及10%烟末（碎片），纤维长度为2mm—5mm，计量风送至成形头箱25，通过抗静电绳27和/或抗静电网29去除静电作用的同时，由真空箱28产生的负压作用，经气流成网方法使纤维在成形网26上形成蓬松无序错叠的无结构力基片，然后喷涂混合了改善纸基吸食品质的料液的复合胶粘剂料液，喷涂时利用压缩空气把复合料液充分雾化，喷涂到基片表面，同时在喷涂面的背面负压抽吸，胶粘剂的喷加量占干薄片基片重量的3%（胶粘剂质量配比为：壳聚糖40%，酶解淀粉15%，环糊精20%，羧甲基纤维素5%，阿拉伯胶20%），另在配置的复合胶粘剂中加入由烟末磨浆得到的浆料（烟末添加量为基片质量的5%），喷涂后的基片进入烘箱烘干，然后对基片的另一面喷涂复合胶粘剂料液，胶粘剂占干薄片基片质量的3%，再进入烘箱烘干，两面的分别喷加使得胶粘剂的喷加量占干薄片基片重量的6%；上述烘箱烘干均采用热风穿透快速烘干，制得的薄片基片克重为40g/m2，厚度约为0.4mm，用立式电脑拉力仪测定其干强为4.23N，饱和吸水状态下的强度为1.05N，伸长率为10.2%，该基片的载粉能力可以达到基片自身质量的3倍。将薄片基片的含水率控制在10-14%，卷接成宽度1.2米、长度2500-3000米的再造烟叶基片。

实施例4

取65份烟草粉末，7份烟草提取物，配成烟草粉末质量含量约为24%的浆料经均质后，40-60目滤网网过滤，将浆料输送到储罐，储罐分别连接到两个高位料池（即总压力罐18），料池通过螺杆泵17计量输送装置连接到喷头阵列，喷涂阵列由两排喷头8组成，其中一排为7个喷头，另一排位8个喷头，组成相互错位分布的喷头组合。开启生产线，烘箱预热后将用干法造纸法制造的克重为25克/平方米的基片输送到网带4，调整车速为80米/分钟，打开喷头，调整每个喷头的喷量，最终达到每平米基片喷加基片克重7倍的浆料的喷加量水平，；再依次经过烘箱6的中温烘干排湿处理过程、常温排湿装置7的常温排湿处理和烘箱6的中温烘干排湿处理过程数次后，完成基片一面的处理；再重复以上操作开始对基片的另一面的处理。经过将基片两面的分别喷加和烘干工艺后烟草薄片输送到小料喷加处，打开小料喷加喷头，按每平米添加基片质量4%的喷加量喷加小料，然后分切成效碎片，碎片输送到储片柜，平衡水分和散发溶剂，然后装箱包装。得到的烟草薄片克重约为110克/平方米左右，烟草薄片中烟粉的含量约为75%左右，烟草薄片中植物纤维类物质的含量约为20%左右，切片掉粉率约为1.5%，切丝掉粉率约为7%。

实施例5

取70份烟草粉末，5份烟草提取物，配成烟草粉末质量含量约为23%的浆料经均质后，40-60目滤网过滤，将浆料输送到料液罐16，料液罐16分别连接到两个高位料池（即总压力罐18），料池通过螺杆泵17计量输送装置连接到喷头阵列，喷涂阵列由两排喷头组成，其中一排为7个喷头，另一排位8个喷头，组成相互错位分布的喷头组合。开启生产线，烘箱预热后将用干法造纸法制造的克重为30克/平方米的基片输送到网带4，调整车速为100米/分钟，打开喷头，调整每个喷头的喷量，最终达到每平米基片喷加基片克重5倍的浆料的喷加量水平；再依次经过烘箱6的中温烘干排湿处理过程、常温排湿装置7的常温排湿处理数次后，完成基片一面的处理；再重复以上操作开始对基片的另一面的处理。经过将基片两面的分别喷加和烘干工艺后烟草薄片输送到小料喷加处，打开小料喷加喷头，按每平米添加基片质量5%的喷加量喷加小料，然后分切成效碎片，碎片输送到储片柜，平衡水分和散发溶剂，然后装箱包装。得到的烟草薄片克重约为105克/平方米左右，烟草薄片中烟粉的含量约为67%，烟草薄片中植物纤维类物质的含量约为28%左右，切片掉粉率约为1.5%。切丝掉粉率约为7%。

实施例6

取65份烟草粉末，7份烟草提取物，配成烟草粉末质量含量约为23%的浆料，复合浆料经均质后，40-60目筛网过滤将浆料输送到料液罐16，料液罐16分别连接到两个高位料池（即总压力罐18），料池通过螺杆泵17计量输送装置连接到喷头阵列，喷头阵列由两排喷头8组成，其中一排为7个喷头，另一排位8个喷头，组成相互错位分布的喷头组合。开启生产线，烘箱预热后将用干法造纸法制造的克重为35克/平方米的基片输送到网带4，调整车速为120米/分钟，打开喷头，调整每个喷头的喷量，最终达到每平米基片喷加基片克重4倍的浆料的喷加量水平，；再依次经过烘箱6的中温烘干排湿处理过程、常温排湿装置7的常温排湿处理和烘箱6的的中温烘干排湿处理过程数次后，完成基片一面的处理；再重复以上操作开始对基片的另一面的处理。经过将基片两面的分别喷加及烘干工艺后烟草薄片输送到小料喷加处，打开小料喷加喷头，按每平米添加基片质量6%的喷加量喷加小料，然后分切成效碎片，碎片输送到储片柜，平衡水分和散发溶剂，然后装箱包装。得到的烟草薄片克重约为105克/平方米左右，烟草薄片中烟粉的含量约为61%左右，烟草薄片中植物纤维类物质的含量约为32%左右，切片掉粉率约为1.0%，切丝掉粉率约为6%。

Claims (13)

1.一种以干法造纸法技术生产的基片为载体的烟草薄片生产方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：

A、将用干法造纸法技术制造的基片输送至网带上，通过高压喷雾法喷加胶粘剂至基片表面并将此面作为基片的正面，同时在基片另一面即基片反面隔着网带进行负压抽吸；

B、将经过A步处理的基片通过网带输送进入烘箱内进行中温烘干排湿，烘箱的热源设置在基片的正面一侧，烘箱内基片反面一侧设有风机，使得烘箱内的热风由基片的正面穿透基片向基片所述的反面定向流动并同时进行排湿，通过烘箱内的热源及风机控制，使得基片在自身温度55℃～70℃下进行中温烘干排湿；

C、将经过B步处理的基片紧接着进行常温排湿处理：通过基片反面一侧设置的风机，使得基片的水分从其反面快速定向从排出；中温烘干排湿与常温排温处理相间交错设置，交替进行；

D、将基片的反面重复上述A-C的步骤，即可制得的烟草薄片；

所述的干法造纸法技术制造的基片是通过以下方式制备得到的：将烟梗、植物纤维在内的原料经粉碎解纤成短纤维后，由风送入成形头箱打散后，通过成形网下的真空抽气装置的抽真空作用使得打散后物料均匀的铺设吸附在干法造纸的成形网上形成纤维薄层；向纤维薄层喷加胶粘剂，采用的是喷雾喷加及喷涂背面真空抽吸的相结合的方式；最后经烘干得到具有立体网络结构的再造烟叶的基片；在成形网与成形头箱之间和/或成形网与真空箱开口之间铺设有抗静电绳，和/或在成形网与真空箱开口之间设有抗静电网；所述的胶粘剂包括壳聚糖与淀粉类胶粘剂和/或纤维素衍生物和/或天然植物多聚糖，其中壳聚糖的添加量不低于所述基片总质量的2％，淀粉类胶粘剂和/或纤维素衍生物和/或天然植物多聚糖的添加量不低于所述基片总质量0.5％，所述的胶粘剂的总添加量为所述的基片总质量的2.5-10％。

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，成形网上部与成形头箱之间铺设有抗静电绳，以及成形网与真空箱开口之间设有抗静电网，所述的抗静电绳和抗静电网均有接地连接。

3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述的单根短纤维长度为2-10mm。

4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述的淀粉类胶粘剂为天然淀粉、藕粉、糊精、羧甲基淀粉或酶解淀粉中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述的纤维素衍生物为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，天然植物多聚糖为半乳甘露聚糖、葡甘露聚糖、阿拉伯胶中的一种或几种。

7.根据权利要求1-6任一项所述的生产方法，其特征在于，经A-C步处理过的基片的水分质量含量不高于15％；所制得的烟草薄片的水分质量含量控制在10-12％。

8.根据权利要求1-6任一项所述的生产方法，其特征在于，所述A步中负压抽吸的排风量为200-500立方米/分钟；

9.根据权利要求1-6任一项所述的生产方法，其特征在于，所述C步中，基片反面一侧设置的风机，其负压抽吸的排风量为100-400立方米/分钟；

10.根据权利要求1-6任一项所述的生产方法，其特征在于，所述的B步中排风力为200-1000立方米/分钟；

11.根据权利要求1-6任一项所述的生产方法，其特征在于，所述的B步中，基片在自身温度60℃～65℃下进行中温烘干排温。

12.根据权利要求1-6任一项所述的生产方法，其特征在于，选用25-60克/平方米的低克重烟草基片的加工处理。

13.根据权利要求1-6任一项所述的生产方法，其特征在于，所述的C步中每两个中温烘干排湿处理过程中间设置一个常温排湿处理。