CN106993820B

CN106993820B - 一种高松厚度造纸法再造烟叶纤维组成及制备方法和应用

Info

Publication number: CN106993820B
Application number: CN201610052665.6A
Authority: CN
Inventors: 李龙; 宋成剑; 李新生; 丛珊
Original assignee: SHANGHAI TOBACCO GROUP TAICANG HAIYAN TOBACCO RECONSTITUTED TOBACCO CO Ltd; Shanghai Tobacco Group Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI TOBACCO GROUP TAICANG HAIYAN TOBACCO RECONSTITUTED TOBACCO CO Ltd; Shanghai Tobacco Group Co Ltd
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2019-02-15
Anticipated expiration: 2036-01-26
Also published as: CN106993820A

Abstract

本发明属于特种纸生产领域，具体涉及了一种高松厚度造纸法再造烟叶及其制备与应用。所述再造烟叶包括烟草原料、木质长纤维和木质短纤维。所述再造烟叶采用烟草原料、木质长纤维和木质短纤维混抄的方法制备，结合滤水过程中短纤维的Z向排布，实现了充分保证基片抗张强度和纸机运行性的情况下，有效提升松厚度和涂布率、提升填料留着率和产品得率、降低生产成本、改善产品充分燃烧程度，降低CO释放量的目的。

Description

一种高松厚度造纸法再造烟叶纤维组成及制备方法和应用

技术领域

本发明属于特种纸生产领域，具体涉及一种高松厚度造纸法再造烟叶及其制备与应用。

背景技术

作为天然烟叶的替代品，造纸法再造烟叶需要近似具有天然烟叶的物理品质和形态，即表面卷曲柔软，结构松厚有力。单一的烟草原料由于纤维结构不规整的弊端，无法在纸机上抄造出成品薄片，需要添加一定的外加纤维改善产品的物理品质和抄造性。若添加的纤维结构短细，则可充分保障产品的松厚度，但是产品抗张强度有限，纸机运行稳定性较差，断纸频次增加；若添加的纤维长粗，则可保障纸机的运行稳定性，但是吸收性和松厚度会受到很大影响。鉴于此，需要对长短纤维的纤维结构进行科学分析，并有效进行混配，而后与烟草原料进行混合抄造。通过长短纤维构成的立体骨架，使烟草原料有效的填充在其中，长纤维的纵向排布和有效交织有利于保证基片的抗张强度，短纤维的垂直向排布和支撑有利于保持基片的松厚度和涂布液吸收性，通过合适的配比，找到两者优点的最佳结合状态，使造纸法再造烟叶在稳定的纸机运行情况下，获得较高的松厚程度和涂布率水平，同时增加了填料的留着率，再造烟叶内部孔隙增大，燃烧时与空气的接触面积增加，更加充分的燃烧可有效降低再造烟叶CO的释放量。

发明内容

为了克服现有技术中单一外加纤维或不合理纤维配比对烟草原料物理性质改善的局限性问题，本发明的目的在于提供一种再造烟叶及其制备与应用，所述再造烟叶中长短纤维配比合适，成分保证了纤维间的纵横向空间排布，有效提升了造纸法再造烟叶的松厚度，改善了基片填料的留着率，并降低了造纸法再造烟叶燃烧过程中的CO释放量。

为了实现上述目的以及其他相关目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种再造烟叶，其原料含有烟草原料、木质长纤维、木质短纤维，所述烟草原料含有烟梗、烟片末。

优选地，所述木质长纤维、木质短纤维以及烟草原料之间的绝干重量分数比为(9～15)：(6～12)：(75～85)。

优选地，所述烟草原料中烟梗与烟片末之间的绝干重量份数比为(4～6)：(6～4)。

优选地，所述木质长纤维选用针叶木浆。进一步优选地，所述木质长纤维选自白云杉木浆、高山冷杉木浆、扭叶松木浆中的任一种或多种的组合。

优选地，所述木质短纤维选用桉木浆。

所述木质长纤维和木质短纤维均可通过市售购买获得。例如，加拿大月亮牌漂白针叶木浆；巴西鹦鹉牌漂白桉木浆。

优选地，所述木质长纤维中至少80％的纤维长度在0.8～4.0mm范围内，至少80％的纤维宽度在13～52μm范围内。

优选地，所述木质短纤维中至少80％的纤维长度在0.4～1.2mm范围内，至少80％的纤维宽度在5～28μm范围内。

本发明的第二方面，提供了一种制备前述再造烟叶的方法，包括如下步骤：

(1)烟梗独自萃取解纤维后，按配比与烟片末混合，进行合并萃取，挤干，打浆，得烟浆；

(2)木质长纤维与木质短纤维按配比混合，水力碎浆，打浆，得混合木浆；

(3)将步骤(1)所得烟浆与步骤(2)所得混合木浆按照配比混合，获得抄前浆；

(4)将步骤(3)所得抄前浆上网成型并进行真空压榨、烘缸烘干、涂布、烘箱烘干、分切打包，即得再造烟叶。

优选地，步骤(1)中，烟梗独自萃取时的条件为：采用50～70℃的热水作为萃取剂，固液比1：(2.5～5)，萃取30～60min。

优选地，步骤(1)中，采用啮齿状解纤机解纤，解纤维的条件为：纤维在水中的质量体积浓度为20％～28％，转速1200～1800rpm，齿高30mm，比能耗40-90kW/h。

优选地，步骤(1)中，挤干后，浆料干度在30％以上。

优选地，步骤(1)中，打浆的质量体积浓度的范围是3％～5％。

优选地，步骤(2)中，水力碎浆的质量体积浓度为4～6％，水力碎浆时间为5～20min。

优选地，步骤(2)中，打浆的质量体积浓度为2.5～4.5％，入口流量10～13m³/h，磨浆功率为110～120kW，回流量15％～35％。

优选地，步骤(3)中，获得的混合木浆的纤维长度平均值在0.4～0.8mm范围内，纤维宽度平均值在13～21μm范围内，打浆度30～40°SR，湿重4～12g。

优选地，步骤(4)中，上网成形采用长网、斜网或圆网，网部车速在70～90m/min的范围内；上网成形的上网浓度控制在质量百分比0.01～0.1％的范围内，浆网速比R在0±3m/min范围内。

优选地，步骤(4)中，所述压榨采用沟纹辊&真空辊两步压力梯度式，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm。

优选地，步骤(4)中，烘缸烘干为扬克缸&小缸的方式，扬克缸气罩温度180±20℃，蒸汽进气压力40～80kPa。

优选地，步骤(4)中，涂布机为斜列式，气胎压力0.2～0.3MPa。

优选地，步骤(4)中，烘箱采用热风烘干，热风温度90～120℃。

本发明第三方面，提供了一种由前述方法制备获得的再造烟叶。

本发明的第四方面提供了前述再造烟叶在制备卷烟中的用途。

优选地，所述卷烟选自烤烟、白肋烟、雪茄、口含烟、加热不燃烧烟。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)通过对木质长短木质纤维的合理掺配和有效打浆处理，实现造纸法再造烟叶吸收性和松厚度的提升，填料留着率和产品得率获得提升；同时，卷烟后CO释放量得到有效降低。本发明所选方法操作简便，成本低廉，相对于在设备或工艺上的系统改进，具有明显的可操作性优势。

(2)本发明再造烟叶采用烟草原料、木质长纤维和木质短纤维混抄的方法制备，结合滤水过程中短纤维的Z向排布，实现了充分保证基片抗张强度和纸机运行性的情况下，有效提升松厚度和涂布率、提升填料留着率和产品得率、降低生产成本、改善产品充分燃烧程度，降低CO释放量的目的

(3)木质长短纤维相对于行业内其他部分企业使用的亚麻、剑麻或其它合成纤维如天丝而言，成本较低，存储量大，加工性更好，木质气可控。

附图说明

图1：本发明中基片滤水过程中长短纤维分布状态示意图。

图2：为对比例中未形成有效立体纤维框架的基片横切面。

图3：为实施例3中已形成有效立体纤维框架的基片横切面。

具体实施方式

在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

除非另外说明，本发明中所公开的实验方法、检测方法、制备方法均采用本技术领域常规技术。

实施例1

以木质长短纤维在纵向和垂直向作为基片的主骨架，以高效解纤后的烟梗作为基片横向平面的辅骨架，以精浆后的烟片末作为基片的填充物，形成在保证纸机正常运行情况下，松厚度良好、涂布率较高的造纸法再造烟叶。基片滤水过程中长短纤维分布状态示意图如图1所示。

采用“半分半合”的方式对烟梗和烟片末进行萃取处理。具体的，烟梗先单独采用热水萃取30min，萃取温度60℃，固液比1：3；使用啮齿状解纤机进行解纤处理，质量体积浓度20％，转速1200rpm，比能耗40kW/h；而后烟梗和烟片末按照4：6的重量比例混合，并以1：6的固液比采用热水进行萃取，挤干完成后进行二级低浓打浆，打浆浓度3％，打浆功率为120kW，得到烟浆。

木质长纤维选用高山冷杉，木质短纤维选用桉木，木质长纤维和木质短纤维按照15：6的绝干质量比混合。高山冷杉浆中，84％的纤维长度在0.8～4.0mm范围内，83％的纤维宽度在13～52μm范围内；桉木浆中，82％的纤维长度在0.4～1.2mm范围内，85％纤维宽度在5～28μm范围内。混合后的木浆统一进行水力碎浆，碎浆时间5min，碎浆浓度4％；随后进行低浓打浆，具体打浆参数为：浓度2.5％、功率110kW、回流比例15％、入口流量10m³/h，获得混合木浆。打浆完成的混合木浆与烟浆按照绝干质量比25：75的比例混合，搅拌10min后获得抄前浆。

在长网纸机完成抄造：车速85m/min，上网浓度0.8％，浆网速比-1.5m/min，随后通过两段真空压榨，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm；烘干，扬克缸气罩温度190℃，进气压力65kPa；涂布，涂布机气胎压力0.3MPa；烘箱115℃，得到高松厚度造纸法再造烟叶。

试验过程中的检测数据结果如下表1所示：

表1

此外，本实施例中，基片能够形成有效立体纤维框架。

实施例2

采用“半分半合”的方式对烟梗和烟片末进行萃取处理。烟梗先单独采用热水萃取30min，萃取温度60℃，固液比1：3；使用啮齿状解纤机进行解纤处理，质量体积浓度28％，转速1800rpm，比能耗90kW/h，而后烟梗和烟片末按照6：4的重量比例混合，以1：6的固液比萃取，挤干完成后进行二级低浓打浆，打浆浓度5％，打浆功率为120，获得烟浆。

木质长纤维选用白云衫，木质短纤维选用桉木，木质长纤维和木质短纤维按照9：12的质量比例混合，白云衫浆中，82％的纤维长度在0.8～4.0mm范围内，80％的纤维宽度在13～52μm范围内，桉木浆中，82％的纤维长度在0.4～1.2mm范围内,85％纤维宽度在5～28μm范围内。混合后的木浆统一进行水力碎浆，时间20min，浓度6％；之后进行低浓打浆，浓度4.5％、功率120kW、回流比例35％、入口流量13m³/h，获得混合木浆，接下来将混合木浆与同烟浆按照15：85的质量比例混合，搅拌10min后获得抄前浆。

在长网纸机进行抄造，车速85m/min，上网浓度0.8％，浆网速比1.5m/min，随后通过两段真空压榨，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm；烘干，扬克缸气罩温度190℃，进气压力65kPa；涂布，涂布机气胎压力0.3MPa；烘箱115℃，得到高松厚度造纸法再造烟叶。

试验过程中的检测数据结果如下表2所示：

此外，本实施例中，基片能够形成有效立体纤维框架。

实施例3

采用“半分半合”的方式对烟梗和烟片末进行萃取处理。具体的，烟梗先单独采用热水萃取30min，萃取温度60℃，固液比1：3；使用啮齿状解纤机进行解纤处理，质量体积浓度23％，转速1500rpm，比能耗65kW/h，而后烟梗和烟片末按照5：5的绝干重量比混合，以1：6的固液比萃取，挤干完成后进行二级低浓打浆，打浆浓度4％，打浆功率为120kW，获得烟浆。

木质长纤维选用扭叶松，木质短纤维选用桉木，木质长纤维和木质短纤维按照12：9的绝干质量比混合，扭叶松浆中，83％的纤维长度在0.8～4.0mm范围内，84％的纤维宽度在13～52μm范围内，桉木浆中，82％的纤维长度在0.4～1.2mm范围内，85％纤维宽度在5～28μm范围内。混合后的木浆统一进行水力碎浆，时间10min，浓度4.5％；之后进行低浓打浆，浓度4％、功率115kW、回流比例20％、入口流量10.5m³/h获得混合木浆，接下来将混合木浆同烟浆按照18：82的比例混合，搅拌10min后获得抄前浆。

在长网纸机进行抄造，车速85m/min，上网浓度0.8％，浆网速比-1.5m/min，随后通过两段真空压榨，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm；烘干，扬克缸气罩温度190℃，进气压力65kPa；涂布，涂布机气胎压力0.3MPa；烘箱采用热风加热，热风温度115℃，得到高松厚度造纸法再造烟叶。

试验过程中的检测数据结果如下表3所示：

表3

此外，如图3所示，本实施例中，基片能够形成有效立体纤维框架。

对比实施例

采用“半分半合”的方式对烟梗和烟片末进行萃取处理。具体的，烟梗先单独采用热水萃取30min，萃取温度60℃，固液比1：3，使用啮齿状解纤机进行解纤处理，质量体积浓度24％，转速1500rpm，比能耗68kW/h，而后烟梗和片末按照5：5的重量比例混合，以1：6的固液比萃取，挤干完成后进行二级低浓打浆，打浆功率为120kW。

只使用木质长纤维(白云衫)进行水力碎浆，时间10min，碎浆浓度4％；随后进行低浓打浆，打浆浓度4％，打浆功率120kW，无回流、入口流量8.5m³/h，接下来同烟浆按照18：82的绝干质量比混合，搅拌15min后获得抄前浆。

在长网纸机进行抄造，车速85m/min，上网浓度0.8％，浆网速比-1.5m/min，随后通过两段真空压榨，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm；烘干：扬克缸气罩温度190℃，进气压力65kPa；涂布：涂布机气胎压力0.3MPa；烘箱采用热风加热，热风温度115℃，得到高松厚度造纸法再造烟叶。试验过程中的检测数据结果如下表4所示：

表4

此外，如图2所示，本对比实施例中，基片不能形成有效立体纤维框架。

由上述结果可知，与单一外加纤维的再造烟叶相比，本发明采用了合理纤维配比的再造烟叶，再造烟叶的松厚度显著提高，并且再造烟叶燃烧过程中的CO释放量显著降低。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims

1.一种制备再造烟叶的方法，所述再造烟叶的原料含有烟草原料、木质长纤维、木质短纤维，所述烟草原料含有烟梗、烟片末，所述木质长纤维、木质短纤维以及烟草原料之间的绝干重量分数比为(9-15)：(6-12)：(75-85)，所述烟草原料中烟梗与烟片末之间的绝干重量份数比为(4-6)：(6-4)，所述方法包括如下步骤：(1)烟梗独自萃取解纤维后，按配比与烟片末混合，进行合并萃取，挤干，打浆，得烟浆；(2)木质长纤维与木质短纤维按配比混合，水力碎浆，打浆，得混合木浆，所述木质长纤维选用针叶木浆，所述木质长纤维中至少80％的纤维长度在0.8-4.0mm范围内，至少80％的纤维宽度在13-52μm范围内，所述木质短纤维选用桉木浆，所述木质短纤维中至少80％的纤维长度在0.4-1.2mm范围内，至少80％的纤维宽度在5-28μm范围内；(3)将步骤(1)所得烟浆与步骤(2)所得混合木浆按照配比混合，获得抄前浆；(4)将步骤(3)所得抄前浆上网成型并进行真空压榨、烘缸烘干、涂布、烘箱烘干、分切打包，即得再造烟叶。

2.一种由权利要求1所述方法制备获得的再造烟叶。

3.如权利要求2所述再造烟叶在制备卷烟中的用途。