專利名稱：利用煙料廢棄物用造紙法制備煙草薄片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙草工業(yè)中煙草薄片的生產(chǎn)，具體涉及利用煙料廢棄物用造紙法制備煙草薄片的方法。
背景技術(shù)：
煙草薄片又稱再造煙葉，是利用卷煙過程中產(chǎn)生的廢棄物(包括煙梗、煙末和碎煙葉)為原料，經(jīng)過不同的加工方法處理，制備成接近于煙葉的薄片，這些薄片可再用于卷煙的生產(chǎn)。利用煙料廢棄物生產(chǎn)煙草薄片，一方面可以最大限度地利用煙草原料，減少煙草行業(yè)的原料消耗，從而降低成本；另一方面可以通過人為改變薄片的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成，從而改善和提高煙草產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，發(fā)展煙草薄片對(duì)于煙草工業(yè)具有現(xiàn)實(shí)意義。煙草薄片的生產(chǎn)技術(shù)主要有輥壓法、稠漿法和造紙法。造紙法生產(chǎn)的煙草薄片因具有密度小、填充值高、柔韌性和耐加工性好、成絲率高、燃燒性能好、焦油釋放量低，以及產(chǎn)品的可塑性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為煙草原料廢棄物綜合利用的重要途徑。在造紙法煙草薄片的生產(chǎn)過程中，一般是先將煙梗、碎煙葉和煙末等煙料廢棄物用水或溶劑浸泡，將物料中的可溶物和不溶物萃取分離，不溶物進(jìn)行打漿，在造紙機(jī)上抄造制得基片，而可溶物經(jīng)過濃縮加料制得涂料，采用涂布的方式涂在基片之上，基片經(jīng)過干燥、分切制成煙草薄片。對(duì)于煙梗、煙葉和煙末等煙料廢棄物萃取后得到的不溶物的打漿處理，是造紙法煙草薄片生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要技術(shù)環(huán)節(jié)。目前，一般是對(duì)不溶物采取低濃度打漿處理(打漿時(shí)物料濃度<5%)，或高濃磨漿(磨漿時(shí)物料濃度>15%)，處理后物料的打漿度一般在30° SR 50° SR之間，再輸送到造紙機(jī)抄造成為基片。因?yàn)闊熈蠌U棄物纖維短小， 雜細(xì)胞含量高，低濃度打漿造成了纖維和雜細(xì)胞的嚴(yán)重切斷和破壞，處理后物料中細(xì)小纖維含量高，物料流失大，造成得率較低，薄片強(qiáng)度較差，填充值低，且打漿過程能耗高。而如果采取高濃磨漿，使?jié){料滿足造紙機(jī)所需的打漿度，又存在設(shè)備投資大，能耗高等缺點(diǎn)。另一方面，將細(xì)小的煙末與煙梗、煙葉混合在一起浸泡、萃取、打漿，則帶來了物料濃縮困難和煙末流失嚴(yán)重等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有制備工藝的缺點(diǎn)，提供一種利用煙料廢棄物用造紙法制備煙草薄片的方法，該方法能耗低、得率高，能改善煙草薄片物理性能。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
(1)將洗滌后的煙梗、碎煙葉混合，在20°c 35°C的水中浸泡1小時(shí) 3小時(shí)，萃取， 經(jīng)固液分離，得到煙梗、碎煙葉的固相混合物和萃取液；將煙末在40°C 80°C的水中浸泡1 小時(shí) 3小時(shí)，萃取，經(jīng)固液分離，得到固相煙末和萃取液；
(2)調(diào)節(jié)上述固相混合物的質(zhì)量濃度至15% 30%，然后進(jìn)行高濃疏解，得到疏解后物
料；
(3)調(diào)節(jié)疏解后物料的質(zhì)量濃度至6% 12%，進(jìn)行中濃打漿，得到打漿后漿料；(4)將步驟(1)所述固相煙末與打漿后漿料混合，再稀釋至質(zhì)量濃度為0.3% 1. 0%， 然后進(jìn)行篩選，得到良漿和漿渣；良漿采用造紙法抄造成為基片；
(5)合并步驟(1)固液分離所得到的兩種萃取液，濃縮得涂料液；涂料液涂布于所述基片之上，再經(jīng)干燥、分切即得到煙草薄片。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，調(diào)節(jié)步驟(2)所述固相混合物至質(zhì)量濃度為20% 25%。所述疏解后物料的打漿度為10° SR 15° SR。進(jìn)一步的，調(diào)節(jié)所述疏解后物料的質(zhì)量濃度至8% 10%。所述打漿后漿料的打漿度為20°SR 30°SR，打漿時(shí)控制磨區(qū)壓力為0. 3MPa 0. 6MPa,并在打漿過程中保持恒定。所述磨區(qū)壓力通過液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)，再通過壓力傳感器感應(yīng)傳遞。進(jìn)一步的，步驟(4)所述漿渣與步驟(1)的固相混合物混合后，依次進(jìn)行步驟(2) 高濃疏解和步驟(3)中濃打漿。所述步驟(4)篩選采用壓力篩，壓力篩具體為孔篩或縫篩，孔篩的篩孔直徑為1 mm 1. 5mm，縫篩的篩縫寬為0. 3mm 0. 5_。本發(fā)明所制備的煙草薄片其物理性能為定量60g/m2 90g/m2，厚度0. 2mm，抗張指數(shù) 6N · m/g ION · m/g，填充值為 4cm3/g 8cm3/g。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
(1)本發(fā)明采用高濃疏解和中濃打漿對(duì)物料進(jìn)行處理，均以物料纖維之間的摩擦作用為主，在處理過程中對(duì)纖維的作用以細(xì)纖維化(包括內(nèi)部細(xì)纖維化和外部細(xì)纖維化)作用為主。和傳統(tǒng)的低濃度打漿比較，有效減少了纖維所受的切斷作用，增強(qiáng)了細(xì)纖維化作用，保留了纖維長(zhǎng)度，有利于改善煙草薄片的物理性能。另一方面，因?yàn)楦邼馐杞獾淖饔檬菍⒁呀?jīng)吸水潤(rùn)脹的煙梗、煙葉分解成為纖維束等分散的物料，所消耗的能量較低，而中濃打漿具有顯著的節(jié)能效果，因此，本發(fā)明的方法有效降低了物料制備過程的能耗；
(2)本發(fā)明采用高濃疏解和中濃打漿，有效保留了纖維長(zhǎng)度，減少了處理后漿料中細(xì)小組分的含量；另一方面，細(xì)小的煙末經(jīng)熱水浸泡、萃取后，不經(jīng)打漿處理，而是與煙梗、煙葉經(jīng)萃取、高濃疏解和中濃打漿處理后的漿料混合，稀釋，經(jīng)造紙機(jī)抄造成為基片，從而避免了煙末在打漿過程中變得更加細(xì)小而加大流失率。因此提高了煙草薄片制備過程的得率， 改善了煙末和填料在網(wǎng)上的留著率，同時(shí)改善了煙草薄片的疏松度；
(3)本發(fā)明由于采用了煙末不打漿，煙梗、煙葉進(jìn)行高濃疏解和中濃打漿相結(jié)合的制備方法，與傳統(tǒng)的低濃打漿比較，可節(jié)省制備過程能耗15%以上，與高濃磨漿比較，可節(jié)省能耗20%以上，同時(shí)薄片的物理性能可提高10%以上；
(4)本發(fā)明將漿料稀釋至所需濃度后，進(jìn)行篩選，再用造紙法抄造成為基片，使?jié){料和煙末中含有的部分較粗大的物料通過壓力篩從漿料中分離出來進(jìn)行再處理，保證輸送到造紙機(jī)的漿料的均勻性，保證了煙草薄片質(zhì)量的穩(wěn)定性；
(5)本發(fā)明的中濃磨漿機(jī)在中濃打漿過程中磨片之間形成的磨區(qū)的壓力調(diào)節(jié)在 0. 3MPa 0. 6MPa之間，并在打漿過程中保持恒定，使?jié){料在恒定的打漿壓力下進(jìn)行打漿處理，一方面可以調(diào)節(jié)打漿壓力，使打漿處理后的漿料滿足造紙機(jī)抄造和產(chǎn)品質(zhì)量的要求，同時(shí)保證漿料在磨區(qū)中受到均勻的打漿處理，改善煙草薄片物理性能的穩(wěn)定性。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不限于此。實(shí)施例1
(1)將洗滌后的500Kg煙梗、300Kg碎煙葉混合，在4000Kg溫度為20°C的水中浸泡3小時(shí)，萃取，經(jīng)固液分離，得到固相混合物和萃取液；將200Kg煙末在600Kg溫度為80°C的水中浸泡1小時(shí)，萃取，經(jīng)固液分離，得到固相煙末和萃取液；
(2)將固相混合物調(diào)節(jié)至15%的濃度，輸送至高濃磨漿機(jī)進(jìn)行疏解，疏解后物料打漿度為 IO0SR ；
(3)將疏解后物料的質(zhì)量濃度調(diào)節(jié)至12%，輸送到中濃磨漿機(jī)進(jìn)行打漿處理，打漿過程中，將磨片之間形成的磨區(qū)的壓力調(diào)節(jié)為0. 3MPa。經(jīng)中濃打漿處理后的漿料其打漿度為 20° SR，成為可供造紙機(jī)抄造煙草薄片的漿料；
(4)將萃取后得到的固相煙末與中濃打漿處理后的漿料混合均勻，稀釋使?jié){料濃度為 0. 3%，輸送到篩孔直徑為1. 2mm的孔篩進(jìn)行篩選，所得到的良漿再輸送到造紙機(jī)抄造成為基片；
(5)將步驟(1)的兩種萃取液進(jìn)行混合并濃縮，作為涂料液，經(jīng)過涂布機(jī)涂于基片之上， 基片經(jīng)過干燥、分切成為煙草薄片產(chǎn)品。經(jīng)以上制備方法制成的煙草薄片其定量為70g/m2，抗張強(qiáng)度為6. 3N.m/g，填充值為 7. 27cm3/go經(jīng)孔篩篩選后的漿渣與步驟(1)得到的固相混合物混合后，再依次進(jìn)行后續(xù)的疏解和磨漿、篩選、抄片、涂布、干燥分切等操作。實(shí)施例2
(1)將洗滌后的400Kg煙梗、300Kg碎煙葉混合，在4900Kg溫度為35°C的水中浸泡1小時(shí)，萃取，經(jīng)固液分離，得到固相混合物和萃取液；將300Kg煙末在600Kg溫度為40°C的水中浸泡3小時(shí)，萃取，經(jīng)固液分離，得到固相煙末和萃取液；
(2)將固相混合物調(diào)節(jié)至30%的濃度，輸送至高濃磨漿機(jī)進(jìn)行疏解，疏解后物料的打漿度為15° SR;
(3)將高濃疏解后的物料調(diào)節(jié)至6%的濃度，輸送到中濃磨漿機(jī)進(jìn)行打漿處理，打漿過程中，將磨片之間形成的磨區(qū)的壓力調(diào)節(jié)為0. 6MPa。經(jīng)中濃打漿處理后的漿料其打漿度為 30° SR，成為可供造紙機(jī)抄造煙草薄片的漿料；
(4)將萃取后得到的固相煙末與中濃打漿處理后的漿料混合均勻，稀釋使?jié){料濃度為 0. 7%，輸送到篩縫寬度為0. 32mm的縫篩進(jìn)行篩選，篩選的良漿再輸送到造紙機(jī)抄造成為基片；
(5)將步驟(1)所述的兩種萃取液混合并濃縮，作為涂料液，經(jīng)過涂布機(jī)涂于基片之上， 基片經(jīng)過干燥、分切成為煙草薄片產(chǎn)品。經(jīng)以上制備方法制成的煙草薄片其定量為78g/m2，抗張強(qiáng)度為9. 7N.m/g，填充值為 4. 75cm3/go經(jīng)孔篩篩選后的漿渣與步驟(1)得到的固相混合物混合后，再依次進(jìn)行后續(xù)的疏解和磨漿、篩選、抄片、涂布、干燥分切等操作。實(shí)施例3(1)將洗滌后的400Kg煙梗、200Kg碎煙葉混合，在3000Kg溫度為30°C的水中浸泡2小時(shí)，萃取，經(jīng)固液分離，得到固相混合物和萃取液；將400Kg煙末在2000Kg溫度為60°C的水中浸泡2小時(shí)，萃取，經(jīng)固液分離，得到固相煙末和萃取液；
(2)將萃取后得到的固相混合物調(diào)節(jié)至23%的濃度，輸送至高濃磨漿機(jī)進(jìn)行疏解，疏解后物料打漿度為12° SR;
(3)將高濃疏解后的物料調(diào)節(jié)至9%的濃度，輸送到中濃磨漿機(jī)進(jìn)行打漿處理，打漿過程中，將磨片之間形成的磨區(qū)的壓力調(diào)節(jié)為0. 4MPa。經(jīng)中濃打漿處理后的漿料其打漿度為 26° SR，成為可供造紙機(jī)抄造煙草薄片的漿料；
(4)將萃取后得到的固相煙末與中濃打漿處理后的漿料混合均勻，稀釋使?jié){料濃度為 1. 0%，輸送到篩縫寬度為0. 32mm的縫篩進(jìn)行篩選，篩選得到的良漿再輸送到造紙機(jī)抄造成為基片；
(5)將步驟(1)所述兩種萃取液混合后濃縮制得涂料液，經(jīng)過涂布機(jī)涂于基片之上，基片經(jīng)過干燥、分切成為煙草薄片產(chǎn)品。經(jīng)以上制備方法制成的煙草薄片其定量為83g/m2，抗張強(qiáng)度為7.4N.m/g，填充值為 6. 2 IcmVgο經(jīng)孔篩篩選后的漿渣與步驟(1)得到的固相混合物混合后，再依次進(jìn)行后續(xù)的疏解和磨漿、篩選、抄片、涂布、干燥分切等操作。
權(quán)利要求
1.利用煙料廢棄物用造紙法制備煙草薄片的方法，其特征在于步驟如下(1)將洗滌后的煙梗、碎煙葉混合，在20°c 35°C的水中浸泡1小時(shí) 3小時(shí)，萃取， 經(jīng)固液分離，得到煙梗、碎煙葉的固相混合物和萃取液；將煙末在40°C 80°C的水中浸泡1 小時(shí) 3小時(shí)，萃取，經(jīng)固液分離，得到固相煙末和萃取液；(2)調(diào)節(jié)上述固相混合物的質(zhì)量濃度至15% 30%，然后進(jìn)行高濃疏解，得到疏解后物料；(3)調(diào)節(jié)疏解后物料的質(zhì)量濃度至6% 12%，進(jìn)行中濃打漿，得到打漿后漿料；(4)將步驟(1)所述固相煙末與打漿后漿料混合，再稀釋至質(zhì)量濃度為0.3% 1. 0%， 然后進(jìn)行篩選，得到良漿和漿渣；良漿采用造紙法抄造成為基片；(5)合并步驟(1)固液分離所得到的兩種萃取液，濃縮得涂料液；涂料液涂布于所述基片之上，再經(jīng)干燥、分切即得到煙草薄片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于調(diào)節(jié)步驟(2)所述固相混合物至質(zhì)量濃度為 20% 25%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述疏解后物料的打漿度為10°SR 15°SR0
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于調(diào)節(jié)所述疏解后物料的質(zhì)量濃度至8% 10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述打漿后漿料的打漿度為20°SR 30°SR0
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于步驟(3)所述打漿的磨區(qū)壓力為0.3MPa 0. 6MPa,并在打漿過程中保持恒定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述磨區(qū)壓力通過液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)，再通過壓力傳感器感應(yīng)傳遞。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述漿渣與步驟(1)固相混合物混合后，依次進(jìn)行步驟(2)高濃疏解和步驟(3)中濃打漿。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(4)篩選采用壓力篩。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述壓力篩為孔篩或縫篩，孔篩的篩孔直徑為Imm 1. 5mm，縫篩的篩縫寬為0. 3mm 0. 5mm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用煙料廢棄物用造紙法制備煙草薄片的方法，步驟如下將洗滌后的煙梗、碎煙葉混合物和煙末分別在水中浸泡后，萃取，經(jīng)固液分離，分別得到固體煙梗、煙葉混合物和固體煙末，以及兩種萃取液，合并兩種萃取液；將萃取后得到的煙梗、煙葉混合物調(diào)節(jié)至物料濃度為15～30%，然后進(jìn)行疏解；將疏解后物料調(diào)節(jié)至6～12%的濃度，進(jìn)行打漿處理；將固體煙末與打漿后的漿料混合后稀釋至所需濃度，經(jīng)篩選后，再采用造紙法抄造成基片；將合并的萃取液濃縮后作為涂料液涂布于基片上，基片經(jīng)過干燥、分切成為煙草薄片產(chǎn)品。本發(fā)明提供的制備方法有效減少了制備過程對(duì)物料組織結(jié)構(gòu)的破壞，改善了煙草薄片的物理性能，得率高，能耗低。
文檔編號(hào)A24B3/14GK102318895SQ20111026366
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者呂永華, 李友明, 陳偉明, 雷利榮 申請(qǐng)人:中國煙草總公司廣東省公司, 華南理工大學(xué), 廣東省金葉煙草薄片技術(shù)開發(fā)有限公司