专利名称：一种利用生化机械法由烟秆制备烟草薄片的方法
技术领域：
本发明涉及烟草薄片的生产工艺，具体是指一种利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法。
背景技术：
我国是烟草消费大国也是烟草生产大国，每年采摘烟叶后，会有400多万吨烟杆产生，烟杆清理是烟叶生产的一项重要农事，也是困扰烟农和烟草部门的一大难题。据了解，有些地方对烟杆要么一烧了之，要么弃之不理，要么直接还田。但烟杆中寄生大量病菌，这样做不仅容易传播黑胫病、炭疽病、青桔病等病害，也会造成资源浪费和烟田污染，成为影响烟叶生产可持续发展的一颗“隐形炸弹”。而降焦减害是目前烟草行业的最大责任，一般通过在卷烟中添加烟草薄片，达到降焦减害的目的。目前烟草薄片主要是利用卷烟加工过程中产生的废料如短梗、碎梗、梗签、梗块和废弃的烟梗制成，因为烟梗的焦油含量较烟叶的低得多，因此卷烟中添加烟草薄片可降低烟草中的焦油含量，同时实现烟草废料的再利用。申请号为001172077的专利文献公开了一种利用烟厂废料生产烟草薄片的方法，该方法采用烟梗、烟末和废次烟叶为原料，依次经过浸泡、分离、离解、精浆处理、抄成薄片等步骤最终获得烟草薄片。申请号为2009100419584的专利文献公开了一种基于造纸法的烟草薄片制备方法和应用，该方法采用卷烟加工过程中产生的废料、废弃的烟梗、烟叶和劣次烟叶为原料，依次经过水浸泡萃取烟草物料、压榨过滤、固液分离、固体制成纤维薄片片基等步骤最终获得烟草薄片。这两篇专利文献中生产烟草薄片的方法类似，均采用机械方法进行处理。烟杆由于含有比其他烟草材料更多的木质素，这些木质素的存在，将严重影响薄片的吸味，如刺激增大、木质气增大等。而现有技术的机械法不能有效地去除烟杆中的木质素，因此，至今尚未见有采用烟杆制备烟草薄片的技术出现。研究发现烟杆中含有大量的烟草性物质如烟碱、蛋白质、糖份等，并且纤维的含量高；所以，如何有效地去除烟杆中的木质素，处理好烟杆纤维，又能保留烟杆中大部分的烟草成分，一直是烟杆应用于烟草薄片的一大难题，也是制约目前利用烟杆制备烟草薄片的技术壁垒。虽然业内也有部分商家尝试采用将烟杆化学制浆后与烟梗、烟末等掺兑后抄成薄片，但由于化学法制浆污染大且反应强烈，使得烟杆中的大量烟草香气物质不能有效保留，烟杆纤维只停留在代替木浆增强薄片物理强度的阶段，导致目前烟杆的利用率不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，该方法能够有效去除烟杆中的木质素，同时又能保留烟杆中大部分的烟草成分，变废为宝又安全环保，克服化学法制浆的高化学药品用量、反应条件苛刻、环境污染大的缺陷，同时也能克服机械制浆能耗高、纤维强度低的缺陷，克服烟杆中的烟草性物质难以保留、烟杆薄片不能代替烟叶使用的缺陷。本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的:一种利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，该方法包括如下步骤:(I)对烟杆原料进行预处理:取一定质量晒干的烟杆原料进行碾压、切段，切段后的烟杆放入水中浸泡直至烟杆完全浸透，浸泡后的烟杆捞出后进行分丝；(2)按烟杆原料质量的3 5%称取白腐菌，加入白腐菌质量10 20倍的水溶解白腐菌，获得白腐菌溶液，将步骤(I)获得的烟杆投入白腐菌溶液中，然后再加入水，制备成生物酶解溶液，其中，生物酶解溶液中水与烟杆原料的质量比为4 5:1，步骤(I)获得的烟杆在生物酶解溶液中进行酶解；(3)取质量为烟杆原料质量的4 10%的尿素与质量为烟杆原料质量的5 15%的氢氧化钠混合，并加入尿素和氢氧化钠总质量的18 20倍的水进行溶解，获得碱性的木质素降解液，将木质素降解液全部喷洒到步骤(2)所获得的生物酶解溶液中，获得生化反应浸泡液，烟杆在生化反应浸泡液中进行浸泡并发生生化反应，降解片状烟杆中的木质素，润胀、柔化烟杆成浆料；(4)对步骤(3)所得的浆料进行浓缩脱液处理；(5)对步骤(4)获得的浆料进行磨浆和洗浆处理；(6)对步骤(5)获得的浆料进行净化处理，除去浆料中的杂质，获得烟杆浆；(7)净化处理后的烟杆浆采用纸张抄造的方法抄造成烟草薄片基片。本发明的步骤(2)中，作为生物酶的白腐菌均匀分散并渗透到烟杆中，在烟杆物料细胞中充分分散溶解，迅速生长，对烟杆中的木质素进行降解；研究发现，白腐菌在降解烟杆过程中能够选择性地降解烟杆中的木质素，有效地去除烟杆中的木质素，同时还能够保留烟杆中大量的如烟碱、蛋白质、糖份等烟草性物质，改善烟草的抽吸效果，同时提高烟草薄片的物理强度。在步骤(3)中，碱性的木质素降解液可以进一步加速木质素的降解，而尿素的加入，可作为生物酶的营养液，加速生物酶的繁殖，同时，低浓度碱液和尿素也不会对烟杆中的烟草性物质产生分解或破坏等影响。因此，由木质素降解液和生物酶解溶液混合获得的生化反应浸泡液不但保持了木质素降解液和生物酶解溶液各自对烟杆木质素降解的有益作用，而且两者混合后的溶液具有加成该有益效果的协同作用，使这种有益作用进一步得到强化，能够有效保证并加速烟杆中木质素的降解以及烟杆物料的发酵反应，使整个生化反应过程快速、顺利进行。本发明中的烟杆原料均是指晒干的烟杆原料，一般晒干的烟杆原料是指烟杆原料中绝干物料的重量占整个物料总重量的80 95%的原料。本发明推荐的实施方式如下:在步骤(I)中，将碾压后的烟杆切成长度为3 5cm的扁状烟杆段，切段后的烟杆段放入水中浸泡时，水的质量为烟杆原料质量的6 12倍,浸泡时间为0.5 Ih,浸泡后的烟杆段捞出后通过螺旋分丝机进行分丝，获得片状烟杆，片状烟杆的长度在I 3cm之间，厚度在0.5 1.5cm之间，宽度在I 2cm之间。本发明步骤(2)中，片状烟杆在生物酶解溶液中进行酶解的酶解时间为20 24h，通过泵压保持生物酶解溶液中液体循环，以提高生物酶解溶液的利用率。本发明步骤(3)中，片状烟杆在生化反应浸泡液中进行浸泡的浸泡时间为常温下5 10天，通过泵压保持生化反应浸泡液中液体循环，以提高生化反应浸泡液的利用率。本发明步骤(4)中，经生化反应浸泡液浸泡后的浆料，以双螺旋挤浆机进行浓缩脱液处理，浆料的出浆浓度为20 35%，其中出浆浓度指的是浆料中纤维绝干量占浆料总质量的百分比。本发明步骤(5)中，对步骤(4)获得的浆料先后依次经高浓磨浆机磨浆、螺旋挤浆机浓缩洗涤、中浓磨浆机磨浆进行磨浆和洗浆处理，其中在高浓磨浆机和中浓磨浆机磨浆过程中均加入水，中浓磨浆机的出浆浓度为4 10%，打浆度为25 40° SR，其中，打浆度也叫叩解度，用。SR表示，反映打浆程度，衡量浆料脱水难易程度的滤水性指标，能综合反映了纤维被切断、润胀、分丝帚化以及细纤维化的程度。本发明步骤(6)中，对步骤(5)获得的浆料，先后依次经除渣器和压力筛进行净化处理，除去浆料中90%以上的泥沙等非纤维杂质，获得烟杆浆。本发明步骤(7)中，对净化处理后的烟杆浆抄造成烟草薄片基片可通过如下两种方式进行:其一是净化处理后的烟杆浆直接抄造成烟草薄片基片，抄造成的烟草薄片基片定量为60 90g/m2 ;其二是净化处理后的烟杆浆输送到配浆池中，加入其它浆种如木浆、烟梗浆、烟末浆进行配浆，得到混合浆料，其中，混合浆料的浓度为3.5 3.8%，混合浆料中按绝干重量计烟杆占整个绝干物料总重量的5 100%，然后将配浆后的混合浆料抄造成烟草薄片基片，抄造成的烟草薄片基片定量为60 90g/m2。其中，抄造是造纸中纸张加工的工艺术语，纸张抄造的方法可以分为干法和湿法两大类，其主要区别在于:干法造纸以空气为介质，主要用于合成纤维抄造不织布、尿片等；湿法造纸以水为介质，适用于植物纤维抄纸。目前绝大多数的纸张都是湿法抄造的，本发明烟杆浆料抄造成烟草薄片基片的方法和纸浆抄造方法基本相同。本发明上述步骤(7)中，加入其它浆种得到的混合浆料中各物质及其配比如下:(一)、混合浆料的浓度为3.5%，混合浆料中按绝干重量计的各组分及组分之间的质量比为:木浆:烟末浆:烟杆浆=5: 20: 75 ；(二)、混合浆料的浓度为3.8%，混合浆料中按绝干重量计的各组分及组分之间的质量比为:烟梗浆:烟末浆:烟杆浆=30: 50: 20。作为本发明的优选方式，本发明还包括步骤(8):对步骤(7)获得的烟草薄片基片表面涂覆一层涂布液，涂覆后得到烟草薄片。 本发明步骤(8 )中，对步骤(7 )获得的烟草薄片基片表面涂覆一层涂布液，涂布液的浓度为28-32%，涂覆的涂布液可以选用烟草提取物及其它常用的烟草香料的组合，涂覆后得到烟草薄片，烟草薄片定量为80 110g/m2。本发明步骤(8)中，涂布液中各物质及其配比如下:(一)、涂布液的浓度为28%，涂布液中各组成物质及其质量比为:烟草提取物:异戊酸:美拉德反应物=90:1: 9 ;(二)、涂布液的浓度为30%，涂布液中各组成物质及其质量比为:烟草提取物:美拉德反应物=92: 8。(三)、涂布液的浓度为32%，涂布液中各组成物质及其质量比为:烟草提取物:美拉德反应物:异戊酸:红枣提取物=85: 2: 2: 11。与现有技术相比，本发明具有以下优点:
(I)本发明能够选择性地降解烟杆中的木质素，同时还能够保留烟杆中如烟碱、蛋白质、糖份等大量的烟草性物质。白腐菌是属于担子菌亚门的真菌，因腐朽木材呈白色而得名，是能够降解木材主要成分的微生物之一。本发明中，白腐菌在降解烟杆过程中能够选择性地降解了木质素，保留烟杆中如烟碱、蛋白质、糖份等大量的烟草性物质，既降低能耗和污染，也使烟草中香气成分得以保留，同时该反应在常温下进行，降低了热能的消耗。经白腐菌降解后的烟杆再以低浓度碱液和尿素进一步降解烟杆中的木质素，柔化纤维，发酵使其感官评吸刺激性降低，烟气更加柔顺，烟香更加自然，同时，低浓度碱液和尿素也不会影响烟杆中的烟草性物质，使得烟杆中的烟碱、蛋白质、糖份等大量的烟草性物质得以保留。(2)本发明反应周期短；反应后不需灭菌处理，药液可回收利用。整个系统设备的合理选型和流程的优化设计，磨浆工序与浓缩洗涤工序的有机配合在降低了能耗和水耗的同时也提高的磨浆的效果。制成的浆料可直接抄造成薄片加入到卷烟中，代替烟草的使用，刺激性小，杂气少，烟香自然，也可以与其它种品浆料掺兑后抄造成功能性薄片，应用前景广阔。(3)本发明变废为宝，解决了困扰烟农和烟草部门的难题，避免了烟杆的资源浪费和烟田污染，使烟杆得到合理有效的利用并且具有环保作用，保证了烟叶生产的可持续发展。
具体实施例方式实施例一一种利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，该方法包括如下步骤:(I)对烟杆原料进行预处理:取质量为490kg的晒干的烟杆原料进行碾压，将碾压后的烟杆切成长度为3 5cm的扁状烟杆段，将切段后的烟杆段放入水中浸泡直至烟杆段完全浸透，其中，水的质量为烟杆原料质量的10倍，浸泡时间为0.5h，浸泡后的烟杆段捞出后通过螺旋分丝机进行分丝，获得片状烟杆，片状烟杆的长度在I 3cm之间，厚度在0.5 1.5cm之间，宽度在I 2cm之间；(2)按烟杆原料质量的5%称取白腐菌，加入白腐菌质量15倍的水溶解白腐菌，获得白腐菌溶液，将步骤(I)中分丝后获得的片状烟杆投入白腐菌溶液中，然后再加入水，制备成生物酶解溶液，其中，生物酶解溶液中水的质量与烟杆原料质量的比为4: 1，片状烟杆在生物酶解溶液中进行酶解，酶解时间为24h，在此过程中通过泵压保持生物酶解溶液中液体循环；(3)取质量为烟杆原料质量的6%的尿素与质量为烟杆原料质量的8%的氢氧化钠混合，并加入尿素和氢氧化钠总质量的20倍的水进行溶解，获得碱性的木质素降解液，将木质素降解液全部喷洒到步骤(2)所获得的生物酶解溶液中，获得生化反应浸泡液，片状烟杆在生化反应浸泡液中进行浸泡并发生生化反应，降解片状烟杆中的木质素，润胀、柔化烟杆成浆料，浸泡时间为常温下10天，在此过程中通过泵压保持生化反应浸泡液中液体循环；(4)经生化反应浸泡液浸泡后的浆料，以双螺旋挤浆机进行浓缩脱液处理，浆料的出浆浓度为20 35%，其中出浆浓度指的是浆料中纤维绝干量占浆料总质量的百分比；(5)对步骤(4)获得的浆料先后依次经高浓磨浆机磨浆、螺旋挤浆机浓缩洗涤、中浓磨浆机磨浆进行磨浆和洗浆处理，其中在高浓磨浆机和中浓磨浆机磨浆过程中均加入水，中浓磨浆机的出浆浓度为4 10%，打浆度为25 40° SR ;(6)对步骤(5)获得的浆料，先后依次经除渣器和压力筛进行净化处理，除去浆料中90%以上的泥沙等非纤维杂质，获得烟杆浆；(7)净化处理后的烟杆浆输送到配浆池中，加入其它浆种进行配浆，得到混合浆料，其中，混合浆料的浓度为3.5%，混合浆料中按绝干重量计的各组分及组分之间的质量比为木浆::烟末浆:烟杆浆=5: 20: 75，配浆后的混合浆料抄造成烟草薄片基片，烟草薄片基片定量为60 90g/m2 ；(8)对步骤(7)获得的烟草薄片基片表面涂覆一层涂布液，涂布液的浓度为28%，涂布液中各组成物质及其质量比为:烟草提取物:异戊酸:美拉德反应物=90:1: 9，涂覆后得到烟草薄片，烟草薄片定量为80 110g/m2。作为本实施例的变换，本实施例步骤(7)中，混合浆料中木浆:烟末浆:烟杆浆的质量可以在5 6: 15 25: 70 80之间取值；步骤(8)中涂布液中各组成物质及其质量比:烟草提取物:异戊酸:美拉德反应物可以在88 90: 0.5 2: 8 10之间取值。实施例二一种利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，该方法包括如下步骤:(I)对烟杆原料进行预处理:取质量为500kg的晒干的烟杆原料进行碾压，将碾压后的烟杆切成长度为3 5cm的扁状烟杆段，将切段后的烟杆段放入水中浸泡直至烟杆段完全浸透，其中，水的质量为烟杆原料`质量的6倍，浸泡时间为0.8h，浸泡后的烟杆段捞出后通过螺旋分丝机进行分丝，获得片状烟杆，片状烟杆的长度在I 3cm之间，厚度在
0.5 1.5cm之间，宽度在I 2cm之间；(2)按烟杆原料质量的3%称取白腐菌，加入白腐菌质量10倍的水溶解白腐菌，获得白腐菌溶液，将步骤(I)中分丝后获得的片状烟杆投入白腐菌溶液中，然后再加入水，制备成生物酶解溶液，其中，生物酶解溶液中水的质量与烟杆原料质量的比为4.5: 1，片状烟杆在生物酶解溶液中进行酶解，酶解时间为22h，在此过程中通过泵压保持生物酶解溶液中液体循环；(3)取质量为烟杆原料质量的4%的尿素与质量为烟杆原料质量的5%的氢氧化钠混合，并加入尿素和氢氧化钠总质量的18倍的水进行溶解，获得碱性的木质素降解液，将木质素降解液全部喷洒到步骤(2)所获得的生物酶解溶液中，获得生化反应浸泡液，片状烟杆在生化反应浸泡液中进行浸泡并发生生化反应，降解片状烟杆中的木质素，润胀、柔化烟杆成浆料，浸泡时间为常温下5天，在此过程中通过泵压保持生化反应浸泡液中液体循环；(4)经生化反应浸泡液浸泡后的浆料，以双螺旋挤浆机进行浓缩脱液处理，浆料的出浆浓度为20 35%，其中出浆浓度指的是浆料中纤维绝干量占浆料总质量的百分比；(5)对步骤(4)获得的浆料先后依次经高浓磨浆机磨浆、螺旋挤浆机浓缩洗涤、中浓磨浆机磨浆进行磨浆和洗浆处理，其中在高浓磨浆机和中浓磨浆机磨浆过程中均加入水，中浓磨浆机的出浆浓度为4 10%，打浆度为25 40° SR ;(6)对步骤(5)获得的浆料，先后依次经除渣器和压力筛进行净化处理，除去浆料中90%以上的泥沙等非纤维杂质，获得烟杆浆；
(7)净化处理后的烟杆浆输送到配浆池中，加入其它浆种进行配浆，得到混合浆料，其中，混合浆料的浓度为3.8%，混合浆料中按绝干重量计的各组分及组分之间的质量比为:烟梗浆:烟末浆:烟杆浆=30: 50: 20，配浆后的混合浆料抄造成烟草薄片基片，烟草薄片基片定量为60 90g/m2 ；(8)对步骤(7)获得的烟草薄片基片表面涂覆一层涂布液，涂布液的浓度为30%，涂布液中各组成物质及其质量比为:烟草提取物:美拉德反应物=92: 8，涂覆后得到烟草薄片，烟草薄片定量为80 110g/m2。作为本实施例的变换，本实施例步骤(7)中，混合浆料中烟梗浆:烟末浆:烟杆浆的质量可以在25 35: 45 55: 15 25之间取值；步骤(8)中涂布液中各组成物质及其质量比:烟草提取物:美拉德反应物可以在90 95: 5 10之间取值。实施例三一种利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，该方法包括如下步骤:(I)对烟杆原料进行预处理:取质量为510kg的晒干的烟杆原料进行碾压，将碾压后的烟杆切成长度为3 5cm的扁状烟杆段，将切段后的烟杆段放入水中浸泡直至烟杆段完全浸透，其中，水的质量为烟杆原料质量的12倍，浸泡时间为lh，浸泡后的烟杆段捞出后通过螺旋分丝机进行分丝，获得片状烟杆，片状烟杆的长度在I 3cm之间，厚度在0.5
1.5cm之间，宽度在I 2cm之间；(2)按烟杆原料质量的4%称取白腐菌，加入白腐菌质量20倍的水溶解白腐菌，获得白腐菌溶液，将步骤(I)中分丝后获得的片状烟杆投入白腐菌溶液中，然后再加入水，制备成生物酶解溶液，其中，生物酶解溶液中水的质量与烟杆原料质量的比为5: 1，片状烟杆在生物酶解溶液中进行酶解，酶解时间为20h，在此过程中通过泵压保持生物酶解溶液中液体循环；(3)取质量为烟杆原料质量的10%的尿素与质量为烟杆原料质量的15%的氢氧化钠混合，并加入尿素和氢氧化钠总质量的19倍的水进行溶解，获得碱性的木质素降解液，将木质素降解液全部喷洒到步骤(2)所获得的生物酶解溶液中，获得生化反应浸泡液，片状烟杆在生化反应浸泡液中进行浸泡并发生生化反应，降解片状烟杆中的木质素，润胀、柔化烟杆成浆料，浸泡时间为常温下8天，在此过程中通过泵压保持生化反应浸泡液中液体循环；(4)经生化反应浸泡液浸泡后的浆料，以双螺旋挤浆机进行浓缩脱液处理，浆料的出浆浓度为20 35%，其中出浆浓度指的是浆料中纤维绝干量占浆料总质量的百分比；(5)对步骤(4)获得的浆料先后依次经高浓磨浆机磨浆、螺旋挤浆机浓缩洗涤、中浓磨浆机磨浆进行磨浆和洗浆处理，其中在高浓磨浆机和中浓磨浆机磨浆过程中均加入水，中浓磨浆机的出浆浓度为4 10%，打浆度为25 40° SR ;(6)对步骤(5)获得的浆料，先后依次经除渣器和压力筛进行净化处理，除去浆料中90%以上的泥沙等非纤维杂质，获得烟杆浆；(7)将净化处理后的烟杆浆料直接抄造成烟草薄片基片，烟草薄片基片定量为60 90g/m2 ；(8)对步骤(7)获得的烟草薄片基片表面涂覆一层涂布液，涂布液的浓度为32%，涂布液中各组成物质及其质量比为:烟草提取物:美拉德反应物:异戊酸:红枣提取物=85: 2: 2: 11，涂覆后得到烟草薄片，烟草薄片定量为80 110g/m2。作为本实施例的变换，本实施例步骤(8)中涂布液的浓度可以在30% 35%之间取值，涂布液中各组成物质及其质量比烟草提取物:美拉德反应物:异戊酸:红枣提取物可以在80 90:1 3:1 3: 8 14之间取值。实施例四一种利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，该方法包括如下步骤:(I)对烟杆原料进行预处理:取质量为480kg的晒干的烟杆原料进行碾压，将碾压后的烟杆切成长度为3 5cm的扁状烟杆段，将切段后的烟杆段放入水中浸泡直至烟杆段完全浸透，其中，水的质量为烟杆原料质量的10倍，浸泡时间为0.5h，浸泡后的烟杆段捞出后通过螺旋分丝 机进行分丝，获得片状烟杆，片状烟杆的长度在I 3cm之间，厚度在
0.5 1.5cm之间，宽度在I 2cm之间；(2)按烟杆原料质量的3%称取白腐菌，加入白腐菌质量12倍的水溶解白腐菌，获得白腐菌溶液，将步骤(I)中分丝后获得的片状烟杆投入白腐菌溶液中，然后再加入水，制备成生物酶解溶液，其中，生物酶解溶液中水的质量与烟杆原料质量的比为4.2: 1，片状烟杆在生物酶解溶液中进行酶解，酶解时间为24h，在此过程中通过泵压保持生物酶解溶液中液体循环；(3)取质量为烟杆原料质量的7%的尿素与质量为烟杆原料质量的12%的氢氧化钠混合，并加入尿素和氢氧化钠总质量的18倍的水进行溶解，获得碱性的木质素降解液，将木质素降解液全部喷洒到步骤(2)所获得的生物酶解溶液中，获得生化反应浸泡液，片状烟杆在生化反应浸泡液中进行浸泡并发生生化反应，降解片状烟杆中的木质素，润胀、柔化烟杆成浆料，浸泡时间为常温下10天，在此过程中通过泵压保持生化反应浸泡液中液体循环；(4)经生化反应浸泡液浸泡后的浆料，以双螺旋挤浆机进行浓缩脱液处理，浆料的出浆浓度为20 35%，其中出浆浓度指的是浆料中纤维绝干量占浆料总质量的百分比；(5)对步骤(4)获得的浆料先后依次经高浓磨浆机磨浆、螺旋挤浆机浓缩洗涤、中浓磨浆机磨浆进行磨浆和洗浆处理，其中在高浓磨浆机和中浓磨浆机磨浆过程中均加入水，中浓磨浆机的出浆浓度为4 10%，打浆度为25 40° SR ;(6)对步骤(5)获得的浆料，先后依次经除渣器和压力筛进行净化处理，除去浆料中90%以上的泥沙等非纤维杂质，获得烟杆浆；(7)净化处理后的烟杆浆输送到配浆池中，加入其它浆种进行配浆，得到混合浆料，其中，混合浆料的浓度为3.5%，混合浆料中按绝干重量计的各组分及组分之间的质量比为木浆::烟末浆:烟杆浆=5: 20: 75，配浆后的混合浆料抄造成烟草薄片基片，烟草薄片基片定量为60 90g/m2 ；(8)对步骤(7)获得的烟草薄片基片表面涂覆一层涂布液，涂布液的浓度为28%，涂布液中各组成物质及其质量比为:烟草提取物:异戊酸:美拉德反应物=90:1: 9，涂覆后得到烟草薄片，烟草薄片定量为80 110g/m2。作为本实施例的变换，本实施例步骤(7)中，混合浆料中木浆:烟末浆:烟杆浆的质量可以在5 6: 15 25: 70 80之间取值；步骤(8)中涂布液中各组成物质及其质量比:烟草提取物:异戊酸:美拉德反应物可以在88 90: 0.5 2: 8 10之间取值。实施例五一种利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，该方法包括如下步骤:(I)对烟杆原料进行预处理:取质量为520kg的晒干的烟杆原料进行碾压，将碾压后的烟杆切成长度为3 5cm的扁状烟杆段，将切段后的烟杆段放入水中浸泡直至烟杆段完全浸透，其中，水的质量为烟杆原料质量的6倍，浸泡时间为0.8h，浸泡后的烟杆段捞出后通过螺旋分丝机进行分丝，获得片状烟杆，片状烟杆的长度在I 3cm之间，厚度在
0.5 1.5cm之间，宽度在I 2cm之间；(2)按烟杆原料质量的4%称取白腐菌，加入白腐菌质量15倍的水溶解白腐菌，获得白腐菌溶液，将步骤(I)中分丝后获得的片状烟杆投入白腐菌溶液中，然后再加入水，制备成生物酶解溶液，其中，生物酶解溶液中水的质量与烟杆原料质量的比为4.8: 1，片状烟杆在生物酶解溶液中进行酶解，酶解时间为22h，在此过程中通过泵压保持生物酶解溶液中液体循环；(3)取质量为烟杆原料质量的8%的尿素与质量为烟杆原料质量的11%的氢氧化钠混合，并加入尿素和氢氧化钠总质量的18倍的水进行溶解，获得碱性的木质素降解液，将木质素降解液全部喷洒到步骤(2)所获得的生物酶解溶液中，获得生化反应浸泡液，片状烟杆在生化反应浸泡液中进行浸泡并发生生化反应，降解片状烟杆中的木质素，润胀、柔化烟杆成浆料，浸泡时间为常温下8天，在此过程中通过泵压保持生化反应浸泡液中液体循环；(4)经生化反应浸泡液浸泡后的浆料，以双螺旋挤浆机进行浓缩脱液处理，浆料的出浆浓度为20 35%，其中出浆浓度指的是浆料中纤维绝干量占浆料总质量的百分比；(5)对步骤(4)获得的浆料先后依次经高浓磨浆机磨浆、螺旋挤浆机浓缩洗涤、中浓磨浆机磨浆进行磨浆和洗浆处理，其中在高浓磨浆机和中浓磨浆机磨浆过程中均加入水，中浓磨浆机的出浆浓度为4 10%，打浆度为25 40° SR ;(6)对步骤(5)获得的浆料，先后依次经除渣器和压力筛进行净化处理，除去浆料中90%以上的泥沙等非纤维杂质，获得烟杆浆；(7)净化处理后的烟杆浆输送到配浆池中，加入其它浆种进行配浆，得到混合浆料，其中，混合浆料的浓度为3.8%，混合浆料中按绝干重量计的各组分及组分之间的质量比为:烟梗浆:烟末浆:烟杆浆=30: 50: 20，配浆后的混合浆料抄造成烟草薄片基片，烟草薄片基片定量为60 90g/m2 ；(8)对步骤(7)获得的烟草薄片基片表面涂覆一层涂布液，涂布液的浓度为30%，涂布液中各组成物质及其质量比为:烟草提取物:美拉德反应物=92: 8，涂覆后得到烟草薄片，烟草薄片定量为80 110g/m2。作为本实施例的变换，本实施例步骤(7)中，混合浆料中烟梗浆:烟末浆:烟杆浆的质量可以在25 35: 45 55: 15 25之间取值；步骤(8)中涂布液中各组成物质及其质量比:烟草提取物:美拉德反应物可以在90 95: 5 10之间取值。实施例六一种利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，该方法包括如下步骤:(I)对烟杆原料进行预处理:取质量为500kg的晒干的烟杆原料进行碾压，将碾压后的烟杆切成长度为3 5cm的扁状烟杆段，将切段后的烟杆段放入水中浸泡直至烟杆段完全浸透，其中，水的质量为烟杆原料质量的12倍，浸泡时间为lh，浸泡后的烟杆段捞出后通过螺旋分丝机进行分丝，获得片状烟杆，片状烟杆的长度在I 3cm之间，厚度在0.5
1.5cm之间，宽度在I 2cm之间；(2)按烟杆原料质量的5%称取白腐菌，加入白腐菌质量17倍的水溶解白腐菌，获得白腐菌溶液，将步骤(I)中分丝后获得的片状烟杆投入白腐菌溶液中，然后再加入水，制备成生物酶解溶液，其中，生物酶解溶液中水的质量与烟杆原料质量的比为4.8: 1，片状烟杆在生物酶解溶液中进行酶解，酶解时间为20h，在此过程中通过泵压保持生物酶解溶液中液体循环；(3)取质量为烟杆原料质量的8%的尿素与质量为烟杆原料质量的13%的氢氧化钠混合，并加入尿素和氢氧化钠总质量的19倍的水进行溶解，获得碱性的木质素降解液，将木质素降解液全部喷洒到步骤(2)所获得的生物酶解溶液中，获得生化反应浸泡液，片状烟杆在生化反应浸泡液中进行浸泡并发生生化反应，降解片状烟杆中的木质素，润胀、柔化烟杆成浆料，浸泡时间为常温下9天，在此过程中通过泵压保持生化反应浸泡液中液体循环；(4)经生化反应浸泡液浸泡后的浆料，以双螺旋挤浆机进行浓缩脱液处理，浆料的出浆浓度为20 35%，其中出浆浓度指的是浆料中纤维绝干量占浆料总质量的百分比；(5)对步骤(4)获得的浆料先后依次经高浓磨浆机磨浆、螺旋挤浆机浓缩洗涤、中浓磨浆机磨浆进行磨浆和洗浆处理，其中在高浓磨浆机和中浓磨浆机磨浆过程中均加入水，中浓磨浆机的出浆浓度为4 10%，打浆度为25 40° SR ;(6)对步骤(5)获得的浆料，先后依次经除渣器和压力筛进行净化处理，除去浆料中90%以上的泥沙等非纤维杂质，获得烟杆浆；(7)将净化处理后的烟杆浆料直接抄造成烟草薄片基片，烟草薄片基片定量为60 90g/m2 ；(8)对步骤(7)获得的烟草薄片基片表面涂覆一层涂布液，涂布液的浓度为32%，涂布液中各组成物质及其质量比为:烟草提取物:美拉德反应物:异戊酸:红枣提取物=85: 2: 2: 11，涂覆后得到烟草薄片，烟草薄片定量为80 110g/m2。作为本实施例的变换，本实施例步骤(8)中涂布液的浓度可以在30% 35%之间取值，涂布液中各组成物质及其质量比烟草提取物:美拉德反应物:异戊酸:红枣提取物可以在80 90:1 3:1 3: 8 14之间取值。
权利要求
1.一种利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，该方法包括如下步骤: (1)对烟杆原料进行预处理:取一定质量晒干的烟杆原料进行碾压、切段，切段后的烟杆放入水中浸泡直至烟杆完全浸透，浸泡后的烟杆捞出后进行分丝； (2)按烟杆原料质量的3 5%称取白腐菌，加入白腐菌质量10 20倍的水溶解白腐菌，获得白腐菌溶液，将步骤(I)获得的烟杆投入白腐菌溶液中，然后再加入水，制备成生物酶解溶液，其中，生物酶解溶液中水与烟杆原料的质量比为4 5:1，步骤(I)获得的烟杆在生物酶解溶液中进行酶解； (3)取质量为烟杆原料质量的4 10%的尿素与质量为烟杆原料质量的5 15%的氢氧化钠混合，并加入尿素和氢氧化钠总质量的18 20倍的水进行溶解，获得碱性的木质素降解液，将木质素降解液全部喷洒到步骤(2)所获得的生物酶解溶液中，获得生化反应浸泡液，烟杆在生化反应浸泡液中进行浸泡并发生生化反应，降解片状烟杆中的木质素，润胀、柔化烟杆成浆料； (4)对步骤(3)所得的浆料进行浓缩脱液处理； (5)对步骤(4)获得的浆料进行磨浆和洗浆处理； (6)对步骤(5)获得的浆料进行净化处理，除去浆料中的杂质，获得烟杆浆； (7)净化处理后的烟杆浆采用纸张抄造的方法抄造成烟草薄片基片。
2.根据权利要求1所述的利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，其特征在于:所述步骤(I)中，将碾压后的烟杆切成长度为3 5cm的扁状烟杆段，切段后的烟杆段放入水中浸泡时，水的质量为烟杆原料质量的6 12倍，浸泡时间为0.5 lh，浸泡后的烟杆段捞出后通过螺旋分丝机进行分丝，获得片状烟杆，片状烟杆的长度在I 3cm之间，厚度在0.5 1.5cm之间，宽度在I 2cm之间。
3.根据权利要求1所述的利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，其特征在于:所述步骤(2)中，片状烟杆在生物酶解溶液中进行酶解的酶解时间为20 24h，通过泵压保持生物酶解溶液中液体循环，以提高生物酶解溶液的利用率；所述步骤(3)中，片状烟杆在生化反应浸泡液中进行浸泡的浸泡时间为常温下5 10天，通过泵压保持生化反应浸泡液中液体循环，以提高生化反应浸泡液的利用率。
4.根据权利要求1所述的利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，其特征在于:所述步骤(4)中，经生化反应浸泡液浸泡后的浆料，以双螺旋挤浆机进行浓缩脱液处理，浆料的出浆浓度为20 35% ;所述步骤(5)中，对步骤(4)获得的浆料先后依次经高浓磨浆机磨浆、螺旋挤浆机浓缩洗涤、中浓磨浆机磨浆进行磨浆和洗浆处理，其中在高浓磨浆机和中浓磨浆机磨浆过程中均加入水，中浓磨浆机的出浆浓度为4 10%，打浆度为25 40。 SR。
5.根据权利要求1所述的利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，其特征在于:所述步骤(6)中，对步骤(5)获得的浆料，先后依次经除渣器和压力筛进行净化处理，除去浆料中90%以上的泥沙等非纤维杂质，获得烟杆浆。
6.根据权利要求1所述的利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，其特征在于:所述步骤(7)中，对净化处理后的烟杆浆直接抄造成烟草薄片基片。
7.根据权利要求1所述的利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，其特征在于:所述步骤(7)中，对净化处理后的烟杆浆抄造成烟草薄片基片通过如下方式进行:净化处理后的烟杆浆输送到配浆池中，加入木浆、烟梗浆、烟末浆中的至少一种浆种进行配浆，得到混合浆料，其中，混合浆料的浓度为3.5 3.8%，混合浆料中按绝干重量计烟杆占整个绝干物料总重量的5 100%，然后将配浆后的混合浆料抄造成烟草薄片基片。
8.根据权利要求7所述的利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，其特征在于:所述步骤(7)中，经配浆得到的混合浆料中各物质及其配比为:混合浆料的浓度为3.5%，混合浆料中按绝干重量计的各组分及组分之间的质量比为:木浆:烟末浆:烟杆浆=5: 20: 75 ;或者混合浆料的浓度为3.8%，混合浆料中按绝干重量计的各组分及组分之间的质量比为:烟梗浆:烟末浆:烟杆浆=30: 50: 20。
9.根据权利要求1至8任一项所述的利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，其特征在于:该方法还包括步骤(8):对步骤(7)获得的烟草薄片基片表面涂覆一层涂布液，涂覆后得到烟草薄片，所述涂布液的浓度为28-32%。
10.根据权利要求9所述的利用生化机械法由烟杆制备烟草薄片的方法，其特征在于:所述步骤(8)中，所述涂布液的浓度为28%，涂布液中各组成物质及其质量比为:烟草提取物:异戊酸:美拉德反应物=90: I: 9 ;或者所述涂布液的浓度为30%，涂布液中各组成物质及其质量比为:烟草提取物:美拉德反应物=92: 8 ;或者所述涂布液的浓度为32%，涂布液中各组成物质及其质量比为:烟草提取物:美拉德反应物:异戊酸:红枣提取物=85: 2: 2 : 11。
全文摘要
本发明公开了一种利用生化机械法由烟秆制备烟草薄片的方法，包括(1)对烟秆原料进行预处理；(2)将烟秆投入白腐菌溶液中，然后再加入水，制备成生物酶解溶液，烟秆在生物酶解溶液中进行酶解；(3)取质量为烟秆原料质量的4～10%的尿素与质量为烟秆原料质量的5～15%的氢氧化钠混合，并加入水进行溶解，获得木质素降解液，将木质素降解液喷洒到生物酶解溶液中，获得生化反应浸泡液，烟秆在生化反应浸泡液中浸泡并发生生化反应；(4)浓缩脱液处理；(5)磨浆和洗浆处理；(6)净化处理获得烟秆浆；(7)抄造成烟草薄片基片；(8)得到烟草薄片。该方法能够有效去除烟秆中的木质素，保留烟秆中的烟草成分，变废为宝又安全环保。
文档编号A24B3/14GK103082393SQ20131002373
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者王维策, 喻广汉, 邱文华, 谭淑敏 申请人:广州神韵香料科技发展有限公司