CN113786001B

CN113786001B - 一种制备再造烟叶的方法

Info

Publication number: CN113786001B
Application number: CN202111201765.8A
Authority: CN
Inventors: 袁广翔; 张合川; 眭凯; 陆苗苗; 庄海涛; 俞京; 朱亚峰; 刘玉坤; 窦昆鹏; 李晓平; 陈大国; 薛冬
Original assignee: Jiangsu Xinyuan Tobacco Slice Co ltd
Current assignee: Jiangsu Xinyuan Tobacco Slice Co ltd
Priority date: 2021-10-15
Filing date: 2021-10-15
Publication date: 2022-11-18
Anticipated expiration: 2041-10-15
Also published as: CN113786001A

Abstract

本发明涉及再造烟叶技术领域，尤其涉及一种制备再造烟叶的方法。其包括以下步骤：取草本植物为原料，依次进行膨胀、疏解、压榨处理，得到滤液和残渣；向所述残渣中加入亚硫酸钠后，再加入80‑95℃的热水混合至混合液中所述残渣的浓度为8‑15%，然后对混合液进行打浆、洗浆处理，得到草本纤维；将所述草本纤维与烟草浆混合得到混合浆，将所述混合浆抄造制得再造烟叶基片。本申请中，将草本纤维进行强度加强处理后再加入到烟草浆中，以在避免再造烟叶基片的木质杂气和刺激性问题的同时，保证了其抗张强度。

Description

一种制备再造烟叶的方法

技术领域

本发明涉及再造烟叶技术领域，尤其涉及一种制备再造烟叶的方法。

背景技术

再造烟叶技术是以烟梗、烟碎片、烟末、烟棒烟草物质等为原料，运用造纸技术加工得到具有烟草特征气息的产品，再造烟叶由于具有耐加工性能好、降焦效果显著、产品质量可塑性强等特点，在烟草行业得到了广泛的运用。

传统的再造烟叶生产过程中需添加一定比例的木浆以提高基片的强度，避免频繁发生断纸，因此能够维持抄造以及涂布工序的连续性和稳定性，也有利于再造烟叶成品耐加工性的提高。但木浆的添加也会带来木质气显露，刺激灼烧感增加的负面作用，从而影响了再造烟叶产品的内在品质。

因此有专利文件将木浆替换为小麦、水稻、玉米等禾本科草本农作物的秸秆经过解纤机解纤后的植物纤维，比如公开号为CN103815537A的专利文件公开了这样一种外加植物纤维制备功能型再造烟叶的方法，该方法将植物纤维与烟梗、烟末按一定比例混合，热水浸泡提取；所得不溶物通过造纸法抄造成基片；所得提取液经真空浓缩处理后涂布到上述基片上，最后经过烘干制备成再造烟叶。该方法制备的再造烟叶具有甜香、清香和木香等特征，同时能减少刺激性和木质气。

但是该申请中，第一，其对秸秆进行常规的解纤、浸提处理后，得到的不溶物磨浆后造纸形成基片。磨浆是一种为了将原料分解成单根纤维的手段。也就是说，该申请中，是将秸秆纤维简单分解后直接造纸，没有对秸秆纤维进行任何的强度加强处理。而秸秆与烟草同属于草本植物，两者的纤维强度是差不多的，那么在该申请中，加入未经任何强度加强处理的秸秆纤维并不能提高再造烟叶基片的抗张强度。第二，其在烟草浆中仅仅增加了秸秆这种草本浆，虽然能够改善传统技术中添加木浆所导致的木质杂气、灼烧感问题，但是同样由于木浆的缺失，而草本纤维的强度又远低于木本纤维，使得制得的再造烟叶基片的抗张强度进一步降低。

有鉴于此，亟需提出一种兼具较高的抗张强度、以及较低的木质杂气和刺激性的再造烟叶基片的制备方法。

发明内容

本发明要解决上述问题，提供一种制备再造烟叶的方法。

本发明解决问题的技术方案是，提供一种制备再造烟叶的方法，包括以下步骤：

（1）取草本植物为原料，依次进行膨胀、疏解、压榨处理，得到滤液和残渣；

（2）向所述残渣中加入亚硫酸钠后，再加入80-95℃的热水混合至混合液中所述残渣的浓度为8-15%，然后对混合液进行打浆、洗浆处理，得到草本纤维；

（3）将所述草本纤维与烟草浆混合得到混合浆，将所述混合浆抄造制得再造烟叶基片。

本申请中，将草本纤维进行强度加强处理后再加入到烟草浆中，以在避免再造烟叶基片的木质杂气和刺激性问题的同时，保证了其抗张强度。

其中，草本纤维强度加强的机理是：首先为草本植物进行的是膨胀、疏解和压榨的物理处理，而没有进行提取的化学处理，避免了化学提取过程中，草本植物中的化学物质，比如香味组分、以及一些能够为草本植物纤维强度提供帮助的组分（纤维素）大量溶出，造成草本纤维的香味变淡以及纤维的损伤，香味变淡影响了其对再造烟叶基片感官质量的改善效果，纤维损失影响了其对再造烟叶基片强度的改善效果。

在物理处理中，膨胀是通过特定工艺，撑开草本植物内部细胞组织，将草本植物体积明显膨大多倍，形成稀疏多孔结构，便于后续疏解时将单纤维无损伤地分离开来。作为本发明的优选，所述膨胀处理为蒸汽膨胀，所述蒸汽膨胀的处理温度为120-180℃。蒸汽膨胀相比于其他的膨胀手段，其还能通过蒸汽软化草本植物细胞组织细胞，避免较为干燥的草本植物在后续疏解压榨过程中发生断裂，主要是为了保证草本纤维的完整度，也有利于压榨时滤液的析出。

在通过疏解将草本植物分离为若干根单纤维后，又进行压榨处理，一是排出纤维中的细胞液，提高草本纤维的干度，二是又将已经分离开的单纤维压在一起，使得原草本植物中并列有序的单纤维重新无序混合，以增加单纤维之间的纠缠度，从而形成纤维网络，提高草本纤维的强度，但此时单纤维之间仅仅是物理交织。

因此然后还需将纠缠的单纤维与亚硫酸钠一起加入到热水中打浆，亚硫酸钠能够脱除单纤维中的木质素，在植物细胞结构中，纤维素组成了纤维网络，被充当细胞间质的半纤维素和充当覆盖物质的木质素包围着，除去木质素后，单纤维的纤维素暴露出来、并在浆液中发生润胀，使得单纤维的表面积以及表面游离的羟基数目增加，从而增加了单纤维之间的接触面积，使得单纤维之间相互交织、通过化学键纠缠得更加紧实，有效提高了草本纤维的强度。

其中，亚硫酸钠的加入量会影响打浆过程中木质素的脱除效率以及纤维素的保留率，作为本发明的优选，所述亚硫酸钠的加入量为所述残渣绝干重量的1-5%。

同时，打浆度也会影响单纤维的交织效率，打浆度过低，单纤维之间较为分散，使得草本纤维强度不高；打浆度过高，会导致单纤维被切割为较短的短纤维，同样影响其制得的再造烟叶基片的强度。作为本发明的优选，所述打浆处理的打浆度为18-40°SR。

为了进一步提高再造烟叶基片的强度，作为本发明的优选，步骤（3）中，还包括木浆和填料，将所述木浆、填料与所述草本纤维、烟草浆一起混合得到所述混合浆。作为本发明的优选，所述填料包括碳酸钙。碳酸钙能有效改善片基的物理性能和渗透性能，降低再造烟叶产品焦油和CO等物质释放量。同时为了避免木浆和填料的气味影响，草本纤维与木浆、填料的混合比例需要适当，作为本发明的优选，所述混合浆中，所述草本纤维、烟草浆、木浆以及填料的绝干质量占混合浆总绝干质量的比分别为：草本纤维5-40%，烟草浆50-95%，木浆0-10%，填料0-15%。

为了进一步提高再造烟叶基片的抽吸感官质量，还包括步骤（4）：将步骤（1）中制得的滤液与从烟草原料中提取得到的烟草提取液、助剂混合得到涂布液，将所述涂布液涂布于所述再造烟叶基片上。作为本发明的优选，涂布率为30-85%。作为本发明的优选，所述涂布可以采用浸涂、喷涂、刮涂中的一种或几种方式。作为本发明的优选，所述助剂包括香精香料、发烟剂以及胶黏剂。进一步优选地，所述涂布液中，滤液、烟草提取液以及助剂的绝干质量占涂布液总绝干质量的比分别为：滤液0-5%，烟草提取液50-95%，助剂1-50%。

上述草本植物优选为具有适宜香气的植物，作为本发明的优选，所述草本植物包括水芹。水芹含有丰富的纤维、酮类、酚类以及多种挥发性成分，其能够有效遮盖烟草浆和木浆中的木质杂气和刺激性，丰富再造烟叶基片的烟气香味。

本发明的有益效果：

本申请中，对草本植物疏解压榨后的固形物残渣进行添加助剂、热水浸泡以及中浓打浆处理有利于改善打浆效果，提高纤维得率，增加纤维强度。这种经过强度加强处理后的草本纤维再加入到烟草浆中，能够在避免再造烟叶基片的木质杂气和刺激性的问题的同时，保证再造烟叶基片的抗张强度。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施方式，并对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

一种制备再造烟叶的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）取水芹为原料，去叶去根后洗净，切成2cm以下小段。首先将水芹段置于160℃的蒸汽中膨胀处理5min；然后对膨胀后的草本植物进行疏解，得到纤维束；然后对纤维束进行压榨处理，压榨压力为10MPa，压榨30min，最后固液分离得到滤液和残渣。

（2）向残渣中加入亚硫酸钠，亚硫酸钠的加入量为残渣绝干重量的3%，混合均匀后，再加入90℃的热水混合至混合液中残渣的浓度为10%，然后对混合液进行打浆、洗浆处理，打浆度为25°SR，得到草本纤维。

对烟草原料进行打浆，打浆度为25°SR，得到烟草浆。

（3）将草本纤维、烟草浆、碳酸钙按照10：75：15的绝干质量比混合均匀得到混合浆，将混合浆抄造制得定量为60g/m²的再造烟叶基片。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：

步骤（2）中，还准备了木浆和碳酸钙填料。

对杨木原料进行打浆，打浆度为30°SR，得到木浆。

步骤（3）中，将草本纤维、烟草浆、木浆、碳酸钙按照5：75：5：15的绝干质量比混合均匀得到混合浆，将混合浆抄造制得定量为60g/m²的再造烟叶基片。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处仅在于：

还包括步骤（4）：将步骤（1）中制得的滤液浓缩至固含量为50%备用。

将烟梗与水按照固液比为1：7进行混合，然后于60℃下浸泡30min，最后固液分离得到烟草提取液，将烟草提取液浓缩至固含量为50%后备用。

将上述滤液浓缩液、烟草提取液浓缩液、以及作为助剂的薄荷醇、丙三醇和聚乙烯醇按照绝干质量比3：60：10：25：2混合均匀得到涂布液，将涂布液涂布于再造烟叶基片上，涂布率为50%，涂布完毕后于50℃下烘干。

实施例4

一种制备再造烟叶的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）取水芹为原料，去叶去根后洗净，切成2cm以下小段。首先将水芹段置于160℃的蒸汽中膨胀处理5min；然后对膨胀后的草本植物进行疏解，得到纤维束；然后对纤维束进行压榨处理，压榨压力为10MPa，压榨30min，最后固液分离得到滤液和残渣。将滤液浓缩至固含量为50%备用。

对烟草原料进行打浆，打浆度为25°SR，得到烟草浆。对杨木原料进行打浆，打浆度为30°SR，得到木浆。

（3）将草本纤维、烟草浆、木浆、碳酸钙按照5：75：5：15的绝干质量比混合均匀得到混合浆，将混合浆抄造制得定量为60g/m²的再造烟叶基片。

（4）将上述滤液浓缩液、烟草提取液浓缩液、以及作为助剂的薄荷醇、丙三醇和聚乙烯醇按照绝干质量比3：60：10：25：2混合均匀得到涂布液，将涂布液涂布于再造烟叶基片上，涂布率为50%，涂布完毕后于50℃下烘干。

实施例5

一种制备再造烟叶的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）取水芹为原料，去叶去根后洗净，切成2cm以下小段。首先将水芹段置于180℃的蒸汽中膨胀处理2min；然后对膨胀后的草本植物进行疏解，得到纤维束；然后对纤维束进行压榨处理，压榨压力为15MPa，压榨10min，最后固液分离得到滤液和残渣。将滤液浓缩至固含量为60%备用。

将烟梗与水按照固液比为1：7进行混合，然后于60℃下浸泡30min，最后固液分离得到烟草提取液，将烟草提取液浓缩至固含量为60%后备用。

（2）向残渣中加入亚硫酸钠，亚硫酸钠的加入量为残渣绝干重量的5%，混合均匀后，再加入95℃的热水混合至混合液中残渣的浓度为15%，然后对混合液进行打浆、洗浆处理，打浆度为40°SR，得到草本纤维。

（3）将草本纤维、烟草浆、木浆、碳酸钙按照25：50：10：15的绝干质量比混合均匀得到混合浆，将混合浆抄造制得定量为60g/m²的再造烟叶基片。

（4）将上述滤液浓缩液、烟草提取液浓缩液、以及作为助剂的薄荷醇、丙三醇和聚乙烯醇按照绝干质量比3：95：1：0.5：0.5混合均匀得到涂布液，将涂布液涂布于再造烟叶基片上，涂布率为85%。

实施例6

一种制备再造烟叶的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）取水芹为原料，去叶去根后洗净，切成2cm以下小段。首先将水芹段置于120℃的蒸汽中膨胀处理10min；然后对膨胀后的草本植物进行疏解，得到纤维束；然后对纤维束进行压榨处理，压榨压力为5MPa，压榨60min，最后固液分离得到滤液和残渣。将滤液浓缩至固含量为35%备用。

将烟梗与水按照固液比为1：7进行混合，然后于60℃下浸泡30min，最后固液分离得到烟草提取液，将烟草提取液浓缩至固含量为35%后备用。

（2）向残渣中加入亚硫酸钠，亚硫酸钠的加入量为残渣绝干重量的1%，混合均匀后，再加入80℃的热水混合至混合液中残渣的浓度为8%，然后对混合液进行打浆、洗浆处理，打浆度为18°SR，得到草本纤维。

（3）将草本纤维、烟草浆、木浆、碳酸钙按照40： 50： 5： 5的绝干质量比混合均匀得到混合浆，将混合浆抄造制得定量为60g/m²的再造烟叶基片。

（4）将上述滤液浓缩液、烟草提取液浓缩液、以及作为助剂的薄荷醇、丙三醇和聚乙烯醇按照绝干质量比5：50：20：20：5混合均匀得到涂布液，将涂布液涂布于再造烟叶基片上，涂布率为30%。

对比例1

本对比例与实施例1基本一致，其不同仅在于：

步骤（1）中，取水芹为原料，去叶去根后洗净，切成2cm以下小段。将水芹段与水按照固液比为1：7的质量比进行混合，然后于60℃下浸泡30min，最后固液分离得到滤液和残渣。

对比例2

本对比例与实施例1基本一致，其不同仅在于：

步骤（1）中，不进行膨胀和疏解处理，直接将水芹段进行压榨处理。

对比例3

本对比例与实施例1基本一致，其不同仅在于：

步骤（2）中，将残渣直接加入到90℃的热水中混合至混合液中残渣的浓度为10%，然后对混合液进行打浆、洗浆处理，打浆度为25°SR，得到草本纤维。

对比例4

采用传统再造烟叶制备工艺制备再造烟叶基片：

将实施例2中制得的木浆、烟草浆与碳酸钙填料按照10：75：15的绝干质量比混合均匀得到混合浆，将混合浆抄造制得定量为60g/m²的再造烟叶基片。

【抗张强度检测】

根据《GB/T 12914-2018纸和纸板抗张强度的测定恒速拉伸法（20mm/min）》检测实施例和对比例中制得的再造烟叶基片的抗张强度，检测结果如下表1。

【感官质量评价】

根据《YC-T 415-2011 烟草在制品感官评价方法》对重组烟丝进行感官评价，评价结果如下表1。

表1.

如表1，通过实施例1-6与对比例4可知，本申请中采用加强处理的草本纤维替代一部分或全部的木本纤维，均能够使得再造烟叶基片的抗张强度接近或超过传统再造烟叶基片，同时，相比于传统再造烟叶基片，木质杂气和刺激性得到了极大的减缓，有效改善了再造烟叶基片的抽吸感官质量。通过对比例1-3可以看出，本申请中，膨胀、疏解、压榨以及亚硫酸钠打浆处理步骤对草本植物纤维的强度改善是缺一不可、相辅相成的。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种制备再造烟叶的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）取草本植物为原料，所述草本植物选用水芹；对水芹依次进行膨胀、疏解、压榨处理，得到滤液和残渣；所述膨胀处理为蒸汽膨胀，所述蒸汽膨胀的处理温度为120-180℃；所述压榨是在10 Mpa下压榨30min、或者在5Mpa下压榨60min、或者在15Mpa下压榨10min；通过疏解将草本植物分离为若干根单纤维；通过压榨使得原草本植物中并列有序的单纤维重新无序混合，以增加单纤维之间的纠缠度；

（2）向所述残渣中加入亚硫酸钠后，再加入80-95℃的热水混合至混合液中所述残渣的浓度为8-15%，然后对混合液进行打浆、洗浆处理，得到草本纤维；所述亚硫酸钠的加入量为所述残渣绝干重量的1-5%；所述打浆处理的打浆度为18-40°SR；

（3）对烟草原料进行打浆，打浆度为25°SR，得到烟草浆；对杨木原料进行打浆，打浆度为30°SR，得到木浆；选用碳酸钙作为填料；

将木浆、填料、与所述草本纤维、烟草浆一起混合得到混合浆，所述混合浆中，所述草本纤维、烟草浆、木浆以及填料的绝干质量占混合浆总绝干质量的比分别为：草本纤维5-40%，烟草浆50-95%，木浆0-10%，填料0-15%；将所述混合浆抄造制得再造烟叶基片；

（4）将步骤（1）中制得的滤液与助剂、以及从烟草原料中提取得到的烟草提取液混合得到涂布液，将所述涂布液涂布于所述再造烟叶基片上，得到再造烟叶；所述助剂包香精香料、发烟剂以及胶黏剂。

2.根据权利要求1所述的一种制备再造烟叶的方法，其特征在于：涂布率为30-85%。