專利名稱：一種降低造紙法再造煙葉木漿纖維用量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于造紙法再造煙葉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低造紙法再造煙葉中木漿纖維用量的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，再造煙葉(Reconstituted Tobacco),又稱煙草薄片、均質(zhì)煙葉、重組煙葉，該技術(shù)是從20世紀50年代發(fā)展起來的，美國等西方發(fā)達國家早在19世紀中葉就有再造煙葉方面的專利，對于它的發(fā)展，起初人們只是從廢物利用上考慮。造紙法再造煙葉的制造技術(shù)主要是以整個卷煙生產(chǎn)過程(包括打葉復(fù)烤等工段)中廢棄的煙梗、煙末等煙草物質(zhì)為原料，并將其用水浸泡提取后，將可溶物與不溶物萃取分離，不溶物經(jīng)磨漿設(shè)備磨成纖維狀的漿料，與木漿纖維、填料等物質(zhì)混合，在紙機上抄制成基片，可溶物經(jīng)濃縮后加料調(diào)制，涂覆于基片上，經(jīng)干燥、切片后制成性狀接近天然煙葉的薄片狀物質(zhì)，最終作為一種重要配方原料應(yīng)用于卷煙配方中。煙末和煙梗是造紙法再造煙葉的主要組成部分。煙末的纖維含量低，細小組分和表皮細胞含量較多，基片成型時煙末類似于填料填充在纖維之間，阻礙纖維間的氫鍵結(jié)合，對基片的抗張強度性能具有負面影響。煙梗主要成分是細胞壁物質(zhì)，包括纖維素、半纖維素、多糖、木質(zhì)素及少量的萜類、含N雜環(huán)等物質(zhì)，煙梗中纖維含量少，雜細胞等含量較高，采用機械法制漿后保留了大量木素，煙梗纖維分絲帚化少，使得煙梗漿纖維較為粗度和寬度較大，基片成型時煙梗保持了其粗大的細胞腔結(jié)構(gòu)，與煙末漿間幾乎無氫鍵結(jié)合，結(jié)合面積小，因此導(dǎo)致基片的抗張強度較低。造紙法再造煙葉生產(chǎn)中，需添加一定量的木漿纖維(通常是針葉木漿纖維和闊葉木漿纖維)作為生產(chǎn)輔料。木漿纖維具有強度高，可塑性強等優(yōu)點。木漿纖維的加入可明顯提高基片的抗張強度性能，確?；诩垯C抄造過程中不斷裂。但是，添加木漿纖維也會對造紙法再造煙葉成品的感官抽吸質(zhì)量帶來一定的影響，如木質(zhì)氣重，雜氣大等。因此，造紙法再造煙葉行業(yè)一直在尋找能夠降低木漿纖維的用量，同時保證基片抗張強度的方法。國內(nèi)有通過使用化學(xué)增強劑來提高造紙法再造煙葉的基片強度以降低木漿纖維的方法。但是鑒于吸食安全性問題，化學(xué)增強劑的使用受到很大的限制。

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)問題是提供一種降低造紙法再造煙葉木漿纖維用量的方法，它能降低生產(chǎn)投料時未經(jīng)處理的木漿纖維的用量，從而便降低了木漿纖維的添加總量。木漿纖維添加總量的減少使得造紙法再造煙葉成品抽吸時的木質(zhì)氣和雜氣降低了。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種降低造紙法再造煙葉木漿纖維用量的方法由以下的步驟組成:(I)取現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)投料時木漿纖維總重量M的10%到20%的木漿纖維，用通用的盤磨設(shè)備，在2%到4%的濃度下， 將木漿纖維磨制成平均長度小于300 μ m的微米級微細纖維，備用；(2)在生產(chǎn)投料時，將10%Μ 20%Μ重的步驟(I)的微米級微細纖維和50%Μ 80%Μ重的木漿纖維，一起添加到造紙法再造煙葉漿料中，完全混合均勻后，通過紙機抄造成基片；(3 )監(jiān)測步驟(2 )抄造基片的抗張強度，使步驟(2 )基片的抗張強度處于現(xiàn)有技術(shù)基片抗張強度的100% 104%之間；(4)當步驟(3)測得基片的抗張強度低于現(xiàn)有技術(shù)基片抗張強度100%時時，增加步驟(2)中木漿纖維的添加量；(5)當步驟(3)測得基片的抗張強度高于現(xiàn)有技術(shù)基片抗張強度的104%時，減少步驟(2)中木漿纖維的添加量。所述的現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)投料時木漿纖維總重量M根據(jù)木漿纖維的不同、煙草漿打漿度的不同、基片定量的不同、以及煙梗量和煙末量比例的不同而不同。本發(fā)明的方法簡單，實用，操作容易，不增加設(shè)備，基本按照現(xiàn)有技術(shù)的工藝操作，加上本發(fā)明的步驟就能完成，方法的技術(shù)效果顯著，在不降低基片的抗張強度的前提下，可使生產(chǎn)投料時的木漿纖維總量減少10%-30%，且所得的基片的煙氣中木質(zhì)氣和雜氣均有降低。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式
及相關(guān)技術(shù)問題作進一步詳細的描述。下面的實施例均為本申請人的試驗室小試結(jié)果。申請人對木漿微細纖維的平均長度，基片的抗張強度、感官抽吸質(zhì)量等進行了檢測和評價。測定結(jié)果顯示，本發(fā)明通過將生產(chǎn)投料時的木漿纖維總量中的10%到20%的木漿纖維進行微細纖維化，經(jīng)行業(yè)中通用的盤磨設(shè)備在2%到4%的濃度下，磨制成微米級微細纖維(平均長度應(yīng)小于300 μ m)的方法，在保證基片抗張強度的條件下，使得生產(chǎn)投料時的木漿纖維總量減少10%-30%，同時使所得造紙法再造煙葉最終產(chǎn)品的木質(zhì)氣和雜氣得到降低。實施例1:①取100kg (M)未經(jīng)微細纖維化處理的北木牌針葉木漿纖維，添加到500kg煙草漿料(打漿度為20°SR，煙梗量:煙末量=5:4)中，混合均勻后抄造成基片，基片定量為60g/m2，測得基片的抗張強度為0.5KN/m。此為空白對照工藝及相應(yīng)數(shù)據(jù)。②取12kg (為12%M)未經(jīng)微細纖維化處理的北木牌針葉木漿纖維，用盤磨在3%的濃度下將其磨制成平均長度為270 μ m的微細纖維，并同88kg未經(jīng)微細纖維化處理的北木牌針葉木漿纖維一起添加到500kg煙草漿料(打漿度為20°SR，煙梗量:煙末量=5:4)中，混合均勻后抄造成基片，基片定量為60g/m2測得基片抗張強度為0.549KN/m?；膹姸容^空白增加了 9.8%。重復(fù)②的過程，將88kg未經(jīng)微細纖維化處理的北木牌針葉木漿纖維的量分別減
少至87kg、86kg、85kg.......進行實驗。實驗結(jié)果表明，當未經(jīng)微細纖維化處理的北木牌
針葉木漿纖維的量減少至75kg (為M的75%)時，所得基片的抗張強度為0.508KN/m,即已經(jīng)達到了基片所需的0.500KN/m的抗張強度。此時北木牌針葉木漿纖維總量減少了 13kg(減少13%)。經(jīng)過感官抽吸質(zhì)量評價， 北木牌針葉木漿纖維總量減少13kg后，造紙法再造煙葉的木質(zhì)氣和雜氣都有所降低。實施例2:①取140kg (M)未經(jīng)微細纖維化處理的銀星牌針葉木漿纖維，添加到700kg煙草漿料(打漿度為24°SR，煙梗量:煙末量=5:4)中，混合均勻后抄造成基片，基片定量為63g/m2，測得基片的抗張強度為0.54KN/m。此為空白對照工藝及相應(yīng)數(shù)據(jù)。②取26kg (為18.6%M)未經(jīng)微細纖維化處理的銀星牌針葉木漿纖維，用盤磨在4%的濃度下將其磨制成平均長度為162 μ m的微細纖維，并同120kg未經(jīng)微細纖維化處理的銀星牌針葉木漿纖維一起添加到700kg煙草漿料(打漿度為24°SR，煙梗量:煙末量=5:4)中，混合均勻后抄造成基片，基片定量為63g/m2，測得基片抗張強度為0.741KN/m?；膹姸容^空白增加了 37.2%。重復(fù)②的過程，將114kg未經(jīng)微細纖維化處理的銀星牌針葉木漿纖維的量分別減
少至113kg、112kg、lllkg.......進行實驗。實驗結(jié)果表明，當未經(jīng)微細纖維化處理的銀
星牌針葉木漿纖維的量減少至75kg (為M的54%)時，所得基片的抗張強度為0.55KN/m,即已經(jīng)達到了基片所需的0.54KN/m的抗張強度。此時銀星牌針葉木漿纖維總量減少了 39kg(減少 27.9%) ο經(jīng)過感官抽吸質(zhì)量評價，銀星牌針葉木漿纖維總量減少39kg后，造紙法再造煙葉的木質(zhì)氣和雜氣均有所降低。實施例3:①取180kg (M)未經(jīng)微細纖維化處理的金星牌本色針葉木漿纖維，添加到900kg煙草漿料(打漿度為230SR，煙梗量:煙末量=5:4)中，混合均勻后抄造成基片，基片定量為64g/m2，測得基片的抗張強度為0.524KN/m。此為空白對照工藝及相應(yīng)數(shù)據(jù)。②取18kg (為10%M)未經(jīng)微細纖維化處理的金星牌本色針葉木漿纖維，用盤磨在3%的濃度下將其磨制成平均長度為290 μ m的微細纖維，并同162kg未經(jīng)微細纖維化處理的金星牌本色針葉木漿纖維一起添加到900kg煙草漿料(打漿度為23°SR，煙梗量:煙末量=5:4)中，混合均勻后抄造成基片，基片定量為64g/m2，測得基片抗張強度為0.621KN/m?；膹姸容^空白提高了 18.5%。重復(fù)②的過程，將162kg未經(jīng)微細纖維化處理的金星牌本色針葉木漿纖維的量分
別減少至161kg、160kg、159kg.......進行實驗。實驗結(jié)果表明，當未經(jīng)微細纖維化處理的
金星牌本色針葉木漿纖維的量減少至132kg(為73%M)時，所得基片的抗張強度為0.536KN/m,即已經(jīng)達到了基片所需的0.524KN/m的抗張強度。此時金星牌本色針葉木漿纖維總量減少了 30kg (減少 16.7%) ο經(jīng)過感官抽吸質(zhì)量評價，金星牌本色針葉木漿纖維總量減少30kg后，造紙法再造煙葉的木質(zhì)氣和雜氣都有所降低。實施例4:①取120kg (M)未經(jīng)微細纖維化處理的鸚鵡牌闊葉木漿纖維，添加到600kg煙草漿料(打漿度為22°SR，煙梗量:煙末量=5:5)中，混合均勻后抄造成基片，基片定量為62g/m2，測得基片的抗張強度為0.478KN/m。此為空白對照工藝及相應(yīng)數(shù)據(jù)。②取20kg (為16.7%M)未經(jīng)微細纖維化處理的鸚鵡牌闊葉木漿纖維，用盤磨在
3.5%的濃度下將其磨制成平均長度為107 μ m的微細纖維，并同IOOkg未經(jīng)微細纖維化處理的鸚鵡牌闊葉木漿纖維一起添加到600kg基片漿料(打漿度為22°SR，煙梗量:煙末量=5:4)中，混合均勻后抄造成基片，基片定量為62g/m2，測得基片抗張強度為0.585KN/m。基片的強度較空白增加了 22.4%。重復(fù)②的過程，將IOOkg未經(jīng)微細纖維化處理的鸚鵡牌闊葉木漿纖維的量分別減
少至99kg、98kg、97kg.......進行實驗。實驗結(jié)果表明，當未經(jīng)微細纖維化處理的嬰I踏牌
闊葉木漿纖維的量減少至75kg (為62.5%M)時，所得基片的抗張強度為0.481KN/m,即已經(jīng)達到了基片所需的0.478KN/m的抗張強度。此時鸚鵡牌闊葉木漿纖維總量減少了 25kg(減少 20.8%) ο經(jīng)過感官抽吸質(zhì)量評價，鸚鵡牌闊葉木漿纖維總量減少25kg后，造紙法再造煙葉的木質(zhì)氣和雜氣都有所降低。本發(fā)明將造紙法再造煙葉生產(chǎn)投料中所添加木漿纖維(針葉木漿纖維或闊葉木漿纖維)中的一部分通過盤磨設(shè)備制備成微米級微細纖維，利用其優(yōu)異的增強性能(具有較大的比表面積且纖維表面擁有較多的羥基)來提高基片的抗張強度，減少基片在紙機抄造過程中的斷紙裂次數(shù)。通過該種方法，基片的抗張強度大大提高，遠超過了基片抄造時所需的抗張強度，亦即基片的抗張強度有了富余，因此便可降低生產(chǎn)投料時未經(jīng)處理的木漿纖維的用量，從而便降低了木漿纖維的添加總量。木漿纖維添加總量的減少也使得造紙法再造煙葉成品抽吸時的木質(zhì)氣和雜氣降低了。具體來講，本發(fā)明是將占生產(chǎn)投料時木漿纖維(針葉木漿纖維或闊葉木漿纖維)總量的10%到20%的木漿纖維經(jīng)行業(yè)中通用的盤磨設(shè)備在2%到4%的濃度下，磨制成微米級微細纖維(平均長度應(yīng)小于300 μ m)，然后同未細纖維化的木漿纖維(占生產(chǎn)配料時木漿纖維總量的80%-90%)—同添加到基片生產(chǎn)所用的煙草漿料中，利用微米級微細纖維優(yōu)異的增強性能，使得基片抗張強度提高5%到40%。因此，在基片抗張強度富余5%到40%的條件下，可以在生產(chǎn)投料時減少未處理的木漿纖維的使用量，從而減少了在生產(chǎn)投料時木漿纖維的總用量。采用該方法，與原來全部使用未細纖維化的木漿纖維相比，生產(chǎn)投料時木漿纖維的總量可減少10%-30%。木漿纖維總量的減少也使得造紙法再造煙葉成品抽吸時的木質(zhì)氣和雜氣降低了。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點:(I)本發(fā)明對生產(chǎn)投料所用木漿纖維中的一部分進行微細纖維化處理，所得微米級微細纖維比表面積變大，表面暴露出更多的羥基，對基片具有明顯的增強作用，從而使得基片的強度有了富余，因而能夠能有效降低造紙法再造煙葉生產(chǎn)投料時木漿纖維的總用量，并減輕再造煙葉成品的木質(zhì)氣和雜氣。(2)與使用化學(xué)增強劑相比， 采用木漿纖維所制得的微米級微細纖維吸食安全性高，燃燒時不會產(chǎn)生類似化學(xué)增強劑所產(chǎn)生的刺激性和有害物質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種降低造紙法再造煙葉木漿纖維用量的方法，其特征在于:所述的方法由以下的步驟組成: (1)取現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)投料時木漿纖維總重量M的10%到20%的木漿纖維，用通用的盤磨設(shè)備，在2%到4%的濃度下，將木漿纖維磨制成平均長度小于300 μ m的微米級微細纖維，備用； (2)在生產(chǎn)投料時，將10%Μ 20%Μ重的步驟(I)的微米級微細纖維和50%Μ 80%Μ重的木漿纖維，一起添加到造紙法再造煙葉漿料中，完全混合均勻后，通過紙機抄造成基片； (3 )監(jiān)測步驟(2 )抄造基片的抗張強度，使步驟(2 )基片的抗張強度處于現(xiàn)有技術(shù)基片抗張強度的100% 104%之間； (4)當步驟(3)測得基片的抗張強度低于現(xiàn)有技術(shù)基片抗張強度100%時時，增加步驟(2)中木漿纖維的添加量； (5)當步驟(3)測得基片 的抗張強度高于現(xiàn)有技術(shù)基片抗張強度的104%時，減少步驟(2)中木漿纖維的添加量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低造紙法再造煙葉木漿纖維用量的方法，其特征在于:所述的現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)投料時木漿纖維總重量M根據(jù)木漿纖維的不同、煙草漿打漿度的不同、基片定量的不同、以及煙梗量和煙末量比例的不同而不同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低造紙法再造煙葉木漿纖維用量的方法，屬于造紙法再造煙葉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本方法由以下的步驟組成(1)取總量M的10%到20%的木漿纖維，磨制成小于300μm的微米級微細纖維，備用；(2)將10%M~20%M重的微米級微細纖維和50%M~80%M重的木漿纖維，一起添加到造紙法再造煙葉漿料中，通過紙機抄造成基片；(3)監(jiān)測基片的抗張強度，使處于現(xiàn)有技術(shù)的100%~104%之間；(4)測得強度低于100%時，增加木漿纖維的量；(5)測得強度高于104%時，減少木漿纖維的量。本發(fā)明的方法簡單，實用，操作容易，不增加設(shè)備，技術(shù)效果顯著，可使木漿纖維總量減少10%-30%。
文檔編號A24B3/14GK103211287SQ20121037432
公開日2013年7月24日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者王亮, 孫德平, 姚元軍, 王鳳蘭, 劉志昌, 萬超, 胡惠仁, 溫洋兵 申請人:湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司, 武漢淡雅香科技發(fā)展股份有限公司