CN104872810A - 一种改性烟梗纤维的制备方法及应用 - Google Patents

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    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/14—Forming reconstituted tobacco products, e.g. wrapper materials, sheets, imitation leaves, rods, cakes; Forms of such products

Abstract

本发明公开了一种改性烟梗纤维的制备方法及应用，改性烟梗纤维的制备方法是将烟梗在含有丁烷四羧酸、柠檬酸或聚马来酸的水溶液中浸泡过后，通过盘磨机磨制成烟梗纤维，所得烟梗纤维采用高温热蒸汽处理后，即得改性烟梗纤维；制得的烟梗纤维强度较优、亲水性好，将其替换原用的外加植物纤维用于稠浆法制备再造烟叶，制备的成品再造烟叶抗张强度合格，吸味得到改善。

Description

一种改性烟梗纤维的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种改性烟梗纤维的制备方法及应用，属于卷烟制造领域。
背景技术
烟叶由叶片和烟梗组成，烟梗即烟叶的叶脉。在卷烟生产中主要是使用叶片，烟梗的处理主要有以下途径：少量的烟梗经过切丝后可与叶片一起进入卷烟叶组配方，少量的可用于制造再造烟叶，而大部分作为废弃物焚烧或掩埋。
为了烟叶的资源化利用，目前对于烟梗的利用研究比较多。中国专利201210062185.X公开了一种烟梗制再造烟叶纸基的制备方法，以烟梗为原料采用造纸法制备，烟梗经过浸渍处理后三级萃取其中的可溶物，浓缩后再涂布至纸基上；萃取后的烟梗二段磨浆处理，磨浆浓度都为20％(水分含量80％)；磨浆后再进行打浆处理；抄片和干燥即得所述烟梗制再造烟叶纸基。中国专利200810236406.4公开了一种利用烟梗生产卷烟烟丝的方法，包括以下步骤：烟梗浸泡，湿烟梗用分丝机磋磨成丝后再打撒(因为结团)，滤液收集浓缩，回喷至梗丝，热风干燥。其中热水浸泡料液比为1∶4～5(水分含量80-83.3％)；湿梗丝的水分为70％～75％，该技术方案对烟梗具体的成丝过程描述比较模糊，对分丝机结构和运行参数都不确定，并且需要采用大量浸泡液，浓缩回喷过程复杂，能耗高，应用前景黯淡。中国专利200810233445.9公开了一种丝状烟梗制品的制备方法，该方法包括：将烟梗进行预处理；初步解纤，使其含水率达到30％～60％；将初步解纤后的烟梗搓成宽度为1.2mm～2.0mm，长度为2.0mm～30.0mm的梗丝；干燥后按工艺加香。该梗丝可与烟丝直接混合后卷制，改善了梗丝的卷接性能。
在现有的稠浆法再造烟叶生产中，烟叶原料被磨成不大于250微米的粉末，一般需要添加部分植物纤维以增强再造烟叶的抗张强度，如木浆纤维、草浆纤维、麻浆纤维和蔗浆纤维等，这些纤维亲水性好、强度达到要求，但是这些纤维燃烧后的产物刺激性较大，抽吸后余味不好，对卷烟吸味不利。
发明内容
针对现有技术的稠浆法再造烟叶生产中添加的植物纤维材料存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种强度优良，亲水性好的改性烟梗纤维材料，用其替换现有纤维用于稠浆法制备再造烟叶，能获得同样满意的抗张强度。
本发明的另一个目的是在于提供所述改性烟梗纤维在稠浆法制备再造烟叶中的应用，改性烟梗纤维不但亲水性好、强度较优完全可以替换现有植物纤维使用，获得抗张强度优异的再造烟叶，并且能克服现有植物纤维燃烧后的产物刺激性较大，抽吸后余味不好，对卷烟吸味不利的缺点。
本发明提供了一种改性烟梗纤维的制备方法，该制备方法是将烟梗在含有改性剂的水溶液中浸泡过后，通过盘磨机磨制成烟梗纤维，所得烟梗纤维采用120～200℃高温热蒸汽处理，即得改性烟梗纤维；所述的改性剂为丁烷四羧酸、柠檬酸和聚马来酸中的至少一种。
本发明的制备改性烟梗纤维的方法还包括以下优选方案：
优选的方案中含有改性剂的水溶液中改性剂的质量百分比浓度为5～15％。
优选的方案中烟梗在温度为45～80℃的含有改性剂的水溶液中浸泡。
较优选的方案中烟梗在含有改性剂的水溶液中浸泡直到烟梗水分含量达到40～60％。
优选的方案中改性烟梗纤维平均长度为0.5～5毫米；最优选为1～3毫米。
优选的方案中所得烟梗纤维采用130～180℃高温热蒸汽处理。
较优选的方案中高温热蒸汽处理的时间为5～30分钟。
优选的方案中改性剂在烟梗纤维中的重量比例为1～15％。
本发明的盘磨机为常规的仪器。采用的磨制方法为常规的磨制方法。
本发明还提供了一种所述的制备方法制得的改性烟梗纤维在再造烟叶中的应用，该应用方法是将改性烟梗纤维作为纤维材料添加应用于稠浆法制备再造烟叶。
优选的应用方法中改性烟梗纤维在成品再造烟叶中的质量含量为5～30％。最优选为10～20％。
本发明的丁烷四羧酸、柠檬酸和聚马来酸都为常规的市售试剂。
相对现有技术，本发明的有益效果：
现有技术中的稠浆法制备再造烟叶过程中都加入外加纤维，用以增加再造烟叶的抗张强度，要求外加纤维具有较好的亲水性和较优异的强度。而普通方法得到的烟梗纤维，与现有技术中常用于稠浆法制备再造烟叶的木浆纤维和蔗浆纤维等相比，其强度差，亲水性差，不能完全满足稠浆法再造烟叶生产要求。并且现有技术中的植物纤维存在燃烧产物刺激性较大，抽吸后余味不好，对卷烟吸味不利的缺陷，得不到很好的解决。
本发明的技术方案选用烟梗作为原料，意图用烟梗纤维替换现有植物纤维用于稠浆法再造烟叶工艺，基于烟梗纤维与烟叶纤维性质相似或相同，以克服现有植物纤维影响再造烟叶对吸味有影响的缺陷。但是烟梗纤维强度不够，亲水性相对较差，无法满足。本发明巧妙地将纺织界用来增强织物的抗皱性能的一类多元酸物质在高温条件下对烟梗纤维进行化学改性，很好的改变了烟梗纤维的强度及亲水性能，实现了烟梗纤维在再造烟叶中的应用。
本发明的烟梗纤维原料来源广、制备工艺简单，实现了废物的资源化利用；本发明的烟梗纤维与现有的植物纤维相比，添加烟梗纤维的稠浆法制备的成品再造烟叶吸味得到明显改善，抗张强度得到提升。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明权利要求的保护范围。
以下实施例制得的再造烟叶产品的质量以再造烟叶生产标准来考察：纵向抗张强度大于2.1N/mm2，横向抗张强度大于1.0N/mm2。
再造烟叶的感官品质依据卷烟行业的打分评价标准来考察。
实施例1
在一定容器中加入10千克60℃热水，然后加入柠檬酸1千克，搅拌至完全溶解；把5千克烟梗加入容器中，浸渍，使其含水量达到50.6％；再采用常规高浓盘磨机磨制烟梗，得到平均长度约为1.2毫米梗丝。把梗丝放入另一密闭容器中，通入140℃的高温蒸汽，处理20分钟即成。
用改性烟梗纤维通过制备稠浆法再造烟叶：在一定容量调制罐中加入190千克水，然后加入上述烟梗纤维，搅拌均匀；按照普通生产需求，加入等量的胶粘剂和保润剂，充分搅拌。把上述物质与烟叶粉末混合，使得成品再造烟叶中纤维重量百分比为10％，在设备上成型干燥，控制再造烟叶特性为：厚度0.14毫米，水分含量12.5％，再造烟叶即成。
把上述方法制备的再造烟叶切丝，按常规生产方法卷接烟支。测定再造烟叶纵向抗张强度为2.97N/mm2，横向抗张强度为1.83N/mm2，再造烟叶吸味得分增加2.1％(注：在烟草行业，不同档次的卷烟吸味得分变化率不大，此与打分标准有关)。
实施例2
在一定容器中加入10千克55℃热水，然后加入聚马来酸0.8千克，搅拌至完全溶解；把5千克烟梗加入容器中，浸渍，使其含水量达到48.3％；在采用常规高浓盘磨机磨制烟梗，得到平均长度约为1.3毫米梗丝。把梗丝放入另一密闭容器中，通入150℃的蒸汽，处理15分钟即成。
用改性烟梗纤维通过稠浆法制备再造烟叶：在一定容量调制罐中加入190千克水，然后加入上述烟梗纤维，搅拌均匀；按照普通生产需求，加入等量的胶粘剂和保润剂，充分搅拌。把上述物质与烟叶粉末混合，使得成品再造烟叶中纤维重量百分比为15％，在设备上成型干燥，控制再造烟叶特性为：厚度0.14毫米，水分含量12.5％，再造烟叶即成。
把上述方法制备的再造烟叶切丝，按常规生产方法卷接烟支。测定再造烟叶纵向抗张强度为3.09N/mm2，横向抗张强度为1.91N/mm2，再造烟叶吸味得分增加1.7％(注：在烟草行业，不同档次的卷烟吸味得分变化率不大，此与打分标准有关)。
实施例3
在一定容器中加入10千克70℃热水，然后加入丁烷四羧酸0.4千克、聚马来酸0.5千克，搅拌至完全溶解；把5千克烟梗加入容器中，浸渍，使其含水量达到51.2％；再采用常规高浓盘磨机磨制烟梗，得到平均长度约为1.5毫米梗丝。把梗丝放入另一密闭容器中，通入160℃的蒸汽，处理10分钟即成。
用改性烟梗纤维通过稠浆法制备再造烟叶：在一定容量调制罐中加入190千克水，然后加入上述烟梗纤维，搅拌均匀；按照普通生产需求，加入等量的胶粘剂和保润剂，充分搅拌。把上述物质与烟叶粉末混合，使得成品再造烟叶中纤维重量百分比为20％，在设备上成型干燥，控制再造烟叶特性为：厚度0.14毫米，水分含量12.5％，再造烟叶即成。
把上述方法制备的再造烟叶切丝，按常规生产方法卷接烟支。测定再造烟叶纵向抗张强度为3.33N/mm2，横向抗张强度为1.89N/mm2，再造烟叶吸味得分增加2.3％(注：在烟草行业，不同档次的卷烟吸味得分变化率不大，此与打分标准有关)。
对比实施例1
在一定容器中加入10千克70℃热水，把5千克烟梗加入容器中，浸渍，使其含水量达到48.6％；采用常规高浓盘磨机磨制烟梗，得到平均长度约为1.6毫米梗丝。把梗丝放入另一密闭容器中，通入160℃的蒸汽，处理20分钟即成。
用普通烟梗纤维通过稠浆法制备再造烟叶：在一定容量调制罐中加入190千克水，然后加入上述烟梗纤维，搅拌均匀；按照普通生产需求，加入等量的胶粘剂和保润剂，充分搅拌。把上述物质与烟叶粉末混合，使得成品再造烟叶中纤维重量百分比为20％，在设备上成型干燥，控制再造烟叶特性为：厚度0.14毫米，水分含量12.5％，再造烟叶即成。
把上述方法制备的再造烟叶切丝，按常规生产方法卷接烟支。测定再造烟叶纵向抗张强度为1.56N/mm2，横向抗张强度为0.86N/mm2，再造烟叶吸味得分增加1.6％(注：在烟草行业，不同档次的卷烟吸味得分变化率不大，此与打分标准有关)。此再造烟叶抗张强度不合格。

Claims (10)

1.一种改性烟梗纤维的制备方法，其特征在于，将烟梗在含有改性剂的水溶液中浸泡过后，通过盘磨机磨制成烟梗纤维，所得烟梗纤维采用120～200℃高温热蒸汽处理，即得改性烟梗纤维；所述的改性剂为丁烷四羧酸、柠檬酸和聚马来酸中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的含有改性剂的水溶液中改性剂的质量百分比浓度为5～15％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，烟梗在温度为45～80℃的含有改性剂的水溶液中浸泡。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，烟梗在含有改性剂的水溶液中浸泡直到烟梗水分含量达到40～60％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的改性烟梗纤维平均长度为0.5～5毫米。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所得烟梗纤维采用130～180℃高温热蒸汽处理。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，高温热蒸汽处理的时间为5～30分钟。
8.权利要求1～7任一项所述的制备方法制得的改性烟梗纤维在再造烟叶中的应用，其特征在于，作为纤维材料添加应用于稠浆法制备再造烟叶。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，改性烟梗纤维在成品再造烟叶中的质量含量为5～30％。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，改性烟梗纤维在成品再造烟叶中的质量含量为10～20％。
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