CN105011346B - 一种再造烟草薄片丝的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种再造烟草薄片丝的制备方法，包括以下步骤：a)将烟草废弃物、粘合剂粉末按照质量比为100‑5:1混合均匀，得到烟末混合物；b)按照烟草废弃物与保润剂的质量比为100:10‑1将保润剂溶于水后喷洒在上述烟末混合物中，搅拌均匀形成半湿润粉末混合物；c)将上述半湿润粉末混合物加入单螺杆挤压机或双螺杆挤压机中，通过口模上的扁平孔挤出成型得到细长条状薄片丝；d)切断细长条状薄片丝，烘干，即得到所需再造烟草薄片丝。本发明的制备方法简单，对设备、场地要求低得多，不会产生额外的生产污染，同时该薄片丝具有一定卷曲度，填充性较好，使用该薄片丝制备的卷烟焦油量更低。

Description

一种再造烟草薄片丝的制备方法

技术领域

本发明属于卷烟生产技术领域，具体涉及一种再造烟草薄片丝的制备方法。

背景技术

烟草薄片又称再造烟叶、重组烟叶或者均质烟叶。主要由烟末碎片、烟梗或者低次烟叶，外加植物纤维、胶黏剂和其它添加剂组成。再造烟叶作为烟制品原料已广泛用作卷烟制品。利用烟草低次原料制备薄片具有成本低、填充性好、并能减少烟气中焦油等特点。其制备方法主要有造纸法、稠浆法和辊压法三种。其中，辊压法中需要使用挤兑压力辊，制备产品为纸片状，纸片状再进行切丝，由产品于脆性大，成丝率低，因此利用率很低；辊压法制备产品切丝后基本没有卷曲度，填充度较低，后续改进的在线起皱工艺很复杂难以控制，导致产品性能不稳。因此，辊压法工艺相对落后以及产品质量方面的诸多原因，已基本被逐渐淘汰，稠浆法也因种种原因，也基本被淘汰。目前广泛应用造纸法技术生产再造烟叶基片，再由烟叶基片生产烟叶薄片。造纸法，是将烟叶粉末、烟梗或者低次烟叶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，烘干后为再造烟叶基片。但造纸法存在生产工艺复杂，能耗高，得率低，薄片质量差且难以控制等突出问题，同时设备投资大，消耗大量宝贵的水资源，废水产生量大且难以有效处理。

发明内容

针对现有烟草薄片生产技术中生产工艺复杂、能耗高、污染大、设备场地投资大以及所生产薄片卷曲度不够、填充性能差等缺陷，本发明提供一种全新的生产工艺简单，所需投资小，能耗低，污染少，卷曲度高、填充性能好，能降低卷烟焦油量的再造烟草薄片丝的制备方法。

本发明的技术方案在于提供一种再造烟草薄片丝的制备方法，包括以下步骤：a)将烟草废弃物粉末、粘合剂粉末按照质量比为100-5:1混合均匀，得到烟末混合物；b)按照烟草废弃物与保润剂的质量比为100:10-1将保润剂溶于水后喷洒在上述烟末混合物中，搅拌均匀形成半湿润粉末混合物；c)将上述半湿润粉末混合物加入单螺杆挤压机或双螺杆挤压机中，通过口模上的扁平孔挤出成型得到细长条状薄片丝；d)切断细长条状薄片丝，烘干，即得到所需再造烟草薄片丝；

所述烟草废弃物是指烟末碎片、烟梗或低次烟叶，其粒径为40-150目；

扁平孔的长径为0.3mm-1.5mm，短径为0.05-0.2mm；

所述的半湿润粉末混合物中，水分含量为10-50％；

所述扁平孔数量优选为5-20个；

挤压时使用的螺杆的长径比为10-20，螺旋升角10-25°，压缩比2-8。

所述的烟草废弃物与粘合剂的质量比优选为50-10:1。

所述扁平孔数量优选为10-15个。

通过对扁平孔数量的限定，可以进一步避免挤压过程中物料的堵塞和糊化。

所述的扁平孔孔径的厚度为0.05-0.2mm，宽度为0.3-1.5mm。

所述烟草废弃物的粒径优选为60-120目。

所述的半湿润粉末混合物中，水分含量优选为15-30％。

所述细长条状薄片丝切断后的厚度优选为0.1-0.4mm，长度优选为10-30mm，宽度优选为0.5-2mm。

所述烘干优选为在功率为2-6kW的微波下烘干60-180s，自然冷却后再平衡水分至6-10％。所述挤压温度优选为100-180℃。

本发明的口模为不锈钢多孔芯。

通过扁平孔后得到的再造烟草薄片丝的宽度、厚度与烟丝尺寸接近。

烟草废弃物进一步优选包括植物短纤维、矿物纤维中的一种或几种。

所述保润剂为甘油、丙二醇、麦芽低聚糖醇、木糖醇中的一种或者几种。

所述粘合剂为淀粉、壳聚糖、海藻酸钠、环糊精、阿拉伯胶、明胶、聚乙烯热熔胶、环氧树脂、聚氨酯、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或者几种。

口模上具有扁平孔。

与现有技术相比，本发明的最大的优点是：

本发明针对现有烟草薄片生产技术存在的诸多问题，采用一种全新的生产工艺生产烟草薄片丝，本发明的生产工艺远不如现有工艺复杂，且投资少，所使用的烟草原料利用率高，生产过程中水的用量低得多，生产过程基本无污染，烟草原料得到了最大程度的利用，同时产品易于存贮。且本发明制备得到的再造烟草薄片具有一定卷曲度，结构更加疏松，填充性能更好，用于卷烟后产生的焦油量更少。

挤压机在现有技术中一般用于塑料、金属的造粒以及管材、板材、线材等加工，也可用于生产膨化、组织化或不膨化的食品加工。本发明的发明人首次将挤压机用于制备再造烟草薄片丝；但还是出乎发明人意料之外的是，在研究过程中发明人发现，使用挤压机与烟草薄片烟丝制备工艺的结合，竟出现物料严重堵塞并糊化、挤出物容易松散、薄片样过干过脆，容易破碎、挤出物燃烧性差等一系列的难题，根本无法制备得到我们所需要的产品。研发之前，发明人也不知到底是何因素导致以上情况的出现，如何有效避免。经过本发明的发明人反复的研究，长时间的探索，终于发现通过对口模的结构，扁平孔的长径、短径以及螺杆的长径比、螺旋升角、压缩比、挤压物料的粒径、含水量、原料与粘合剂及保润剂的配比进行协同配合控制，严格控制各个参数，可有效实现本发明的技术要求，从而最终实现了本发明的效果。得到了卷曲度高、填充性能好，能降低卷烟焦油量的再造烟草薄片丝。通过使用本发明的制备方法，省略了后续切丝的步骤，得到的产品自然卷曲，成丝率高，利用率高。

本发明相对现有的辊压法，操作更为简单，获得的产品的卷曲度、成丝率以及填充率更高。而相对现有技术中通用的造纸法，工艺更简单、投资少，制备过程中所需要的水少，生产过程基本无污染，且本发明的方法所得到的薄片丝的质量高。相对现有技术，本发明具有非常大的综合优势，适合工业化应用。

本发明的制备方法简单，易于控制，产品稳定性好。

附图说明

图1为本发明所使用的口模的一例。

1、口模 2、扁平孔

具体实施方式

以下实施例旨在说明本发明内容，而不是对本发明保护范围的进一步限定。

实施例1

将100份40-80目的烟末碎片粉末、3份阿拉伯胶搅拌混合均匀；2份丙二醇溶于15份水中并喷洒于上述含有阿拉伯胶的烟末碎片粉末中，搅拌均匀形成半湿润粉末混合物；将润湿物料加入螺杆长径比为12，螺旋升角为13°，压缩比为4的双螺杆挤压机中，通过口模上的12个0.2mm*1mm的扁平孔挤出成型，并采用自动切断机将其分切为10-30mm长的短丝，将其微波烘干后平衡水分含量至8％即可得到薄片样A。

实施例2

将100份60-100目的烟末碎片粉末、5份聚乙烯热熔胶粉末搅拌混合均匀；3份木糖醇溶于20份水中并喷洒于上述含有聚乙烯热熔胶的烟末碎片粉末中，搅拌均匀形成半湿润粉末混合物；将润湿物料加入螺杆长径比为15，螺旋升角为11°，压缩比为2.5的双螺杆挤压机中，控制挤压腔中温度约为120℃使热熔胶融化并与粉末粘合，通过口模上的10个0.2mm*1mm的扁平孔挤出成型，并采用自动切断机将其分切为10-30mm长的短丝，将其微波烘干后平衡水分含量至6％即可得到薄片样B。

实施例3

将80份100-140目的烟末碎片粉末、20份甘蔗渣粉末、5份淀粉、5份海藻酸钠搅拌混合均匀；3份麦芽低聚糖醇溶于20份水中并喷洒于上述含有混合物粉末中，搅拌均匀形成半湿润粉末混合物；将润湿物料加入螺杆长径比为18，螺旋升角为20°，压缩比为6的双螺杆挤压机中，通过口模上的15个0.15mm*1.5mm的扁平小孔挤出成型，并采用自动切断机将其分切为10-30mm长的短丝，将其微波烘干后平衡水分含量至8％即可得到薄片样C。

对比例1

将200份60-100目的烟末碎片粉末、1份阿拉伯胶搅拌混合均匀；3份丙二醇溶于20份水中并喷洒于上述含有阿拉伯胶的烟末碎片粉末中，搅拌均匀形成半湿润粉末混合物；将润湿物料加入螺杆长径比为18，螺旋升角为20°，压缩比为6的双螺杆挤压机中，通过口模上的3个0.1mm*0.5mm的扁平孔挤出成型，结果挤压腔内压力过大、温度过高使得物料严重糊化，物料很难挤出成型，不适合制备所需烟草薄片。

对比例2

将100份10-20目的烟末碎片粉末、3份阿拉伯胶搅拌混合均匀；3份丙二醇溶于20份水中并喷洒于上述含有阿拉伯胶的烟末碎片粉末中，搅拌均匀形成半湿润粉末混合物；将润湿物料加入螺杆长径比为15，螺旋升角为11°，压缩比为2.5的双螺杆挤压机中，通过口模上的12个0.2mm*1mm的扁平孔挤出成型，挤出物容易松散再粉碎，不适合作为烟草薄片丝使用。

对比例3

将100份100-140目的烟末碎片粉末、10份阿拉伯胶搅拌混合均匀；25份水喷洒于上述含有阿拉伯胶的烟末碎片粉末中，搅拌均匀形成半湿润粉末混合物；将润湿物料加入双螺杆挤压机中，通过口模上的12个0.2mm*1mm的扁平孔挤出成型，并采用自动切断机将其分切为10-30mm长的短丝，将其微波烘干后得到薄片样过干过脆，容易破碎，不便运输并使用。

对比例4

将100份烟末碎片粉末、20份聚乙烯热熔胶粉末搅拌混合均匀；3份木糖醇溶于20份水中并喷洒于上述含有聚乙烯热熔胶的烟末碎片粉末中，搅拌均匀形成半湿润粉末混合物；将润湿物料加入螺杆长径比为12，螺旋升角为13°，压缩比为4的双螺杆挤压机中，控制挤压腔中温度约为120℃使热熔胶融化并与粉末粘合，通过口模上的10个0.2mm*1mm的扁平孔挤出成型，挤出成型时发现容易堵料，挤出物过于密实，燃烧性很差，难于作为烟草薄片丝应用于烟草中。

对比例5

将100份烟末碎片粉末、3份阿拉伯胶搅拌混合均匀；2份丙二醇溶于15份水中并喷洒于上述含有阿拉伯胶的烟末碎片粉末中，搅拌均匀形成半湿润粉末混合物；将润湿物料加入长径比为30，螺旋升角15°，压缩比3.2的单螺杆挤压机中，通过口模上的12个0.2mm*1mm的扁平孔挤出成型，挤出时物料在挤压机中行程过长导致摩擦加剧内部温度过高，使得物料出现部分糊化。

将上述制备的薄片样品A、B、C及常规稠浆法制备的薄片D及造纸法制备的薄片E分别以5wt％添加到纯烟丝中，以没有添加薄片的纯烟丝为对照，分别卷制卷烟并进行烟气检测，数据见下表：

本发明不仅工艺简单，所需投资小，能耗低，污染少，卷曲度高，从表中可以看出，本发明相对现有的常规稠浆法以及造纸法的降焦效果也较好，填充度有所增加，能够综合改进工艺并提升应用效果。

综合来看，本发明薄片丝的制备方法与现有制备方法相比，具有显著进步和重大社会效应和应用价值。

Claims (13)

1.一种再造烟草薄片丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将烟草废弃物粉末、粘合剂粉末按照质量比为100-5:1混合均匀，得到烟末混合物；b)按照烟草废弃物与保润剂的质量比为100:10-1将保润剂溶于水后喷洒在上述烟末混合物中，搅拌均匀形成半湿润粉末混合物；c)将上述半湿润粉末混合物加入单螺杆挤压机或双螺杆挤压机中，通过所述挤压机口模上的扁平孔挤出成型得到细长条状薄片丝；d)切断细长条状薄片丝，烘干，即得到所需再造烟草薄片丝；

所述烟草废弃物是指烟末碎片、烟梗或低次烟叶，其粒径为40-150目；

扁平孔的长径为0.3mm-1.5mm，短径为0.05-0.2mm；

所述的半湿润粉末混合物中，水分含量为10-50％；

所述扁平孔数量为5-20个；

挤压时使用的螺杆的长径比为10-20，螺旋升角10-25°，压缩比2-8。

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述的烟草废弃物与粘合剂的质量比为50-10:1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述扁平孔数量为10-15个。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烟草废弃物的粒径为60-120目。

5.根据权利要求1或2或4所述的制备方法，其特征在于，所述的半湿润粉末混合物中，水分含量为15-30％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述细长条状薄片丝切断后的厚度为0.1-0.4mm，长度10-30mm，宽度0.5-2mm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烘干为在功率为2-6kW的微波下烘干60-180s，自然冷却后再平衡水分至6-10％。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述挤压温度为100-180℃。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述口模为不锈钢多孔芯。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过扁平孔后得到的再造烟草薄片丝的宽度、厚度与烟丝尺寸接近。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，烟草废弃物进一步包括植物短纤维、矿物纤维中的一种或几种。

12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述保润剂为甘油、丙二醇、麦芽低聚糖醇、木糖醇中的一种或者几种。

13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘合剂为淀粉、壳聚糖、海藻酸钠、环糊精、阿拉伯胶、明胶、聚乙烯热熔胶、环氧树脂、聚氨酯、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或者几种。