一种制备烟草薄片用物料的处理方法及其烟草薄片的制作方法
【专利摘要】本发明属于烟草薄片制备【技术领域】，公开了一种利用烟料废弃物制备烟草薄片用物料的处理方法及其烟草薄片。本发明方法对烟梗和烟末的混合物萃取后在中浓度条件下逐步降低浓度进行多段柔性磨浆处理，将磨浆处理得到的物料与外纤长纤维浆料经碎解、磨浆得到的浆料混合均匀，得到用于抄造烟草薄片基片的物料。本发明使烟梗和烟末固相混合物在多段柔性磨浆处理过程中得到逐步、充分、均匀地混合、疏解，产生适度的细纤维化，减少物料在磨浆过程中所受的切断和破坏作用，外纤长纤维浆料在较高的打浆强度下获得较高的细纤维化程度，有利于增强对物料中细小组分的吸附、交联作用，提高烟末和填料在网上的留着率，提高得率，改善烟草薄片疏松度和物理性能。
【专利说明】一种制备烟草薄片用物料的处理方法及其烟草薄片
【技术领域】
[0001]本发明属于烟草薄片制备【技术领域】，特别涉及一种利用烟料废弃物制备烟草薄片用物料的处理方法及其烟草薄片。
【背景技术】
[0002]造纸法烟草薄片是利用卷烟生产过程中产生的烟梗、烟叶碎片和烟末等废弃物为原料，利用湿式造纸法制备成接近于烟叶的薄片，这些薄片可用于卷烟的生产。造纸法烟草薄片密度小、填充值高、柔韧性和耐加工性好、成丝率高、燃烧性能好、焦油释放量低、产品的可塑性强，成为烟草原料废弃物综合利用的重要途径之一。另一方面，利用烟料废弃物制备造纸法烟草薄片，可以充分利用烟草原料，减少烟草行业的原料消耗，降低生产成本；同时，可以通过人为地改变烟草薄片的结构和化学组成，达到改善和提高产品质量的目的。
[0003]造纸法烟草薄片的生产工艺是将烟料废弃物用溶剂浸泡，然后进行萃取，将物料中的可溶物和固相不溶物分离，固相不溶物进行磨浆，然后在造纸机上抄造成为基片，而可溶物经浓缩加料制备成为涂料，涂在基片之上，基片再经过干燥、分切制成烟草薄片。
[0004]烟料废弃物萃取后得到的固相不溶物的磨浆处理工艺，对于纤维的形态和性质有重要的影响，是决定造纸法烟草薄片质量和性能的重要因素之一。因此，探索和确定一个合理的磨浆工艺是造纸法烟草薄片生产过程中的一个重要技术环节。
[0005]当前，烟草薄片生产普遍应用的磨浆工艺是对固相不溶物进行低浓度打浆(打浆时浆料浓度〈5% )，或高浓磨浆(磨浆时浆料浓度>20% )，经过处理后浆料的打浆度通常在30° SR?60° SR之间，然后输送到造纸机抄造成为基片。因为烟梗、烟末等烟料废弃物纤维短小，非纤维组分含量高，低浓度打浆造成了纤维和非纤维组分的严重切断和破坏，打浆后浆料中细小纤维和细小碎片组分含量高，物料流失大，抄造得率较低，且薄片强度较差，填充值低，打浆过程能耗也较高。而采取高浓度磨浆，使浆料满足造纸机抄造所需的打浆度，则出现了物料和纤维在磨浆过程中被过度分丝、帚化、压溃等问题，且存在设备投资大，能耗闻等缺点。
【发明内容】
[0006]为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种利用烟料废弃物制备烟草薄片用物料的处理方法，该方法制备得到的烟草薄片物理性能显著提高，且得率较高，原料利用率较高。
[0007]本发明的另一目的在于提供上述处理方法制备的烟草薄片用物料。
[0008]本发明的再一目的在于提供一种基于上述烟草薄片用物料制备得到的烟草薄片。
[0009]本发明的目的通过下述方案实现:
[0010]一种利用烟料废弃物制备烟草薄片用物料的处理方法，包括以下步骤:
[0011](I)将烟梗和烟末混合物洗涤后进行两段浸泡萃取:将洗涤后的烟梗和烟末混合物在60?65°C的水中浸泡30?60分钟，固液比为1:5?1:10，固液分离，得到一次固相混合物及一段萃取液；重复上述操作对一次固相混合物进行二段萃取，得到二次固相混合物及二段萃取液；合并、浓缩两次萃取液，得到烟草薄片用涂料液；
[0012](2)加水调节上述二次固相混合物的浓度，并逐步降低固相混合物的浓度依次进行多段磨浆，得到磨浆后的物料A ;
[0013]所述的多段磨浆指采用单盘磨浆机进行五段磨浆，其中第一段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为1.0mm,固相混合物浓度调节为13?14wt% ;第二段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.7mm,固相混合物浓度调节为11?12wt% ;第三段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.5mm,固相混合物浓度调节为9?1wt第四段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.3mm,固相混合物浓度调节为7?8wt% ;第五段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.2mm,固相混合物浓度调节为6?7wt% ;
[0014](3)将外纤长纤维浆板碎浆，调节浓度为4?5wt%，输送到3台串联的低浓双盘磨浆机进行磨浆处理，得到磨浆后的物料B ;
[0015](4)将步骤⑵、(3)得到的物料A和物料B按比例混合均匀，调节浓度为0.3?
1.0wt %，经过筛选，得到良浆和浆渣；良浆采用造纸法抄造得到烟草薄片用基片。
[0016]步骤⑴中烟梗、烟末的投加比例按质量计为3:7?7:3。
[0017]步骤(2)中所述物料A的打浆度为22° SR?28° SR。
[0018]步骤(2)中所述多段磨浆的磨区压力调节为0.3?0.6MPa，并在磨浆过程中保持恒定。
[0019]步骤(3)中所述物料B的打浆度为32° SR?40° SR。
[0020]步骤(3)中所述磨浆的磨区压力调节为1.0?1.5MPa，并在磨浆过程中保持恒定。
[0021]所述磨区压力通过液压系统调节，通过压力传感器感应传递。
[0022]所述的碎浆指放进水力碎浆机进行碎浆处理。
[0023]步骤(4)中物料B的加入量按质量计为烟梗和烟末总质量的5?8%，优选为物料A质量的6%。
[0024]进一步地，步骤(4)中所述的浆渣可循环用于与步骤(I)的二次固相混合物混合后进行步骤(2)的多段磨浆。
[0025]所述筛选指采用压力筛进行筛选。压力筛可为孔筛或缝筛，孔筛的筛孔直径为I?1.5mm,缝筛的筛缝宽为0.3?0.5_。
[0026]所述的良浆采用造纸法抄造成为基片采用常规的造纸法即可实现。
[0027]所述的调节浓度指加水稀释调节。
[0028]进一步地，步骤(I)所述的洗涤指室温下清水浸泡洗涤，浸泡有效时间为30min。
[0029]一种烟草薄片，基于本发明得到的烟草薄片用物料制备得到，具体由以下步骤制备得到:将本发明制备得到的烟草薄片用涂料液涂布于本发明的烟草薄片用基片上，经干燥、分切即得到烟草薄片。
[0030]利用本发明制备得到的烟草薄片用物料制备得到的烟草薄片性能得到显著提高，为:定量50?55g/m2,抗张指数7.8?8.7N.m/g,填充值为5.3?6.2cm3/g。
[0031]本发明的机理为:
[0032]本发明采用先对烟梗和烟末的混合物进行洗涤、萃取，然后在中浓度条件下逐步降低萃取后得到的烟梗和烟末固相混合物的浓度进行多段柔性磨浆处理，接着将烟梗和烟末的固相混合物经磨浆处理得到的物料与外纤长纤维浆料经碎解、磨浆得到的浆料混合均匀，得到用于抄造烟草薄片基片的物料的工艺。
[0033]本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果:
[0034](I)本发明的工艺，采用在中浓度条件下逐步降低经萃取后得到的烟梗和烟末固相混合物的浓度进行多段柔性磨浆处理，使烟梗和烟末的固相混合物在逐步降低浓度的多段柔性磨浆处理过程中得到逐步、充分、均匀地混合、疏解，并产生适度的细纤维化，有效减少了物料在磨浆过程中所受的切断和破坏作用，保留了纤维的长度，从而减少了磨浆处理后物料中细小纤维和细小碎片组分的含量，有利于改善烟草薄片的物理性能。
[0035](2)本发明采用对烟梗和烟末进行混合、洗涤、萃取，然后进行多段柔性磨浆处理的工艺，使烟梗和烟末在洗涤、萃取、多段柔性磨浆处理过程中得到逐渐、充分、均匀地混合，彼此紧密接触、交联，物料之间的结合力大大增强，经磨浆后的物料中形成了紧密的、强度较高的网络结构；同时，由于将烟梗和烟末混合处理，利用其中较大纤维对较小纤维的保护作用，有效减少了细小的烟末在磨浆过程中所受到的切断和破坏作用，有利于保留纤维的长度。另一方面，外纤长纤维浆料在较高的打浆强度下获得了较高的细纤维化程度，有利于增强对物料中细小组分的吸附、交联作用。因此，本发明的工艺，有效提高了烟末和填料在网上的留着率，提高了烟草薄片制备过程的得率，改善了烟草薄片的疏松度。
[0036](3)本发明提供的方法将物料稀释至所需浓度后进行筛选，再用造纸法抄造成为基片，使物料中含有的部分较粗大的组分通过压力筛从浆料中分离出来进行再处理，保证输送到造纸机的浆料的均匀性，从而改善了烟草薄片的物理性能，保证了烟草薄片质量的稳定性；
[0037](4)本发明的磨浆机在磨浆过程中磨片之间形成的磨区的压力调节在0.3?0.6MPa和1.0?1.5MPa之间，并在打浆过程中保持恒定，使浆料在恒定的打浆压力下进行打浆处理，一方面可以调节打浆压力，使打浆处理后的浆料满足造纸机抄造和产品质量的要求，同时保证浆料在磨区中受到均匀的打浆处理，保证烟草薄片物理性能的稳定性。
【具体实施方式】
[0038]下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0039]实施例1
[0040](I)将洗涤后的700Kg烟梗和300Kg烟末混合物在7000Kg温度为65°C的水中浸泡30min，进行萃取，经固液分离，得到烟梗和烟末一次固相混合物及一段萃取液；按上述相同条件和操作对一次固相混合物进行二段萃取，得到二次固相混合物及二段萃取液；
[0041](2)采用单盘磨浆机依次对步骤(I)得到的二次固相混合物进行五段磨浆，其中第一段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为1.0mm，固相混合物的质量浓度调节为13.4% ;第二段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.7mm,固相混合物的质量浓度调节为11.7%;第三段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.5mm,固相混合物的质量浓度调节为9.3% ;第四段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.3mm,固相混合物的质量浓度调节为7.8% ;第五段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.2mm,固相混合物的质量浓度调节为6.7% ;磨浆过程中，将磨片之间形成的磨区的压力调节为0.6MPa，磨浆后得到的物料A的打浆度为22 ° SR ;
[0042](3)将外纤长纤维浆板放进水力碎浆机进行碎浆，碎浆后纸浆浓度为5wt%，然后输送到3台串联的低浓双盘磨浆机进行磨浆处理，磨浆过程中，将磨片之间形成的磨区的压力调节为1.5MPa，磨浆后得到的物料B的打浆度为40° SR ;
[0043](4)将100Kg物料A和60Kg物料B混合均匀，再稀释至质量浓度为0.6 %，然后输送到筛孔直径为1.2mm的孔筛进行筛选，所得的良浆采用造纸法抄造成为基片；
[0044](5)将步骤(I)得到的两次萃取液合并、浓缩得涂料液，涂料液涂布于所述基片之上，再经干燥、分切即得到烟草薄片。
[0045]经以上制备方法制成的烟草薄片其定量为55g/m2，抗张强度为8.7N.m/g，填充值为 5.3cm3/g。
[0046]经孔筛筛选后的浆渣循环用于与步骤(I)得到的二次固相混合物混合后，再依次进行后续的磨浆、筛选、抄片、涂布、干燥分切等操作。
[0047]实施例2
[0048](I)将洗涤后的500Kg烟梗和500Kg烟末混合物在1000Kg温度为65°C的水中浸泡40min，进行萃取，经固液分离，得到烟梗和烟末一次固相混合物及一段萃取液；按上述相同条件和操作对一次固相混合物进行二段萃取，得到二次固相混合物及二段萃取液；
[0049](2)采用单盘磨浆机依次对步骤(I)得到的二次固相混合物进行五段磨浆，其中第一段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为1.0mm，固相混合物的质量浓度调节为13.2% ;第二段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.7mm,固相混合物的质量浓度调节为11.8%;第三段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.5mm,固相混合物的质量浓度调节为9.5% ;第四段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.3mm,固相混合物的质量浓度调节为7.2% ;第五段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.2mm，固相混合物的质量浓度调节为6.3% ;磨浆过程中，将磨片之间形成的磨区的压力调节为0.5MPa，磨浆后得到的物料A的打浆度为26° SR ;
[0050](3)将外纤长纤维浆板放进水力碎浆机进行碎浆，碎浆后纸浆浓度为4.6wt%，然后输送到3台串联的低浓双盘磨浆机进行磨浆处理，磨浆过程中，将磨片之间形成的磨区的压力调节为1.2MPa，磨浆后得到的物料B的打浆度为38° SR ;
[0051](4)将100Kg物料A和60Kg物料B混合均匀，再加水稀释至质量浓度为1.0%，然后输送到筛缝宽度为0.3mm的缝筛进行筛选，所得的良浆采用造纸法抄造成为基片；
[0052](5)将步骤(I)得到的两次萃取液合并、浓缩得涂料液，涂料液涂布于所述基片之上，再经干燥、分切即得到烟草薄片。
[0053]经以上制备方法制成的烟草薄片其定量为52g/m2，抗张强度为8.2N.m/g，填充值为 5.9cm3/g。
[0054]经缝筛筛选后的浆渣循环用于与步骤(I)得到的二次固相混合物混合后，再依次进行后续的磨浆、筛选、抄片、涂布、干燥分切等操作。
[0055]实施例3
[0056](I)将300Kg烟梗和700Kg烟末混合物室温下清水浸泡洗涤30min后，在5000Kg温度为60°C的水中浸泡60min萃取，经固液分离，得到烟梗和烟末一次固相混合物及一段萃取液；按上述相同条件和操作对一次固相混合物进行二段萃取，得到二次固相混合物及二段萃取液；
[0057](2)采用单盘磨浆机依次对步骤(I)得到的二次固相混合物进行五段磨浆，其中第一段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为1.0mm，固相混合物的质量浓度调节为
13.7% ;第二段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.7mm,固相混合物的质量浓度调节为11.0第三段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.5mm,固相混合物的质量浓度调节为9.6% ;第四段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.3mm,固相混合物的质量浓度调节为7.3% ;第五段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.2mm,固相混合物的质量浓度调节为6.5% ;磨浆过程中，将磨片之间形成的磨区的压力调节为0.3MPa，磨浆后得到的物料A的打浆度为28。SR ;
[0058](3)将外纤长纤维浆板放进水力碎浆机进行碎浆，碎浆后纸浆浓度为4wt%，然后输送到3台串联的低浓双盘磨浆机进行磨浆处理，磨浆过程中，将磨片之间形成的磨区的压力调节为1.0MPa,磨浆后得到的物料B的打浆度为32° SR ;
[0059](4)将100Kg物料A和60Kg物料B混合均匀，再稀释至质量浓度为0.3 %，然后输送到筛缝宽度为0.3mm的缝筛进行筛选，所得的良浆采用造纸法抄造成为基片；
[0060](5)将步骤(I)得到的两次萃取液合并、浓缩得涂料液，涂料液涂布于所述基片之上，再经干燥、分切即得到烟草薄片。
[0061]经以上制备方法制成的烟草薄片其定量为51g/m2，抗张强度为7.SN.m/g，填充值为 6.2cmVgο
[0062]经缝筛筛选后的浆渣循环用于与步骤(I)得到的二次固相混合物混合后，再依次进行后续的磨浆、筛选、抄片、涂布、干燥分切等操作。
[0063]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种利用烟料废弃物制备烟草薄片用物料的处理方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将烟梗和烟末混合物洗涤后进行两段浸泡萃取:将洗涤后的烟梗和烟末混合物在60?65°C的水中浸泡30?60分钟，固液比为1:5?1:10，固液分离，得到一次固相混合物及一段萃取液；重复上述操作对一次固相混合物进行二段萃取，得到二次固相混合物及二段萃取液；合并、浓缩两次萃取液，得到烟草薄片用涂料液； (2)加水调节上述二次固相混合物的浓度，并逐步降低二次固相混合物的浓度依次进行多段磨浆，得到磨浆后的物料A ; 所述的多段磨浆指采用单盘磨浆机进行五段磨浆，其中第一段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为1.0mm,固相混合物浓度调节为13?14wt% ;第二段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.7mm,固相混合物浓度调节为11?12wt% ;第三段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.5mm,固相混合物浓度调节为9?1wt第四段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.3mm,固相混合物浓度调节为7?8wt% ;第五段磨浆时动磨盘与定磨盘之间的距离调节为0.2mm,固相混合物浓度调节为6?7wt% ; (3)将外纤长纤维浆板碎浆，调节浓度为4?5wt%，输送到3台串联的低浓双盘磨浆机进行磨浆处理，得到磨浆后的物料B ； (4)将步骤⑵、(3)得到的物料A和物料B按比例混合均匀，调节浓度为0.3?1.0wt %，经过筛选，得到良浆和浆渣；良浆采用造纸法抄造得到烟草薄片用基片。
2.根据权利要求1所述的利用烟料废弃物制备烟草薄片用物料的处理方法，其特征在于:步骤⑴中烟梗、烟末的投加比例按质量计为3:7?7:3。
3.根据权利要求1所述的利用烟料废弃物制备烟草薄片用物料的处理方法，其特征在于:步骤⑵中所述物料A的打浆度为22° SR?28° SR。
4.根据权利要求1所述的利用烟料废弃物制备烟草薄片用物料的处理方法，其特征在于:步骤(2)中所述多段磨浆的磨区压力调节为0.3?0.6MPa，并在磨浆过程中保持恒定。
5.根据权利要求1所述的利用烟料废弃物制备烟草薄片用物料的处理方法，其特征在于:步骤⑶中所述物料B的打浆度为32° SR?40° SR。
6.根据权利要求1所述的利用烟料废弃物制备烟草薄片用物料的处理方法，其特征在于:步骤(3)中所述磨浆的磨区压力调节为1.0?1.5MPa，并在磨浆过程中保持恒定。
7.根据权利要求1所述的利用烟料废弃物制备烟草薄片用物料的处理方法，其特征在于:步骤(4)中物料B的加入量按质量计为物料A总质量的5?8%。
8.根据权利要求1所述的利用烟料废弃物制备烟草薄片用物料的处理方法，其特征在于:步骤(4)中所述的浆渣循环用于与步骤(I)的二次固相混合物混合后进行步骤(2)的多段磨浆。
9.一种烟草薄片，其特征在于基于权利要求1?8任一项所述的利用烟料废弃物制备烟草薄片用物料的处理方法得到的烟草薄片用涂料液和烟草薄片用基片制备而成。
10.根据权利要求9所述的烟草薄片，其特征在于具体由以下步骤制备得到:将所述烟草薄片用涂料液涂布于所述的烟草薄片用基片上，经干燥、分切即得到烟草薄片。
【文档编号】A24B3/14GK104382217SQ201410486190
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】雷利荣, 李友明 申请人:华南理工大学
文档序号 :
【 617664 】
技术研发人员：雷利荣,李友明
技术所有人：华南理工大学
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
技术研发人员：雷利荣,李友明
技术所有人：华南理工大学
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除