一種造紙法再造煙葉的加工方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煙草加工技術(shù)，涉及造紙法再造煙葉生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種造紙法再造煙葉的加工方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]再造煙葉又稱重組煙葉、煙草薄片、均質(zhì)煙葉等。國(guó)外從上世紀(jì)中期開始研究使用造紙法再造煙葉，國(guó)內(nèi)造紙法再造煙葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展和起步均較晚，但發(fā)展速度和技術(shù)進(jìn)步均較快，造紙法再造煙葉在節(jié)約煙葉原料、減害降焦、增香保潤(rùn)、突出卷煙產(chǎn)品風(fēng)格特征等方面都具有較強(qiáng)的功能型作用，目前造紙法再造煙葉已成為中式卷煙重要而不可或缺的原料。
[0003]再造煙葉的加工方式一般有以下幾種，輥壓法、造紙法、稠漿法、浸透法、微片法等，其中造紙法再造煙葉是最主要的加工方式。造紙法再造煙葉主要是以卷煙及打葉復(fù)烤過程中產(chǎn)生的煙梗、碎片、煙末、灰棒、低次煙葉等為原料，配以其他非煙草纖維原料、添加劑等，經(jīng)過浸提、濃縮、打漿、抄造、涂布、干燥、分切等過程，制成形狀接近天然煙葉的加工過程。
[0004]煙梗和碎片煙草行業(yè)造紙法再造煙葉所用的主要煙草原料。碎片能提供較好的香氣物質(zhì)，而煙梗主要提供再造煙葉的纖維，一般情況下，煙梗用量在30?80%。
[0005]碳酸鈣是造紙法再造煙葉生產(chǎn)過程中重要的添加劑，根據(jù)碳酸鈣生產(chǎn)方法的不同，碳酸鈣分為輕質(zhì)碳酸鈣、重質(zhì)碳酸鈣、膠體碳酸鈣和晶體碳酸鈣，目前，大多數(shù)造紙法再造煙葉生產(chǎn)企業(yè)均采用輕質(zhì)碳酸鈣作為填料。碳酸鈣能有效改善片基的物理性能和滲透性能，降低再造煙葉產(chǎn)品焦油和CO等物質(zhì)釋放量。
[0006]碳酸鈣的傳統(tǒng)使用方法一般是按照一定的設(shè)計(jì)比例直接加入到煙草碎片漿料中，通過機(jī)械攪拌使之與漿料混合均勻。相比于煙草漿料，碳酸鈣的粒徑很小，在抄造過程中網(wǎng)部流失嚴(yán)重，因此，僅靠碳酸鈣與煙草漿料之間的純物理吸附作用，很難達(dá)到二者之間的有效絮凝，導(dǎo)致大量碳酸鈣白白流失。實(shí)際生產(chǎn)中，為了提高留著率就需要加大碳酸鈣的使用量，其結(jié)果往往會(huì)導(dǎo)致更多碳酸鈣流失到白水中，增加了成本、降低了回用白水質(zhì)量、增加了污水處理能耗和噸產(chǎn)品水耗。
[0007]實(shí)際生產(chǎn)中，再造煙葉中碳酸鈣的含量一般是根據(jù)留著率的大小來衡量。目前，造紙法再造煙葉在添加碳酸鈣的過程中，普遍存在留著率較低的問題，直接影響再造煙葉產(chǎn)品質(zhì)量。近年來，提高碳酸鈣留著率研究一直是造紙法再造煙葉領(lǐng)域研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。現(xiàn)有的研究，對(duì)于再造煙葉所用的碳酸鈣以及殼聚糖、瓜兒膠、膨潤(rùn)土等多種助留助濾劑都有較深入的研究，但并沒有將碳酸鈣改性與多元復(fù)合助留助濾體系作為一個(gè)整體，系統(tǒng)考慮提尚再造煙葉片基中碳酸I丐的留著率，同時(shí)能有效提尚助留助濾系統(tǒng)的效果。
[0008]研究表明，(a)添加外纖能提高碳酸鈣留著率以及煙葉紙基的品質(zhì)。專利CN201210190343介紹了一種在抄片時(shí)向煙草原料漿中添加木漿纖維，以提高再造煙葉紙基品質(zhì)的方法。
[0009](b)改變碳酸鈣添加方式，能提高碳酸鈣的留著率。專利CN 101822419 A介紹了一種通過在漿料中添加可溶性碳酸鹽溶液，提高造紙法再造煙葉片基中碳酸鈣留著率的方法。專利CN 103919271 A介紹了一種先將煙草漿與碳酸鈣混合打漿，再添加外加纖維和殼聚糖助留劑，以提尚碳酸I丐留著率的方法。
[0010](C)在造紙工業(yè)上常對(duì)填料進(jìn)行包覆性修飾來研究提高填料的留著率，王慧萍報(bào)道了采用環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)陽離子淀粉對(duì)研磨碳酸鈣進(jìn)行包覆改性，能提升高填紙的抗張強(qiáng)度、耐破度以及填料留著率[中國(guó)造紙，2010,1(29)];沈靜報(bào)道了采用羧甲基纖維素/硫酸招對(duì)碳酸1丐進(jìn)行包覆，提高高填紙的力學(xué)性能以及碳酸1丐留著率(CarbohydratePolymer, 2010，81)。但在煙草加工領(lǐng)域該類研究相對(duì)較少，專利CN 103859576 A介紹了一種采用天然馬鈴薯淀粉為包裹劑對(duì)碳酸鈣填料進(jìn)行包裹處理，使用電荷調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)漿料纖維表面電荷，將包裹的填料加入煙草漿料中，以提高纖維和填料留著率的方法。
[0011](d)利用助留劑在一定程度上提高碳酸鈣在片基中的留著率，其中殼聚糖、瓜爾膠等具有較好的助留助濾效果。專利CN 102715641 A介紹了一種通過在抄片步驟向煙草漿料中添加碳酸鈣、木漿纖維和瓜爾膠來改善再造煙葉紙基品質(zhì)的方法。專利CN 102715642A介紹了一種提高在抄片步驟向煙草漿料中添加碳酸鈣和瓜爾膠來改善再造煙葉紙基品質(zhì)的方法。胡慧仁報(bào)道了采用殼聚糖/膨潤(rùn)土微粒二元的助留助濾體系提高煙草漿料和填料的留著率，改善煙葉基片的品質(zhì)[中國(guó)造紙，2011，4 (30)]。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)再造煙葉企業(yè)都在生產(chǎn)中使用殼聚糖、瓜爾膠等來改善助留助濾性能。
[0012]其他方面，專利CN 103829364 A介紹了一種通過鹽類涂布液，提高碳酸鈣在再造煙葉上的留著率和分布均勻度，從而改善再造煙葉的保潤(rùn)性能、物理性質(zhì)及感官評(píng)吸效果的方法。
[0013]上述研究表明，通過改變碳酸鈣添加方式、添加木漿纖維以及使用殼聚糖、瓜爾膠助劑等措施，雖然可在一定程度上改善片基中碳酸鈣的留著率以及片基物理指標(biāo)。但大多停留在實(shí)驗(yàn)室階段，實(shí)際生產(chǎn)過程中存中可操作性不強(qiáng)、使用效果不佳等問題，導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)過程中片基中碳酸鈣的有效留著率依然達(dá)不到預(yù)期要求。本發(fā)明先利用煙梗漿料吸附碳酸鈣形成復(fù)合物，再結(jié)合淀粉對(duì)復(fù)合物進(jìn)行包覆改性，最后借助多元助留助率體系來綜合提高碳酸鈣的留著率，根據(jù)我們的文獻(xiàn)調(diào)研究還未見相關(guān)報(bào)道。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0014][要解決的技術(shù)問題]
[0015]為克服現(xiàn)有造紙法再造煙葉生產(chǎn)過程中碳酸鈣使用方法存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題提供了一種先通過纖維為載體吸附碳酸鈣形成復(fù)合物，再結(jié)合改性劑對(duì)復(fù)合物進(jìn)行包覆改性，最后借助多元助留助率體系來提高造紙法再造煙葉中碳酸鈣有效留著率的方法。
[0016]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用纖維漿料對(duì)碳酸鈣進(jìn)行預(yù)處理，將碳酸鈣添加到一定打漿度的纖維漿料中，首先使碳酸鈣與纖維漿料形成復(fù)合物，然后采用改性劑對(duì)復(fù)合物進(jìn)行包裹改性，制成絮聚體，用表面活性劑、交聯(lián)劑對(duì)絮聚體表面改性。在此基礎(chǔ)上，采用殼聚糖、瓜爾膠以及膨潤(rùn)土等多元復(fù)合助留助濾體系處理漿料。按現(xiàn)有造紙法再造煙葉生產(chǎn)工藝流程，經(jīng)抄造、壓榨、涂布、干燥、分切等過程加工成造紙法再造煙葉。
[0017][技術(shù)方案]
[0018]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0019]一種造紙法再造煙葉的加工方法，包括以下步驟:
[0020]步驟A:將纖維載體制備成一定打楽度的纖維楽料；
[0021 ] 步驟B:配制濃度為2.0?5.0 %的碳酸鈣溶液，備用；
[0022]步驟C:取相對(duì)于碳酸鈣質(zhì)量10?100%的纖維漿料加入到步驟B的碳酸鈣溶液中并于攪拌頻率200?500rpm下攪拌10?60min得到碳酸|丐和纖維楽料復(fù)合物；
[0023]步驟D:向步驟C的碳酸鈣和纖維漿料復(fù)合物中加入相對(duì)于碳酸鈣質(zhì)量0.1?40.0%的改性劑，然后于溫度10?60°C、攪拌頻率200?500rpm的條件下攪拌10?60min得到改性劑包覆的碳酸鈣和纖維漿料復(fù)合物；
[0024]步驟E:向步驟D的改性劑包覆的碳酸鈣和纖維漿料復(fù)合物中加入相對(duì)于碳酸鈣質(zhì)量O?5.0%的表面活性劑，然后于溫度10?60°C、攪拌頻率200?500rpm的條件下攪拌10?60min得到活化的碳酸鈣和纖維漿料復(fù)合物；
[0025]步驟F:向步驟E的活化的碳酸鈣和纖維漿料復(fù)合物中加入相對(duì)于碳酸鈣質(zhì)量0.1?5.0%的交聯(lián)劑，然后于溫度10?60°C、攪拌頻率200?500rpm的條件下攪拌10?60min得到改性碳酸鈣溶液；
[0026]步驟G:按碳酸|丐質(zhì)量占煙草楽料絕干質(zhì)量5?50%的量取步驟F的改性碳酸I丐溶液與煙草漿料攪拌均勻，得到煙草混合漿料；
[0027]步驟H:取相對(duì)于煙草漿料絕干質(zhì)量O?0.7%的殼聚糖、O?0.5%的瓜爾膠、O?2.0%的膨潤(rùn)土配制成多元復(fù)合助留助濾體系溶液；將所述的多元復(fù)合助留助濾體系溶液加入至煙草混合楽料，并于溫度10?60°C、攪拌頻率200?500rpm的條件下攪拌10?60min ;然后經(jīng)抄造、壓榨、涂布、干燥、分切加工成再造煙葉。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述的纖維漿料為木漿纖維漿料、煙草碎片漿料和煙梗漿料中的至少一種；所述的木漿纖維漿料的打漿度為50?80° SR ;所述的煙草碎片漿料的打漿度為10?40° SR;所述的煙梗漿料的打漿度為15?35° SR。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述的改性劑為淀粉或陽離子淀粉，所述的表面活性劑為硬脂酸鈉、油酸鈉、月桂酸鈉中的一種；所述的交聯(lián)劑為六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、三偏磷酸鈉中的一種。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述的改性劑為羧甲基纖維素或海藻酸鈉，所述的步驟E中未加入表面活性劑，所述的交聯(lián)劑為硫酸鋁。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述的木漿纖維漿料的制備方法為將木漿纖維碎解，通過磨漿機(jī)制備成打漿度為50?80° SR的漿料；所述的煙草碎片漿料的制備方法為將煙草碎片用水浸泡提取，提取后的固形物通過磨漿機(jī)制備成打漿度為10?40° SR的漿料；所述的煙梗漿料的制備方法為將煙梗用水浸泡提取，提取后的固形物通過搓絲機(jī)和磨漿機(jī)制備成打漿度為15?35° SR的漿料。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述的步驟D中加入相對(duì)于碳酸鈣質(zhì)量5?25%的改性劑。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述的煙草漿料所用的原料包括煙梗、碎片、木漿，以及煙末、煙灰棒、低次煙葉、非煙草纖維中的一種或幾種。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述的木漿纖維為針葉木漿纖維、闊葉木漿纖維中一種或兩種組合；所述的木漿纖維為本色木漿纖維或漂白木漿纖維。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述的碳酸鈣為輕質(zhì)碳酸鈣。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述的煙草漿料的打漿度為10?40° SR。
[0037]下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0038]一種造紙法再造煙葉的加工方法，包括以下步驟:
[0039]步驟A:將纖維載體制備成一定打楽度的纖維楽料；
[0040]步驟B:配制濃度為2.0?5.0 %的碳酸鈣溶液，備用；
[0041]步驟C:取相對(duì)于碳酸鈣質(zhì)量10?100%的纖維漿料加入到步驟B的碳酸鈣溶液中并于攪拌頻率200?500rpm下攪拌10?60min得到碳酸|丐和纖維楽料復(fù)合物；
[0042]步驟D:向步驟C的碳酸鈣和纖維漿料復(fù)合物中加入相對(duì)于碳酸鈣質(zhì)量0.1?40.0%的改性劑，然后于溫度10?60°C、攪拌頻率200?500rpm的條件下攪拌10?60min得到改性劑包覆的碳酸鈣和纖維漿料復(fù)合物；
[0043]步驟E:向步驟D的改性劑包覆的碳酸鈣和纖維漿料復(fù)合物中加入相對(duì)于碳酸鈣質(zhì)量O?5.0%的表面活性劑，然