CN105595400A - 一种再生烟叶烟草浆制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种再生烟叶烟草浆的制备方法,由以下步骤组成:(1)烟草原料经浸提萃取后固液分离,向固液分离得到的烟草滤渣中加入含水溶剂,含水溶剂含有盐碱及非离子表面活性剂;(2)将烟草滤渣送入磨浆机中进行纤维疏解;(3)向解纤后的滤渣中加入复合酶制剂进行酶解;(4)酶解完成后继续打浆至所需打浆度制得烟草浆。上述烟草浆制备方法针对烟草原料的特殊性,通过物理作用、酶制剂以及化学试剂的有机结合,有效改善烟草浆的成浆特性,起到提高烟草浆抄造性能,和再生烟叶物理指标的作用,与此同时提高再生烟叶的内在品质。
Description
技术领域
本发明涉及再生烟叶领域,特别涉及一种造纸法再生烟叶的烟草浆制备方法。
背景技术
再生烟叶是利用烟末、烟梗等为主要原料制成的再生产品,切丝后作为卷烟的人造烟叶使用。再生烟叶的生产方法主要有辊压法、稠浆法和造纸法。造纸法再生烟叶由于填充值高、燃烧性能好、焦油释放量低、化学成分可重组等优点,在烟草行业得到了越来越广泛的应用。其方法为:先将烟梗、烟末、碎烟叶等原料经一定温度的清水萃取后,将可溶萃取物与不溶物分离,抽提后的不溶物经造纸磨浆设备(盘磨机、高浓磨浆机等)磨制成纤维状烟草浆料,再与木浆纤维和填料等混合均匀后,由纸机抄造成烟草基片;可溶物萃取液经加热、真空浓缩后加料调制,利用表面施胶或涂布装置回涂到烟草基片的表面上,再经过干燥、打片后制成再生烟叶。
目前国产造纸法再生烟叶与进口产品相比在物理性能和内在品质方面尚有一定差距。在物理性能方面,一般要求其具有较高的松厚度(松厚度高有利于基片在涂布工序时对于涂布液的吸收,这对于保证烟草薄片的内在品质至关重要)、较强的吸收性能和柔软性,以及一定的干/湿强度(一定的湿强度用以满足抄造好的基片可以进行后期的涂布工序而不至于断纸;一定的干强度用于保证烟草薄片适宜的加工性能和与烟草的配伍性)。在内在品质方面,国产造纸法再生烟叶表现出木质气较重,刺激性大,纸质气明显,带有辛辣味等缺陷。国产再生烟叶这两方面的缺失严重影响了其在我国卷烟工业中的应用效果和添加量。
要获得优质的再生烟叶,除了烟草原料本身的因素外,制浆是其中的关键。目前我国再生烟叶的生产工艺大多还是沿用传统的造纸工艺,然而与传统造纸工艺不同的是,再生烟叶使用的是烟梗、碎烟叶和烟末等低纤维含量的物料,这些物料中半纤维素、木素、有机溶出物和灰分的含量比较大,磨浆后的成浆均匀性差,细小组分较多,纤维含量少。这些因素将严重影响烟草浆的抄造性能和成纸品质,带来诸如以下这些问题:
1.纸机抄造性能和运行平稳性差;
2.抄造过程中浆料留着、滤水性能差,填料添加量难以提高;
3.纸张的松厚度、吸液性能差,限制了对再生烟叶至关重要的香精香料的上料量,继而影响其内在品质;
4.成纸强度低无法满足抄造要求,需要添加植物纤维改善其物理强度、保证纸机运行的平稳性,然而外加纤维的添加又不可避免地会对其内在品质产生一定的负面影响,例如使卷烟产品木质气加重,刺激性变大,口感变差。
5.成纸均匀性差,严重影响涂布液的涂布均匀率。
综上所述,再生烟叶原料的成浆特性严重制约了其抄造性能和产品品质,这就要求我们在制浆工艺中必须有特殊的安排,以弥补原料本身的不足。
纵观国内外文献和专利,关注于烟草制浆工艺本身,用以提高烟草浆抄造性能和成纸性能的极少。大多研究集中于减轻再生烟叶的刺激性和杂气、提高抽吸品质,降焦减害等。即使有对制浆性能的研究也主要集中在浸提萃取阶段。
发明内容
基于此,本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,依据烟草原料的特殊性,提供一种再生烟叶烟草浆制备方法,用以改善烟草浆料的成浆特性,提高其抄造性能和成纸后的物理特性,与此同时提高其内在品质。
一种再生烟叶烟草浆制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)向烟草滤渣中加入含水溶剂;
(2)将滤渣液送入磨浆机中进行纤维疏解,至打浆度为8~15°SR;
(3)向疏解后的滤渣溶液中添加复合酶制剂进行酶解,作用时间0.5~12h,作用温度30-80℃;
(4)将酶解后的滤渣溶液送入磨浆机中继续打浆,至打浆度25-35°SR,制得烟草浆。
烟草滤渣是烟梗滤渣和烟叶滤渣中的一种或两者的混合物。
优选的,上述制备方法使用的含水溶剂含有乙酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种,其中每一种化合物浓度为0.1~5%w/v。
优选的,上述制备方法使用的含水溶剂含有AEO-9(聚氧乙烯烷基醚)、op-10(聚氧乙烯烷基苯醚)和Tween-80(聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯)中的一种或几种,其中每一种化合物浓度为0.04~0.2%w/v。
优选的,上述制备方法使用的含水溶剂的pH值为6-9。
优选的,上述制备方法使用的复合酶制剂由胰酶、果胶酶、纤维素酶、脂肪酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶和果聚糖水解酶组成,每克所述复合酶制剂中各组分活力分别为:
胰酶:6000~10000U;
果胶酶:8000~12000U;
纤维素酶:5000~8000U;
脂肪酶:20000~30000U;
木聚糖酶:10000~20000U;
葡萄糖氧化酶:200~300U;
果聚糖水解酶:200~300U。
优选的,上述制备方法使用的复合酶制剂的添加量为滤渣总干重的1~5‰。
本发明的有益效果是:
1.降低磨浆能耗;
2.改善纸机的运转性能,提高纸机车速和纸张得率,减少树脂沉积,减少断头断纸和纸机清洗次数,增加浆料和填料留着率,减少胶体聚集和微生物沉积;
3.提高纸基的干/湿强度,减少外加纤维添加量,减轻因外加纤维引起的木质气加重,刺激性变大,口感变差的负面影响;
4.改善纸张成型,减少斑点、尘埃和空洞,提高涂布液涂布均匀率和吸收率;
5.提高再生烟叶松厚度、柔软度、耐破度、耐折度等;
6.减少烟草纸基中蛋白质、木质素、果胶、多糖类等影响品吸舒适度的大分子物质含量;
7.改善再生烟叶颜色,增加其与烟叶的配伍性;
8.减少污水量和污水处理负荷。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
本发明提供的一实施方式由以下步骤组成:
(1)烟草原料经浸提萃取后固液分离,向固液分离得到的烟草滤渣中加入含水溶剂,控制滤渣与含水溶剂的质量比为1∶4~1∶7;
其中烟草滤渣可以是烟梗滤渣,烟叶滤渣中的一种或两者的混合物。
含水溶剂包含乙酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种的混合物,且每一种化合物浓度为0.1~5%w/v。
含水溶剂还包含AEO-9(聚氧乙烯烷基醚)、op-10(聚氧乙烯烷基苯醚)和Tween-80(聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯)中的一种或几种的混合物,且每一种化合物浓度为0.04~0.2%w/v。
控制含水溶剂的pH值为6-9。
乙酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾:盐和碱有利于纤维物质的溶胀,帮助打破细胞壁结构和蛋白质溶出。蛋白质严重影响成浆特性,造成抄造过程中纤维聚集,阳离子需求量增大,填料留着率低等问题。
AEO-9(聚氧乙烯烷基醚)、op-10(聚氧乙烯烷基苯醚)和Tween-80(聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯):以上三者均为非离子表面活性剂,和酶制剂具有极好的兼容性。表面活性剂能够降低溶剂与样品之间的表面张力,帮助酶分子渗透到细胞内部,并帮助酶解之后的产物扩散并溶解到溶剂当中;与酶分子协同能对植物的天然抗降解屏障起到很好的破坏作用。另外表面活性剂能够对难溶物进行增溶和乳化,使其均匀分散于溶剂中,避免抄造过程中胶体和脂类物质的聚集而造成树脂障碍和胶体沉积。
(2)将滤渣溶液送入磨浆机中进行纤维疏解,至打浆度为8~15°SR;
(3)向疏解后的滤渣溶液中添加复合酶制剂进行酶解,作用时间0.5~12h,作用温度30-80℃;
其中复合酶制剂由胰酶、果胶酶、纤维素酶、脂肪酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶、果聚糖水解酶组成,每克所述复合酶制剂中各组分活力分别为:胰酶:6000~10000U;果胶酶:8000~12000U;纤维素酶:5000~8000U;脂肪酶:20000~30000U;木聚糖酶:10000~20000U;葡萄糖氧化酶:200~300U;果聚糖水解酶:200~300U。
该复合酶制剂,从使用经济性考虑,其添加量为滤渣总干重的1~5‰。当然,本领域技术人员也可以根据实际需要调节其用量。
胰酶:从动物胰脏组织提取的多酶混合物,主要有胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胰淀粉酶、胰脂肪酶。胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶同属于肽链内切酶,但底物特异性却完全不同。胰蛋白酶从多肽链中赖氨酸和精氨酸残基中的羧基侧进行切断,而胰凝乳蛋白酶主要从多肽链中的芳香族氨基酸残基的羧基侧进行剪切。本发明中胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶一起对烟草浆中的蛋白质进行多位点剪切,从而获得分子量更小的多肽,降低蛋白质对纸机抄造和再生烟叶口感的影响。另外,其中的胰脂肪酶和胰淀粉酶还可作用于烟草浆中的多糖和脂肪。
果胶酶:在烟草浆抄造过程中,带负电荷的聚半乳糖醛酸的存在将影响抄造过程中阳离子助留剂的需求量,从而导致浆料和填料留着率差、阳离子需求量高等问题。聚半乳糖醛酸结合阳离子聚合物的能力取决于他们的聚合度,六聚物和更长的多糖链有高的阳离子需求度。果胶酶能够降解聚半乳糖醛酸成短链结构,降低阳离子需求量,从而增加阳离子聚合物的有效性,增加填补物和精细纤维的持留力。
纤维素酶:对纤维表面进行选择性的处理,增加纤维自由度,使其达到充分的吸水润涨,以及分丝帚化,使浆料在磨浆机机械处理时更加柔顺,避免或减少对纤维的切断而产生大量的细小纤维或纤维细胞外部的过度细纤维化,从而降低打浆能耗,提高纸张匀度、强度和柔软度,改善纸机运行性。
脂肪酶:烟草浆中的树脂有很强的粘性,在抄造过程中会以多种方式沉积在设备的表面和纸基中形成树脂障碍,造成纸基出现空洞或斑点,严重时出现生产紊乱,甚至停机。脂肪酶能够有效降解引起树脂障碍的重要组分甘油三酸酯,从而抑制树脂的沉积,达到控制树脂障碍的目的。另外脂肪酶作用后生成的脂肪酸是一种表面活性物质,能促进酶与底物分子之间的结合。
木聚糖酶、葡萄糖氧化酶:机械法制得的浆料中,纤维表面大多都被来自于ML层的木素、果胶和半纤维素包裹着,这层物质严重影响着纤维之间的结合。木聚糖酶、果胶酶和葡萄糖氧化酶可作用于这层表面物质,增加纤维之间的交织位点,提高纸基的干/湿强度。另外,半纤维素含量越多,纸张松厚度越低,因此木聚糖酶和果胶酶还有助于提高纸张松厚度;不仅如此,葡萄糖氧化酶可氧化葡萄糖产生过氧化氢,过氧化氢一方面对烟草浆料起到氧化漂白的作用,从而减轻再生烟叶色泽,增加其与自然烟叶的配伍性。另一方面还可氧化木素,致使木素结构发生变化,减轻木素给抄造以及再生烟叶品质带来的影响。
果聚糖水解酶:类似于树脂沉积,微生物沉积也会引起巨大的操作问题,由于再生烟叶安全的特殊要求,在造纸工序运行一个消毒杀菌系统是很困难的,当出现微生物沉积时一般的对策是尝试各种可能的杀菌剂,直至找到一种杀菌剂能够解决这一微生物为止。经鉴定果聚糖是微生物沉积的一个重要组分,其由β-2,6糖苷键链接而成,果聚糖水解酶能对其进行降解,起到控制微生物沉积的目的。
(4)将酶解后的滤渣溶液送入磨浆机中继续打浆,至打浆度25-35°SR,制得烟草浆。
在烟草原料浸提过程中,由于细胞壁结构的限制,大部分的蛋白质、果胶、半纤维素、脂质等残留在滤渣当中,影响烟草浆的抄造性能以及再生烟叶的物理指标和内在品质。通过酶制剂能够降解这部分物质,然而受到植物天然抗降解屏障的限制,单纯的酶制剂很难起到理想的效果。上述烟草浆制备方法,将物理作用(纤维疏解)、酶制剂、表面活性剂和盐碱溶液有机的结合起来,充分发挥各自特点,通过4者的协同作用,有效改善烟草浆的成浆特性,最终起到提高烟草浆抄造性能和再生烟叶物理品质的作用,与此同时提高了再生烟叶的内在品质。
下面结合具体实施例,对本发明作进一步的阐述。
实施例1
一种再生烟叶烟草浆制备方法,包括以下步骤:
(1)烟草原料经浸提萃取后固液分离,向固液分离得到的烟草滤渣中加入含水溶剂,控制滤渣与含水溶剂的质量比为1∶5;
其中烟草滤渣是烟梗滤渣和烟叶滤渣的混合物,烟梗与烟叶质量比为4∶6;
含水溶剂包含乙酸钠、氢氧化钠和氢氧化钾,且每一种化合物浓度为2%w/v;
含水溶剂还包含Tween-80(聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯),浓度为0.1%w/v;
控制含水溶剂的pH值为7;
(2)将滤渣溶液送入磨浆机中进行纤维疏解,至打浆度为10°SR;
(3)向疏解后的滤渣溶液中添加复合酶制剂进行酶解,作用时间1h,作用温度60℃;
其中复合酶制剂由胰酶、果胶酶、纤维素酶、脂肪酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶、果聚糖水解酶组成,每克所述复合酶制剂中各组分活力分别为:胰酶:8000U;果胶酶:10000U;纤维素酶:6500U;脂肪酶:25000U;木聚糖酶:15000U;葡萄糖氧化酶:250U;果聚糖水解酶:250U;
该复合酶制剂,其添加量为滤渣总干重的2‰;
(4)将酶解后的滤渣溶液送入磨浆机中继续打浆,至打浆度30°SR,制得烟草浆。
实施例2
一种再生烟叶烟草浆制备方法,包括以下步骤:
(1)烟草原料经浸提萃取后固液分离,向固液分离得到的烟草滤渣中加入含水溶剂,控制滤渣与含水溶剂的质量比为1∶7;
其中烟草滤渣为烟梗滤渣;
含水溶剂包含乙酸钠和氢氧化钠,乙酸钠浓度为0.1%w/v,氢氧化钠浓度为5%w/v;
含水溶剂还包含op-10(聚氧乙烯烷基苯醚),其浓度为0.04%w/v;
控制含水溶剂的pH值为9;
(2)将滤渣溶液送入磨浆机中进行纤维疏解,至打浆度为15°SR;
(3)向疏解后的滤渣溶液中添加复合酶制剂进行酶解,作用时间12h,作用温度30℃;
其中复合酶制剂由胰酶、果胶酶、纤维素酶、脂肪酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶、果聚糖水解酶组成,每克所述复合酶制剂中各组分活力分别为:胰酶:6000U;果胶酶:12000U;纤维素酶:8000U;脂肪酶:20000U;木聚糖酶:10000U;葡萄糖氧化酶:300U;果聚糖水解酶:200U;
该复合酶制剂,其添加量为滤渣总干重的5‰;
(4)将酶解后的滤渣溶液送入磨浆机中继续打浆,至打浆度35°SR,制得烟草浆。
实施例3
一种再生烟叶烟草浆制备方法,包括以下步骤:
(1)烟草原料经浸提萃取后固液分离,向固液分离得到的烟草滤渣中加入含水溶剂,控制滤渣与含水溶剂的质量比为1∶4;
其中烟草滤渣为烟叶滤渣;
含水溶剂包含乙酸钠和氢氧化钾,乙酸钠浓度为3%w/v,氢氧化钾浓度为0.1%w/v;
含水溶剂还包含AEO-9(聚氧乙烯烷基醚),浓度为0.2%w/v;
控制含水溶剂的pH值为6;
(2)将滤渣溶液送入磨浆机中进行纤维疏解,至打浆度为15°SR;
(3)向疏解后的滤渣溶液中添加复合酶制剂进行酶解,作用时间0.5h,作用温度80℃;
其中复合酶制剂由胰酶、果胶酶、纤维素酶、脂肪酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶、果聚糖水解酶组成,每克所述复合酶制剂中各组分活力分别为:胰酶:10000U;果胶酶:8000;纤维素酶:5000U;脂肪酶:30000U;木聚糖酶:20000U;葡萄糖氧化酶:200U;果聚糖水解酶:300U;
该复合酶制剂,其添加量为滤渣总干重的1‰;
(4)将酶解后的滤渣溶液送入磨浆机中继续打浆,至打浆度25°SR,制得烟草浆。
实施例4
一种再生烟叶烟草浆制备方法,包括以下步骤:
(1)烟草原料经浸提萃取后固液分离,向固液分离得到的烟草滤渣中加入含水溶剂,控制滤渣与含水溶剂的质量比为1∶6;
其中烟草滤渣为烟梗滤渣和烟叶滤渣的混合物,烟梗与烟叶质量比为6∶4;
含水溶剂包含氢氧化钠和氢氧化钾的混合物,氢氧化钠浓度为3%w/v,氢氧化钾浓度为2%w/v;
含水溶剂还包含AEO-9(聚氧乙烯烷基醚)、op-10(聚氧乙烯烷基苯醚)和Tween-80(聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯)的混合物,且每一种化合物浓度为0.04%w/v;
控制含水溶剂的pH值为8;
(2)将滤渣溶液送入磨浆机中进行纤维疏解,至打浆度为8°SR;
(3)向疏解后的滤渣溶液中添加复合酶制剂进行酶解,作用时间5h,作用温度40℃;
其中复合酶制剂由胰酶、果胶酶、纤维素酶、脂肪酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶、果聚糖水解酶组成,每克所述复合酶制剂中各组分活力分别为:胰酶:7000U;果胶酶:9000U;纤维素酶:7000U;脂肪酶:30000U;木聚糖酶:20000U;葡萄糖氧化酶:250U;果聚糖水解酶:200U;
该复合酶制剂,其添加量为滤渣总干重的3‰;
(4)将酶解后的滤渣溶液送入磨浆机中继续打浆,至打浆度35°SR,制得烟草浆。
为体现本烟草浆制备方法的作用效果,以实施例1为参照,做以下对比例。
对比例1
一种再生烟叶烟草浆制备方法,包括以下步骤:
(1)烟草原料经浸提萃取后固液分离,向固液分离得到的烟草滤渣中加入含水溶剂,控制滤渣与含水溶剂的质量比为1∶5;
其中烟草滤渣是烟梗滤渣和烟叶滤渣的混合物,烟梗与烟叶质量比为4∶6;
含水溶剂包含Tween-80(聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯),浓度为0.1%w/v;
控制含水溶剂的pH值为7;
(2)将滤渣溶液送入磨浆机中进行纤维疏解,至打浆度为10°SR;
(3)向疏解后的滤渣溶液中添加复合酶制剂进行酶解,作用时间1h,作用温度60℃;
其中复合酶制剂由胰酶、果胶酶、纤维素酶、脂肪酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶、果聚糖水解酶组成,每克所述复合酶制剂中各组分活力分别为:胰酶:8000U;果胶酶:10000U;纤维素酶:6500U;脂肪酶:25000U;木聚糖酶:15000U;葡萄糖氧化酶:250U;果聚糖水解酶:250U;
该复合酶制剂,其添加量为滤渣总干重的2‰;
(4)将酶解后的滤渣溶液送入磨浆机中继续打浆,至打浆度30°SR,制得烟草浆。
对比例2
一种再生烟叶烟草浆制备方法,包括以下步骤:
(1)烟草原料经浸提萃取后固液分离,向固液分离得到的烟草滤渣中加入含水溶剂,控制滤渣与含水溶剂的质量比为1∶5;
其中烟草滤渣是烟梗滤渣和烟叶滤渣的混合物,烟梗与烟叶质量比为4∶6;
含水溶剂包含乙酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾,且每一种化合物浓度为2%w/v;
控制含水溶剂的pH值为7;
(2)将滤渣溶液送入磨浆机中进行纤维疏解,至打浆度为10°SR;
(3)向疏解后的滤渣溶液中添加复合酶制剂进行酶解,作用时间1h,作用温度60℃;
其中复合酶制剂由胰酶、果胶酶、纤维素酶、脂肪酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶、果聚糖水解酶组成,每克所述复合酶制剂中各组分活力分别为:胰酶:8000U;果胶酶:10000U;纤维素酶:6500U;脂肪酶:25000U;木聚糖酶:15000U;葡萄糖氧化酶:250U;果聚糖水解酶:250U;
该复合酶制剂,其添加量为滤渣总干重的2‰;
(4)将酶解后的滤渣溶液送入磨浆机中继续打浆,至打浆度30°SR,制得烟草浆。
对比例3
一种再生烟叶烟草浆制备方法,包括以下步骤:
(1)烟草原料经浸提萃取后固液分离,向固液分离得到的烟草滤渣中加入含水溶剂,控制滤渣与含水溶剂的质量比为1∶5;
其中烟草滤渣是烟梗滤渣和烟叶滤渣的混合物,烟梗与烟叶质量比为4∶6;
含水溶剂包含乙酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾,且每一种化合物浓度为2%w/v;
含水溶剂还包含Tween-80(聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯),浓度为0.1%w/v;
控制含水溶剂的pH值为7;
(2)向滤渣溶液中添加复合酶制剂进行酶解,作用时间1h,作用温度60℃;
其中复合酶制剂由胰酶、果胶酶、纤维素酶、脂肪酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶、果聚糖水解酶组成,每克所述复合酶制剂中各组分活力分别为:胰酶:8000U;果胶酶:10000U;纤维素酶:6500U;脂肪酶:25000U;木聚糖酶:15000U;葡萄糖氧化酶:250U;果聚糖水解酶:250U;
该复合酶制剂,其添加量为滤渣总干重的2‰;
(3)将滤渣溶液送入磨浆机中进行打浆,至打浆度30°SR,制得烟草浆。
对比例4
一种再生烟叶烟草浆制备方法,包括以下步骤:
(1)烟草原料经浸提萃取后固液分离,向固液分离得到的烟草滤渣中加入含水溶剂,控制滤渣与含水溶剂的质量比为1∶5;
其中烟草滤渣是烟梗滤渣和烟叶滤渣的混合物,烟梗与烟叶质量比为4∶6;
含水溶剂包含乙酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾,且每一种化合物浓度为2%w/v;
含水溶剂还包含Tween-80(聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯),浓度为0.1%w/v;
控制含水溶剂的pH值为7;
(2)将滤渣溶液送入磨浆机中继续打浆,至打浆度30°SR,制得烟草浆。
对比例5
采用常规方法制备烟草浆,包括以下步骤:
(1)烟草原料经浸提萃取后固液分离,向固液分离得到的烟草滤渣中加入水,控制滤渣与水的质量比为1∶5;
其中烟草滤渣是烟梗滤渣和烟叶滤渣的混合物,烟梗与烟叶质量比为4∶6。
(2)将滤渣溶液送入磨浆机中连续打浆,至打浆度30°SR,制得烟草浆。
不同再生烟叶烟草浆制备方法的应用效果
1.试验材料和设备
实施例1以及对比例1、2、3、4、5制得的烟草浆,漂白硫酸盐浆(针叶木与阔叶木配比为1∶1,打浆度为40°SR),轻质碳酸钙(PCC)
纤维分析仪、抗张强度测定仪、湿抗张强度测定仪、挺度仪、动态滤水仪(DDJ)、95854纸业成型器等。
2.试验方法
2.1纤维形态分析
对实施例1以及对比例1、2、3、4、5制得的烟草浆的纤维形态进行对比分析。
2.2烟草浆料的制备
将烟草浆分别与漂白硫酸盐浆以及PCC按比率65%:20%:15%混合制得烟草浆料。
2.3浆料滤水性能分析
用动态滤水仪对烟草浆配制成的烟草浆料进行滤水性、单程留着率、填料留着率的对比分析。
单程留着率的测定:将烟草浆料用自来水配成0.5%的浓度,然后量取相当于2.5g绝干浆的500mL烟草浆料,搅匀后转移到动态滤水仪(DDJ)中以一定速度搅拌70s,打开排水阀,取最初的100mL滤液用已恒重的滤纸过滤、烘干、称重。
单程留着率R的计算:
R=(S0-5S)/S0×100%;
S0为500ml浆料中固形物含量
S为100ml浆料中固形物含量
滤水性能的测定:将烟草浆料用自来水配成0.3%的浓度,然后量取1000mL配好的浆料,倒入动态滤水仪中,开动搅拌器,在一定速度下搅拌20s后打开阀门,测定20s滤水时间内的滤液质量(g)。
2.4烟草基片物理性能的测定
用纸业成型器将各烟草浆料抄造成烟草基片,基片定量为65g/m2,烟草基片制备完成后,需先在温度为(23±1)℃、相对湿度为(50±2)%的恒温恒湿条件下处理24h,然后再进行物理性能的测定。
3.实验结果
各制备方法得到的烟草浆纤维形态如下表所示,由此可知,纤维疏解对于本发明显得最为重要,物理作用对组织的破坏作用是试剂方法无法比拟的。另外,单一的酶制剂、表面活性剂以及盐碱并不能起到理想的效果,4者之间的协同能起到1+1>2的效果,最终平均长度提高27.2%,宽度提高29.2%,细小组分减少42.2%。
表1纤维形态实验结果
浆料滤水性、留着率代表着浆料抄造的难易程度,浆料滤水性能好,留着率高,纸机运行更加平稳,操作空间大。对以不同烟草浆作为原料制得的烟草浆料的滤水性能进行了考察,结果如表2所示,通过本发明单程留着率提高了36.5%、填料留着率提高125%,滤水速度增加118%。通过各数据对比分析可知,酶制剂的作用相比于其他显得更加突出。
表2浆料滤水性实验结果
对采用不同烟草浆料制得的烟草基片进行了物理性能对比分析,本发明能够显著提高烟草基片的物理性能,其中松厚度提高14.2%,干抗张指数提高41%,湿抗张指数提高58.9%,柔软性(柔软性与挺度正好相反)提高34.8%,耐破指数提高79.7%,撕裂指数提高11.1%。抗张强度提高可适当减少外加纤维的添加量,减少外加纤维给再生烟叶口感带来的负面效应。松厚度提高可增加再生烟叶的填充值,减少卷烟中盐碱和焦油等有害物质的含量。
表3配抄的烟草基片物理性能实验结果
将实施例1应用于工厂大生产实验,其中浆料配比为烟草浆∶漂白硫酸盐木浆=8∶1,木浆由针叶木浆和阔叶木浆按1∶1混合而成,混合木浆打浆后的打浆度控制在40°SR。以工厂常规烟草浆制浆方法作为对照,最终结果如表4所示,结果表明,通过本方法制备烟草浆,可有效提高纸机运行平稳性,减少断纸次数;提高纸张平整度,减少油脂沉积和胶体聚集;提高成纸物理性能;减少磨浆能耗;提高浆料和填料留着率,减少白水浊度等。通过大生产实验我们同时还发现,采用本发明制备烟草浆的方法可明显减少纸机的清洗次数。
表4大生产实验数据总结表
Claims (7)
1.一种再生烟叶烟草浆制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)向烟草滤渣中加入含水溶剂;
(2)将滤渣液送入磨浆机中进行纤维疏解,至打浆度为8~15°SR;
(3)向疏解后的滤渣溶液中添加复合酶制剂进行酶解,作用时间0.5~12h,作用温度30-80℃;
(4)将酶解后的滤渣溶液送入磨浆机中继续打浆,至打浆度25-35°SR,制得烟草浆。
2.根据权利要求1所述的再生烟叶烟草浆制备方法,其特征在于,烟草滤渣是烟梗滤渣和烟叶滤渣中的一种或两者的混合物。
3.根据权利要求1所述的再生烟叶烟草浆制备方法,其特征在于,含水溶剂含有乙酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种,其中每一种化合物浓度为0.1~5%w/v。
4.根据权利要求1或3所述的再生烟叶烟草浆制备方法,其特征在于,含水溶剂含有AEO-9(聚氧乙烯烷基醚)、op-10(聚氧乙烯烷基苯醚)和Tween-80(聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯)中的一种或几种,其中每一种化合物浓度为0.04~0.2%w/v。
5.根据权利要求1或3所述的再生烟叶烟草浆制备方法,其特征在于,含水溶剂的pH值为6-9。
6.根据权利要求1所述的再生烟叶烟草浆制备方法,其特征在于,复合酶制剂由胰酶、果胶酶、纤维素酶、脂肪酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶和果聚糖水解酶组成,每克所述复合酶制剂中各组分活力分别为:
胰酶:6000~10000U;
果胶酶:8000~12000U;
纤维素酶:5000~8000U;
脂肪酶:20000~30000U;
木聚糖酶:10000~20000U;
葡萄糖氧化酶:200~300U;
果聚糖水解酶:200~300U。
7.根据权利要求1所述的再生烟叶烟草浆制备方法,其特征在于,复合酶制剂的添加量为滤渣总干重的1~5‰。
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