CN113208154A - 制备再造烟叶基片和再造烟叶的方法、所得产品及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于造纸法再造烟叶领域，涉及一种制备再造烟叶基片的方法，包括：(1)将烟草原料加水提取，固液分离，收集固相物；(2)将固相物疏解至打浆度为8～22°SR；(3)将疏解后的物料与碳酸钙悬浊液相混合，然后对混合物料磨浆，得到打浆度为30～45°SR的烟草浆料；其中，碳酸钙悬浊液中碳酸钙的重量含量为10％～30％，碳酸钙悬浊液的重量为疏解后的物料的重量的9％～19％；(4)将烟草浆料与外加纤维浆料相混合，经抄造及任选的干燥，得到再造烟叶基片。本发明还涉及一种制备再造烟叶的方法、制得的再造烟叶基片及再造烟叶。本发明再造烟叶基片中碳酸钙的留着率高、烟气中焦油和一氧化碳的含量低、产品质量高。
Description
技术领域
本发明属于造纸法再造烟叶领域，具体涉及一种制备再造烟叶基片的方法，还涉及一种制备再造烟叶的方法，还涉及制得的产品及其应用。
背景技术
碳酸钙作为造纸法再造烟叶生产制造过程中使用的主要填料，它的使用对增加松厚性、提高涂布液渗透效果、改善燃烧性能等具有显著作用。
如图1所示，传统的造纸法再造烟叶生产工艺中，一般事先制备碳酸钙悬浊液，然后在烟草原料制浆后加入碳酸钙悬浊液及外加纤维浆料进行配浆，最后实施抄造成型等后续工艺获得再造烟叶基片；而且，传统工艺中，为了提高碳酸钙的留着率，往往需要加入一定量的助留剂。但是，传统工艺制作的再造烟叶基片中碳酸钙的留着率仍然偏低，影响再造烟叶的产品性能，并且，助留剂的添加也给再造烟叶的产品质量带来了不利影响。
因此，亟需研发一种提高碳酸钙留着率、提高产品质量的再造烟叶基片制备方法。
发明内容
本发明目的之一在于提供一种制备再造烟叶基片的方法，其将烟草原料提取后分离出固相物，固相物疏解至一定程度后与碳酸钙悬浊液共同磨浆至特定打浆度，而后与外加纤维浆料混合，制得再造烟叶基片的碳酸钙留着率高、燃烧所产生烟气中的焦油和一氧化碳含量低、产品质量高；在此基础上，本发明又一目的为提供一种再造烟叶基片及其应用；本发明又一目的在于提供一种制备再造烟叶的方法；本发明另一目的还在于提供一种再造烟叶。
为实现上述目的，本发明第一方面涉及一种制备再造烟叶基片的方法，包括如下步骤：
(1)将再造烟叶生产所用的烟草原料加水提取，固液分离，收集固相物；
(2)将固相物疏解至打浆度为8～22°SR(优选为15±5°SR)；
(3)将疏解后的物料与碳酸钙悬浊液相混合，然后对混合物料磨浆，得到打浆度为30～45°SR(优选为35±5°SR，例如30°SR、40°SR、42°SR)的烟草浆料；其中，碳酸钙悬浊液中碳酸钙的重量含量为10％～30％(例如15％、20％、25％)，碳酸钙悬浊液的重量为疏解后的物料的重量的9％～19％(例如10％、12％、14％、16％、18％)；
(4)将烟草浆料与外加纤维浆料相混合，经抄造及任选的干燥，得到再造烟叶基片。
本发明第一方面的一些实施方式中，步骤(4)中，烟草浆料与外加纤维浆料的重量比为5:(1～0.2)，优选为10:(1～0.5)，例如10:0.7。
本发明第一方面的一些实施方式中，步骤(4)中，外加纤维浆料的打浆度为25～45°SR，优选为35±5°SR，例如28°SR、42°SR。
本发明第一方面的一些实施方式中，再造烟叶生产所用的烟草原料选自烟梗、碎烟片、烟末和低次烟叶。
本发明第一方面的一些实施方式中，再造烟叶生产所用的烟草原料为烟梗和碎烟片，优选烟梗和碎烟片的重量比为(1～10):1，例如1:1、1.5:1、2:1、5:1。
本发明第一方面的一些实施方式中，步骤(3)中，所述碳酸钙为选自重质碳酸钙和轻质碳酸钙。
本发明第一方面的一些实施方式中，重质碳酸钙的沉降体积为1.2～1.9ml/g，例如1.5ml/g。
本发明第一方面的一些实施方式中，轻质碳酸钙的沉降体积为2.4～2.8ml/g。
本发明第一方面的一些实施方式中，碳酸钙的粒径为1～5μm。
本发明第一方面的一些实施方式中，所述方法具有如下1)至7)中的一项或多项特征：
1)步骤(1)中，再造烟叶生产所用的烟草原料与水的重量比为1:(1～12)，例如1:7；
2)步骤(1)中，通过水力碎浆机进行提取；
3)步骤(1)中，通过过滤进行固液分离；
4)步骤(2)中，通过疏解机进行疏解；
5)步骤(3)中，通过磨浆机磨浆；
优选地，磨浆机的磨盘间隙为1～4mm，例如2.5mm；
优选地，磨浆时间为1～10min，例如5min；
6)步骤(4)中，外加纤维浆料由针叶木浆和阔叶木浆经解离获得；
优选地，针叶木浆和阔叶木浆的重量比为1:(1～10)，例如1:1.5。
本发明第二方面涉及一种制备再造烟叶的方法，包括按照本发明第一方面所述的方法制备再造烟叶基片。
本发明第三方面涉及一种再造烟叶基片，由本发明第一方面所述的方法制得。
本发明第三方面的一些实施方式中，再造烟叶基片中碳酸钙的留着率不低于4.4％，优选不低于4.8％，更优选不低于4.9％。
本发明第三方面的一些实施方式中，再造烟叶基片燃烧所产生烟气中的焦油含量不高于5.85mg/支，优选为不高于5.8mg/支。
本发明第三方面的一些实施方式中，再造烟叶基片燃烧所产生烟气中的一氧化碳含量不高于10.0mg/支，优选为不高于9.8mg/支。
本发明第四方面涉及一种再造烟叶，由本发明第二方面所述的方法制得。
本发明中，碳酸钙的沉降体积按照GB/T 19281-2003中第3.23节的方法测定。
本发明中，如无特别说明，其中：
术语“再造烟叶基片”是指在制备再造烟叶的过程中，将再造烟叶生产所使用的烟草原料按造纸方法加工成的基片。
术语“重质碳酸钙”是非化学方法生产的碳酸钙产品，主要用机械或物理的方法将矿石直接粉碎成不同粒级的粉状物，由于沉降体积相对比沉淀碳酸钙(即轻质碳酸钙)重，所以称重质碳酸钙。
术语“轻质碳酸钙”又称沉淀碳酸钙。轻质碳酸钙是用化学加工方法制得的。由于它的沉降体积比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积大，因此被称为轻质碳酸钙。
本发明取得的有益效果：
本发明方法制备的再造烟叶基片中碳酸钙的留着率高、流失量少，再造烟叶基片燃烧所产生烟气中焦油含量和一氧化碳含量低，再造烟叶产品质量高。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为传统的造纸法再造烟叶基片生产工艺的流程图；
图2为本发明实施例1-2中制备再造烟叶基片的方法的流程图；
图3为再造烟叶基片1中纤维的共聚焦显微镜图片；
图4为再造烟叶基片D中纤维的共聚焦显微镜图片。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行清楚、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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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再造烟叶基片1的制备
制备再造烟叶基片的方法如图2所示。
(1)称取20g重质碳酸钙(粒径1μm～5μm，沉降体积1.2ml/g～1.9ml/g)填料，加入至盛有80g水的搅拌器中进行搅拌，形成碳酸钙悬浊液；
(2)称取120g烟梗和80g碎烟片，加入1400g水通过水力碎浆机提取，过滤，将收集到的固相物通过疏解机疏解至打浆度为15±5°SR，得到烟草原料；
(3)将碳酸钙悬浊液加入至烟草原料中搅拌混合，碳酸钙悬浊液重量为烟草原料重量的14％；
(4)将混合后的物料通过磨浆机磨浆，磨盘间隙为2.5mm，磨浆时间5min，得到打浆度为35±5°SR的烟草浆料；
(5)将针叶木浆和阔叶木浆以4:6重量比配料，然后通过水力碎浆机解离至35±5°SR，得到外加纤维浆料。将烟草浆料与外加纤维浆料以10:0.7重量比配料、混合，之后抄造成型，干燥，得到再造烟叶基片1。
实施例2
制备再造烟叶基片的方法如图2所示。
步骤(1)中，采用轻质碳酸钙(粒径1μm～5μm，沉降体积2.4ml/g～2.8ml/g)填料，其余与实施例1相同，得到再造烟叶基片2。
对比例1
(i)步骤(3)中，碳酸钙悬浊液重量为烟草原料重量的7％；其余与实施例1相同，得到再造烟叶基片A。
(ii)步骤(3)中，碳酸钙悬浊液重量为烟草原料重量的21％；其余与实施例1相同，得到再造烟叶基片B。
对比例2
步骤(4)中，调整磨浆参数，得到打浆度为25±5°SR的烟草浆料；其余与实施例1相同，得到再造烟叶基片C。
对比例3
采用图1所示的传统的造纸法再造烟叶基片生产工艺。
称取120g烟梗和80g碎烟片，加1400g水提取后过滤，将收集到的固相物疏解、磨浆，得到打浆度35±5°SR烟草浆料；称取20g轻质碳酸钙(粒径1μm～5μm，沉降体积2.4ml/g～2.8ml/g)，加入80g水搅拌成碳酸钙悬浊液；将针叶木浆和阔叶木浆以4:6重量比配料、解离，得到打浆度35±5°SR外加纤维浆料；将碳酸钙悬浊液、外加纤维浆料、烟草浆料与壳聚糖(助留剂)混合，其中，碳酸钙悬浊液重量为烟草浆料重量的14％，壳聚糖重量为烟草原料重量的0.05％，外加纤维浆料和烟草浆料的重量比为10:0.7，然后抄造成型，干燥，得到再造烟叶基片D。
对比例4
采用图1所示的传统的造纸法再造烟叶基片生产工艺。
将碳酸钙悬浊液、外加纤维浆料、烟草浆料与壳聚糖(助留剂)混合时，碳酸钙悬浊液重量为烟草浆料重量的7％，其余与对比例3相同，得到再造烟叶基片E。
测试例1碳酸钙留着率的测定
采用YC/T 314-2009方法测定再造烟叶基片1-2以及再造烟叶基片A-E的碳酸钙留着率，结果见表1。
表1 再造烟叶基片的碳酸钙留着率结果
由表1可知，与再造烟叶基片A和再造烟叶基片C-E相比，本发明方法制备的再造烟叶基片的碳酸钙留着率更高；制备再造烟叶基片B时的碳酸钙添加量是制备再造烟叶基片1-2时碳酸钙添加量的1.5倍，但再造烟叶基片B的碳酸钙留着率仅比再造烟叶基片1-2的碳酸钙留着率提高了不到1％，这说明大量碳酸钙流失，造成了成本提高。因此，本发明方法制备的再造烟叶基片碳酸钙留着率明显提高，不会造成碳酸钙大量流失。
测试例2组织结构的观察
将再造烟叶基片1中的纤维及再造烟叶基片D中的纤维，采用共聚焦显微镜观察，结果见图3～4。
由图3～4可知，传统工艺制作的再造烟叶基片中的碳酸钙烟草组织没能填充到烟草组织细胞内部，造成大量流失；而本发明方法制作的再造烟叶基片的烟草组织细胞内可明显看到大量碳酸钙颗粒存在，并未流失；因此，本发明方法可提高再造烟叶基片中碳酸钙的留着率。
测试例3烟气中焦油及一氧化碳含量的测定
分别参照国家标准GB/T 19609-2004及GB/T 23356-2009中的方法测定再造烟叶基片1、再造烟叶基片A及再造烟叶基片C-E燃烧所产生烟气中的焦油及一氧化碳含量，结果见表2。
表2 烟气中的焦油含量及一氧化碳含量
| 焦油含量(mg/支) | 一氧化碳含量(mg/支) | |
| 再造烟叶基片1 | 5.8 | 9.8 |
| 再造烟叶基片2 | 5.8 | 9.8 |
| 再造烟叶基片A | 5.9 | 10.8 |
| 再造烟叶基片C | 6.4 | 11.1 |
| 再造烟叶基片D | 6.7 | 11.6 |
| 再造烟叶基片E | 6.8 | 11.6 |
由表2可知，与对比例所制备的再造烟叶基片相比，本发明方法制备的再造烟叶基片燃烧所产生烟气中的焦油含量和一氧化碳含量明显降低，对于实现再造烟叶降焦减害具有重要意义。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种制备再造烟叶基片的方法，包括如下步骤：
(1)将再造烟叶生产所用的烟草原料加水提取，固液分离，收集固相物；
(2)将固相物疏解至打浆度为8～22°SR；
(3)将疏解后的物料与碳酸钙悬浊液相混合，然后对混合物料磨浆，得到打浆度为30～45°SR的烟草浆料；其中，碳酸钙悬浊液中碳酸钙的重量含量为10％～30％，碳酸钙悬浊液的重量为疏解后的物料的重量的9％～19％；
(4)将烟草浆料与外加纤维浆料混合，经抄造及任选的干燥，得到再造烟叶基片。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)中，烟草浆料与外加纤维浆料的重量比为5:(1～0.2)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)中，外加纤维浆料的打浆度为25～45°SR。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，再造烟叶生产所用的烟草原料选自烟梗、碎烟片、烟末和低次烟叶；
优选地，再造烟叶生产所用的烟草原料为烟梗和碎烟片，更优选烟梗和碎烟片的重量比为(1～10):1。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(3)中，所述碳酸钙选自重质碳酸钙和轻质碳酸钙；
优选地，重质碳酸钙的沉降体积为1.2～1.9ml/g；
优选地，轻质碳酸钙的沉降体积为2.4～2.8ml/g。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于如下1)至7)中的一项或多项：
1)步骤(1)中，再造烟叶生产所用的烟草原料与水的重量比为1:(1～12)；
2)步骤(1)中，通过水力碎浆机进行提取；
3)步骤(1)中，通过过滤进行固液分离；
4)步骤(2)中，通过疏解机进行疏解；
5)步骤(3)中，通过磨浆机磨浆；
优选地，磨浆机的磨盘间隙为1～4mm；
优选地，磨浆时间为1～10min；
6)步骤(3)中，碳酸钙的粒径为1～5μm；
7)步骤(4)中，外加纤维浆料由针叶木浆和阔叶木浆经解离获得；
优选地，针叶木浆和阔叶木浆的重量比为1:(1～10)。
7.一种制备再造烟叶的方法，包括按照权利要求1至6中任一项所述方法制备再造烟叶基片。
8.一种再造烟叶基片，由权利要求1至6中任一项所述的方法制得；
优选地，再造烟叶基片燃烧所产生烟气中的焦油含量不高于5.85mg/支；
优选地，再造烟叶基片燃烧所产生烟气中的一氧化碳含量不高于10.0mg/支。
9.根据权利要求8所述的再造烟叶基片，其碳酸钙的留着率不低于4.4％。
10.一种再造烟叶，由权利要求7所述的方法制得。
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- 2021-05-10 CN CN202110505651.6A patent/CN113208154A/zh active Pending
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