一種制備煙草薄片用物料的處理方法及其煙草薄片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于煙草薄片制備【技術領域】，公開了一種利用煙料廢棄物制備煙草薄片用物料的處理方法及其煙草薄片。本發(fā)明方法對煙梗和煙末的混合物萃取后在中濃度條件下逐步降低濃度進行多段柔性磨漿處理，將磨漿處理得到的物料與外纖長纖維漿料經(jīng)碎解、磨漿得到的漿料混合均勻，得到用于抄造煙草薄片基片的物料。本發(fā)明使煙梗和煙末固相混合物在多段柔性磨漿處理過程中得到逐步、充分、均勻地混合、疏解，產(chǎn)生適度的細纖維化，減少物料在磨漿過程中所受的切斷和破壞作用，外纖長纖維漿料在較高的打漿強度下獲得較高的細纖維化程度，有利于增強對物料中細小組分的吸附、交聯(lián)作用，提高煙末和填料在網(wǎng)上的留著率，提高得率，改善煙草薄片疏松度和物理性能。
【專利說明】一種制備煙草薄片用物料的處理方法及其煙草薄片
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于煙草薄片制備【技術領域】，特別涉及一種利用煙料廢棄物制備煙草薄片用物料的處理方法及其煙草薄片。
【背景技術】
[0002]造紙法煙草薄片是利用卷煙生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙梗、煙葉碎片和煙末等廢棄物為原料，利用濕式造紙法制備成接近于煙葉的薄片，這些薄片可用于卷煙的生產(chǎn)。造紙法煙草薄片密度小、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、產(chǎn)品的可塑性強，成為煙草原料廢棄物綜合利用的重要途徑之一。另一方面，利用煙料廢棄物制備造紙法煙草薄片，可以充分利用煙草原料，減少煙草行業(yè)的原料消耗，降低生產(chǎn)成本；同時，可以通過人為地改變煙草薄片的結構和化學組成，達到改善和提高產(chǎn)品質量的目的。
[0003]造紙法煙草薄片的生產(chǎn)工藝是將煙料廢棄物用溶劑浸泡，然后進行萃取，將物料中的可溶物和固相不溶物分離，固相不溶物進行磨漿，然后在造紙機上抄造成為基片，而可溶物經(jīng)濃縮加料制備成為涂料，涂在基片之上，基片再經(jīng)過干燥、分切制成煙草薄片。
[0004]煙料廢棄物萃取后得到的固相不溶物的磨漿處理工藝，對于纖維的形態(tài)和性質有重要的影響，是決定造紙法煙草薄片質量和性能的重要因素之一。因此，探索和確定一個合理的磨漿工藝是造紙法煙草薄片生產(chǎn)過程中的一個重要技術環(huán)節(jié)。
[0005]當前，煙草薄片生產(chǎn)普遍應用的磨漿工藝是對固相不溶物進行低濃度打漿(打漿時漿料濃度〈5% )，或高濃磨漿(磨漿時漿料濃度>20% )，經(jīng)過處理后漿料的打漿度通常在30° SR?60° SR之間，然后輸送到造紙機抄造成為基片。因為煙梗、煙末等煙料廢棄物纖維短小，非纖維組分含量高，低濃度打漿造成了纖維和非纖維組分的嚴重切斷和破壞，打漿后漿料中細小纖維和細小碎片組分含量高，物料流失大，抄造得率較低，且薄片強度較差，填充值低，打漿過程能耗也較高。而采取高濃度磨漿，使?jié){料滿足造紙機抄造所需的打漿度，則出現(xiàn)了物料和纖維在磨漿過程中被過度分絲、帚化、壓潰等問題，且存在設備投資大，能耗聞等缺點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種利用煙料廢棄物制備煙草薄片用物料的處理方法，該方法制備得到的煙草薄片物理性能顯著提高，且得率較高，原料利用率較高。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供上述處理方法制備的煙草薄片用物料。
[0008]本發(fā)明的再一目的在于提供一種基于上述煙草薄片用物料制備得到的煙草薄片。
[0009]本發(fā)明的目的通過下述方案實現(xiàn):
[0010]一種利用煙料廢棄物制備煙草薄片用物料的處理方法，包括以下步驟:
[0011](I)將煙梗和煙末混合物洗滌后進行兩段浸泡萃取:將洗滌后的煙梗和煙末混合物在60?65°C的水中浸泡30?60分鐘，固液比為1:5?1:10，固液分離，得到一次固相混合物及一段萃取液；重復上述操作對一次固相混合物進行二段萃取，得到二次固相混合物及二段萃取液；合并、濃縮兩次萃取液，得到煙草薄片用涂料液；
[0012](2)加水調(diào)節(jié)上述二次固相混合物的濃度，并逐步降低固相混合物的濃度依次進行多段磨漿，得到磨漿后的物料A ;
[0013]所述的多段磨漿指采用單盤磨漿機進行五段磨漿，其中第一段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為1.0mm,固相混合物濃度調(diào)節(jié)為13?14wt% ;第二段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.7mm,固相混合物濃度調(diào)節(jié)為11?12wt% ;第三段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.5mm,固相混合物濃度調(diào)節(jié)為9?1wt第四段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.3mm,固相混合物濃度調(diào)節(jié)為7?8wt% ;第五段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.2mm,固相混合物濃度調(diào)節(jié)為6?7wt% ;
[0014](3)將外纖長纖維漿板碎漿，調(diào)節(jié)濃度為4?5wt%，輸送到3臺串聯(lián)的低濃雙盤磨漿機進行磨漿處理，得到磨漿后的物料B ;
[0015](4)將步驟⑵、(3)得到的物料A和物料B按比例混合均勻，調(diào)節(jié)濃度為0.3?
1.0wt %，經(jīng)過篩選，得到良漿和漿渣；良漿采用造紙法抄造得到煙草薄片用基片。
[0016]步驟⑴中煙梗、煙末的投加比例按質量計為3:7?7:3。
[0017]步驟(2)中所述物料A的打漿度為22° SR?28° SR。
[0018]步驟(2)中所述多段磨漿的磨區(qū)壓力調(diào)節(jié)為0.3?0.6MPa，并在磨漿過程中保持恒定。
[0019]步驟(3)中所述物料B的打漿度為32° SR?40° SR。
[0020]步驟(3)中所述磨漿的磨區(qū)壓力調(diào)節(jié)為1.0?1.5MPa，并在磨漿過程中保持恒定。
[0021]所述磨區(qū)壓力通過液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)，通過壓力傳感器感應傳遞。
[0022]所述的碎漿指放進水力碎漿機進行碎漿處理。
[0023]步驟(4)中物料B的加入量按質量計為煙梗和煙末總質量的5?8%，優(yōu)選為物料A質量的6%。
[0024]進一步地，步驟(4)中所述的漿渣可循環(huán)用于與步驟(I)的二次固相混合物混合后進行步驟(2)的多段磨漿。
[0025]所述篩選指采用壓力篩進行篩選。壓力篩可為孔篩或縫篩，孔篩的篩孔直徑為I?1.5mm,縫篩的篩縫寬為0.3?0.5_。
[0026]所述的良漿采用造紙法抄造成為基片采用常規(guī)的造紙法即可實現(xiàn)。
[0027]所述的調(diào)節(jié)濃度指加水稀釋調(diào)節(jié)。
[0028]進一步地，步驟(I)所述的洗滌指室溫下清水浸泡洗滌，浸泡有效時間為30min。
[0029]一種煙草薄片，基于本發(fā)明得到的煙草薄片用物料制備得到，具體由以下步驟制備得到:將本發(fā)明制備得到的煙草薄片用涂料液涂布于本發(fā)明的煙草薄片用基片上，經(jīng)干燥、分切即得到煙草薄片。
[0030]利用本發(fā)明制備得到的煙草薄片用物料制備得到的煙草薄片性能得到顯著提高，為:定量50?55g/m2,抗張指數(shù)7.8?8.7N.m/g,填充值為5.3?6.2cm3/g。
[0031]本發(fā)明的機理為:
[0032]本發(fā)明采用先對煙梗和煙末的混合物進行洗滌、萃取，然后在中濃度條件下逐步降低萃取后得到的煙梗和煙末固相混合物的濃度進行多段柔性磨漿處理，接著將煙梗和煙末的固相混合物經(jīng)磨漿處理得到的物料與外纖長纖維漿料經(jīng)碎解、磨漿得到的漿料混合均勻，得到用于抄造煙草薄片基片的物料的工藝。
[0033]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，具有如下的優(yōu)點及有益效果:
[0034](I)本發(fā)明的工藝，采用在中濃度條件下逐步降低經(jīng)萃取后得到的煙梗和煙末固相混合物的濃度進行多段柔性磨漿處理，使煙梗和煙末的固相混合物在逐步降低濃度的多段柔性磨漿處理過程中得到逐步、充分、均勻地混合、疏解，并產(chǎn)生適度的細纖維化，有效減少了物料在磨漿過程中所受的切斷和破壞作用，保留了纖維的長度，從而減少了磨漿處理后物料中細小纖維和細小碎片組分的含量，有利于改善煙草薄片的物理性能。
[0035](2)本發(fā)明采用對煙梗和煙末進行混合、洗滌、萃取，然后進行多段柔性磨漿處理的工藝，使煙梗和煙末在洗滌、萃取、多段柔性磨漿處理過程中得到逐漸、充分、均勻地混合，彼此緊密接觸、交聯(lián)，物料之間的結合力大大增強，經(jīng)磨漿后的物料中形成了緊密的、強度較高的網(wǎng)絡結構；同時，由于將煙梗和煙末混合處理，利用其中較大纖維對較小纖維的保護作用，有效減少了細小的煙末在磨漿過程中所受到的切斷和破壞作用，有利于保留纖維的長度。另一方面，外纖長纖維漿料在較高的打漿強度下獲得了較高的細纖維化程度，有利于增強對物料中細小組分的吸附、交聯(lián)作用。因此，本發(fā)明的工藝，有效提高了煙末和填料在網(wǎng)上的留著率，提高了煙草薄片制備過程的得率，改善了煙草薄片的疏松度。
[0036](3)本發(fā)明提供的方法將物料稀釋至所需濃度后進行篩選，再用造紙法抄造成為基片，使物料中含有的部分較粗大的組分通過壓力篩從漿料中分離出來進行再處理，保證輸送到造紙機的漿料的均勻性，從而改善了煙草薄片的物理性能，保證了煙草薄片質量的穩(wěn)定性；
[0037](4)本發(fā)明的磨漿機在磨漿過程中磨片之間形成的磨區(qū)的壓力調(diào)節(jié)在0.3?0.6MPa和1.0?1.5MPa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抄造和產(chǎn)品質量的要求，同時保證漿料在磨區(qū)中受到均勻的打漿處理，保證煙草薄片物理性能的穩(wěn)定性。
【具體實施方式】
[0038]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0039]實施例1
[0040](I)將洗滌后的700Kg煙梗和300Kg煙末混合物在7000Kg溫度為65°C的水中浸泡30min，進行萃取，經(jīng)固液分離，得到煙梗和煙末一次固相混合物及一段萃取液；按上述相同條件和操作對一次固相混合物進行二段萃取，得到二次固相混合物及二段萃取液；
[0041](2)采用單盤磨漿機依次對步驟(I)得到的二次固相混合物進行五段磨漿，其中第一段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為1.0mm，固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為13.4% ;第二段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.7mm,固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為11.7%;第三段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.5mm,固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為9.3% ;第四段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.3mm,固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為7.8% ;第五段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.2mm,固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為6.7% ;磨漿過程中，將磨片之間形成的磨區(qū)的壓力調(diào)節(jié)為0.6MPa，磨漿后得到的物料A的打漿度為22 ° SR ;
[0042](3)將外纖長纖維漿板放進水力碎漿機進行碎漿，碎漿后紙漿濃度為5wt%，然后輸送到3臺串聯(lián)的低濃雙盤磨漿機進行磨漿處理，磨漿過程中，將磨片之間形成的磨區(qū)的壓力調(diào)節(jié)為1.5MPa，磨漿后得到的物料B的打漿度為40° SR ;
[0043](4)將100Kg物料A和60Kg物料B混合均勻，再稀釋至質量濃度為0.6 %，然后輸送到篩孔直徑為1.2mm的孔篩進行篩選，所得的良漿采用造紙法抄造成為基片；
[0044](5)將步驟(I)得到的兩次萃取液合并、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。
[0045]經(jīng)以上制備方法制成的煙草薄片其定量為55g/m2，抗張強度為8.7N.m/g，填充值為 5.3cm3/g。
[0046]經(jīng)孔篩篩選后的漿渣循環(huán)用于與步驟(I)得到的二次固相混合物混合后，再依次進行后續(xù)的磨漿、篩選、抄片、涂布、干燥分切等操作。
[0047]實施例2
[0048](I)將洗滌后的500Kg煙梗和500Kg煙末混合物在1000Kg溫度為65°C的水中浸泡40min，進行萃取，經(jīng)固液分離，得到煙梗和煙末一次固相混合物及一段萃取液；按上述相同條件和操作對一次固相混合物進行二段萃取，得到二次固相混合物及二段萃取液；
[0049](2)采用單盤磨漿機依次對步驟(I)得到的二次固相混合物進行五段磨漿，其中第一段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為1.0mm，固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為13.2% ;第二段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.7mm,固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為11.8%;第三段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.5mm,固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為9.5% ;第四段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.3mm,固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為7.2% ;第五段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.2mm，固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為6.3% ;磨漿過程中，將磨片之間形成的磨區(qū)的壓力調(diào)節(jié)為0.5MPa，磨漿后得到的物料A的打漿度為26° SR ;
[0050](3)將外纖長纖維漿板放進水力碎漿機進行碎漿，碎漿后紙漿濃度為4.6wt%，然后輸送到3臺串聯(lián)的低濃雙盤磨漿機進行磨漿處理，磨漿過程中，將磨片之間形成的磨區(qū)的壓力調(diào)節(jié)為1.2MPa，磨漿后得到的物料B的打漿度為38° SR ;
[0051](4)將100Kg物料A和60Kg物料B混合均勻，再加水稀釋至質量濃度為1.0%，然后輸送到篩縫寬度為0.3mm的縫篩進行篩選，所得的良漿采用造紙法抄造成為基片；
[0052](5)將步驟(I)得到的兩次萃取液合并、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。
[0053]經(jīng)以上制備方法制成的煙草薄片其定量為52g/m2，抗張強度為8.2N.m/g，填充值為 5.9cm3/g。
[0054]經(jīng)縫篩篩選后的漿渣循環(huán)用于與步驟(I)得到的二次固相混合物混合后，再依次進行后續(xù)的磨漿、篩選、抄片、涂布、干燥分切等操作。
[0055]實施例3
[0056](I)將300Kg煙梗和700Kg煙末混合物室溫下清水浸泡洗滌30min后，在5000Kg溫度為60°C的水中浸泡60min萃取，經(jīng)固液分離，得到煙梗和煙末一次固相混合物及一段萃取液；按上述相同條件和操作對一次固相混合物進行二段萃取，得到二次固相混合物及二段萃取液；
[0057](2)采用單盤磨漿機依次對步驟(I)得到的二次固相混合物進行五段磨漿，其中第一段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為1.0mm，固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為
13.7% ;第二段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.7mm,固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為11.0第三段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.5mm,固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為9.6% ;第四段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.3mm,固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為7.3% ;第五段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.2mm,固相混合物的質量濃度調(diào)節(jié)為6.5% ;磨漿過程中，將磨片之間形成的磨區(qū)的壓力調(diào)節(jié)為0.3MPa，磨漿后得到的物料A的打漿度為28。SR ;
[0058](3)將外纖長纖維漿板放進水力碎漿機進行碎漿，碎漿后紙漿濃度為4wt%，然后輸送到3臺串聯(lián)的低濃雙盤磨漿機進行磨漿處理，磨漿過程中，將磨片之間形成的磨區(qū)的壓力調(diào)節(jié)為1.0MPa,磨漿后得到的物料B的打漿度為32° SR ;
[0059](4)將100Kg物料A和60Kg物料B混合均勻，再稀釋至質量濃度為0.3 %，然后輸送到篩縫寬度為0.3mm的縫篩進行篩選，所得的良漿采用造紙法抄造成為基片；
[0060](5)將步驟(I)得到的兩次萃取液合并、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。
[0061]經(jīng)以上制備方法制成的煙草薄片其定量為51g/m2，抗張強度為7.SN.m/g，填充值為 6.2cmVgο
[0062]經(jīng)縫篩篩選后的漿渣循環(huán)用于與步驟(I)得到的二次固相混合物混合后，再依次進行后續(xù)的磨漿、篩選、抄片、涂布、干燥分切等操作。
[0063]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種利用煙料廢棄物制備煙草薄片用物料的處理方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將煙梗和煙末混合物洗滌后進行兩段浸泡萃取:將洗滌后的煙梗和煙末混合物在60?65°C的水中浸泡30?60分鐘，固液比為1:5?1:10，固液分離，得到一次固相混合物及一段萃取液；重復上述操作對一次固相混合物進行二段萃取，得到二次固相混合物及二段萃取液；合并、濃縮兩次萃取液，得到煙草薄片用涂料液； (2)加水調(diào)節(jié)上述二次固相混合物的濃度，并逐步降低二次固相混合物的濃度依次進行多段磨漿，得到磨漿后的物料A ; 所述的多段磨漿指采用單盤磨漿機進行五段磨漿，其中第一段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為1.0mm,固相混合物濃度調(diào)節(jié)為13?14wt% ;第二段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.7mm,固相混合物濃度調(diào)節(jié)為11?12wt% ;第三段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.5mm,固相混合物濃度調(diào)節(jié)為9?1wt第四段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.3mm,固相混合物濃度調(diào)節(jié)為7?8wt% ;第五段磨漿時動磨盤與定磨盤之間的距離調(diào)節(jié)為0.2mm,固相混合物濃度調(diào)節(jié)為6?7wt% ; (3)將外纖長纖維漿板碎漿，調(diào)節(jié)濃度為4?5wt%，輸送到3臺串聯(lián)的低濃雙盤磨漿機進行磨漿處理，得到磨漿后的物料B ； (4)將步驟⑵、(3)得到的物料A和物料B按比例混合均勻，調(diào)節(jié)濃度為0.3?1.0wt %，經(jīng)過篩選，得到良漿和漿渣；良漿采用造紙法抄造得到煙草薄片用基片。
2.根據(jù)權利要求1所述的利用煙料廢棄物制備煙草薄片用物料的處理方法，其特征在于:步驟⑴中煙梗、煙末的投加比例按質量計為3:7?7:3。
3.根據(jù)權利要求1所述的利用煙料廢棄物制備煙草薄片用物料的處理方法，其特征在于:步驟⑵中所述物料A的打漿度為22° SR?28° SR。
4.根據(jù)權利要求1所述的利用煙料廢棄物制備煙草薄片用物料的處理方法，其特征在于:步驟(2)中所述多段磨漿的磨區(qū)壓力調(diào)節(jié)為0.3?0.6MPa，并在磨漿過程中保持恒定。
5.根據(jù)權利要求1所述的利用煙料廢棄物制備煙草薄片用物料的處理方法，其特征在于:步驟⑶中所述物料B的打漿度為32° SR?40° SR。
6.根據(jù)權利要求1所述的利用煙料廢棄物制備煙草薄片用物料的處理方法，其特征在于:步驟(3)中所述磨漿的磨區(qū)壓力調(diào)節(jié)為1.0?1.5MPa，并在磨漿過程中保持恒定。
7.根據(jù)權利要求1所述的利用煙料廢棄物制備煙草薄片用物料的處理方法，其特征在于:步驟(4)中物料B的加入量按質量計為物料A總質量的5?8%。
8.根據(jù)權利要求1所述的利用煙料廢棄物制備煙草薄片用物料的處理方法，其特征在于:步驟(4)中所述的漿渣循環(huán)用于與步驟(I)的二次固相混合物混合后進行步驟(2)的多段磨漿。
9.一種煙草薄片，其特征在于基于權利要求1?8任一項所述的利用煙料廢棄物制備煙草薄片用物料的處理方法得到的煙草薄片用涂料液和煙草薄片用基片制備而成。
10.根據(jù)權利要求9所述的煙草薄片，其特征在于具體由以下步驟制備得到:將所述煙草薄片用涂料液涂布于所述的煙草薄片用基片上，經(jīng)干燥、分切即得到煙草薄片。
【文檔編號】A24B3/14GK104382217SQ201410486190
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權日:2014年9月22日
【發(fā)明者】雷利榮, 李友明 申請人:華南理工大學