CN105077559A - 一种烟草薄片的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烟草薄片的制备方法，通过将乙酸与卷烟生产中的下脚料混合进行反应，使烟草下脚料浆液中的木质素含量大大降低，进而降低了由此浆液制备的烟草薄片的烟气刺呛感，使得烟草薄片添加入卷烟时所带来的不良吸味降低，从而使卷烟中的薄片参配比可以大幅提高，实现降低卷烟成本、并大幅度降低卷烟焦油量的目的。此外，在制备烟草薄片时需添加的木质纤维量降低，进而也降低了生产烟草薄片的成本。

Description

一种烟草薄片的制备方法

技术领域

本发明涉及卷烟生产领域，尤其涉及一种烟草薄片的制备方法。

背景技术

烟草薄片又称重组烟叶、均质烟叶，主要由烟末、碎片、烟梗或低次烟叶加入胶粘剂和其他添加剂等组成；烟草薄片在卷烟生产上的应用，不仅可以把在卷烟中较难应用的烟梗等利用起来，使烟叶原料最大限度地得到利用，达到降低烟叶消耗和卷烟生产成本的目的；同时，可在一定程度上调整和改善卷烟的特性和化学成分，有效降低卷烟焦油量，提高卷烟产品内在质量，具有巨大的社会效益和经济效益。

目前，中国烟草行业较常采用的烟草薄片制造方法为造纸法。虽然与稠浆法和滚压法相比，造纸法的能耗高，产品得率较低，生产成本相对较高，且一次性投资大等。但其具有许多优点：(1)密度小，通常其填充值要高出烟叶10％以上；(2)机械加工性能优于天然烟叶；(3)焦油释放量仅为烟叶的50％左右；(4)可最大限度地按产品要求，有效改善提高自身乃至卷烟的内在品质和质量，并可有效提高低档次烟叶的使用价值；(5)便于运输与贮存。

然而，目前造纸法薄片的制造方法是采用三步逆流提取法，其得到的浆中木质素含量偏高；因此，若在卷烟中添加较多了薄片，则卷烟吸味会具有较强的木质素气息，使得烟气刺呛感增强，影响烟气品质；且该法的浆得率低。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种烟草薄片的制备方法，本发明提供的制备方法得到的浆中木质素含量低，进而使得制备得到的烟草薄片中的木质素含量降低。

本发明提供了一种烟草薄片的制备方法，包括：

1)将乙酸与卷烟生产中的下脚料混合反应，得到浆和蒸煮液；

2)将浆进行处理，得到烟草薄片。

优选的，所述乙酸为60wt％～95wt％的乙酸水溶液。

优选的，所述乙酸水溶液与所述卷烟生产中的下脚料的用量比为(9～18)mL：1g。

优选的，所述卷烟生产中的下脚料为烟末、烟叶碎片、低次烟叶和烟梗中的一种或几种。

优选的，所述步骤1)还包括向混合反应的反应体系中加入催化剂，

所述催化剂为盐酸和硫酸中的一种或两种。

优选的，所述烟梗与所述催化剂的质量比为100：(0.01～2.5)。

优选的，所述混合反应的温度为90℃～130℃。

优选的，所述混合反应的时间为1小时～5小时。

优选的，所述步骤2)具体为：

将浆经洗涤、疏解和筛选得到细浆；

将细浆和木质纤维混合制备成片基；

将片基进行涂布，得到烟草薄片。

优选的，所述细浆与所述木质纤维的质量比为100：(3～6)。

与现有技术相比，本发明提供了一种烟草薄片的制备方法，通过将乙酸与卷烟生产中的下脚料混合进行反应，使烟草下脚料浆液中的木质素含量大大降低，进而降低了由此浆液制备的烟草薄片的烟气刺呛感，使得烟草薄片添加入卷烟时所带来的不良吸味降低，从而使卷烟中的薄片参配比可以大幅提高，实现降低卷烟成本、并大幅度降低卷烟焦油量的目的，实验结果表明，本发明提供的制备方法制备的浆中纤维素与木质素的比例可高至3.61:1；此外，在制备烟草薄片时需添加的纤维素含量降低，进而也降低了生产烟草薄片的成本。

附图说明

图1为本发明所述的制备方法的工艺流程图；

图2为本发明实施例1提供的不同用量的乙酸溶液对于细浆中木质素含量的影响的检测结果；

图3为本发明实施例制备得到的细浆掺杂10wt％的纤维得到的烟草薄片的显微图片；

图4为采用三步逆流法制备得到的将掺杂10wt％的纤维得到的烟草薄片的显微图片；

图5为本发明制备得到的细浆掺杂6wt％的纤维得到的烟草薄片显微图片；

图6为本发明实施例2提供的反应中反应液中催化剂浓度不同对于细浆中木质素含量影响的检测结果；

图7为本发明实施例3提供的不同反应时间对于细浆中木质素含量影响的检测结果；

图8为本发明实施例4提供的不同反应时间对于细浆中木质素含量影响的检测结果。

具体实施方式

本发明提供了一种烟草薄片的制备方法，包括：

1)将乙酸与卷烟生产中的下脚料混合反应，得到浆和蒸煮液；

2)将浆进行处理，得到烟草薄片。

按照本发明，本发明将乙酸与卷烟生产中的下脚料混合反应，得到浆和蒸煮液；其中，所述乙酸优选为60wt％～95wt％的乙酸水溶液，更优选为65～90wt％的乙酸水溶液，最优选为70wt％～80wt％的乙酸水溶液；所述卷烟生产中的下脚料优选为烟末、烟叶碎片、低次烟叶和烟梗中的一种或几种，更优选为烟梗；且为了使混合反应顺利进行，本发明优选还向混合反应的反应液中加入催化剂，所述催化剂优选为盐酸和硫酸中的一种或两种，更优选为盐酸；所述烟梗与所述催化剂的质量比优选为100：(0.01～2.5)，更优选为100：(1.5～2)。

本发明中，将卷烟生产中的下脚料和乙酸混合进行蒸煮反应，所述反应的温度优选为90℃～130℃，更优选为110℃～130℃；所述反应的时间优选为1小时～5小时，更优选为2小时～3小时。

本发明对蒸煮液的处理方式没有特殊要求，本领域公知的处理蒸煮液的方式即可；本发明优选按照以下方法制备：

将蒸煮液浓缩，得到浓缩液；

将浓缩液和水混合沉降，得到滤液和乙酸木素沉淀；

将滤液浓缩，得到涂布液；

其中，浓缩液与水的体积比为1：(6～10)。

本发明还将得到的浆进行处理，得到烟草薄片，本发明对浆制备烟草薄片的过程没有特殊要求，本领域技术人员公知的通过浆制备烟草薄片的方法均可，优选的按照以下方法制备：

将浆经洗涤、疏解和筛选得到细浆；

将细浆和木质纤维混合制备成片基；

将片基进行涂布，得到烟草薄片。

具体的，本发明将得到浆经洗涤、疏解和筛选得到细浆；所述洗涤为用水洗涤至中性；本发明对疏解和筛选没有特殊要求，本领域公知的用于浆疏解和筛选的方式均可。

本发明还将得到的细浆与木质纤维混合制备成片基；其中，所述细浆与所述木质纤维的质量比为100：(3～6)，更优选为100：(4～5)；具体的，本发明将细浆与木质素混合打浆，然后将打好的浆制备成片基；其中，本发明对打浆的方式没有特殊要求，本领域公知的打浆方式均可，优选采用PFI磨打浆；所述片基优选为60～80g/m²的片基。

本发明还将得到的片基进行涂布，得到烟草薄片；本发明对涂布液没有特殊要求，本领域公知的用于涂布片基的涂布液均可；本发明优选采用将本发明所述的蒸煮废液处理后得到的浓缩液涂布；或者采用本发明所述的浓缩液与氨基酸和水溶性糖进行美拉德反应后的溶液涂布；所述氨基酸优选为天冬氨酸和苯丙氨酸，天冬氨酸与苯丙氨酸的质量比优选为2:1；所述水溶性糖优选为果糖和葡糖糖的质量比优选为1:1；所述氨基酸与水溶性糖的质量比优选为1:6。

具体的，本发明所述的制备方法的工艺流程见图1，图1为本发明所述的制备方法的工艺流程图。

本发明提供了一种烟草薄片的制备方法，通过将乙酸与卷烟生产中的下脚料混合进行反应，使烟草下脚料浆液中的木质素含量大大降低，进而降低了此浆液制备的烟草薄片的烟气刺呛感，使得烟草薄片添加入卷烟时所带来的不良吸味降低，从而使卷烟中的薄片参配比可以大幅提高，实现卷烟成本、并大幅度降低卷烟焦油量以及有害物质释放量的目的。此外，在制备烟草薄片时需添加的纤维素含量较低，进而也降低了生产烟草薄片的成本。

下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

烟梗样品经盘磨后烘干至固含90±1％，取烘干后的烟梗粉末10g，分别加入90mL、120mL、150mL、180mL95wt％的乙酸溶液并加入0.1wt％HCl作为催化剂，在110℃条件下反应2h，待反应结束后，分离浆和蒸煮液。

将浆先用36％乙酸溶液洗涤1～2次，再用水洗涤至中性，疏解，筛选，得到细浆，将细浆烘干，得到烘干的细浆；

对烘干的细浆按照GB/T10337-2008(造纸原料和纸浆中酸溶木素的测定)和GB/T747-2003(纸浆酸不溶木素的测定)进行木质素含量测定，结果见图2，图2为本发明实施例1提供的不同用量的乙酸溶液对于细浆中木质素含量的影响的检测结果；从图2可以看出，烟梗与乙酸溶液的用量比从9mL:1g到18mL:1g的范围内，细浆中的总木质素含量从9.04％降至7.82％，总木质素含量降低1.22％；且当烟梗与乙酸溶液的用量比为15mL:1g时，降解效果相比于液固比为9:1时木质素含量已降低了1％左右，继续增大反应的液固比对脱木质素的效果影响不明显。

将乙酸溶液为150mL时得到的细浆5g与木素纤维0.3g混合打浆，然后采用抄纸机制成80g/m²的片基，以蒸煮液的浓缩液涂布片基，得到烟草薄片。

对本发明实施例1制备的烟草薄片进行观察，结果见图3，图3为本发明实施例制备得到的细浆掺杂10wt％的木质纤维得到的烟草薄片的显微图片；图4为采用三步逆流法制备得到的将掺杂10wt％的木质纤维得到的烟草薄片的显微图片；图5为本发明制备得到的细浆掺杂6wt％的木质纤维得到的烟草薄片显微图片；从图3～图5可以看出，本发明提供的方法制备的浆液需掺杂的纤维的质量含量为10％时，烟草薄片中纤维素含量过高，而掺杂6％时，达到的烟草薄片中纤维素的含量与三步法掺杂10％得到的烟草薄片中纤维素的含量相当。

实施例2

烟梗样品经盘磨后烘干至固含90±1％。取烘干后的烟梗粉末10g，分别加入60wt％、70wt％、80wt％、90wt％和95wt％的乙酸溶液并加入0.1wt％HCl作为催化剂，且烟梗粉末与乙酸溶液的用量比为1g：15mL；在110℃条件下反应2h，待反应结束后，分离浆和蒸煮液。

将浆先用36％乙酸溶液洗涤1-2次，再用水洗涤至中性，得到细浆，将细浆烘干，得到烘干的细浆；

对烘干的细浆按照GB/T10337-2008(造纸原料和纸浆中酸溶木素的测定)和GB/T747-2003(纸浆酸不溶木素的测定)进行木质素含量测定，结果见图6，图6为本发明实施例2提供的不同浓度的乙酸溶液对于细浆中木质素含量的影响的检测结果；从图6可以看出，细浆中的酸溶木质素随着乙酸浓度的增大先不变，后缓慢增大，而酸不溶木质素先减少然后趋于平缓，在乙酸浓度为95％时达到最低值为5.76％。总木质素含量则随着乙酸浓度的增大先减小后增大，在乙酸浓度70％时最小为7.44％，说明本发明提供的制备方法(即乙酸法制浆)中并不是乙酸浓度越高越有利于木质素的脱除，而需要一定量的水渗透到烟梗内部将木质素溶解出来，乙酸浓度为70％较为合适。

将乙酸浓度为70％时得到的细浆5g与木素纤维0.25g混合打浆，然后采用抄纸机制成80g/m²的片基，以蒸煮液的浓缩液涂布片基，得到烟草薄片。

实施例3

烟梗样品经盘磨后烘干至固含90±1％。取烘干后的烟梗粉末10g，分别加70％的乙酸溶液，加入0.1wt％、0.5wt％、1.0wt％、1.5wt％、2.5wt％HCl作为催化剂，(加入催化剂HCl，使HCl在混合液中浓度依次为0.1wt％、0.5wt％、1.0wt％、1.5wt％、2.5wt％)，且烟梗粉末与乙酸溶液的用量比为1g：15mL；在110℃条件下反应2h，待反应结束后，分离浆和蒸煮液。

将浆先用36％乙酸溶液洗涤1-2次，再用水洗涤至中性，得到细浆，将细浆烘干，得到烘干的细浆；

对烘干的细浆按照GB/T10337-2008(造纸原料和纸浆中酸溶木素的测定)和GB/T747-2003(纸浆酸不溶木素的测定)进行木质素含量测定，结果见图7，图7为本发明实施例3提供的反应中反应液中催化剂浓度不同对于细浆中木质素含量影响的检测结果；从图7可以看出，盐酸浓度的不同主要对酸不溶木质素有影响，而酸溶木质素基本维持1.5％左右变化不大，而酸不溶木质素含量随着催化剂使用量的增大而逐渐减少。当催化剂HCl用量为1.5％时，酸不溶木质素含量达到较低值为4.92％，此时继续增大催化剂的用量脱木质素效果不明显。

将催化剂HCl用量为1.5％得到的细浆5g与木素纤维0.3g混合打浆，然后采用抄纸机制成80g/m2的片基，以蒸煮液的浓缩液涂布片基，得到烟草薄片。

实施例4

烟梗样品经盘磨后烘干至固含90±1％。取烘干后的烟梗浆10g，150mL加70wt％的乙酸溶液，并加入1.5wt％HCl作为催化剂，在110℃条件下分别反应1h、2h、3h、4h、5h，待反应结束后，分离浆和蒸煮液。

浆先用36％乙酸溶液洗涤1-2次，再用水洗涤至中性，得到细浆，将细浆烘干，得到烘干的细浆；

对烘干的细浆按照GB/T10337-2008(造纸原料和纸浆中酸溶木素的测定)和GB/T747-2003(纸浆酸不溶木素的测定)进行木质素含量测定，结果见图8，图8为本发明实施例4提供的不同反应时间对于细浆中木质素含量影响的检测结果；从图8可以看出，不同的反应时间主要是影响酸不溶木质素的含量，酸溶木质素随着反应时间的增大而减小，但基本维持1.5％左右变化不大，而酸不溶木质素含量随着反应时间的增大先减小后增大。当反应时间为2h时，酸不溶木质素含量达到最低值为4.91％，继续延长反应时间，细浆中不溶木质素含量反而增大，

将反应2小时得到的细浆5g与木素纤维0.15g混合打浆，然后采用抄纸机制成80g/m2的片基，以蒸煮液的浓缩液涂布片基，得到烟草薄片。

实施例5

取烘干后的烟梗粉末10g，加入150mL70wt％的乙酸溶液并加入1.5wt％HCl作为催化剂，在90℃、110℃、130℃条件下反应2h，待反应结束后，分离浆和蒸煮液。

浆先用36％乙酸溶液洗涤1-2次，再用水洗涤至中性，得到细浆，将细浆烘干，得到烘干的细浆；

对烘干的细浆按照GB/T10337-2008(造纸原料和纸浆中酸溶木素的测定)和GB/T747-2003(纸浆酸不溶木素的测定)进行木质素含量测定；结果见表1，表1为本发明实施例5提供的不同温度下制备的细浆以及水萃取法制备的细浆中木质素、纤维素以及半纤维素的含量；

其中，表中的1、2、3号样是通过本发明的制备方法(即乙酸法)在不同温度下制备得到的浆，表中的4号样是通过本领域公知的三步逆流法(即水萃取法)，对10g烟梗粉末进行蒸煮反应，得到的浆；

其中，纤维素和半纤维素的测定按照以下方法：

处理后的样品采用两步酸水解法进行水解，其中纤维素完全水解成葡糖糖，而半纤维素完全水解成木糖，通过测定水解液中葡糖糖及木糖的含量计算出原样品中纤维素及半纤维素的含量。水解液中糖含量的测定采用离子色谱法进行测定。

(1)计算底物中纤维素含量，计算方法如下：

式中：

C葡萄糖：葡萄糖浓度，g/L；

V滤液：滤液体积，0.56L；

0.9：六碳糖(葡萄糖，半乳糖和甘露糖)的校正系数，聚糖的浓度需要通过相应的单糖浓度计算得到；

m1：用于酸水解的烟梗样品质量，g；

c1：用于酸水解烟梗样品的固含量，％；

0.97011：葡萄糖的回收率。

(2)计算底物中半纤维素含量，计算方法如下

式中：

C木糖：木糖浓度，g/L；

V滤液：滤液体积，0.56L；

0.88：木糖的校正系数，聚糖的浓度需要通过相应的单糖浓度计算得到；

m1：用于酸水解的烟梗样品质量，g；

c1：用于酸水解的烟梗样品固含量，％。

表1为本发明实施例5提供的不同温度下制备的细浆以及水萃取法制备的细浆中木质素、纤维素以及半纤维素的含量

从表1可以看出，本发明提供的制备方法制备得到的总木质素含量、纤维素含量以及半纤维素含量均高于水萃取法得到的含量，可将，本发明提供的方法浆得率更高；而且，从纤维素+半纤维素：木质素的比例来说，本发明得到的浆中木质素含量明显底油水萃取法得到的浆中的木质素含量。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种烟草薄片的制备方法，包括：

1)将乙酸与卷烟生产中的下脚料混合反应，得到浆和蒸煮液；

2)将浆进行处理，得到烟草薄片。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述乙酸为60wt％～95wt％的乙酸水溶液。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述乙酸水溶液与所述卷烟生产中的下脚料的用量比为(9～18)mL：1g。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述卷烟生产中的下脚料为烟末、烟叶碎片、低次烟叶和烟梗中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)还包括向混合反应的反应体系中加入催化剂，

所述催化剂为盐酸和硫酸中的一种或两种。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述烟梗与所述催化剂的质量比为100：(0.01～2.5)。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合反应的温度为90℃～130℃。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合反应的时间为1小时～5小时。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：

将浆经洗涤、疏解和筛选得到细浆；

将细浆和木质纤维混合制备成片基；

将片基进行涂布，得到烟草薄片。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述细浆与所述木质纤维的质量比为100：(3～6)。