CN204763383U - 一种高碳酸钙含量的造纸法再造烟叶的制备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高碳酸钙含量的造纸法再造烟叶的制备系统，包括第一提取罐、第一挤干机、第一制浆设备、第二提取罐、第二挤干机、第二制浆设备、配料池、第三制浆设备、填料改性罐、浆池、助剂罐、抄前浆池、冲浆泵、抄造设备；经第一制备设备对烟梗进行处理后获得烟梗浆料；经第二制浆设备对碎片进行处理后获得碎片浆料；经第三制浆设备对木浆板进行处理获得木浆浆料；填料改性罐对部分烟梗浆料和碳酸钙进行处理得到改性的烟梗碳酸钙复合物；对烟梗浆料、碎片浆料、木浆浆料以及改性的烟梗碳酸钙复合物进行处理后制得应用于卷烟中的造纸法再造烟叶。本实用新型能有效提高其碳酸钙和浆料的留着率，从而得到高碳酸钙含量的再造烟叶。

Description

一种高碳酸钙含量的造纸法再造烟叶的制备系统

技术领域

本实用新型涉及卷烟加工技术领域，尤其涉及一种高碳酸钙含量的造纸法再造烟叶的制备系统。

背景技术

再造烟叶又称重组烟叶、烟草薄片、均质烟叶等。国外从上世纪中期开始研究使用造纸法再造烟叶，国内造纸法再造烟叶产业发展和起步均较晚，但发展速度和技术进步均较快，造纸法再造烟叶在节约烟叶原料、减害降焦、增香保润、突出卷烟产品风格特征等方面都具有较强的功能型作用，目前造纸法再造烟叶已成为中式卷烟重要而不可或缺的原料。

再造烟叶的加工方式一般有以下几种，辊压法、造纸法、稠浆法、浸透法、微片法等，其中造纸法再造烟叶是最主要的加工方式。造纸法再造烟叶主要是以卷烟及打叶复烤过程中产生的烟梗、碎片、烟末、灰棒、低次烟叶等为原料，配以其他非烟草纤维原料、添加剂等，经过浸提、浓缩、打浆、抄造、涂布、干燥、分切等过程，制成形状接近天然烟叶的加工过程。

烟梗和碎片烟草行业造纸法再造烟叶所用的主要烟草原料。碎片能提供较好的香气物质，而烟梗主要提供再造烟叶的纤维，一般情况下，烟梗用量在30～80％。

碳酸钙是造纸法再造烟叶生产过程中重要的添加剂，根据碳酸钙生产方法的不同，碳酸钙分为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、胶体碳酸钙和晶体碳酸钙，目前，大多数造纸法再造烟叶生产企业均采用轻质碳酸钙作为填料。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等物质的释放量。

碳酸钙的传统使用方法一般是按照一定的设计比例直接加入到烟草混合浆料中，通过机械搅拌使之与浆料混合均匀。相比于烟草浆料纤维，碳酸钙的粒径很小，在抄造过程中网部流失严重，因此，仅靠碳酸钙与烟草纤维之间的纯物理吸附作用，很难达到二者之间的有效絮凝，导致大量碳酸钙白白流失。实际生产中，为了提高留着率就需要加大碳酸钙的使用量，其结果往往会导致更多碳酸钙流失到白水中，增加了成本、降低了回用白水质量、增加了污水处理能耗和吨产品水耗。

目前，造纸法再造烟叶在添加碳酸钙的过程中，普遍存在碳酸钙留着率较低的问题，直接影响再造烟叶产品质量。近年来，提高碳酸钙留着率的研究一直是造纸法再造烟叶领域研究的难点和热点。现有的研究，对于再造烟叶所用的碳酸钙以及壳聚糖、瓜儿胶、膨润土等多种助留助滤剂都有较深入的研究，但并没有将碳酸钙改性与多元复合助留助滤体系作为一个整体，系统考虑提高再造烟叶片基中碳酸钙的留着率，同时能有效提高助留助滤系统的效果。

实用新型内容

为了克服现有技术中碳酸钙和浆料留着率低的问题，本实用新型提供一种高碳酸钙含量的造纸法再造烟叶的制备系统，利用填料的改性和借助多元助留助率体系来综合提高碳酸钙留着率，从而制备出应用于卷烟中的高碳酸钙含量的再造烟叶。

考虑到现有技术的上述问题，根据本实用新型公开的一个方面，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种高碳酸钙含量的再造烟叶的制备系统，它包括第一提取罐、第一挤干机、第一制浆设备、第二提取罐、第二挤干机、第二制浆设备、配料池、第三制浆设备、填料改性罐、浆池、助剂罐、抄前浆池、冲浆泵、抄造设备；

所述第一提取罐，与所述第一挤干机连接，用于对烟梗进行水浸泡提取水溶性烟草物质；

所述第一挤干机，与所述第一制浆设备连接，用于对经水提取后的烟梗进行固液分离获得烟梗润胀物，并将分离出的所述烟梗润胀物送入所述第一制浆设备；

所述第一制浆设备，与所述配料池、填料改性罐连接，用于对烟梗原料纤维进行磨浆处理，获得烟梗浆料，并将所述烟梗浆料分别送入配料池、填料改性罐；

所述第二提取罐，与所述第二挤干机连接，用于对碎片进行水浸泡提取水溶性烟草物质；

所述第二挤干机，与所述第二制浆设备连接，用于对经水提取后的碎片进行固液分离获得碎片润胀物，并将分离出的所述碎片润胀物送入所述第二制浆设备；

所述第二制浆设备，与所述配料池连接，用于对碎片原料进行磨浆处理，获得碎片浆料，并将所述碎片浆料送入配料池；

所述第三制浆设备，用于对外加木浆板进行分散、磨浆处理，获取木浆浆料，并将所述木浆浆料送入所述配料池；

所述配料池，与所述浆池连接，用于将所述部分烟梗浆料、所述碎片浆料以及所述木浆浆料进行混合，获取第一混合浆料，并将第一混合浆料送入所述浆池；

所述填料改性罐，与所述的第一制浆设备和所述浆池连接，用于对部分烟梗浆料与碳酸钙形成的复合物进行改性，获得改性填料，并将所述改性添料送入所述浆池；

所述浆池，与所述抄前浆池连接，用于将所述第一混合浆料和改性填料进行混合，获取第二混合浆料；

所述助剂罐，与所述抄前浆池连接，用于将助剂送入抄前浆池；

所述抄前浆池，与所述冲浆泵连接，用于将所述第二混合浆料和助剂进行混合，获取第三混合浆料；

所述冲浆泵，与所述抄造设备连接，用于将第三混合浆料泵送入所述抄造设备；

所述抄造设备，与所述冲浆泵连接，用于对所述第三混合浆料进行抄造处理，制得应用于卷烟中的再造烟叶。

在上所述的再造烟叶的制备系统，其中，所述第一制浆设备包括：搓丝机和高浓盘磨；所述搓丝机，与所述高浓盘磨连接，用于对烟梗润胀物进行搓丝处理，获得烟梗粗纤维，并将所述烟梗粗纤维送入所述高浓盘磨；

所述高浓盘磨，分别与所述配料池、所述填料改性罐连接，用于对烟梗粗纤维进行磨浆处理，获取细浆，所述细浆即为烟梗浆料，并将所述烟梗浆料分别送入所述配料池、填料改性罐。

在上所述的再造烟叶的制备系统，其中，所述第二制浆设备包括：一级高浓盘磨、二级高浓盘磨、三级高浓盘磨；所述一级高浓盘磨，与所述二级高浓盘磨连接，所述二级高浓盘磨与所述三级高浓盘磨连接，用于对所述碎片润胀物进行分段磨浆处理，获取细浆，所述细浆即为碎片浆料，并将所述碎片浆料送入所述配料池。

在上所述的再造烟叶的制备系统，其中，所述第三制浆设备包括：水力碎浆机和低浓盘磨；所述水力碎浆机，与所述低浓盘磨连接，用于对木浆板进行碎浆处理，获得木浆粗碎浆，并将所述木浆粗碎浆送入所述低浓盘磨；所述低盘磨，与所述配料池连接，用于对所述粗碎木浆进行磨浆处理，获取细浆，所述细浆即为木浆浆料，并将所述木浆浆料送入所述配料池。

以上所述的再造烟叶的制备系统，其中，所述炒造设备包括：流浆箱、网部、干燥缸、涂布机、烘箱；所述流浆箱，与所述冲浆泵和所述网部连接，用于保持抄造的第三混合浆料的连续稳定流动，并将所述第三混合浆料送入网部；所述网部，与所述干燥缸链接，用于第三混合浆料进行抄造处理，获取再造烟叶的片基，并将所述再造烟叶的片基送入所述的干燥缸；所述干燥缸，与所述涂布机连接，用于干燥所述再造烟叶片基，并将干燥处理的再造烟叶片基送入所述涂布机；所述涂布机，与所述烘箱连接，用于对经第一次烘干处理后的再造烟叶片基涂布涂布液，并将涂布了涂布液的再造烟叶送入所述烘箱；所述烘箱，用于对经涂布处理后的再造片基进行第二次烘干处理以制取应用于卷烟中的再造烟叶。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果之一是：

本实用新型的再造烟叶的制备系统，通过对烟梗、碎片进行提取、挤干、磨浆，对木浆进行碎浆、磨浆，混合处理，烟梗碳酸钙复合物改性，再混合处理、抄造、涂布等处理后制备出高碳酸钙含量的再造烟叶。本实用新型的制备系统所制备出的再造烟叶可直接应用于卷烟中，具体地，将片烟和再造烟叶分别切丝，然后按照一定的比例混合，或者将片烟和再造烟叶按一定的比列混合后一起切丝，然后将混合丝卷制成烟。利用再造烟叶高碳酸钙含量来改善卷烟燃烧效果，可以降低卷烟焦油和CO等有害物质的释放量，从而起到减害的作用，同时提高再造烟叶的品质。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的实施例。

图1A为本实用新型实施例1提供的再造烟叶的制备系统的结构示意图。

图1B为本实用新型实施例1提供的再造烟叶的制备系统的操作流程示意图。

图2A为本实用新型实施例2提供的再造烟叶的制备系统的结构示意图。

图2B为本实用新型实施例2提供的再造烟叶的制备系统的操作流程示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

图1A为本实用新型实施例提供的再造烟叶的制备系统的结构示意，如图1A所示，本实施例的制备系统包括第一提取罐、第一挤干机、第一制浆设备、第二提取罐、第二挤干机、第二制浆设备、配料池、第三制浆设备、填料改性罐、浆池、助剂罐、抄前浆池、冲浆泵、抄造设备；抄造设备包括流浆箱、网部、干燥缸、涂布机、烘箱。

其中，第一提取罐与第一挤干机连接，第一挤干机与第一制浆设备连接，第一制制浆设备分别与配料池、填料改性罐连接，第二提取罐与第二挤干机连接，第二挤干机与第二制浆设备连接，第二制浆设备与配料池连接，第三制浆设备与配料池连接，配料池与浆池连接，填料改性罐与浆池连接，浆池与抄前浆池连接，助剂罐与抄前浆池连接，抄前浆池与冲浆泵连接，冲浆泵与流浆箱连接，流浆箱与网部连接，网部与干燥缸连接，干燥缸与涂布机连接，涂布机与烘箱连接。

图1B为本实用新型实施例提供的再造烟叶的制备系统的操作流程图，下面将结合图1A、图1B详细介绍本实施的再造烟叶的制备系统的工作原理：

首先，将制备再造烟叶的烟梗原料送入第一提取罐中用清水进行浸泡提取，获取烟梗润胀物；具体地，第一提取罐中装有60～80℃的热水，固液比1：5～1：10，提取时间20～30分钟。当提取处理结束后，将提取后烟梗和水提混合物在第一挤干机里进行固液分离，干度25～28％。将挤干后的烟梗润胀物送入第一制浆设备进行磨浆处理，获得烟梗浆料，并将烟梗浆料分别送入配料池、填料改性罐。

将制备再造烟叶的碎片原料送入第二提取罐中用清水进行浸泡提取，获取碎片润胀物；具体地，第二提取罐中装有60～80℃的热水，固液比1：5～1：10，提取时间20～30分钟。当提取处理结束后，将提取后碎片和水提混合物在第二挤干机里进行固液分离，干度25～28％。将挤干后的碎片润胀物送入第二制浆设备。通过第二制浆设备对碎片润胀物进分段行磨浆处理，获得碎片浆料，并将碎片浆料送入配料池。第三制浆设备可以对外加木浆板进行碎、磨浆处理，获得木浆浆料，并将木浆浆料送入配料池。在配料池中将部分烟梗浆料、碎片浆料、木浆浆料进行混合，获得第一混合浆料，其中配料池主要用于充分搅拌以获取充分混合的第一混合浆料，并将第一混合浆料送入浆池。

当第一制浆设备完成烟梗浆料制备后，部分烟梗浆料送入填料改性罐，在填料改性罐中，改性的反应温度10～60℃，每个步骤反应时间10～60min，搅拌速度200～500rmp。烟梗浆料与碳酸钙先充分搅拌混合，两者吸附形成复合物，然后加入改性剂(阳离子淀粉)对复合物进行包覆改性，再加入交联剂(六偏磷酸钠)让改性剂(阳离子淀粉)进行交联处理，获得稳定的改性填料，并将改性填料送入抄前浆池。其中对改性填料处理的作用是提高碳酸钙的留着率，增强浆料滤水性，以利于抄造，减少白水中填料，以减轻废水处理的负担。

当第一混合浆料和改性填料分别送入浆池，在浆池中进行混合，获得第二混合浆料，其中浆池主要用于充分搅拌以获取充分混合的第二混合浆料，并将第二混合浆料送入抄前浆池。助剂罐将助剂送入到抄前浆池，在抄前浆池中将第二混合浆料和助剂进行混合，获得第三混合浆料，其中助剂的作用是增大混合浆料上网时的留着率，增强浆料滤水性，以利于抄造，减少白水中的细小纤维及填料，以减轻废水处理的负担；抄前浆池主要用于充分搅拌以获取充分混合的第三混合浆料，并将第三混合浆料送入冲浆泵。冲浆泵将第三混合浆料泵送到抄造设备进行抄造。

抄造过程：首先第三混合浆料从冲浆泵进入流浆箱，通过流浆箱获得稳定流动的、均匀混合浆料，该浆料被送入网部进行抄造处理，制取再造烟叶片基；通过与干燥缸连接的输送设备将获取的片基送入干燥缸中；干燥缸对片基进行烘干处理后，将烘干处理的片基送入涂布机中进行涂布，而后通过烘箱对涂布后的再造烟叶进行烘干处理，即可制备得高碳酸钙含量的再造烟叶。

值得说明的是，制备系统各设备之间可以通过相应的输送设备进行连接，以提高制备系统的工作效率。例如：挤干机和搓丝机之间可以通过输送机构(例如输送带)连接；抄前浆池和冲浆泵之间可以通过输送机构(泵和输送管)连接等。

通过本实施例的制备系统，碳酸钙的留着率达到了85～95％，所得再造烟叶产品理化指标满足国标要求。感官质量经专家评价，香气纯正、烟气细腻、透发，木质气较小，刺激性较小，吸味纯净、舒适。

将本实施例的制备系统的一种再造烟叶按5％添加到卷烟产品中，与未添加再造烟叶的卷烟产品相比，卷烟烟气中焦油由12.28mg/支降低到11.26mg/支，CO由12.36mg/支降低到11.39mg/支。

实施例2

下面将从具体实现上进一步说明本实用新型的技术方案中各个部分的构成和工作原理。

图2A为本实用新型实施例2提供的再造烟叶的制备系统的结构示意图，如图2A所示，本实施例的制备系统包括第一提取罐、第一挤干机、搓丝机、高浓盘磨、第二提取罐、第二挤干机、一级高浓盘磨、二级不高浓盘磨、三级高浓盘磨、水力碎浆机、低浓盘磨、填料改性罐、配料池、浆池、助剂罐、抄前浆池、冲浆泵、抄造设备；其中，抄造设备包括流浆箱、网部、干燥缸、涂布机、烘箱。

其中，第一提取罐与第一挤干机连接，第一挤干机与搓丝机连接，搓丝机与高浓盘磨连接，高浓盘磨分别与配料池和填料改性罐连接，第二提取罐与第二挤干机连接，第二挤干机与三级高浓盘磨(一级、二级、三级)依次连接，三级高浓盘磨与配料池连接，水力碎浆机与低浓盘磨连接，低浓盘磨与配料池连接，配料池与浆池连接，填料改性罐与高浓盘磨和浆池连接，浆池与抄前浆池连接，助剂罐与抄前浆池连接，抄前浆池与冲浆泵连接，冲浆泵与流浆箱连接，流浆箱与网部连接，网部与干燥缸连接，干燥缸与涂布机连接，涂布机与烘箱连接。

结合图2A和图2B所示，详细说明本实施的工作原理，具体如下：

首先，将制备再造烟叶的烟梗原料送入第一提取罐中用清水进行浸泡提取，获取烟梗润胀物；具体地，第一提取罐中装有60～80℃的热水，固液比1：5～1：10，提取时间20～30分钟。当提取处理结束后，将提取后烟梗和水提混合物在第一挤干机里进行固液分离，干度25～28％。将挤干后的烟梗润胀物送入搓丝机。搓丝机对烟梗润胀物进行搓丝处理，获得烟梗粗纤维，并将烟梗粗纤维送入高浓盘磨。高浓盘磨对烟梗粗纤维进行磨浆处理，获得烟梗浆料，并将烟梗浆料分别送入配料池和填料改性罐。

将制备再造烟叶的碎片原料送入第二提取罐中用清水进行浸泡提取，获取碎片润胀物；具体地，第二提取罐中装有60～80℃的热水，固液比1：5～1：10，提取时间20～30分钟。当提取处理结束后，将提取后的碎片和水提混合物在第二挤干机里进行固液分离，干度25～28％。将挤干后的碎片润胀物送入三级高浓盘磨。通过三级高浓盘磨对碎片润胀物进分段行磨浆处理，获得碎片浆料，并将碎片浆料送入配料池。第三制浆设备可以对外加木浆板进行处理，水力碎浆机先进行碎浆处理。当碎浆处理结束后，将碎木浆送入低浓盘磨。通过低浓盘磨对碎木浆进行磨浆处理，获得木浆浆料，并将木浆浆料送入配料池。在配料池中将部分烟梗浆料、碎片浆料和木浆浆料进行混合，获得第一混合浆料，其中配料池主要用于充分搅拌以获取充分混合的第一混合浆料，并将第一混合浆料送入浆池。

当第一制浆设备完成烟梗浆料制备后，部分烟梗浆料送入填料改性罐，在填料改性罐中，改性的反应温度10～60℃，每个步骤反应时间10～60min，搅拌速度200～500rmp。烟梗浆料与碳酸钙先充分搅拌混合，两者吸附形成复合物，然后加入改性剂(淀粉)对复合物进行包覆改性，再加入交联剂(三偏磷酸钠)让改性剂(淀粉)进行交联处理，获得稳定的改性填料，并将改性填料送入抄前浆池。其中对改性填料处理的作用是提高碳酸钙的留着率，增强浆料滤水性，以利于抄造，减少白水中填料，以减轻废水处理的负担。

当第一混合浆料和改性填料分别送入浆池，在浆池中进行混合，获得第二混合浆料，其中浆池主要用于充分搅拌以获取充分混合的第二混合浆料，并将第二混合浆料送入抄前浆池。助剂罐将助剂送入到抄前浆池，在抄前浆池中将第二混合浆料和助剂进行混合，获得第三混合浆料，其中助剂的作用是增大混合浆料上网时的留着率，增强滤水性，以利于抄造，减少白水中的细小纤维及填料，以减轻废水处理的负担；抄前浆池主要用于充分搅拌以获取充分混合的第三混合浆料，并将第三混合浆料送入冲浆泵。冲浆泵将第三混合浆料泵送到抄造设备进行抄造。

抄造过程：首先第三混合浆料从冲浆泵进入流浆箱，通过流浆箱获得稳定流动的、均匀混合浆料，该浆料被送入网部进行抄造处理，制取再造烟叶片基；通过与干燥缸连接的输送设备将获取的片基送入干燥缸中；干燥缸对片基进行烘干处理后，将烘干处理的片基送入涂布机中进行涂布，而后通过烘箱对涂布后的再造烟叶进行烘干处理，即可制备得高碳酸钙含量的再造烟叶。

通过本实施例的制备系统，碳酸钙的留着率达到了85～95％，所得再造烟叶产品理化指标满足国标要求。感官质量经专家评价，香气纯正、烟气细腻、透发，木质气较小，刺激性较小，吸味纯净、舒适。

将本实施例的制备系统的一种再造烟叶按15％添加到卷烟产品中，与未添加再造烟叶的卷烟产品相比，卷烟烟气中焦油由12.28mg/支降低到10.27mg/支、CO由12.36mg/支降低到10.14mg/支。

Claims (2)

1.一种高碳酸钙含量的造纸法再造烟叶的制备系统，其特征在于它包括第一提取罐、第一挤干机、第一制浆设备、第二提取罐、第二挤干机、第二制浆设备、配料池、第三制浆设备、填料改性罐、浆池、助剂罐、抄前浆池、冲浆泵和抄造设备；

所述第一提取罐与所述第一挤干机连接；所述第一挤干机与所述第一制浆设备连接；所述第二提取罐与所述第二挤干机连接；所述第二挤干机与第二制浆设备连接；所述第一制浆设备、第二制浆设备、所述第三制浆设备都分别与所述配料池连接；所述配料池与所述浆池连接；所述第一制浆设备也与所述填料改性罐连接；所述填料改性罐与所述浆池连接；所述浆池与所述抄前浆池连接；所述助剂罐与所述抄前浆池连接、所述抄前浆池与所述冲浆泵连接；所述冲浆泵与所述抄造设备连接；所述抄造设备包括流浆箱、网部、干燥缸、涂布机、烘箱；所述冲浆泵与所述流浆箱连接；所述流浆箱与所述网部连接；所述网部与所述干燥缸连接；所述干燥缸与所述涂布机连接；所述涂布机与所述烘箱连接；

所述第一制浆设备包括搓丝机和高浓盘磨；所述第一挤干机与所述搓丝机连接，所述搓丝机与所述高浓盘磨连接；所述高浓盘磨再分别与所述配料池和所述填料改性罐连接；

所述第二制浆设备包括一级高浓盘磨、二级高浓盘磨和三级高浓盘磨；所述第二挤干机与所述一级高浓盘磨连接，所述一级高浓盘磨与所述二级高浓盘磨连接；所述二级高浓盘磨与所述三级盘磨连接；所述三级高浓盘磨再与所述配料池连接。

2.根据权利要求1所述的一种高碳酸钙含量的造纸法再造烟叶的制备系统，其特征在于所述第三制浆设备包括水力碎浆机和低浓盘磨；所述水力碎浆机与所述低浓盘磨连接；所述低浓盘磨与所述配料池连接。