一种可提升卷烟灰烬白度的梗丝制备方法与流程

1.本发明涉及卷烟技术领域，具体地说是一种可提升卷烟灰烬白度的梗丝制备方法。


背景技术：

2.近年来随着消费者对卷烟品质追求的提高，设计者开始在一些卷烟细节上进行优化，卷烟灰烬白度就是其中之一。一般说到烟灰的白度，大体可以分成两种，一种是灰柱白度，即卷烟燃烧后呈现的柱状灰烬的外表面白度；另一种这是烟丝灰烬白度，即内部烟丝燃烧后，剥离卷烟纸灰烬后呈现的烟丝燃烧灰烬的白度。卷烟的灰柱白度主要是与卷烟纸的燃烧性质以及其与烟丝的匹配性有关；而烟丝灰烬白度则主要取决于烟丝的配方结构和添加剂。
3.虽然在烟丝中加入一些功能性添加剂能够改善烟丝灰烬的白度，但往往会带来一些不可预知的安全性隐患，因此很少会被使用。
4.此外，由于梗丝结构致密，燃烧时容易爆裂，影响卷烟包灰性，一般不会直接在烟丝配方中使用。膨胀梗丝虽然能够大幅度降低爆裂的情况，但由于其中含有的果胶等不易燃成分含量仍然高，也使其燃烧灰烬普遍较黑，导致了卷烟灰烬变黑，影响了消费者的消费体验。但是现有技术中均是对已经成型的常规梗丝(即膨胀梗丝)进行处理，虽然工艺上比较简单，却会在加工过程中引起大量的造碎，目前正常的洗提过程造碎率会达到10-20％左右，对工业大生产来说，成本损失较大。
5.为了解决以上问题，提出本发明。


技术实现要素：

6.本发明对原料烟梗(梗条)直接进行洗提处理，再修复，回复其耐加工强度，去除多余甘油后，最后进行切丝，这一流程能够大幅度降低造碎率，节约生产成本，且与直接处理梗丝工艺的产品对比，无显著差异。
7.本发明中的凝灰指数统一指的是卷烟纸灰分裂痕部分面积与整体面积的比值乘以100所得数值。如灰分裂痕部分面积占整体面积的5.0％，则凝灰指数为5.0。也就是说，凝灰指数越高，卷烟纸的包灰性能越差。
8.本发明第一方面提供一种可提升卷烟灰烬白度的梗丝制备方法，其包括以下步骤：
9.(1)对原料烟梗进行洗提处理；
10.(2)采用修复剂修复洗提处理后的烟梗，以恢复烟梗耐加工强度；
11.(3)去除烟梗上残留的修复剂，并对烟梗进行切丝，得到烟用梗丝。
12.优选地，步骤(1)中，对原料烟梗进行洗提处理包括以下步骤：
13.(1a)首先对原料烟梗进行浸渍；
14.(1b)对浸渍后的烟梗进行煮沸洗提过滤；
15.(1c)采用气流干燥的工艺对洗提后烟梗进行干燥，基于质量百分比，使烟梗含水率控制在40％以内。更优选地，所述烟梗在气流干燥后的含水率控制在20-30％范围内。
16.优选地，步骤(1a)中，加入洗提液量为烟梗完全没入洗提液中为准；步骤(1b)中，加热洗提液至沸腾对烟梗进行洗提，洗提时间为20-40min，洗提2-3次；步骤(1c)中，干燥气流温度为100-120℃。其中洗提液为水或有机溶剂，该有机溶剂指现有技术常用的清洗溶剂，例如乙醇；在沸腾状态下洗提，如果洗提液是水，洗提温度为100℃。
17.此处加热洗提液至沸腾对烟梗进行洗提的原因在于，梗条(原料烟梗)的体积较大，沸水有利于烟梗内部气孔中气体的排除，从而更好地对内部可溶性物质进行洗提，也有利于后续修复时修复剂的充分渗透。
18.优选地，步骤(2)中，将洗提并干燥后的烟梗传送入旋转滚筒内，在不断旋转的情况下在烟梗表面喷洒入一定量的修复剂，然后进行一定时间的减压平衡扩散，以恢复烟梗耐加工强度。所述修复剂选自丙三醇或者丙二醇。
19.由于洗提后的梗条收缩较为明显，脆性很强，直接切丝容易造碎，因此需要对其进行耐加工强度的修复，恢复其柔韧性。
20.优选地，步骤(2)中，修复剂加入量为梗条质量的20％-30％。修复剂量过小则无法达到充分修复的效果；过大则会使梗丝过于湿润，后续的表面修复剂去除时间加长，不利于后续生产。
21.优选地，步骤(2)中，减压平衡扩散的压力控制在400mbar-800mbar，压力过大则丙三醇或者丙二醇分子不易充分扩散；过小又容易产生雾化，不利于丙三醇或者丙二醇分子对梗丝内部的渗入。减压平衡扩散时间为60-120min。时间过短则扩散不充分，丙三醇或者丙二醇无法向梗条内部渗入；过长则平衡扩散已基本完成，作用不大，造成时间和能耗的浪费。此处，本发明修复过程中选用的是减压平衡扩散，相对于烟丝来讲，烟梗自身较硬，结构致密，不利于进行洗提和修复(此外本发明修复的还是未经切丝的烟梗，相对于切好的梗丝，更加不易于洗提和修复)，如果仅是在烟梗表面喷洒入修复剂后自然扩散，修复剂仅能停留在烟梗表面，无法达到烟梗内部，对于烟梗柔韧性的提升并不明显，从而导致不能有效的降低造碎，相对于自然扩散，采用减压平衡扩散更利于降低造碎率，提升卷烟灰烬白度。
22.优选地，步骤(3)中，将修复后的烟梗取出，在敞开环境中对烟梗加温，使烟梗表面多余的修复剂挥发，使其柔韧性达到切丝工艺要求即可，具体时间取决于前期加入修复剂量的多少以及不同的切丝工艺和设备要求。
23.优选地，步骤(3)中，在60-80℃下加温30-60min，使烟梗表面多余的修复剂挥发。
24.本发明第二方面提供一种本发明第一方面所述的梗丝制备方法制备的梗丝的用途，将其用于卷烟中，可以提升卷烟灰烬白度15-30个单位，降低凝灰指数1-2个单位。
25.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
26.1、卷烟灰烬白度改善明显：使用该梗丝制造的卷烟，按标准方法检测其灰烬白度，发现普遍能够提升灰烬白度15-30个单位。
27.2、凝灰指数改善：由于煮沸洗提过程使烟梗内果胶等不易燃烧的大分子成分大幅度减少，使得该梗丝的燃烧性改善，卷烟烟丝燃烧后产生的收缩明显，卷烟纸裂口率大幅度下降，使用该卷烟纸制造的卷烟，按标准方法检测其凝灰指数，发现其凝灰指数普遍能够降低1-2个单位。
28.3、卷烟感官品质变化较小且无安全隐患：由于梗丝在烟气感官贡献中占比较小，因此影响有限，且由于未加入新的添加剂，无安全隐患。
29.4、造碎率小：本发明选择对原料烟梗直接进行处理，完成后再进行切丝，这一过程能够在改善烟丝灰烬白度的前提下，大幅度降低造碎率，节约生产成本。对比普通用梗丝处理提升卷烟灰烬白度的工艺(造碎率为10-20％左右)，该方法造碎率能够控制在2-3％以内，大幅度降低生产成本。
30.5、本发明针对于原料烟梗提供了具体的洗提和修复方法，相对于烟丝来讲，烟梗自身较硬，结构致密，不利于进行洗提和修复(此外本发明修复的还是未经切丝的烟梗，相对于切好的梗丝，更加不易于洗提和修复)，尤其是在修复过程中，本发明在烟梗上喷洒丙三醇后，进行一定时间的减压平衡扩散，其中，减压平衡扩散的压力控制在400mbar-800mbar，压力过大则甘油分子不易充分扩散；过小又容易产生雾化，不利于甘油分子对梗丝内部的渗入。减压平衡扩散时间为60-120min。时间过短则扩散不充分，甘油无法向梗条内部渗入；过长则平衡扩散已基本完成，作用不大，造成时间和能耗的浪费。在该条件下不仅可以明显提高烟梗的耐加工强度，还能避免对烟梗内部的化学成分造成影响，避免了对烟梗耐加工性能修复后，还要针对化学成分的不同进行微调。相对于单独喷洒后自然扩散，采用本发明方法对烟梗进行修复，提升卷烟灰烬白度的工艺的造碎率更低，且卷烟灰烬白度提升更加明显。单独喷洒后自然扩散，提升卷烟灰烬白度的工艺的造碎率为15-30％左右，相对于对膨胀梗丝进行灰烬白度处理工艺，造碎率不仅没有降低，反而略微增大，主要原因在于，如果仅是在烟梗表面喷洒入修复剂后自然扩散，修复剂仅能停留在烟梗表面，无法达到烟梗内部，对于烟梗柔韧性的提升并不明显，从而导致不能有效的降低造碎，后续切丝过程中的造碎非常明显。相对于自然扩散，采用减压平衡扩散更利于降低造碎率，提升卷烟灰烬白度。
31.6、在减压扩散前烟梗含水率在40％以内，优选地，所述烟梗在气流干燥后的含水率控制在20-30％范围内，其目的在于，含水率过高，则会导致减压扩散后的干燥使其达到切丝要求的时间延长，含水率过低则又会限制丙三醇在减压扩散时的扩散速度，不利于丙三醇向烟梗内部的渗透。
32.7、由于煮沸过程是对梗条的另一种蓬松化过程，因此本发明对原料烟梗进行洗提处理时是在沸腾过程中进行，该过程中的梗条不需要再进行膨胀处理，即可避免出现爆裂等现象，减少了工艺流程。
附图说明
33.图1是本发明的可提升卷烟灰烬白度的梗丝制备方法的生产工艺流程示意图。
具体实施方式
34.以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换和变更，均应包含在本发明的范围内。
35.整个该梗丝的制备工艺流程如附图1所示。
36.另外，本实施例中卷烟灰烬白度采用常规粉末白度检测方法进行检测所得，凝灰
指数按前述方法进行计算。
37.对比例1
38.在原料梗条中加入水中浸渍后，加热煮沸20min后过滤，再重复煮沸洗提过滤两次后，采用气流干燥的工艺对洗提后的梗条进行干燥，使其含水率控制在30％左右。将干燥后的梗条传送入旋转滚筒内，在不断旋转的情况下并喷洒入梗条质量20％的甘油后，自然扩散60min后取出，再在敞开环境中对梗条进行60℃下加温30min后，再对梗条进行切丝生产，生产出的梗丝即为本发明所述的可提升卷烟灰烬白度的梗丝产品。
39.采用上述方法得到的梗丝造碎率为8％左右。采用该梗丝按原配方中的比例与无梗烟丝制成卷烟(2#)，并与原卷烟(1#)进行对比，结果如下：
40.样品编号灰烬白度凝灰指数1#96.26.12#108.45.7
41.从上表中可以看出，对比原卷烟样品，采用处理后梗丝生产的卷烟灰烬白度和凝灰指数均得到些许改善。
42.实施例1
43.在原料梗条中加入水中浸渍后，加热煮沸20min后过滤，再重复煮沸洗提过滤两次后，采用气流干燥的工艺对洗提后的梗条进行干燥，使其含水率控制在30％左右。将干燥后的梗条传送入旋转滚筒内，在不断旋转的情况下并喷洒入梗条质量20％的甘油后，在400mbar下减压平衡扩散60min后取出，再在敞开环境中对梗条进行60℃下加温30min后，再对梗条进行切丝生产，生产出的梗丝即为本发明所述的可提升卷烟灰烬白度的梗丝产品。
44.采用上述方法得到的梗丝造碎率为2.4％左右。采用该梗丝按原配方中的比例与无梗烟丝制成卷烟(2#)，并与原卷烟(1#)进行对比，结果如下：
[0045][0046][0047]
从上表中可以看出，对比原卷烟样品，采用处理后梗丝生产的卷烟灰烬白度和凝灰指数的改善并不明显。
[0048]
对比上述对比例1，采用本发明方法制备的梗丝对卷烟灰烬白度和凝灰指数的改善更为显著，原因可能在于，减压扩散工艺能够使甘油向内部的渗透更为显著，从而使相同量的甘油在梗丝中的分布更加均匀，既降低了部分位置由于甘油浓度过高而导致燃烧不充分，灰烬发黑、凝灰指数不好的情况，另外，通过两者的造碎率来看，采用减压平衡扩散能防止由于梗条内部甘油量不足，导致的造碎变大的情况。因此相对于自然扩散，采用减压平衡扩散更利于降低造碎率，提升卷烟灰烬白度。
[0049]
实施例2
[0050]
在原料梗条中加入水中浸渍后，加热煮沸40min后过滤，再重复煮沸洗提过滤两次后，采用气流干燥的工艺对洗提后的梗条进行干燥，使其含水率控制在20％左右。将干燥后的梗条传送入旋转滚筒内，在不断旋转的情况下并喷洒入梗条质量30％的甘油后，在
800mbar下减压平衡扩散120min后取出，再在敞开环境中对梗条进行60℃下加温60min后，再对梗条进行切丝生产，生产出的梗丝即为本发明所述的可提升卷烟灰烬白度的梗丝产品。
[0051]
采用上述方法得到的梗丝造碎率为2.6％左右。采用该梗丝按原配方中的比例与无梗烟丝制成卷烟(2#)，并与原卷烟(1#)进行对比，结果如下：
[0052]
样品编号灰烬白度凝灰指数1#96.26.12#121.24.8
[0053]
从上表中可以看出，对比原卷烟样品，采用处理后梗丝生产的卷烟灰烬白度和凝灰指数均显著改善。
[0054]
实施例3
[0055]
在原料梗条中加入水中浸渍后，加热煮沸30min后过滤，再重复煮沸洗提过滤两次后，采用气流干燥的工艺对洗提后的梗条进行干燥，使其含水率控制在40％左右。将干燥后的梗条传送入旋转滚筒内，在不断旋转的情况下并喷洒入梗条质量25％的甘油后，在600mbar下减压平衡扩散80min后取出，再在敞开环境中对梗条进行60℃下加温40min后，再对梗条进行切丝生产，生产出的梗丝即为本发明所述的可提升卷烟灰烬白度的梗丝产品。
[0056]
采用上述方法得到的梗丝造碎率为2.7％左右。采用该梗丝按原配方中的比例与无梗烟丝制成卷烟(2#)，并与原卷烟(1#)进行对比，结果如下：
[0057]
样品编号灰烬白度凝灰指数1#96.26.12#119.25.1
[0058]
从上表中可以看出，对比原卷烟样品，采用处理后梗丝生产的卷烟灰烬白度和凝灰指数均显著改善。
[0059]
实施例4
[0060]
在原料梗条中加入水中浸渍后，加热煮沸25min后过滤，再重复煮沸洗提过滤两次后，采用气流干燥的工艺对洗提后的梗条进行干燥，使其含水率控制在25％左右。将干燥后的梗条传送入旋转滚筒内，在不断旋转的情况下并喷洒入梗条质量25％的甘油后，在500mbar下减压平衡扩散100min后取出，再在敞开环境中对梗条进行60℃下加温50min后，再对梗条进行切丝生产，生产出的梗丝即为本发明所述的可提升卷烟灰烬白度的梗丝产品。
[0061]
采用上述方法得到的梗丝造碎率为2.5％左右。采用该梗丝按原配方中的比例与无梗烟丝制成卷烟(2#)，并与原卷烟(1#)进行对比，结果如下：
[0062]
样品编号灰烬白度凝灰指数1#96.26.12#120.64.6
[0063]
从上表中可以看出，对比原卷烟样品，采用处理后梗丝生产的卷烟灰烬白度和凝灰指数均显著改善。
[0064]
实施例5
[0065]
在原料梗条中加入水中浸渍后，加热煮沸35min后过滤，再重复煮沸洗提过滤两次后，采用气流干燥的工艺对洗提后的梗条进行干燥，使其含水率控制在25％左右。将干燥后的梗条传送入旋转滚筒内，在不断旋转的情况下并喷洒入梗条质量25％的甘油后，在500mbar下减压平衡扩散90min后取出，再在敞开环境中对梗条进行60℃下加温80min后，再对梗条进行切丝生产，生产出的梗丝即为本发明所述的可提升卷烟灰烬白度的梗丝产品。
[0066]
采用上述方法得到的梗丝造碎率为2.3％左右。采用该梗丝按原配方中的比例与无梗烟丝制成卷烟(2#)，并与原卷烟(1#)进行对比，结果如下：
[0067]
样品编号灰烬白度凝灰指数1#96.26.12#118.84.4
[0068]
从上表中可以看出，对比原卷烟样品，采用处理后梗丝生产的卷烟灰烬白度和凝灰指数均显著改善。
[0069]
实施例6
[0070]
在原料梗条中加入水中浸渍后，加热煮沸30min后过滤，再重复煮沸洗提过滤两次后，采用气流干燥的工艺对洗提后的梗条进行干燥，使其含水率控制在25％左右。将干燥后的梗条传送入旋转滚筒内，在不断旋转的情况下并喷洒入梗条质量25％的甘油后，在700mbar下减压平衡扩散80min后取出，再在敞开环境中对梗条进行60℃下加温50min后，再对梗条进行切丝生产，生产出的梗丝即为本发明所述的可提升卷烟灰烬白度的梗丝产品。
[0071]
采用上述方法得到的梗丝造碎率为2.5％左右。采用该梗丝按原配方中的比例与无梗烟丝制成卷烟(2#)，并与原卷烟(1#)进行对比，结果如下：
[0072]
样品编号灰烬白度凝灰指数1#96.26.12#117.64.7
[0073]
从上表中可以看出，对比原卷烟样品，采用处理后梗丝生产的卷烟灰烬白度和凝灰指数均显著改善。