CN105167155A - 一种烟草薄片的生产方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种烟草薄片的生产方法和装置。所述的烟草薄片的生产方法包括：将烟梗、烟末和烟碎渣磨浆得到烟梗、烟末和烟碎浆料；将增稠剂加入到烟草涂布液中，而后加入碳酸钙，再加入发泡剂，搅拌得到混有增稠剂和碳酸钙的有泡涂布液；把碳酸钙加入烟梗、烟末和烟碎浆料中，得到含有碳酸钙的浆料；把混有增稠剂和碳酸钙的有泡涂布液以及含有碳酸钙的浆料混合，加入发泡剂，发泡得到泡沫浆液，经泡沫施加装置施加到成型网上，经由干燥单元进行干燥，得到烟草薄片。本发明烟草薄片制备是无须外加植物纤维、成形浓度高、带液量低，填料留着率高，烘干过程能量消耗低、烟草薄片松厚度好、透气性高且薄片两面无色差。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟草薄片的制备方法，属于烟草薄片生产技术领域。
背景技术
烟草薄片是将卷烟生产过程中低次烟叶、废弃的烟末、烟梗、烟叶碎片及外加植物纤维经过重新组合加工而成的再造烟叶。造纸法薄片制造技术因其先进的工艺原理及制造技术成为烟草薄片的主要生产方法。
造纸法生产烟草薄片主要包括两个方面：一方面是，把废弃的烟梗、烟末和烟碎及外加植物纤维等作为原料经过一系列打浆处理，制成薄片基纸。另一方面是，把从废弃的烟梗、烟末和烟碎等原料中萃取出液体再与薄片基纸结合，制成烟草薄片。
采用造纸法由废弃的烟梗、烟末、烟碎及外加植物纤维等作为原料制成薄片基纸过程中，烟梗、烟末和烟碎等纤维的长度较短，抄造成形过程中，需要添加外加植物纤维增加湿部成形的湿强度易于湿部成形；但上网浆料的浓度依然较低约为0.5～1.2％。，而外加植物纤维对烟草薄片基纸的吸味有不利影响。
现常用的表面施胶方法将烟草涂布液与薄片基纸结合制成烟草薄片。该方法中薄片基纸先经过烟草涂布液槽，完全浸透，吸足烟草涂布液，通过改变轧辊的压力来调节薄片基纸的带液量，而后经由烘缸或热风干燥，制备出烟草薄片。而经由此种干燥方式制备的烟草薄片松厚度不高、紧度稍大、且两面有色差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由烟梗、烟末、烟碎作为原料生产烟草薄片、成形浓度高、水量消耗低、松厚度好、两面无色差、不需添加外加植物纤维的烟草薄片的生产方法和装置。
为了达到上述目的，本发明提供了一种烟草薄片的生产方法，其特征在于，包括：
第一步：将盘磨解纤后的烟梗、烟末和烟碎原料浆，经萃取、过滤浓缩得烟梗、烟末、烟碎提取液以及烟梗、烟末和烟碎渣，将烟梗、烟末和烟碎渣磨浆得到烟梗、烟末和烟碎浆料；
第二步：取第一步所得的烟梗、烟末、烟碎提取液作为烟草涂布液，将0.1-0.5重量份的增稠剂加入到95.0-97.4重量份的烟草涂布液中，边搅拌边加入，该过程持续3～7min，直至全部加入，而后加入2～3重量份的碳酸钙，搅拌5-15min，再加入0.1～1.5重量份的发泡剂，搅拌得到混有增稠剂和碳酸钙的有泡涂布液；
第三步：把碳酸钙加入烟梗、烟末和烟碎浆料中，碳酸钙和烟梗、烟末和烟碎浆料的重量比为5-8∶100，搅拌均匀，得到含有碳酸钙的浆料；
第四步：把第二步所得的混有增稠剂和碳酸钙的有泡涂布液以及第三步制备好的含有碳酸钙的浆料混合，加入0.4-1.5重量份的发泡剂，将所得的浆料先用180r/min-300r/min的速度搅拌混合，再用1800r/min-3500r/min的搅拌速度在泡沫发生器内进行发泡得到泡沫浆液，所得的泡沫浆液经泡沫施加装置施加到成型网上，得到烟草薄片胎片，经由干燥单元进行干燥，得到烟草薄片。
优选地，所述的第一步中原料浆中纤维的长度最长可为40mm。
优选地，所述的原料浆中纤维的宽度为1.5～2mm。
优选地，所述的原料浆中烟梗、烟末和烟碎的质量比为90∶10∶0～50∶25∶25。
优选地，所述的萃取采用60～70℃热水作为萃取剂，萃取条件为：先浸泡30～40min，而后固液比1∶4～7的情况下萃取20～35min。
更优选地，所述的第二步所得的混有增稠剂和碳酸钙的有泡涂布液的加入量为第三步制备好的含有碳酸钙的浆料的重量的40％～55％。
优选地，所述的第四步的发泡比1～4，泡沫浆液的粘度为3400厘泊～5600厘泊，泡沫直径为1mm～2.5mm；泡沫浆液浓度为2％～4％。泡沫能够包裹住纤维，使纤维彼此间不易絮聚、扭结，使得浆料在浓度为2％～4％情况下仍具有好的流动性、能够均匀分布。
优选地，所述的第四步的发泡剂为柠檬酸溶液和碳酸氢钠溶液的组合。该复合发泡剂两组分均在烟用添加剂许可名录里，具有无毒、无害、无刺激、对烟草薄片吸味无影响等独特性能。
更优选地，所述的第四步的发泡剂为饱和柠檬酸溶液和饱和碳酸氢钠溶液的组合，饱和柠檬酸溶液和饱和碳酸氢钠溶液的重量比为1∶1.3-2.0。发泡剂的用量过低发泡不明显、用量过高使得泡沫浆料密度偏小，不易于成形。
更优选地，所述的第四步的发泡剂的加入过程为：在搅拌的条件下，先加入碳酸氢钠饱和溶液，后加入柠檬酸饱和溶液。加入顺序不能够错乱、否则会减小填料的含量和发泡的质量。(柠檬酸会与轻质碳酸钙反应，所以要注意添加顺序)。
优选地，所述的干燥单元是由微波干燥、红外干燥和冲击干燥三种干燥方式共同组成。
优选地，所述的第四步中的干燥为：先采用功率为600w-1000w的微波干燥10min-40min，然后采用功率为1200w-1500w的红外干燥10min-45min；或者，先采用功率为300w-700w的微波干燥10min-30min，然后采用气体温度为100-140℃、喷射速度为55-85m/s的冲击干燥进行后续干燥50min-75min。这样不仅可以防止薄片过度干燥而呈现焦灼状、还能够使烟草薄片两面无色差、松厚度好。
优选地，所述的第四步中的干燥为：先采用功率为1000W的微波干燥30min，然后采用功率为1500W的红外干燥干燥40min；或者，先采用功率为500W的微波干燥25min，然后采用气体温度为100℃、喷射速度为70m/s的冲击干燥进行后续干燥65min。
优选地，所述的碳酸钙为轻质碳酸钙。
优选地，所述的增稠剂为瓜尔胶或阳离子瓜尔胶。瓜尔胶是天然大分子亲水胶体，其结构与纤维素类似，属于天然半乳糖甘露聚糖，溶于冷水、热水后呈透明胶状，能够迅速增稠，为天然的增稠剂；阳离子瓜尔胶是在对瓜尔胶分子结构充分研究的基础上，在其分子链上引入阳离子基团，使得改性瓜尔胶不但具有瓜儿胶特性又能增强瓜尔胶的助留、助滤等效果。使用时选择两者中的一种或两者的混合物均可，溶于涂布液时边搅拌边慢慢加入，防止其团聚、结块。
优选地，所述的成形工艺中，采用泡沫施加装置来控制泡沫浆液用量。
优选地，所述的增稠剂的用量为0.1-0.5重量份。用量过低泡沫浆液不均匀、半衰期短，而用量过高涂布液过于黏稠，不利于后续发泡操作。
本发明还提供了一种烟草薄片的生产装置，其特征在于，包括浆料制备单元和有泡涂布液制备单元，所述的浆料制备单元和有泡涂布液制备单元连接泡沫发生器，泡沫发生器连接浆料贮存罐，浆料贮存罐连接泡沫施加装置，泡沫施加装置设于网部张紧设施的一端并可向设于网部张紧设施上的成型网之上施加泡沫浆料以形成烟草薄片纸页，烟草薄片纸页成形后，经由干燥单元干燥。
进一步地，所述的烟草薄片的生产方法采用上述的烟草薄片的生产装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明原料是烟梗、烟末和烟碎，无需添加额外的植物纤维；盘磨解纤后的原料纤维的最长长度可达4cm、宽度为1.5～2mm；是现行造纸法烟草薄片纤维长度的10倍。
2、本发明制备烟草薄片未添加外加植物纤维，使用的是全烟草纤维原料，不会对抄造成形的烟草薄片吸味带来不必要的杂气。
3、本发明可以实现涂布液的零回流且抄造成形过程中产生白水量少，降低了水耗量、减少了废水排放；添加的填料几乎不流失、留着率高，降低残液对环境的污染；
3、本发明制备的烟草薄片成形时浆料浓度为2％～4％，烟草薄片胎片带液率低，使得烘干过程能量消耗低，薄片在烘干时水分蒸发减少，薄片毛细管中的涂布液不会随着表面液体减少产生液差而泳移到表面上来，从而减少烘干过程中泳移量或者消除泳移现象，提高烟草薄片色度均一性，薄片两面无色差。
4、本发明使用的复合发泡剂各成分在烟用添加剂许可名录里，界定了各成分加入顺序、加入量，复合发泡机发泡效果好且不影响烟草薄片的吸味。
5、本发明微波干燥、红外干燥和冲击干燥三种方式交替运行，能够使烟草薄片在干燥时干燥均匀、充分、不灼焦。
6、本发明简化了烟草薄片的生产工序，不需添加额外植物纤维、在基纸成形的同时实现了涂布液的涂覆，无基纸浸渍涂布液后的压榨工序，制备出的烟草薄片具有较高松厚度高、透气性好的特性。
附图说明
图1为烟草薄片的生产装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。以下实施例中所用的增稠剂瓜尔胶或阳离子瓜尔胶购自杭州银湖化工有限公司；所述发泡剂购自金莫尔化学品有限公司；所述的烘干装置是由上海新阿波隆数控设备有限公司制造、安装；所述的泡沫发生器及泡沫施加装置均购自上海誉辉化工有限公司，型号分别为：RH-FD发泡机和Neovi-foam施加装置。
实施例1
如图1所示，一种烟草薄片的生产装置，包括浆料制备单元1和有泡涂布液制备单元2，所述的浆料制备单元1和有泡涂布液制备单元2的出口通过管路连接泡沫发生器5，所述的浆料制备单元1和有泡涂布液制备单元2的出口与泡沫发生器5之间的管路中连接有第一泵4，所述的浆料制备单元1和有泡涂布液制备单元2的出口与第一泵4的入口之间的管路上皆设有控制阀门3，泡沫发生器5连接浆料贮存罐6，浆料贮存罐6设有泄压阀7，浆料贮存罐6连接第二泵8，第二泵8通过管路连接泡沫施加装置11，第二泵8与泡沫施加装置11之间的管路上设有流量计9和控制阀10，泡沫施加装置11设于网部张紧设施13的一端并可向设于网部张紧设施13上的成型网15之上施加泡沫浆料以形成烟草薄片纸页16，在烟草薄片纸页16的下侧设有用于脱水除泡的真空吸水箱12，烟草薄片纸页16成形后经由干燥单元17干燥。所述的干燥单元是由微波干燥、红外干燥和冲击干燥三种干燥方式共同组成。所述的烟草薄片的生产装置还包括网部清洗装置14，用于清洗成型网15。
使用时，浆料制备单元1用于制备含有碳酸钙的浆料，有泡涂布液制备单元2用于制备混有增稠剂、碳酸钙的有泡涂布液，控制阀门3用于控制含有碳酸钙的浆料和混有增稠剂、碳酸钙的有泡涂布液的加入量，经由第一泵4输送到泡沫发生器5制备泡沫浆料，制备好的泡沫浆料输送至浆料贮存罐6进行缓存，浆料贮存罐6既能够贮存泡沫浆料又能够始终维持在合适的压力进而使得泡沫浆料保持合适发泡比，泡沫浆料再经由第二泵8输送至泡沫施加装置11，经泡沫施加装置11均匀施加到网部张紧设施13上的成型网15之上，而后经由干燥单元17干燥得到成品。
实施例2
一种烟草薄片的生产方法，采用实施例1中的烟草薄片的生产装置，具体步骤为：
(1)盘磨解纤后原料浆纤维长度为20mm～30mm，宽度为1.5～2mm，质量配比为6∶2∶2的烟梗、烟末和烟碎，用水在料液比为1∶4条件下在60℃浸泡30min下萃取35min，150目筛过滤，浓缩得烟梗、烟末、烟碎提取液和烟梗、烟末和烟碎渣；将烟梗、烟末和烟碎渣磨浆得到232g烟梗、烟末和烟碎浆料，打浆度为35°SR；
(2)取步骤(1)所得的烟梗、烟末、烟碎提取液作为烟草涂布液，在有泡涂布液制备单元2中加入97.4g所述的烟草涂布液，固含量为12.5％，边搅拌边加入0.1g增稠剂(瓜尔胶)，该过程持续4min，直至全部加入，而后加入2g的碳酸钙，搅拌10min，再加入4.0g的柠檬酸饱和溶液作为发泡剂，搅拌得到混有增稠剂、碳酸钙的有泡涂布液；
(3)将上述的232g烟梗、烟末和烟碎浆料加入到浆料制备单元1中，加入14g碳酸钙，搅拌均匀，得到含有碳酸钙的浆料；
(4)在浆料贮存罐6中将上述的混有增稠剂、碳酸钙的有泡涂布液以及含有碳酸钙的浆料混合，在搅拌的条件下，加入复合发泡剂，所述的复合发泡剂由18.9g碳酸氢钠饱和溶液和14.4g柠檬酸饱和溶液组成，其加入顺序为先加入碳酸氢钠饱和溶液，后加入碳酸氢钠量的柠檬酸饱和溶液，而后将所得的浆料先用200r/min的速度搅拌混合0.2h，再用2000r/min的搅拌速度在泡沫发生器内进行发泡0.1h得到泡沫浆液，发泡比为2，泡沫浆液的粘度为3700厘泊，泡沫直径为1mm～2.5mm；泡沫浆液浓度为2.5％，所得的泡沫浆液经泡沫施加装置11均匀施加到网部张紧设施13上的成型网15之上，经真空抽吸方法脱气除泡、成形，得到烟草薄片胎片，经由干燥单元17进行干燥，干燥过程为：先采用功率为1000W的微波干燥对湿烟草薄片胎片干燥18min；其次，采用功率为1500W的红外干燥进行后续干燥10min，得到烟草薄片，克重为200g/m2，厚度为0.9mm，填料留着率为98％，涂布率为41％。
实施例3
一种烟草薄片的生产方法，采用实施例1中的烟草薄片的生产装置，具体步骤为：
(1)盘磨解纤后原料浆纤维长度为30mm～35mm，宽度为1.5～2mm，质量配比为5∶2.5∶2.5的烟梗、烟末和烟碎，用水在料液比为1∶4条件下在65℃浸泡35min，萃取30min，180目筛过滤，浓缩得烟梗、烟末、烟碎提取液和烟梗、烟末和烟碎渣；将烟梗、烟末和烟碎渣磨浆得到184g烟梗、烟末和烟碎浆料，打浆度为50°SR；
(2)取步骤(1)所得的烟梗、烟末、烟碎提取液作为烟草涂布液，在有泡涂布液制备单元2中加入99g所述的烟草涂布液、固含量为14％，边搅拌边加入0.3g增稠剂(瓜尔胶)，该过程持续5min，直至全部加入，而后加入2.5g的碳酸钙，搅拌10min，再加入5.2g的柠檬酸饱和溶液发泡剂，搅拌得到混有增稠剂、碳酸钙的有泡涂布液；
(3)将上述的184g烟梗、烟末和烟碎浆料加入到浆料制备单元1中，加入13g碳酸钙，搅拌均匀，得到含有碳酸钙的浆料；
(4)在浆料贮存罐6中将上述的混有增稠剂、碳酸钙的有泡涂布液以及含有碳酸钙的浆料混合，在搅拌的条件下，加入复合发泡剂，所述的复合发泡剂由25.2g碳酸氢钠饱和溶液和19.2g柠檬酸饱和溶液组成，其加入顺序为先加入碳酸氢钠饱和溶液，后加入碳酸氢钠量的柠檬酸饱和溶液，而后将所得的浆料转速用220r/min的搅拌速度搅拌0.15h混合均匀，再用2500r/min的搅拌速度在泡沫发生器内进行发泡0.1h得到泡沫浆液，发泡比为2.5，泡沫浆液的粘度为4200厘泊，泡沫直径为1mm～2.5mm；泡沫浆液浓度为3％，所得的泡沫浆液经泡沫施加装置11均匀施加到网部张紧设施13上的成型网15之上，经超声波方法脱气除泡、成形，得到烟草薄片胎片，经由干燥单元17进行干燥，干燥过程为：首先功率为800W的微波干燥对烟草薄片胎片干燥25min；其次，采用功率为1300W的红外干燥进行后续干燥15min，得到烟草薄片，克重为180g/m2，厚度为0.7mm，填料留着率为99％，涂布率为46％。
实施例4
一种烟草薄片的生产方法，采用实施例1中的烟草薄片的生产装置，具体步骤为：
(1)盘磨解纤后原料浆纤维长度为35mm～40mmn，宽度为1.5～2mm，质量配比为5∶3∶2的烟梗、烟末和烟碎，用水在料液比为1∶4条件下在70℃浸泡40min，萃取20min，200目筛过滤，浓缩得烟梗、烟末、烟碎提取液和烟梗、烟末和烟碎渣；将烟梗、烟末和烟碎渣磨浆得到148g烟梗、烟末和烟碎浆料，打浆度为70°SR；
(2)取步骤(1)所得的烟梗、烟末、烟碎提取液作为烟草涂布液，在有泡涂布液制备单元2中加入98.5g所述的烟草涂布液、固含量为17％，边搅拌边加入0.5g增稠剂(瓜尔胶)，该过程持续7min，直至全部加入，而后加入3g的碳酸钙，搅拌10min，再加入7.6g的柠檬酸饱和溶液发泡剂，搅拌得到混有增稠剂、碳酸钙的有泡涂布液；
(3)将上述的148g烟梗、烟末和烟碎浆料加入到浆料制备单元1中，加入11.8g碳酸钙，搅拌均匀，得到含有碳酸钙的浆料；
(4)在浆料贮存罐6中将上述的混有增稠剂、碳酸钙的有泡涂布液以及含有碳酸钙的浆料混合，在搅拌的条件下，加入复合发泡剂，所述的复合发泡剂由25.2g碳酸氢钠饱和溶液和19.2g柠檬酸饱和溶液组成，其加入顺序为先加入碳酸氢钠饱和溶液，后加入碳酸氢钠量的柠檬酸饱和溶液，而后将所得的浆料先用240r/min的速度搅拌混合0.1h，再用3000r/min的搅拌速度在泡沫发生器内进行发泡0.08h得到泡沫浆液，发泡比为2.5，泡沫浆液的粘度为4500厘泊，泡沫直径为1mm～2.5mm；泡沫浆液浓度为3.8％，所得的泡沫浆液经泡沫施加装置11均匀施加到网部张紧设施13上的成型网15之上，经超声波、真空抽吸方法脱气除泡、成形，得到烟草薄片胎片，经由干燥单元17进行干燥，干燥过程为：首先采用功率为500W的微波干燥对烟草薄片胎片干燥20min；其次，采用气体温度为100℃、喷射速度为70m/s的冲击干燥进行后续干燥40min，得到烟草薄片，克重为140g/m2，厚度为0.6mm，填料留着率为99.5％，涂布率为52％。
Claims (10)
1.一种烟草薄片的生产方法，其特征在于，包括：
第一步：将盘磨解纤后的烟梗、烟末和烟碎原料浆，经萃取、过滤浓缩得烟梗、烟末、烟碎提取液以及烟梗、烟末和烟碎渣，将烟梗、烟末和烟碎渣磨浆得到烟梗、烟末和烟碎浆料；
第二步：取第一步所得的烟梗、烟末、烟碎提取液作为烟草涂布液，将0.1-0.5重量份的增稠剂加入到95.0-97.4重量份的烟草涂布液中，边搅拌边加入，该过程持续3～7min，直至全部加入，而后加入2～3重量份的碳酸钙，搅拌5-15min，再加入0.1～1.5重量份的发泡剂，搅拌得到混有增稠剂和碳酸钙的有泡涂布液；
第三步：把碳酸钙加入烟梗、烟末和烟碎浆料中，碳酸钙和烟梗、烟末和烟碎浆料的重量比为5-8∶100，搅拌均匀，得到含有碳酸钙的浆料；
第四步：把第二步所得的混有增稠剂和碳酸钙的有泡涂布液以及第三步制备好的含有碳酸钙的浆料混合，加入0.4-1.5重量份的发泡剂，将所得的浆料先用180r/min-300r/min的速度搅拌混合，再用1800r/min-3500r/min的搅拌速度在泡沫发生器内进行发泡得到泡沫浆液，所得的泡沫浆液经泡沫施加装置施加到成型网上，得到烟草薄片胎片，经由干燥单元进行干燥，得到烟草薄片。
2.如权利要求1所述的烟草薄片的生产方法，其特征在于，所述的第一步中的原料浆中纤维的长度最长可为40mm。
3.如权利要求1所述的烟草薄片的生产方法，其特征在于，所述的原料浆中烟梗、烟末和烟碎的质量比为90∶10∶0～50∶25∶25。
4.如权利要求1所述的烟草薄片的生产方法，其特征在于，所述的第二步所得的混有增稠剂和碳酸钙的有泡涂布液的加入量为第三步制备好的含有碳酸钙的浆料的重量的40％～55％。
5.如权利要求1所述的烟草薄片的生产方法，其特征在于，所述的第四步的发泡比1～4，泡沫浆液的粘度为3400厘泊～5600厘泊，泡沫直径为1mm～2.5mm；泡沫浆液浓度为2％～4％。
6.如权利要求1所述的烟草薄片的生产方法，其特征在于，所述的第四步的发泡剂为饱和柠檬酸溶液和饱和碳酸氢钠溶液的组合，饱和柠檬酸溶液和饱和碳酸氢钠溶液的重量比为1∶1.3-2.0。
7.如权利要求1所述的烟草薄片的生产方法，其特征在于，所述的第四步的发泡剂的加入过程为：在搅拌的条件下，先加入碳酸氢钠饱和溶液，后加入柠檬酸饱和溶液。
8.如权利要求1所述的烟草薄片的生产方法，其特征在于，所述的干燥单元是由微波干燥、红外干燥和冲击干燥三种干燥方式共同组成。
9.如权利要求1所述的烟草薄片的生产方法，其特征在于，所述的碳酸钙为轻质碳酸钙。
10.一种烟草薄片的生产装置，其特征在于，包括浆料制备单元(1)和有泡涂布液制备单元(2)，所述的浆料制备单元(1)和有泡涂布液制备单元(2)连接泡沫发生器(5)，泡沫发生器(5)连接浆料贮存罐(6)，浆料贮存罐(6)连接泡沫施加装置(11)，泡沫施加装置(11)设于网部张紧设施(13)的一端并可向设于网部张紧设施(13)上的成型网(15)之上施加泡沫浆料以形成烟草薄片纸页(16)，烟草薄片纸页(16)成形后，经由干燥单元(17)干燥。
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