專利名稱：改善造紙法薄片抄造基片濕強度和柔軟性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于造紙法煙草薄片生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在漿料中加入食品級殼聚糖，從而改善造紙法煙草薄片物理性能的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，抄造煙草基片的原料(主要是煙梗、碎煙片和煙末)磨漿時會形成大量的細小組分、碎片和非纖維類物質(zhì)，而且抄造煙草基片過程中還會添加一定量的功能性填料輕質(zhì)碳酸鈣(PCC)，造成漿料濾水性差和留著率較低，特別是基片的濕強度和柔軟性差，影響紙機運行性能和薄片質(zhì)量。為提高煙草漿料與碳酸鈣填料的留著率和基片的性能、 改善紙機運行性能，同時降低煙草薄片的生產(chǎn)成本及降低廢水處理負荷減少環(huán)境污染，首先需要改善煙草基片抄造的濕強度和柔軟性，以提高紙機運行性能及薄片最終質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種改善造紙法煙草薄片抄造基片濕強度和柔軟性的方法，改善煙草基片抄造的濕強度和柔軟性，提高紙機運行性能及薄片質(zhì)量。本發(fā)明的技術(shù)方案是改善造紙法薄片抄造基片濕強度和柔軟性的方法含有現(xiàn)有技術(shù)工藝的以下內(nèi)容煙草漿料由煙梗和碎煙經(jīng)混合磨漿或分別磨漿后再混合，混合后的漿料的打漿度為13 25° SR，其中含有的外加纖維為漂白硫酸鹽漿，填料PCC含量為 5% 25%，本方法的特別之處在于按以下步驟進行(1)將分子量為10萬 200萬、粘度為200-6000mpa. s的食品級殼聚糖溶解在濃度為 2%的醋酸溶液中，溶解時攪拌速度為20-60轉(zhuǎn)/分鐘，配成濃度為0. 1% 1% 的殼聚糖醋酸溶液；(2)將上述殼聚糖醋酸溶液以固體殼聚糖占煙草漿料絕干漿總重0.05% 的量，從現(xiàn)有工藝線沖漿泵與流漿箱之間加入到煙草漿料中，加入殼聚糖溶液的煙草漿料混合均勻后，經(jīng)紙機抄造成煙草基片。本發(fā)明的方法簡單且易于實施，技術(shù)效果明顯，殼聚糖資源廣泛，應(yīng)用效果良好， 能顯著改善基片的濕強度和柔軟性，改進紙機運行性能。薄片吸味等性能也得到明顯改善。與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點(1)使用食品級殼聚糖作為助劑，抄造的煙草基片較使用陽離子瓜爾膠等助劑時能夠明顯改善煙草基片的濕強度、柔軟性等性能。(2)使用食品級殼聚糖作為助劑較使用陽離子瓜爾膠等助劑時，還能夠明顯改善煙草漿料體系的助留助濾性能。(3)所使用的殼聚糖達到食品安全級別，在安全性方面優(yōu)于其他助劑。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式
及有關(guān)技術(shù)問題作進一步詳細的描述?，F(xiàn)有技術(shù)中，造紙法煙草薄片的生產(chǎn)大多數(shù)使用陽離子瓜爾膠作為助劑，由于其分子量小、電荷密度低，使得紙機在抄造過程中白水濃度高，填料與細小組分留著率低，紙機濾水性能差，而且，抄造的煙草基片的濕強度、柔軟性不佳，造成紙機運行困難，產(chǎn)品質(zhì)量不高，影響后續(xù)的加工和利用。受煙草薄片食品安全指標的特殊要求，使得造紙法煙草薄片的生產(chǎn)中所用助劑的選擇受到局限，必須要達到天然、無毒。因此，煙草基片生產(chǎn)必須選用天然的、對吸味不產(chǎn)生負面影響的化學(xué)品作為濕部化學(xué)助劑。目前造紙法煙草薄片生產(chǎn)中使用的助劑大多為陽離子瓜爾膠，本發(fā)明提出利用食品級殼聚糖作為造紙法煙草薄片生產(chǎn)的添加劑，能夠明顯改善基片的柔軟性和濕強度，提高紙機運行效率和性能，而且能滿足食品安全的要求，同時，由于其高分子量、高電荷密度， 也具有良好的助留助濾效果，并且與其他添加劑相比，殼聚糖作為造紙法煙草薄片生產(chǎn)的助劑具有以下特點(1)殼聚糖(chitosan，(1，4)_氨基-脫氧-0-0-葡聚糖)是甲殼素(chitin)脫乙酰基的產(chǎn)物。甲殼素為線型高分子，學(xué)名β-(1 — 4)-2-乙酰氨基-2-脫氧-葡萄糖，它有α、β、Υ三種多晶型物，其中α型最豐富，最穩(wěn)定。由于甲殼素分子間的-0…H-O-型及-0…H-N-型氫鍵的強烈作用，使甲殼素大分子間存在有序的結(jié)構(gòu)，而且大分子間也存在有強烈的氫鍵，從而造成甲殼素的高度難溶解性，化學(xué)性質(zhì)也不活躍。一般而言，甲殼素的 N-乙酰基脫去55%以上就可以稱為殼聚糖。甲殼素是僅次于纖維素的第二大天然有機高分子物質(zhì)，地球上每年甲殼素自然生成量高達百億噸，其產(chǎn)量可與纖維素相當(dāng)，儲量巨大。 因此殼聚糖的開發(fā)利用具有十分廣闊的前景。(2)經(jīng)申請人多次試驗證明，殼聚糖可與煙草漿料之間均勻混合，且能粘附于纖維表面，可增加煙草薄片的抗張強度、耐水性、耐破度，加工時不易破碎，薄片彈性好，適用于現(xiàn)代高速卷煙機。殼聚糖還可使煙支的燃燒性能顯著增強，具有降低煙草焦油和煙堿含量的作用，使煙支雜氣減輕，煙氣中有害物質(zhì)減少，吸味得到改善，香氣顯露。也能夠有效地抑制煙草霉變，延長煙草的保存時間。(3)本申請人還通過研究認識到殼聚糖是由氨基葡萄糖通過β -1，4糖苷鍵連接而成的，分子鏈上分布著許多羥基、氨基，還有一些N-乙酰氨基的線性大分子，是自然界存在的唯一堿性天然多糖，分子結(jié)構(gòu)與纖維素極其相似。使用殼聚糖作為薄片基片的抄造助劑時，由于殼聚糖分子鏈上有許多正電中心和羥基以及良好的黏合強度，能在纖維之間架橋，形成絮聚體從而起到助留助濾的作用，而且也可以通過其分子中的極性基團與纖維素分子中的羥基、羧基和醛基形成氫鍵、離子鍵和共價鍵等結(jié)合，因而可以提高煙草基片的濕強度。下面描述本發(fā)明的實施例。實施例1 煙草漿料由以下組分混合而成對煙梗和碎煙分別進行磨漿，煙梗漿磨漿至打漿度為15° SR，碎煙漿磨漿至打漿度為12° SR;外加纖維為漂白硫酸鹽漿；填料PCC含量為 20% ；(1)將分子量為20萬、粘度為350mpa. s的食品級殼聚糖溶解在濃度為的醋酸溶液中，配制成0. 3 %的殼聚糖醋酸溶液；(2)將溶解好的0. 3%的殼聚糖醋酸溶液加入到煙草漿料中，加入點為沖漿泵與流漿箱之間，加入量為0.3%左右(此為固體殼聚糖占煙草漿料絕干漿的重量百分比)；加入殼聚糖溶液的煙草漿料混合均勻后，經(jīng)紙機抄造成煙草基片。按上述工藝，在0. 3%左右的相同添加量條件下，使用陽離子瓜爾膠為對照例與本發(fā)明的技術(shù)方案相比較，結(jié)果為本發(fā)明的細小組分留著率提高8個百分點；濾水速度提高 40% ；煙草基片的濕抗張強度提高81% ；煙草基片的柔軟度提高22%。上述的煙草基片的濕抗張強度、煙草基片的柔軟度、細小組分留著率、濾水速度等指標均按現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)規(guī)定及方法進行檢測得到。其中，濕抗張強度按照Tappi T456-2003測定(這是美國紙和紙漿工業(yè)技術(shù)協(xié)會的標準)。柔軟度由于煙草基片特殊的性能，是通過測量煙草基片的共振挺度來間接反映基片的柔軟性，方法是先將煙草基片切成寬15mm的紙條，測量紙條達到最大振幅時紙條的共振長度。共振挺度的計算S = 2L4Qa/109式中S-共振挺度，mN · m ；L-平均共振長度，mm ;QA——試樣平均定量，g/m2)。實施例2 煙草漿料由以下組分混合而成對煙梗和碎煙進行混合磨漿，使混合漿的打漿度為21° SR ；外加纖維為漂白硫酸鹽漿；填料PCC含量為15% ；(1)將分子量為150萬或粘度為3500mpa. s的食品級殼聚糖溶解在濃度為2%的醋酸溶液中，配制成0. 8 %的殼聚糖醋酸溶液；(2)將溶解好的0. 8%的殼聚糖醋酸溶液加入到上述煙草漿料中，加入點為沖漿泵到流漿箱之間，加入量為0.8% (固體殼聚糖與絕干漿的百分比)；加入殼聚糖溶液的煙草漿料混合均勻后，經(jīng)紙機抄造成煙草基片。按上述工藝，在0. 8%的相同添加量條件下，使用陽離子瓜爾膠為對照例與本發(fā)明的技術(shù)方案相比較，結(jié)果為本發(fā)明的灰分留著率提高11個百分點；濾水速度提高42%;煙草基片的濕抗張強度提高17% ；煙草基片的柔軟度提高20%。上述的煙草基片的濕抗張強度、煙草基片的柔軟度、細小組分留著率、濾水速度等指標均按現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)規(guī)定及方法進行檢測得到。其中，濕抗張強度按照Tappi T456-2003測定(這是美國紙和紙漿工業(yè)技術(shù)協(xié)會的標準)。柔軟度由于煙草基片特殊的性能，是通過測量煙草基片的共振挺度來間接反映基片的柔軟性，方法是先將煙草基片切成寬15mm的紙條，測量紙條達到最大振幅時紙條的共振長度。共振挺度的計算S = 2L4Qa/109式中S-共振挺度，mN · m ；L-平均共振長度，mm ;QA-試樣平均定量，g/m2)。
權(quán)利要求
1. 一種改善造紙法薄片抄造基片濕強度和柔軟性的方法，煙草漿料由煙梗和碎煙經(jīng)混合磨漿或分別磨漿后再混合，混合后漿料的打漿度為13 25° SR，其中含有的外加纖維為漂白硫酸鹽漿，填料PCC含量為5% 25%，其特征在于本方法按以下步驟進行(1)將分子量為10萬 200萬、粘度為200-6000mpa.s的食品級殼聚糖溶解在濃度為 1 % 2 %的醋酸溶液中，溶解時攪拌速度為20-60轉(zhuǎn)/分鐘，配成濃度為0. 1 % 1 %的殼聚糖醋酸溶液；(2)將上述殼聚糖醋酸溶液以固體殼聚糖占煙草漿料絕干漿總重0.05% 的量， 從現(xiàn)有工藝線沖漿泵與流漿箱之間加入到煙草漿料中，加入殼聚糖溶液的煙草漿料混合均勻后，經(jīng)紙機抄造成煙草基片。
全文摘要
本發(fā)明公開一種改善造紙法薄片抄造基片濕強度和柔軟性的方法，屬于造紙法煙草薄片生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本方法按以下步驟進行(1)將分子量為10萬～200萬、粘度為200-6000mpa.s的食品級殼聚糖溶解在濃度為1％～2％的醋酸溶液中，配成濃度為0.1％～1％的殼聚糖醋酸溶液；(2)將上述殼聚糖醋酸溶液以固體殼聚糖占煙草漿料絕干漿總重0.05％～1％的量，從現(xiàn)有工藝線的沖漿泵與流漿箱之間加入到煙草漿料中，加入殼聚糖溶液的煙草漿料混合均勻后，經(jīng)紙機抄造成煙草基片。本發(fā)明的方法簡單且易于實施，技術(shù)效果明顯，殼聚糖資源廣泛，應(yīng)用效果良好，能顯著改善基片的濕強度和柔軟性，改進紙機運行性能。
文檔編號A24B3/14GK102240065SQ201010174160
公開日2011年11月16日 申請日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者劉良才, 唐向兵, 姚元軍, 孫德平, 溫洋兵, 王亮, 石淑蘭, 胡德武, 胡惠仁 申請人:湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司, 湖北新業(yè)煙草薄片開發(fā)有限公司