CN112471579A - 一种改良造纸法生产再造烟叶的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改良造纸法生产再造烟叶的方法，属于造纸法再造烟叶技术领域，步骤包括：烟碎片浆料制备；提取液净化、分离、浓缩处理；涂布液调配；新型外加纤维优选及浆料制备；低定量高性能片基抄造成型；高涂布率涂布及低温干燥。本发明方法改良造纸法就是基于传统造纸法再造烟叶配方及加工工艺进行改良，以期实现再造烟叶高承载性、适物理性能、耐加工性和优感官质量的目标。

Description

一种改良造纸法生产再造烟叶的方法
技术领域
本发明涉及一种改良造纸法生产再造烟叶的方法，属于造纸法再造烟叶技术领域。
背景技术
造纸法再造烟叶是采用湿法造纸工艺对提取后烟草原料(烟梗、烟碎片、烟末、烟灰棒等)固形物进行机械制浆和抄造成型，再将液相部分进行浓缩、加香并将其涂布至片基上，最后经过干燥和分切得到的重组烟草。目前，大多再造烟叶企业的生产现状为：采用机械法对烟草原料分开或者混合制浆，浆料组成中烟梗和外加纤维(针叶浆)的使用比例较高，提取液经过沉降净化后进行浓缩，片基定量多集中于55-60g/m2，产品涂布率多集中于35-45％之间，干燥方式多采用多段式烘箱干燥，干燥温度为130-150℃，以上加工过程对提取液中没有进行深度精加工即不利组分(大分子物质)转化或脱除，以及片基中烟梗及外加纤用量较高，均会带来辛辣、刺激、烟气浑浊、余味不佳等问题，涂布率不高且后段干燥强度较大，会造成致香成分的损失，不能很好地富集有效成分。
因此，立足于再造烟叶的生产加工现状，从再造烟叶本身不足出发，通过新型外加纤技术、高性能片基技术、烟草提取液深度加工技术、功能型涂布技术、低温干燥技术等对传统造纸法再造烟叶配方及加工工艺进行改良，以期实现再造烟叶高承载性、适物理性能、耐加工性和优感官质量的目标。
目前关于提升再造烟叶片基性能(吸收性、柔软性、松厚度等)、烟草提取液深度加工、功能型涂布以及低温干燥技术相关的报道主要有：专利 CN111213902A公开了一种添加梗颗粒提高造纸法再造烟叶基片松厚度的方法，通过向造纸法再造烟叶基片中添加不同目数的梗颗粒，实现提高造纸法再造烟叶的松厚度的目标。专利CN106343600A公开了一种提高造纸法再造烟叶产品品质和性能的后处理工艺，该发明能够明显改善再造烟叶外观平整、挺直，手感脆硬的缺点，赋予再造烟叶外观和触觉感官上的柔软卷曲性，提高造纸法再造烟叶产品品质和性能。专利CN105942572B公开了一种提升造纸法再造烟叶疏松度和柔韧性的起皱抄造方法，有效调节提高造纸法再造烟叶疏松度和柔软性，提升产品填充值和内在品质。专利CN108308693A公开了一种造纸法再造烟叶的制备方法及改善造纸法再造烟叶基片对涂布液吸收性的方法，该方法利用酸式碳酸盐的受热分解作用改善基片的吸液能力，优选地，从降低涂布液含渣量出发改善涂布液对基片的浸润能力，使造纸法再造烟叶基片对涂布液的吸收性能得以改善。专利CN111887465A公开了一种制备高透气度和高吸收性的造纸法再造烟叶基片的方法，通过向造纸法再造烟叶基片中添加蓬松助剂，实现提高造纸法再造烟叶的透气度与吸收性的目标。专利CN107874316A公开了一种高涂布率造纸法再造烟叶涂布方法，采用辊涂、浸涂加喷涂工艺，将涂布液涂布在造纸法再造烟叶片基上，通过多次涂布，提高造纸法再造烟叶涂布率，改善造纸法再造烟叶抽吸品质。专利CN110720659A公开了一种有效提高再造烟叶品质的方法，通过将涂布过程使用的烟草原料提取液经管式微滤膜过滤，能够有效去除提取液中悬浮物杂质，提高再造烟叶成品感官抽吸品质，提升再造产品烟气清晰度，降低再造烟叶产品杂气。
以上报道基本集中于利用添加剂、膨松剂或者起皱等工艺来提升再造烟叶片基的松厚度和吸收性，或者通过膜分离烟草提取液以及多次涂布工艺提升涂布率方面，而较少关注改进再造烟叶浆料配比，新型外加纤优选，功能型涂布液调配等方面，改良造纸法就是基于传统造纸法再造烟叶配方及加工工艺进行改良，以期实现再造烟叶高承载性、适物理性能、耐加工性和优感官质量的目标。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种改良造纸法生产再造烟叶的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种改良造纸法生产再造烟叶的方法，步骤包括：
(1)烟碎片浆料制备：将烟碎片原料于一定温度、一定固液比条件下浸提并固液分离，然后进行高、低浓制浆；
(2)提取液净化、分离、浓缩处理：将烟碎片提取液进行滤袋过滤后再通过微滤膜进行过滤，去除杂质及部分大分子物质，然后再进行低温膜浓缩；
(3)功能型涂布液调配：将优质烟碎片进行打粉成粒径为400-900目的颗粒后与保润剂、胶黏剂按质量比为1-10％：1-5％：0.1-2％的比例添加至烟碎片浓缩液中并充分搅拌至均匀；
(4)新型外加纤维优选及浆料制备：将高柔软度、高吸收性的外加纤维按照一定配比、浆浓先进行水力碎浆再经过精浆机精浆；
(5)低定量高性能片基抄造成型：将烟草浆、外加纤维按质量比为50-80％： 20-50％的配比进行抄造成型，使片基定量为40-50g/m2；
(6)高涂布率涂布及低温干燥：将涂布液按1.200-1.300g/cm3、涂布率为 45-60％对片基进行涂布并进行低温烤片。
进一步的，步骤(1)中，烟碎片浸提条件为：固液比：1:5-1:10，浸提温度为：50-80℃，浸提时间为：30-90min，浸提次数为：1-2次。
进一步的，步骤(1)中，浸提后烟碎片利用盘磨进行高、低浓制浆，其中高浓制浆浆浓为：10±2％，打浆度：15-20°SR，低浓制浆浆浓为：3±1％，打浆度：25-35°SR。
进一步的，步骤(2)中，提取液净化是通过内置40-60目尼龙袋的过滤器进行过滤。
进一步的，步骤(2)中，提取液分离是通过孔径为100-400nm的聚四氟乙烯膜去除部分提取液中的果胶、淀粉、蛋白质、纤维素等物质。
进一步的，步骤(2)中，提取液浓缩是采用低温膜浓缩，浓缩温度为50-70℃。
进一步的，步骤(3)中，所述保润剂为甘油、丙二醇一种或多种；所述胶黏剂为瓜尔胶、壳聚糖、羧甲基纤维素一种或多种。
进一步的，步骤(4)中，新型外加纤维为高柔软性和高吸收性的外加纤维，具体为改性针叶浆和改性阔叶浆，其中针叶浆：阔叶浆＝5～7:3～5。
进一步的，步骤(6)中，低温干燥干燥温度为90-120℃。
对于本领域技术人员来说，利用上述方法制备的再造烟叶也属于本发明保护的范围，显然利用本发明方法制备的再造烟叶在卷烟中的运用也应该属于本申请保护的范围。
本发明的有益技术效果是：在本发明的技术方案中，通过对传统造纸法再造烟叶加工工艺进行改良，从而提升再造烟叶品质。具体为：对烟草提取液进行膜分离、浓缩，该技术与常规烟草提取液仅进行沉降后采用传统单效、双效浓缩器进行浓缩相比，可以去除部分带来感官刺激及降低烟气清晰度的大分子物质且可以最大程度地保留致香成分。功能型涂布液通过烟粉、胶黏剂、保润剂的组配，与常规涂布液中仅有烟膏及香精香料相比，可以减少优质原料由于前段制浆、抄造过程中造成损失，且提升涂布液粘度一方面可以增加涂布液的均匀性，减缓涂布液增粘增稠现象，另一方面可以提升涂布率且明显减缓产品结块、板结现象，因此可以增加涂布液循环使用效果并能实现致香成分的高富集。新型外加纤维技术及低定量片基技术，与常规仅添加针叶浆以提升浆料抄造性能且定量较高、涂布率较低的片基而言，通过添加高柔软性、高吸收性纤维且降低片基定量可以提升片基柔软性、承载性、填充性、燃烧性。低温干燥技术与传统多段烘箱高温干燥相比，可以降低能耗、减少香精香料挥发，最大程度实现致香成分富集和保留。
综上，本发明方法改良造纸法就是基于传统造纸法再造烟叶配方及加工工艺进行改良，以期实现再造烟叶高承载性、适物理性能、耐加工性和优感官质量的目标。
附图说明
图1：胶黏剂用量对涂布液的影响；
图2：保润剂用量对涂布液的影响；
图3：烟粉用量对涂布液的影响；
图4：烟粉粒径对涂布液密度的影响；
图5：烟粉粒径对涂布液固含量的影响；
图6：烟粉粒径对涂布液固粘度的影响。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中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作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
一种改良造纸法生产再造烟叶的方法，步骤包括：
(1)烟碎片浆料制备：将烟碎片原料在温度温度为50℃、固液比为1:5条件下浸提90min，重复2次，并固液分离，然后进行高、低浓制浆；其中高浓制浆浆浓为：8％，打浆度：20°SR，低浓制浆浆浓为：4％，打浆度：25°SR；
(2)提取液净化、分离、浓缩处理：将烟碎片提取液通过内置40目尼龙袋的过滤器过滤后，再通过孔径为100nm的聚四氟乙烯膜进行过滤去除部分提取液中的果胶、淀粉、蛋白质、纤维素等物质，然后再在温度为50℃条件下利用低温膜进行浓缩；
(3)功能型涂布液调配：将优质烟碎片进行打粉成粒径为400目的颗粒后与保润剂、胶黏剂按质量比为1％：5％：2％的比例添加至烟碎片浓缩液中并充分搅拌至均匀；其中，保润剂为甘油；胶黏剂为瓜尔胶；
(4)新型外加纤维优选及浆料制备：将新型外加纤维按10％进行添加，浆浓5％先进行水力碎浆再经过精浆机精浆；新型外加纤维为高柔软性和高吸收性的外加纤维，具体为改性针叶浆和改性阔叶浆，其中针叶浆：阔叶浆＝5：5。
(5)低定量高性能片基抄造成型：将烟草浆、外加纤维按质量比为80％： 20-50％的配比进行抄造成型，使片基定量为40g/m2；
(6)高涂布率涂布及低温干燥：将涂布液按1.200g/cm3、涂布率为45％对片基进行涂布并在90℃条件下进行低温烤片。
实施例2
一种改良造纸法生产再造烟叶的方法，步骤包括：
(1)烟碎片浆料制备：将烟碎片原料在温度温度为65℃、固液比为1:7.5 条件下浸提60min，重复1次，并固液分离，然后进行高、低浓制浆；其中高浓制浆浆浓为：10％，打浆度：17°SR，低浓制浆浆浓为：3％，打浆度：30°SR；
(2)提取液净化、分离、浓缩处理：将烟碎片提取液通过内置40-60目尼龙袋的过滤器过滤后，再通过孔径为250nm的聚四氟乙烯膜进行过滤去除部分提取液中的果胶、淀粉、蛋白质、纤维素等物质，然后再在温度为60℃条件下利用低温膜进行浓缩；
(3)功能型涂布液调配：将优质烟碎片进行打粉成粒径为400-900目的颗粒后与保润剂、胶黏剂按质量比为5％：3％：1％的比例添加至烟碎片浓缩液中并充分搅拌至均匀；其中，保润剂为丙二醇；胶黏剂为壳聚糖；
(4)新型外加纤维优选及浆料制备：将新型外加纤维按25％进行添加，浆浓4％先进行水力碎浆再经过精浆机精浆；新型外加纤维为高柔软性和高吸收性的外加纤维，具体为改性针叶浆和改性阔叶浆，其中针叶浆：阔叶浆＝6:4。
(5)低定量高性能片基抄造成型：将烟草浆、外加纤维按质量比为65％：20-50％的配比进行抄造成型，使片基定量为45g/m2；
(6)高涂布率涂布及低温干燥：将涂布液按1.250g/cm3、涂布率为53％对片基进行涂布并在110℃条件下进行低温烤片。
实施例3
一种改良造纸法生产再造烟叶的方法，步骤包括：
(1)烟碎片浆料制备：将烟碎片原料在温度温度为80℃、固液比为1:10 条件下浸提30min，重复1次，并固液分离，然后进行高、低浓制浆；其中高浓制浆浆浓为：12％，打浆度：20°SR，低浓制浆浆浓为：4％，打浆度：35°SR；
(2)提取液净化、分离、浓缩处理：将烟碎片提取液通过内置60目尼龙袋的过滤器过滤后，再通过孔径为400nm的聚四氟乙烯膜进行过滤去除部分提取液中的果胶、淀粉、蛋白质、纤维素等物质，然后再在温度为70℃条件下利用低温膜进行浓缩；
(3)功能型涂布液调配：将优质烟碎片进行打粉成粒径为900目的颗粒后与保润剂、胶黏剂按质量比为10％：5％：2％的比例添加至烟碎片浓缩液中并充分搅拌至均匀；其中，保润剂为甘油和丙二醇；胶黏剂为瓜尔胶、壳聚糖和羧甲基纤维素；
(4)新型外加纤维优选及浆料制备：将新型外加纤维按40％进行添加，浆浓5％先进行水力碎浆再经过精浆机精浆；新型外加纤维为高柔软性和高吸收性的外加纤维，具体为改性针叶浆和改性阔叶浆，其中针叶浆：阔叶浆＝7:5。
(5)低定量高性能片基抄造成型：将烟草浆、外加纤维按质量比为80％： 20-50％的配比进行抄造成型，使片基定量为50g/m2；
(6)高涂布率涂布及低温干燥：将涂布液按1.300g/cm3、涂布率为60％对片基进行涂布并在120℃条件下进行低温烤片。
实施例4：
单一浆种片基性能
表1.单一浆种片基物理指标
浆种/纤维长度(mm) 吸收性(mm) 柔软度(mN)
短纤维A(0.7) 25 146.2
短纤维B(1.3) 30 58.4
长纤维A(2.2) 25 170.6
长纤维B(2.5) 26 211.2
长纤维C(2.3) 28 129.8
长纤维D(3.1) 18 177
长纤维E(2.8) 20 141.7
由表1可知，从吸收性和柔软度两个方面来看，短纤维B和长纤维C的性能最好，考虑到单一长纤维浆种进行片基抄造，长纤维存在一定程度的絮聚，若通过打浆对纤维进行切断和分丝帚化，则片基的吸收性和柔软性下降，故采用长短纤维搭配进行制浆，且打浆度尽可能保持初始打浆度，因此选用短纤维B 和长纤维C进行外加纤组合。
实施例二：
新型外纤组合配方片基性能
表2.短纤维B和长纤维C配抄片基性能
短纤维B:长纤维C 吸收性(mm) 柔软度(mN)
8:2 29 56.4
7:3 27 62.8
6:4 31 67.0
5:5 26 87.7
4:6 24 83.9
3:7 20 93.5
2:8 18 113.5
由表2可知，当短纤维B:长纤维C＝8:2/7:3/6:4时，片基的吸收性和柔软性均较好，当长纤维C的用量继续增加时，片基的性能下降，结合打浆过程纤维分散和均匀性，选用当短纤维B:长纤维C＝6:4作为高性能片基外纤组合配方。
实施例三：功能型涂布液特性
1、胶黏剂用量对涂布液的影响
表3.胶黏剂用量对涂布液的影响
胶黏剂用量(％) 固含量(％) 密度(g/cm3) 粘度(mPa·s)
0 49.9 1.2213 8.98
0.05 50.6 1.2212 10.32
0.1 51.3 1.2239 10.20
0.15 51 1.2251 11.94
0.2 51.7 1.2362 13.92
0.25 52.2 1.2368 14.52
0.3 52.3 1.2371 15.24
2、保润剂用量对涂布液的影响
表4.保润剂用量对涂布液的影响
保润剂用量(％) 固含量(％) 密度(g/cm3) 粘度(mPa·s)
0 49.9 1.2213 8.98
0.5 49.9 1.2221 9.06
1 50.3 1.2236 10.08
1.5 50.9 1.2240 10.02
2 51 1.2259 10.30
2.5 51.3 1.2278 11.34
3 51.1 1.2258 12.32
3、烟粉用量对涂布液的影响
表5.烟粉用量对涂布液的影响
烟粉用量(％) 固含量(％) 密度(g/cm3) 粘度(mPa·s)
0 49.9 1.2213 8.98
2.5 50.3 1.2257 12.9
5 51.5 1.2265 25.02
7.5 52 1.2274 75.30
10 53.3 1.2333 157.8
12.5 54.4 1.2338 1620
15 55.9 1.2341 5016
从表3-5可以看出，随着胶黏剂、保润剂及烟粉添加比例的逐渐增加，涂布液的固含量、密度及粘度也随之增加，就影响程度来看：烟粉＞胶黏剂＞保润剂，就变化快慢来看：粘度＞固含量＞密度。此外，当烟粉比例为0-10％之间变化时，涂布液的粘度变化不大，当烟粉比例超过10％时，涂布液的粘度急剧增加，该拐点可作为涂布液配方设计时的参考依据。
4、烟粉粒径对涂布液密度的影响
表6.烟粉粒径对涂布液密度的影响
添加比例(％) 300目 600目 900目
0 1.2136 1.2136 1.2136
2.5 1.2144 1.2147 1.2151
5 1.2199 1.2181 1.2203
7.5 1.2221 1.2261 1.2244
10 1.2249 1.2284 1.2255
12.5 1.2187 1.2283 1.2334
15 1.2280 1.2360 1.2339
5、烟粉粒径对涂布液固含量的影响
表7.烟粉粒径对涂布液固含量的影响
添加比例(％) 300目 600目 900目
0 48.1 48.1 48.1
2.5 48.4 48.8 48.8
5 49.4 49.3 49.3
7.5 50.3 50.0 50.5
10 50.8 51.3 51.1
12.5 51.4 51.7 52.0
15 52.6 52.6 52.4
6、烟粉粒径对涂布液粘度的影响
表8.烟粉粒径对涂布液固粘度的影响
Figure BDA0002816230760000101
Figure BDA0002816230760000111
从表6-8可以看出，烟粉添加比例在0-15％区间时，随着烟粉粒径逐渐减小，涂布液的固含量、密度和粘度均在较小范围内逐渐增加，就影响程度大小来看，粘度＞固含量＞密度。
就三个不同粒径的烟粉在添加比例为10％条件下进行感官质量评价，评价结果为：300目样品刺激略显，600目样品回甘效果较明显，900目样品有杂气。因此，烟粉的粒径建议为600目左右。
实施例四：改良造纸法再造烟叶性能
短纤维B添加比例：12％，长纤维C添加比例：18％(相对原料计)，叶浆： 70％，片基定量：50±2g/m2、涂布率：55±2％，烟粉添加比例：10％，烟粉粒径： 600目，保润剂添加比例：2％，胶黏剂添加比例：0.2％。
表9.改良造纸法再造烟叶性能
Figure BDA0002816230760000112
由表9可以看出，改良造纸法再造烟叶的片基定量及抗张轻度较常规再造烟叶产品更低一些，而涂布率和柔软性远优于常规再造烟叶产品。
表10.改良造纸法再造烟叶感官质量对比
Figure BDA0002816230760000113
Figure BDA0002816230760000121
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种改良造纸法生产再造烟叶的方法，其特征在于，步骤包括：
(1)烟碎片浆料制备：将烟碎片原料于一定温度、一定固液比条件下浸提并固液分离，然后进行高、低浓制浆；
(2)提取液净化、分离、浓缩处理：将烟碎片提取液进行过滤滤袋后再通过微滤膜进行过滤，去除杂质及部分大分子物质，然后再进行低温膜浓缩；
(3)功能型涂布液调配：将优质烟碎片进行打粉成粒径为400-900目的颗粒后与保润剂、胶黏剂按质量比为1-10％：1-5％：0.1-2％的比例添加至烟碎片浓缩液中并充分搅拌至均匀；
(4)新型外加纤维优选及浆料制备：将新型外加纤维按10-40％进行添加，浆浓3-5％先进行水力碎浆再经过精浆机精浆；
(5)低定量高性能片基抄造成型：将烟草浆、外加纤维按质量比为50-80％：20-50％的配比进行抄造成型，使片基定量为40-50g/m2；
(6)高涂布率涂布及低温干燥：将涂布液按1.200-1.300g/cm3、涂布率为45-60％对片基进行涂布并进行低温烤片。
2.权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)中，烟碎片浸提条件为：固液比：1:5-1:10，浸提温度为：50-80℃，浸提时间为：30-90min，浸提次数为：1-2次。
3.权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(1)中，浸提后烟碎片利用盘磨进行高、低浓制浆，其中高浓制浆浆浓为：10±2％，打浆度：15-20°SR，低浓制浆浆浓为：3±1％，打浆度：25-35°SR。
4.权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中，提取液净化是通过内置40-60目尼龙袋的过滤器进行过滤。
5.权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中，提取液分离是通过孔径为100-400nm的聚四氟乙烯膜去除部分提取液中的果胶、淀粉、蛋白质、纤维素等物质。
6.权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(2)中，提取液浓缩是采用低温膜浓缩，浓缩温度为50-70℃。
7.权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(3)中，所述保润剂为甘油、丙二醇一种或多种；所述胶黏剂为瓜尔胶、壳聚糖、羧甲基纤维素一种或多种。
8.权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(4)中，新型外加纤维为高柔软性和高吸收性的外加纤维，具体为改性针叶浆和改性阔叶浆，其中针叶浆：阔叶浆＝5～7:3～5。
9.权利要求1所述方法，其特征在于，步骤(6)中，低温干燥干燥温度为90-120℃。
10.一种由权利要求1-9任一项所述方法制备的再造烟叶。
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