CN104213458B - 本色竹纤维浆及其制备方法和作为烟草添加剂的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种本色竹纤维浆及其制备方法和应用，本色竹纤维浆的打浆度为20～32°SR、纤维湿重为5～8g；制备方法：S1.原料碎解：将竹类纤维原料干法碎解成纤维粉；S2.蒸煮：将纤维粉和蒸煮液进行蒸煮处理得低硬度竹浆；S3.洗涤：包括振动筛粗选、真空洗浆机提取黑液、压力筛细选、除渣器除尘和真空洗浆机洗浆，得细浆；S4.干燥：将细浆脱水干燥制得本色竹纤维板；S5.打浆：将本色竹纤维板进行碎浆、打浆，并控制打浆度和纤维湿重，制得本色竹纤维浆。本发明方法具有操作简单、生产方便、成本低、绿色环保的特性；本发明的本色竹纤维浆可作为烟草添加剂，能降低烟草薄片刺激性、减少木质等不良气息、使得烟气烟草本香得以提升。
Description
技术领域
本发明涉及一种本色竹纤维浆及其制备方法和应用，具体涉及一种能降低烟草薄片刺激性、减少木质等不良气息、使得烟气烟草本香得以提升的本色竹纤维浆及其制备方法和作为烟草添加剂的应用。
背景技术
烟草薄片又称再造烟草，是以烟草、烟梗以及烟草废弃料(碎烟叶、烟末)为原料，经过溶剂提取(通常情况下使用水提，也有部分使用醇提)、分离、重组、成型(辊压或造纸法制浆抄造)等技术制得的烟草制品。其中造纸法再造烟具有密度小、焦油释放量低、化学成分可控等特点，浆该产品应用于卷烟配方中不仅可起到降低原料消耗与生产成本的效果，更严重的是它还可大幅度降低卷烟焦油量，提高卷烟安全性，调控卷烟抽吸品质，在卷烟配方设计和产品改造中具有较好的应用价值。
再造烟叶(造纸法)如今是少数欧美发达国家已成为现代卷烟配方设计的一项重要原材料。但造纸法再造烟叶在感官上存在刺激性较大、木质气重、香气差、香气量差等缺点。此外，国内造纸法再造烟叶的生产现状中，大部分由于烟梗所能提供的纤维强度有限，因而需要施加一定比例的外加纤维(以木浆为主)，在抄造过程中对木浆的依赖性强，需要消耗大量的长纤维的原木资源。
竹纤维就是从自然生长的竹子中提取出的一种纤维素纤维，是继棉、麻、毛、丝之后的第五大天然纤维。竹纤维具有良好的透气性、瞬间吸水性、较强的耐磨性和良好的染色性等特性，其化学成分主要是纤维素、半纤维素和木质素，三者同属于高聚糖，总量占纤维干质量的90％以上，其次是蛋白质、脂肪、果胶、单宁、色素、灰分等，大多数存在于细胞内腔或特殊的细胞器内，直接或间接地参与其生理作用。目前，竹纤维有以下主要用途：1、竹纤维纱线用于服装面料、凉席、床单、窗帘、围巾等，如采用与维纶混纺的方法可生产轻薄服装面料；2、与棉、毛、麻、绢及化学纤维进行混纺，用于机织或针织，生产各种规格的机织面料和针织面料。机织面料可用于制作窗帘、夹克衫、休闲服、西装套服、衬衫、床单和毛巾、浴巾等。针织面料适宜制作内衣、汗衫、T恤衫、袜子等；3、竹原纤维含量30％以下的竹棉混纺纱线更适合于内裤、袜子，还可以用于制作医疗护理用品。经检索，未有关于竹纤维用作烟草添加剂的报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种本色竹纤维浆；本发明的另一目的在于提供此种本色竹纤维浆的制备方法及用途，制备方法具有操作简单、生产方便、成本低、绿色环保的特性；本发明的本色竹纤维浆可作为烟草添加剂，能降低烟草薄片刺激性、减少木质等不良气息、使得烟气烟草本香得以提升。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种本色竹纤维浆，打浆度为20～32°SR、纤维湿重为5～8g。
制备上述本色竹纤维浆的方法，它包括以下步骤：
S1.原料碎解：选取竹类纤维为原料，将原料干法碎解成长度为2～4cm的纤维粉；
S2.蒸煮：将纤维粉和蒸煮液按1:2.5～4的料液比混合均匀后进行蒸煮处理，控制温度在130～175℃，得到高锰酸钾值为6～8g/L的低硬度竹浆；其中，所述蒸煮液为10～17％的KOH；
S3.洗涤：包括振动筛粗选、真空洗浆机提取黑液、压力筛细选、除渣器除尘和真空洗浆机洗浆，低硬度竹浆经洗涤去除重杂质和渣，得细浆；其中，振动筛进浆浓度为3～5％，真空洗浆机进浆浓度为1～2％，出浆浓度为12～15％，压力筛进浆浓度为3～5％，除渣器进浆浓度为1～2％；
S4.干燥：将上述细浆脱水干燥至成浆水分含量为6～10％，制得本色竹纤维板；
S5.打浆：将本色竹纤维板在40～60℃下进行水力碎浆，得到呈流体状的浆料后进行打浆，并控制打浆度为20～32°SR、纤维湿重为5～8g，制得本色竹纤维浆。
进一步地，步骤S1中所述竹类纤维原料为毛竹、黄竹、慈竹、水竹、白夹竹、西风竹中的一种或多种的组合。
进一步地，步骤S2中所述蒸煮采用分阶段升温的加热方式，具体方法为：将纤维粉和蒸煮液加入蒸煮锅中，第一次加热升温至135～150℃，保温110～140min，然后进行小放气15～25min，二次升温条件为在70～90min内升温至160～175℃，保温60～80min，最后进行大放气。
进一步地，步骤S5中所述水力碎浆的时间为10～20min，打浆所用仪器为锥形精浆机。
本色竹纤维浆用作烟草添加剂。
进一步地，所述烟草添加剂用于制备卷烟或烟草薄片。
本发明的本色竹纤维浆是一种从未被用过的烟草薄片添加剂，它长度适中，与烟草配合吸味好，没有杂气，而且由于原色竹纤维质地柔韧，有较高分丝帚化结构，因此用于薄片后能增加薄片的柔软性，降低了上浆毯的流失率，留着率高，对后序的切丝操作和烟丝的质量均有较好的作用。
本发明具有以下优点：
1.本发明方法在蒸煮步骤采用加入KOH的蒸煮液，与传统含NaOH、硫化钠等的蒸煮液相比，有效避免了硫化钠的使用，杜绝了产品中硫化物的残留污染；
2.本发明方法在生产过程中竹浆未经过漂白，因此具有原材料消耗低、产率高、成本低、污染小的优点，避免了竹浆在漂白过程中造成对纤维带来的损伤，且杜绝了因漂白产生的废气、废液对环境的污染，因此，发明方法具有生态环保的特性；
3.本发明方法在生产过程中竹浆未经过漂白，避免了漂白过程中所使用的化学品对人体可能的伤害，以及所制备的竹浆产品中不含有二嗯英和可吸附有机卤化物等致癌物质，保持竹纤维100％的天然本色；
4.本发明以本色竹纤维作为原料生产烟用制品，可以充分的利用资源，其中以本色竹纤维浆全替代木浆用于造纸法烟草薄片生产中，减少了对烟梗资源与木质原料的使用，既可以从容应对当前全国日趋紧张的烟草原料资源，又可以保护森林资源，降低卷烟成本；更重要的是，将本发明成品烟草薄片卷制成卷烟与正常加木浆产品评吸对比，本发明制得的卷烟成品烟气刺激性降低、木质等不良气息明显减轻、烟气烟草本香得以明显提升。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1：
1.本色竹纤维浆的制备：它包括以下步骤：
S1.原料碎解：选取毛竹纤维为原料，将原料干法碎解成长度为2cm的纤维粉；
S2.蒸煮：将纤维粉和蒸煮液按1g:2.5ml的料液比混合均匀后加入蒸煮锅中进行蒸煮处理，第一次加热升温至135℃，保温110min，然后进行小放气15min，二次升温条件为在70min内升温至160℃，保温60min，最后进行大放气，得到高锰酸钾值为6g/L的低硬度竹浆；其中，所述蒸煮液为10％的KOH；
S3.洗涤：包括振动筛粗选、真空洗浆机提取黑液、压力筛细选除去粗大的纤维束及杂质、除渣器除尘和真空洗浆机洗浆，低硬度竹浆经洗涤去除重杂质和渣，得细浆；其中，振动筛进浆浓度为3％，真空洗浆机进浆浓度为1％，出浆浓度为12％，压力筛进浆浓度为3％，除渣器进浆浓度为1％，浓度的调整均采用清水；
S4.干燥：将上述细浆采用幅宽为1760mm的桨板机进行干燥，脱水干燥至成浆水分含量为6％，制得本色竹纤维板；
S5.打浆：将本色竹纤维板在40℃下进行水力碎浆，水力碎浆的时间为10min，得到呈流体状的浆料后用锥形精浆机进行打浆，并控制打浆度为2032°SR、纤维湿重为5g，制得本色竹纤维浆。
2.烟草浆和烟草提取液的制备：按照现场工艺萃取和疏解烟梗，并按照以正常样品比例配制烟浆，比例为烟梗：烟片：烟末＝5:4:1(重量比)，将混合好的烟浆于40℃下用清水进行萃取，收集萃取液浓缩，配制成涂布液，利用高浓磨对烟浆萃取后的剩余物进行打浆，获得烟草浆，测定打浆度为26°SR和纤维湿重为4.5g。
3.烟草薄片的制备：按比例将上述本色竹纤维浆和烟草浆混合，其中本色竹纤维浆占浆料总重量的20％。，然后抄造成型为基片，将上述涂布液按涂布率35％进行涂布于基片上，片基经过分切，烘干后，即制成添加竹纤维的烟草薄片。
实施例2：
1.本色竹纤维浆的制备：它包括以下步骤：
S1.原料碎解：选取黄竹纤维为原料，将原料干法碎解成长度为4cm的纤维粉；
S2.蒸煮：将纤维粉和蒸煮液按1g:4ml的料液比混合均匀后加入蒸煮锅中进行蒸煮处理，第一次加热升温至150℃，保温140min，然后进行小放气25min，二次升温条件为在90min内升温至175℃，保温80min，最后进行大放气，得到高锰酸钾值为6g/L的低硬度竹浆；其中，所述蒸煮液为17％的KOH；
S3.洗涤：包括振动筛粗选、真空洗浆机提取黑液、压力筛细选除去粗大的纤维束及杂质、除渣器除尘和真空洗浆机洗浆，低硬度竹浆经洗涤去除重杂质和渣，得细浆；其中，振动筛进浆浓度为5％，真空洗浆机进浆浓度为2％，出浆浓度为15％，压力筛进浆浓度为5％，除渣器进浆浓度为2％，浓度的调整均采用清水；
S4.干燥：将上述细浆采用幅宽为1760mm的桨板机进行干燥，脱水干燥至成浆水分含量为10％，制得本色竹纤维板；
S5.打浆：将本色竹纤维板在60℃下进行水力碎浆，水力碎浆的时间为20min，得到呈流体状的浆料后用锥形精浆机进行打浆，并控制打浆度为32°SR、纤维湿重为8g，制得本色竹纤维浆。
2.烟草浆和烟草提取液的制备：按照现场工艺萃取和疏解烟梗，并按照以正常样品比例配制烟浆，比例为烟梗：烟片：烟末＝5:4:1(重量比)，将混合好的烟浆于50℃下用清水进行萃取，收集萃取液浓缩，配制成涂布液，利用高浓磨对烟浆萃取后的剩余物进行打浆，获得烟草浆，测定打浆度为28°SR和纤维湿重为3.6g。
3.烟草薄片的制备：按比例将上述本色竹纤维浆和烟草浆混合，其中本色竹纤维浆占浆料总重量的22％。，然后抄造成型为基片，将上述涂布液按涂布率35％进行涂布于基片上，片基经过分切，烘干后，即制成添加竹纤维的烟草薄片。
实施例3：
1.本色竹纤维浆的制备：它包括以下步骤：
S1.原料碎解：选取慈竹纤维为原料，将原料干法碎解成长度为3cm的纤维粉；
S2.蒸煮：将纤维粉和蒸煮液按1g:3ml的料液比混合均匀后加入蒸煮锅中进行蒸煮处理，第一次加热升温至140℃，保温125min，然后进行小放气18min，二次升温条件为在80min内升温至168℃，保温70min，最后进行大放气，得到高锰酸钾值为6g/L的低硬度竹浆；其中，所述蒸煮液为12％的KOH；
S3.洗涤：包括振动筛粗选、真空洗浆机提取黑液、压力筛细选除去粗大的纤维束及杂质、除渣器除尘和真空洗浆机洗浆，低硬度竹浆经洗涤去除重杂质和渣，得细浆；其中，振动筛进浆浓度为4％，真空洗浆机进浆浓度为1.4％，出浆浓度为13％，压力筛进浆浓度为3.5％，除渣器进浆浓度为1.4％，浓度的调整均采用清水；
S4.干燥：将上述细浆采用幅宽为1760mm的桨板机进行干燥，脱水干燥至成浆水分含量为7％，制得本色竹纤维板；
S5.打浆：将本色竹纤维板在48℃下进行水力碎浆，水力碎浆的时间为12min，得到呈流体状的浆料后用锥形精浆机进行打浆，并控制打浆度为25°SR、纤维湿重为6g，制得本色竹纤维浆。
2.烟草浆和烟草提取液的制备：按照现场工艺萃取和疏解烟梗，并按照以正常样品比例配制烟浆，比例为烟梗：烟片：烟末＝5:4:1(重量比)，将混合好的烟浆于60℃下用清水进行萃取，收集萃取液浓缩，配制成涂布液，利用高浓磨对烟浆萃取后的剩余物进行打浆，获得烟草浆，测定打浆度为32°SR和纤维湿重为3.2g。
3.烟草薄片的制备：按比例将上述本色竹纤维浆和烟草浆混合，其中本色竹纤维浆占浆料总重量的18％。，然后抄造成型为基片，将上述涂布液按涂布率35％进行涂布于基片上，片基经过分切，烘干后，即制成添加竹纤维的烟草薄片。
实施例4：
1.本色竹纤维浆的制备：它包括以下步骤：
S1.原料碎解：选取水竹、白夹竹和西风竹纤维为原料，将原料干法碎解成长度为2cm的纤维粉；
S2.蒸煮：将纤维粉和蒸煮液按1g:3.5ml的料液比混合均匀后加入蒸煮锅中进行蒸煮处理，第一次加热升温至145℃，保温130min，然后进行小放气22min，二次升温条件为在85min内升温至172℃，保温76min，最后进行大放气，得到高锰酸钾值为6g/L的低硬度竹浆；其中，所述蒸煮液为15％的KOH；
S3.洗涤：包括振动筛粗选、真空洗浆机提取黑液、压力筛细选除去粗大的纤维束及杂质、除渣器除尘和真空洗浆机洗浆，低硬度竹浆经洗涤去除重杂质和渣，得细浆；其中，振动筛进浆浓度为4.5％，真空洗浆机进浆浓度为1.8％，出浆浓度为14.5％，压力筛进浆浓度为4.2％，除渣器进浆浓度为1.8％，浓度的调整均采用清水；
S4.干燥：将上述细浆采用幅宽为1760mm的桨板机进行干燥，脱水干燥至成浆水分含量为8％，制得本色竹纤维板；
S5.打浆：将本色竹纤维板在52℃下进行水力碎浆，水力碎浆的时间为18min，得到呈流体状的浆料后用锥形精浆机进行打浆，并控制打浆度为28°SR、纤维湿重为7g，制得本色竹纤维浆。
2.烟草浆和烟草提取液的制备：按照现场工艺萃取和疏解烟梗，并按照以正常样品比例配制烟浆，比例为烟梗：烟片：烟末＝5:4:1(重量比)，将混合好的烟浆于40℃下用清水进行萃取，收集萃取液浓缩，配制成涂布液，利用高浓磨对烟浆萃取后的剩余物进行打浆，获得烟草浆，测定打浆度为34°SR和纤维湿重为4.2g。
3.烟草薄片的制备：按比例将上述本色竹纤维浆和烟草浆混合，其中本色竹纤维浆占浆料总重量的15％。，然后抄造成型为基片，将上述涂布液按涂布率35％进行涂布于基片上，片基经过分切，烘干后，即制成添加竹纤维的烟草薄片。
实施例5：
将上述制备的添加竹纤维的烟草薄片按10％的比例添加到成品烟丝中，制备成相应的卷烟。
以下通过试验说明本发明的有益效果：
1.纸张物理性能测试：将实施例1-4制备的不同添加比例的添加竹纤维的烟草薄片，公开号CN102488316A的方法制备的龙须草烟草薄片、正常添加18％木浆的烟草薄片以及不添加任何外纤的烟草薄片进行纸张抗拉强度对比及评吸对照，试验结果如表1所示：
表1：不同原料比例纸张物理性能测试数据
由表1可知：添加本色竹纤维浆后，产品的耐加工性没有明显优劣。
2.评吸试验：试验结果如表2所示：
表2：评吸结果试验
由表2可知：添加本色竹纤维浆的卷烟其感官评吸显著优于添加木浆薄片卷烟和全烟草薄片卷烟，评吸者认为本发明卷烟成品烟气刺激性降低、木质等不良气息明显减轻、烟气烟草本香明显提升。
Claims (2)
1.一种本色竹纤维浆，打浆度为20～32°SR、纤维湿重为5～8g；制备所述的本色竹纤维浆的方法，它包括原料碎解、蒸煮、洗涤、干燥和打浆，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1. 原料碎解：选取竹类纤维为原料，将原料干法碎解成长度为2～4cm的纤维粉；所述竹类纤维原料为毛竹、黄竹、慈竹、水竹、白夹竹、西风竹中的一种或多种的组合；
S2. 蒸煮：将纤维粉和蒸煮液按1g:2.5～4ml的料液比混合均匀后进行蒸煮处理，控制温度在130～175℃，得到高锰酸钾值为6～8g/L的低硬度竹浆；其中，所述蒸煮液为10～17%的KOH；所述蒸煮采用分阶段升温的加热方式，具体方法为：将纤维粉和蒸煮液加入蒸煮锅中，第一次加热升温至135～150℃，保温110～140min，然后进行小放气15～25min，二次升温条件为在70～90min内升温至160～175℃，保温60～80min，最后进行大放气；
S3. 洗涤：包括振动筛粗选、真空洗浆机提取黑液、压力筛细选、除渣器除尘和真空洗浆机洗浆，低硬度竹浆经洗涤去除重杂质和渣，得细浆；其中，振动筛进浆浓度为3～5%，真空洗浆机进浆浓度为1～2%，出浆浓度为12～15%，压力筛进浆浓度为3～5%，除渣器进浆浓度为1～2%；
S4. 干燥：将上述细浆脱水干燥至成浆水分含量为6～10%，制得本色竹纤维板；
S5. 打浆：将本色竹纤维板在40～60℃下进行水力碎浆，所述水力碎浆的时间为10～20min，打浆所用仪器为锥形精浆机，得到呈流体状的浆料后进行打浆，并控制打浆度为20～32°SR、纤维湿重为5～8g，制得本色竹纤维浆。
2.如权利要求1所述的本色竹纤维浆的用途，其特征在于，所述本色竹纤维浆用作烟草添加剂；所述烟草添加剂用于制备卷烟或烟草薄片。
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