CN105105311A - 一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：用烘箱法测定用于提取原料的固含量D，根据结果计算得出提取过程中溶剂与溶质质量之比N，将提取后的烟草原料残渣进行固液分离，用烘箱法检测固液分离后残渣的固含量D’，用烘箱法测定提取液固含量C，计算再造烟叶原料提取率E；本发明所述一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，只需要了解提取液固比，并且检测得到原料、提取液以及提取残渣的固含量即可计算出原料提取率，操作便捷，结果准确度较高，即适用于实验室的研究，也适用于生产线在线检测，可客观的表征造纸法再造烟叶原料提取效果。

Description

一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法

技术领域

本发明属于造纸法再造烟叶生产技术领域，具体地说，涉及一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法。

背景技术

造纸法再造烟叶技术是以烟梗、烟叶碎片、烟末等为原料，运用造纸技术加工制得具有烟草吸味的产品，造纸法再造烟叶由于具有耐加工性能好、降焦效果显著、产品质量可塑性强等特点，在烟草行业得到了广泛的运用。

提取又称萃取、浸取、浸提，是造纸法再造烟叶生产工艺中的关键环节，它决定了烟草原料中的不溶固形物和可溶物是否能够充分分离，因此对后续工艺能产生一系列的影响。提取率高则生产中得到的涂布液充足，有利于生产过程以及产品品质的调控；提取率高同时也提高了浆料的洁净程度，因此有利于基片的抄造以及改善基片的物理性能。

造纸法再造烟叶的提取率测定普遍采用的传统的检测方法(即残渣称重法)为：(1-提取后残渣干物质重量/提取原料干物质重量)×100％。该方法需要收集全部提取残渣并进行检测，在实际生产中无法实现，因此研究一种便捷准确并且用于生产线的造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法具有一定的意义。

发明内容

针对经典提取率检测方法不适用于造纸法再造烟叶生产线在线检测的问题，本发明提供一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，操作便捷，结果准确度较高，即适用于实验室的研究，也适用于生产线在线检测，可客观的表征造纸法再造烟叶原料提取率。

本发明的技术方案如下：一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)用烘箱法测定用于提取原料的固含量D，根据结果计算得出提取过程中溶剂(包含提取时添加的溶剂以及提取原料中含有的水分)与溶质(去除提取原料中含有的水分)质量之比N；

(2)将提取后的烟草原料残渣进行固液分离，用烘箱法检测固液分离后残渣的固含量D’；

(3)用烘箱法测定提取液固含量C；

(4)计算再造烟叶原料提取率E，计算公式如下：

$E=\frac{C\×(N\×D^{,}+D^{,}-1)}{D^{,}-C}\×100\%.$

式中：E为提取率，C为提取液固含量，N为提取过程中溶剂与溶质质量之比，D’为提取后残渣固含量。

优选的是，原料为可用于造纸法再造烟叶生产的烟碎片、烟末、烟梗、废弃烟叶、废弃烟丝和烟末棒其中的一种或二种以上。

优选的是，提取溶剂为水或乙醇水溶液，所述乙醇水溶液中乙醇的含量为5％～80％。。

优选的是，步骤(1)、(2)和(3)中，所述固含量的测定方法参考烟草行业标准YC/T31-1996《烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法》。

优选的是，步骤(1)中提取过程中溶剂与溶质质量之比N的计算公式为：

$N=\frac{L+M\×(1-D)}{M\×D}=\frac{n+1}{D}-1$

公式中M为烟草原料质量，L为溶剂质量，n为提取液体固体质量比(提取时添加的溶剂与用于提取的原料质量之比)。

步骤(4)中原料提取率的推导方法为：

总溶质含量＝提取完成后残渣和提取液固形物含量和＝M'×D'+L×C

＝提取之前原料中固形物含量＝M×D(1)

总溶剂含量＝提取完成后残渣和提取液溶剂含量和＝M'×(1-D')+L×(L-C)

＝提取之前溶剂的总量＝N×M×D(2)

式中：M为原料重量，单位为g；M’为提取后残渣重量，单位为g；D为原料固含量，单位为％；D’为提取后残渣固含量，单位为％；C为提取液固含量，单位为％；L为提取液总量，单位为g；N为提取过程中溶剂与溶质质量之比。

式(1)和(2)中，M’，L作为未知量，其他参数作为已知量，经过整理计算得到：

$M^{,}=\frac{M\×D\×(1-C-N\×C)}{D^{,}-C}---\left(3\right)$

经典法的提取率计算方法为： $E=(1-\frac{M^{,}\×D^{,}}{M\×D})\×100\%---\left(4\right)$

式中：E为提取率，单位为％；M为原料重量，单位为g；M’为提取后残渣重量，单位为g；D为原料固含量，单位为％；D’为提取后残渣固含量，单位为％。

把式(3)带入式(4)，得：

$E=\frac{C\×({\mathrm{ND}}^{,}+D^{,}-1)}{D^{,}-C}\×100\%---\left(5\right)$

式中：E为提取率，C为提取液固含量，N为提取过程中溶剂与溶质质量之比，D’为提取后残渣固含量。

优选的是，提取液体固体质量比为4：1～12:1，提取温度为30℃～80℃，提取时间为30min～120min。

本发明所达到的有益效果：本发明所述一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，解决了传统的检测方法需要收集全部提取残渣并进行检测，在实际生产中无法实现的问题，只需要了解提取液固比，并且检测得到原料、提取液以及提取残渣的固含量即可计算出原料提取率，操作便捷，结果准确度较高，即适用于实验室的研究，也适用于生产线在线检测，可客观的表征造纸法再造烟叶原料提取效果。

具体实施方式

下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)用烘箱法测定用于提取原料的固含量D，根据结果计算得出提取过程中溶剂与溶质质量之比N，溶剂与溶质质量之比N的计算公式为：

$N=\frac{L+M\×(1-D)}{M\×D}=\frac{n+1}{D}-1$

公式中M为烟草原料质量，L为溶剂质量，n为提取液体固体质量比。

(2)将提取后的烟草原料残渣进行固液分离，用烘箱法检测固液分离后残渣的固含量D’；

(3)用烘箱法测定提取液固含量C；

(4)计算再造烟叶原料提取率E，计算公式如下：

$E=\frac{C\×(N\×D^{,}+D^{,}-1)}{D^{,}-C}\×100\%.$

式中：E为提取率，C为提取液固含量，N为提取过程中溶剂与溶质质量之比，D’为提取后残渣固含量。

步骤(1)、(2)和(3)中，所述固含量的测定方法参考烟草行业标准YC/T31-1996《烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法》。

原料为可用于造纸法再造烟叶生产的烟碎片、烟末、烟梗、废弃烟叶、废弃烟丝和烟末棒其中的一种或二种以上，提取溶剂为水或乙醇，所述乙醇的含量为5％～80％，n为提取液体固体质量比为4：1～12:1，提取温度为30℃～80℃，提取时间为30min～120min。

本发明的具体实施方式如下：

实施例1：

造纸法再造烟叶原料烟末1经过实验室提取实验后，测定其提取率，提取条件为：提取液体固体质量比为8:1，提取温度60℃，提取时间60min。

传统提取率检测方法：检测原料重量M为57.9g，固含量D为86.35％，原料经过提取之后检测残渣重量M’为129.02g，固含量D’为23.95％。将检测得到的数值带入下面的公式进行计算：得到烟末1提取率为38.20％。

本发明测定方法：检测原料固含量D为86.35％，将D的值代入计算公式提取过程中溶剂与溶质质量之比得到提取时溶剂与溶质之比N＝9.42，原料经过提取之后检测残渣固含量D’为23.95％，检测提取液固含量为C＝4.85％。将检测得到的数值带入下面的公式进行计算：得到烟末1提取率为37.98％。

实施例2

造纸法再造烟叶原料烟梗1经过实验室提取实验后，测定其提取率，提取条件为：提取液体固体质量比为9:1，提取温度60℃，提取时间90min。

传统提取率检测方法：检测原料重量M为55.33g，固含量D为90.37％，原料经过提取之后检测残渣重量M’为128.51g，固含量D’为24.82％。将检测得到的数值带入下面的公式进行计算：得到烟梗1提取率为36.21％。

本发明测定方法：检测原料固含量D为90.37％，将D的值代入计算公式提取过程中溶剂与溶质质量之比得到提取时溶剂与溶质之比N＝10.07，原料经过提取之后检测残渣固含量D’为18.82％，检测提取液固含量为C＝4.69％。将检测得到的数值带入下面的公式进行计算：得到烟梗1提取率为35.96％。

实施例3

造纸法再造烟叶原料碎片1经过实验室提取实验后，测定其提取率，提取条件为：提取液体固体质量比为6:1，提取温度50℃，提取时间60min。

传统提取率检测方法：检测原料重量M为58.00g，固含量D为86.20％，原料经过提取之后检测残渣重量M’为128.94g，固含量D’为24.41％。将检测得到的数值带入下面的公式进行计算：得到碎片1提取率为37.05％。

本发明测定方法：检测原料固含量D为86.20％，将D的值代入计算公式提取过程中溶剂与溶质质量之比得到提取时溶剂与溶质之比N＝7.12，原料经过提取之后检测残渣固含量D’为22.34％，检测提取液固含量为C＝6.97％。将检测得到的数值带入下面的公式进行计算：得到碎片1提取率为36.91％。

实施例4

造纸法再造烟叶配方原料经过生产线提取工段提取后，测定其提取率，提取条件为：提取液体固体质量比为8:1，提取温度60℃，提取时间90min。

传统提取率检测方法：由于生产线为大批量连续生产，难以对某一批出提取工段的残渣进行收集，称重，因此无法用传统提取率检测方法对原料的在线提取率进行测定。

本发明测定方法：检测原料固含量D为89.83％，将D的值代入计算公式提取过程中溶剂与溶质质量之比得到提取时溶剂与溶质之比N＝9.02，原料经过提取之后检测残渣固含量D’为26.29％，检测提取液固含量为C＝5.62％。将检测得到的数值带入下面的公式进行计算：得到配方原料在线提取率为44.43％。

根据上述数据表明，本发明所测定的提取率与传统提取率测定的误差在合理范围内，并且适用于造纸法再造烟叶生产线在线检测。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)用烘箱法测定用于提取原料的固含量D，根据结果计算得出提取过程中溶剂与溶质质量之比N；

(2)将提取后的烟草原料残渣进行固液分离，用烘箱法检测固液分离后残渣的固含量D’；

(3)用烘箱法测定提取液固含量C；

(4)计算再造烟叶原料提取率E，计算公式如下：

$E=\frac{C\×(N\×D^{,}+D^{,}-1)}{D^{,}-C}\×100\%.$

式中：E为提取率，C为提取液固含量，N为提取过程中溶剂与溶质质量之比，D’为提取后残渣固含量。

2.根据权利要求1所述的一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，其特征在于，原料为可用于造纸法再造烟叶生产的烟碎片、烟末、烟梗、废弃烟叶、废弃烟丝和烟末棒其中的一种或二种以上。

3.根据权利要求1所述的一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，其特征在于，提取溶剂为水或乙醇水溶液，所述乙醇水溶液中乙醇的含量为5％～80％。

4.根据权利要求1所述的一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，其特征在于，步骤(1)、(2)和(3)中，所述固含量的测定方法参考烟草行业标准YC/T31-1996《烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法》。

5.根据权利要求1所述的一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，其特征在于：步骤(1)中溶剂与溶质质量之比N的计算公式为：

$N=\frac{L+M\×(1-D)}{M\×D}=\frac{n+1}{D}-1$

公式中M为烟草原料质量，L为溶剂质量，n为提取液体固体质量比。

6.根据权利要求5所述的一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，其特征在于，提取液体固体质量比为4：1～12:1。

7.根据权利要求6所述的一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，其特征在于，提取温度为30℃～80℃。

8.根据权利要求7所述的一种造纸法再造烟叶原料提取率的测定方法，其特征在于，提取时间为30min～120min。