造纸法烟草薄片制造新工艺的研究

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由于烟梗与烟末在纤维性质、形态方面的巨大差异,使得传统烟梗、烟末高浓混磨的制浆方式,对原料处理强度较大,浆料均匀性差;形成的较多细小组分,使得浆料留着和滤水性能下降,对烟草基片的松厚度也产生负面影响;同时原料中致香物质流失严重,不能够保持烟草原料原有的天然香味,影响造纸法烟草薄片的卷烟吸味。烟梗和烟末所制得的烟草浆料,纤维物质含量较少,成纸时结合强度低,无法满足抄纸要求;由于烟草薄片安全指标的特殊要求,使得造纸增强剂等助剂的选择和应用受到了很大限制。为了保证纸机稳定运行,传统造纸法烟草薄片生产工艺通过添加植物纤维来解决这些问题,但是添加植物纤维在改善烟草薄片的物理强度、保证纸机稳定运行的同时,不可避免的会对其内在品质产生一定的负面影响,例如使卷烟产品木质气加重,刺激性变大,口感变差,制约了烟草薄片在卷烟生产中的应用。针对上述问题,本研究开发了一种新型烟末制浆备料工艺,同时对烟梗的不同磨浆工艺进行了比较;实验最后使用木浆细小纤维作为增强剂,考察了添加木浆细小纤维对造纸法烟草薄片的影响。实验首先将碎烟、烟末等原料利用Wiley磨处理后,筛分成40-60目、60-80目、80-120目、120-200目等不同目数的烟末,经清水萃取后固液分离制得烟末浆,然后同烟梗浆、木浆、PCC混合抄造烟草基片,考察不同目数的烟末对烟草基片性能的影响,同时对浆料单程留着率、滤水性能进行测试。研究发现:随着烟末目数的增大(烟末粒径降低),烟草基片的抗张强度逐渐提高;松厚度、柔软性、单程留着率均逐渐降低;基片透气性和浆料滤水速率先提高后降低。当添加60-120目的烟末浆时,烟草基片可以得到较好的各项物理性能,与传统的烟末低浓磨浆、烟梗烟末混合高浓磨浆相比,新工艺制备的烟草基片在抗张强度几乎不变的前提下,松厚度分别提高了0.02cm3/g和0.04cm3/g,柔软性也得到了明显地改善。实验还对烟梗浆料的制备工艺进行了探索。实验发现与烟梗的高浓磨浆相比,低浓磨浆制备的烟梗浆用于抄造基片时,松厚度提高了3.2%,弯曲挺度降低了21.9%,柔软性得到很大改善;而且其疏松的结构有利于烟丝充分燃烧,达到降低有害物质的目的。最后,实验利用针叶木漂白硫酸盐浆制备出不同长度级别的细小纤维,将其作为生产烟草薄片的增强剂,考察其对烟草基片物理性能(抗张强度、松厚度、柔软性能)和浆料滤水性能的影响,通过实验优化出合适的长度级别和添加量。实验结果表明:随着细小纤维长度的降低和添加量的增加,烟草基片的抗张强度明显提高,与此同时松厚度和柔软性受到影响,烟草浆料的滤水性能也随之下降;在木浆添加量为12%,2#细小纤维(平均长度为0.622mm)添加量为1%的条件下抄造的烟草基片具有较好的各项物理性能,与工厂现有工艺相比,在抗张强度略微降低的情况下,松厚度提高了3.4%,柔软性提高了39.3%,得到了较大改善;同时木浆用量减少了35%,有效地降低了木质气的产生,提高了卷烟的天然香气组成成分。
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