CN1233428A - 向烟粉中均匀掺兑木浆纤维制备烟草薄片的方法 - Google Patents

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Abstract

一种向烟粉中均匀掺兑木浆纤维制备烟草薄片的方法,包括以下:(1)将木浆纤维板在水中疏解成单根纤维,得到纤维浓度为1—15%的木浆溶液;将步骤(1)得到的木浆溶液导入到介质溶液中,加入粘合剂,搅拌1—3小时,使之与木浆溶液充分混合,由此使单根纤维均匀的分布于介质溶液中;将步骤(2)得到的木浆－介质溶液、薄片辅料和烟粉混合均匀,然后将所得到的混合物压制成烟草薄片。

Description

向烟粉中均匀掺兑木浆纤维制备烟草薄片的方法
本发明涉及一种向烟粉中均匀掺兑木浆纤维制备烟草薄片的方法，特别涉及一种利用介质向烟粉中均匀掺兑木浆纤维制备烟草薄片的方法。
烟草薄片(Reconsititued Tobacco)是烟草企业利用卷烟加工所产生的梗签、梗末、烟末等下脚料经再加工而制得的产品(亦可称之为再造卷烟原料)，通过这种方式可实现废弃物利用，再生烟丝，以及提高卷烟品质和改善烟草吸味。目前世界各国制造烟草薄片的工艺方法主要有三种，即造纸法、稠浆法和辊压法，中国、日本、新加坡等国家基本采用辊压法。
在烟草薄片的原材料即烟粉中均匀地掺兑入纤维，对提高烟草薄片强度、耐破度、韧性等物理性能以及提高薄片丝的有效利用率有着明显的效果。辊压法制造薄片由于受工艺方法和相应设备的限制，多年来这种掺兑工艺的实施一直处于徘徊不前的境地。
目前，全国许多厂家多对烟草薄片加纤技术进行了有益的探索，但归纳起来，不外乎两种：1、干加法；2、湿加法。这两种工艺方法均有其不足之处。干加法是将原料与处理成小片的木浆板混合，经粉碎后进入集料仓，加入料液后进入混合压片。其主要问题在于：(1)木浆板经粉碎机粉碎，纤维长度受到破坏，影响纤维的有效利用；(2)纤维与烟粉由于密度不同而混合不均匀，导致薄片物理性能不稳定。湿加法是将木浆水解再脱水后与粉碎后的烟粉混合，加入料液混合压片。其主要问题在于：(1)工艺复杂，投入较大，成本高；(2)加纤不均匀，利用不充分，导致薄片中出现白点，并且纤维用量大。
为了克服干加法对纤维的破坏，有些厂家采用湿加法，这就涉及到纤维的解纤问题。如利用传统的风送锤击式解纤机进行解纤并用气流及其它机械方式进行掺兑，由于掺兑量过小，对薄片物理性能的影响甚微；之后又尝试湿法解纤再经脱水后与干粉混合的方式，由于纤维中含有一定量的水分及纤维之间亲和力的影响，导致纤维重新“抱团”，使纤维在烟粉中混合掺兑不均匀造成“花片”、“白片”等不良现象，影响纤维的有效利用和烟草薄片丝的内在质量和吸味。
目前，日本在烟草和薄片制造方面有着较高的技术水平，他们主要是利用辊压法设备进行加纤，木浆纤维加入量高达10-20％，以图弥补前述两种技术所存在的掺兑均匀性差和纤维不能充分发挥作用的问题，这不但提高了生产成本而且影响薄片烟丝的吸味。
本发明的目的是为了克服现有技术中所存在的问题而提供一种可以向烟粉中以较大的掺兑量均匀掺兑木浆纤维以低成本制备高质量的烟草薄片的方法。
针对现有技术所存在的问题，本发明的发明人通过多方科学论证和大量的实验与实践后，开发研制出一种向烟粉中均匀掺兑木浆纤维制备烟草薄片的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将木浆纤维板在水中疏解成单根纤维，得到纤维浓度为1-
   15％的木浆溶液；
(2)将步骤(1)得到的木浆溶液加入到介质溶液中，加入粘合
   剂，搅拌1-3小时，使之与木浆溶液充分混合，由此使单
   根纤维均匀的分布于介质溶液中；
(3)将步骤(2)得到的木浆-介质溶液、薄片辅料和烟粉混合
   均匀，然后将所得到的混合物压制成烟草薄片。
按照本发明方法，其中所述的介质溶液为一种胶体水溶液，包括以下成分：
羧甲基纤维素钠     0.5～2.5％
薄片胶             10～40％
木糖醇             1～2％
黄原胶             1～2％
磷酸       1～5％
水         40～80％
按照本发明方法，其中所述的粘合剂粘包括：纤维素类衍生物胶粘剂；生物类胶粘剂；蛋白质类胶粘剂；聚酯类胶粘剂或其混合物。
按照本发明方法，其中所使用的辅料包括：香精香料和多糖类保润剂。
按照本发明方法，其中木浆-介质溶液与烟粉的重量比为1∶1.5～2.5，辅料占烟粉重量的2～5％。
下面对本发明进行详细说明。
本发明涉及一种向烟粉中均匀掺兑木浆纤维制备烟草薄片的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将木浆纤维板在水中疏解成单根纤维，得到纤维浓度为1-15％
的木浆溶液；
(2)将步骤(1)得到的木浆溶液加入到介质溶液中，然后加入
   粘合剂，搅拌1-3小时，使之与木浆溶液充分混合，由此
   使单根纤维均匀的分布于介质溶液中；
(3)将步骤(2)得到的木浆-介质溶液、烟草薄片辅料和烟粉
   混合均匀，然后将所得到的混合物压制成烟草薄片。
本发明方法中，将木浆纤维板疏解为单根纤维的方法是本领域的普通技术人员所熟知的。例如，先将木浆纤维板在30-60℃的水中溶浸，然后在溶浆解纤机中在高速搅拌下水解疏松成单根纤维，得到单根纤维的水溶液。
本发明方法中所使用的介质溶液为一种胶体水溶液，包括以下成分：
羧甲基纤维素钠      0.5～2.5％
薄片胶              10～40％
木糖醇              1～2％
黄原胶              1～2％
磷酸     1～5％
水       40～80％。
本发明方法中使用的胶粘剂包括：纤维素类衍生物胶粘剂，包括羧甲基纤维素钠和改性淀粉CMSA；生物类胶粘剂；蛋白质类胶粘剂；聚酯类胶粘剂或这些胶粘剂的混合物。
按照本发明的方法，其中所述的纤维素类衍生物胶粘剂包括羧甲基纤维素钠和改性淀粉CMSA；所述的生物类胶粘剂包括黄原胶等；所述的蛋白质类胶粘剂包括甲壳素、骨胶、明胶等；所述的聚酯类胶粘剂包括聚醋酸乙烯酯等。
按照本发明的方法，胶粘剂的用量以烟粉的重量计，为2～8％。
本发明方法中所使用的辅料包括香精香料和多糖类保润剂。其中，所述的香精香料包括紫苏葶和咖啡酮；所述的多糖类保润剂包括木糖醇、山梨酸等。
按照本发明所述的方法，其中木浆-介质溶液与烟粉的重量比为1∶1.5～2.5，辅料占烟粉重量的2～5％。
按照本发明所述的方法，湿解后的单根纤维不经脱水直接与介质溶液混合，使单根纤维均匀分布于介质溶液中，然后将得到的混合溶液与烟粉均匀混合后制片。
采用本发明所述的方法，可以得到木浆纤维掺兑量为2-5％(以烟粉的重量计)的烟草薄片，而且所得到的烟草薄片的强度、耐破度、韧性等物理性能以及原料烟粉的有效利用率显著提高，所得到的烟草薄片不会出现“花片”、“白片”等不良现象。
以下结合实施例对本发明方法进行进一步说明。但应该理解的是，实施例只是为了说明本发明，而不是限制本发明。
实施例1
将300Kg常温下的水放入容积为1m3的高效高浓解纤机(诸城产ZSG-1m3)中，然后加入30Kg木浆纤维板，直接解纤，将纤维板疏解成单根纤维，得到浓度为10％的木浆液。疏解时间为45分钟，溶液中纤维量为30Kg。
将10Kg羧甲基纤维素钠(CMC)、100Kg薄片胶、10Kg木糖醇、10Kg黄原胶、500g3％的紫苏葶酒精溶液、10Kg磷酸加入到100Kg水中，混合均匀得到介质溶液，然后将以上所述得到的木浆纤维溶液口入到所述的介质溶液中，充分搅拌，使其充分混合。搅拌时间为2小时，由此得到单根纤维均匀分布于介质溶液中的溶液。将上述所得的木浆介质溶液540Kg经定量输送与1000Kg烟粉均匀混合后压片制丝(这一步为辊压法制烟草薄片设备所共有)。
由此得到的烟草薄片的物理性能如下：
抗张强度：纵向428CN/mm2，横向280CN/mm2
撕裂强度：纵向127CN/mm2，横向169CN/mm2
薄片丝有效利用率：93％(指烟粉出口与加入量之比)
实施例2-6
采用与实施例1相同的方法步骤制备烟草薄片，只是木浆纤维用量不同，见表1：
                            表1
    成分 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
 木浆纤维(Kg)   10    20    25     30     35
 烟粉(Kg)  1000  1000  1000   1000   1000
 介质溶液(Kg)   540   540   540    540    540
按照实施例2-6制得的烟草薄片的物理性能见表2。
                           表2
     物理性能 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5  实施例6
抗张强度(CN/mm2)  纵向   219   268   347   428    420
 横向   118   176   246   280    254
撕裂强度(CN/mm2)  纵向   197   113   120   127    136
 横向    87   146   138   169    181
    薄片有效利用率(％)    89    92    91    93   92.5
注：几种实例只是为了说明加入不同纤维比例对烟草薄片的不同影响，因而除加入木浆纤维量不同外，其他成份加入量均相同。
按照本发明方法得到的烟草薄片无“白点”、“花片”现象，物理性能得到明显提高。与按照现有技术制得的烟草薄片相比较，抗张强度提高128％，撕裂度提高56％，薄片有效利用率提高3～5％。此外，本发明方法的实施可以在原有的烟草薄片生产线上实施，需要添加的设备少，因此额外设备投资少，工艺简单，加纤量少且效果明显。
以上结合实施例对本发明进行了说明。但应该理解的是，本发明方法并不仅仅限于此。在不脱离本发明的实质内容和精神的前提下，本领域的普通技术人员对本发明进行的修改和补充都属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种向烟粉中均匀掺兑木浆纤维制备烟草薄片的方法，包括以下步骤：
(1)将木浆纤维板在水中疏解成单根纤维，得到纤维浓度为1-15％的木浆溶液；
(2)将步骤(1)得到的木浆溶液导入到介质溶液中，加入粘合剂，搅拌1-3小时，使之与木浆溶液充分混合，由此使单根纤维均匀的分布于介质溶液中；
(3)将步骤(2)得到的木浆-介质溶液、薄片辅料和烟粉混合均匀，然后将所得到的混合物压制成烟草薄片。
2、如权利要求1所述的方法，其中所述的介质溶液为一种胶体水溶液，包括以下成分：
羧甲基纤维素钠     0.5～2.5％
薄片胶             10～40％
木糖醇             1～2％
黄原胶             1～2％
磷酸               1～5％
水                 40～80％
3、如权利要求1所述的方法，其中所述的粘合剂包括：纤维素类衍生物胶粘剂，包括羧甲基纤维素钠和改性淀粉CMSA；生物类胶粘剂；蛋白质类胶粘剂；聚酯类胶粘剂或其混合物。
4、如权利要求3所述的方法，其中所述的纤维素类衍生物胶粘剂，包括羧甲基纤维素钠和改性淀粉CMSA；所述的生物类胶粘剂包括黄原胶等；所述的蛋白质类胶粘剂包括甲壳素、骨胶、明胶等；所述的聚酯类胶粘剂包括聚醋酸乙烯酯等。
5、如权利要求1所述的方法，其中所使用的辅料包括香精香料和多糖类保润剂。
6、如权利要求5所述的方法，其中所述的香精香料包括紫苏葶和咖啡酮；所述的多糖类保润剂包括木糖醇、山梨醇等。
7、如权利要求1所述的方法，其中木浆-介质溶液与烟粉的重量比为1∶1.5～2.5，辅料占烟粉重量的2～5％。
8、如权利要求1所述的方法，其中木浆纤维的加入量为1～5％(重量比)。
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