一种烟草薄片及其制备方法与流程

1.本发明属于烟草薄片制备技术领域，尤其涉及一种烟草薄片及其制备方法。


背景技术：

2.烟草薄片作为卷烟配方中不可或缺的构成物质，可以很好的起到降焦减害，改善卷烟综合品质的效果。为保证烟草薄片的可抄造性，需要添加一定比例的外纤，但由此会带来严重的木质气和杂气，为此又需要添加各类香料来进行调和，由此导致烟草薄片中被大量做“加法”，同时也赋予了烟草薄片过多的独有特征。但毕竟烟草薄片与烟叶特性存在显著差异，过多的增加烟草薄片特征将会增加烟叶配方调香的难度，故从另一个角度来看，应当让烟草薄片尽可能回归烟叶本性，大胆做减法，显著降低非烟草物质占比，消除烟草薄片中任何可能对卷烟配方产生影响的因素，研发一款通用于各类卷烟配方的不含外纤的烟草薄片，具有非常重要且现实的意义。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种烟草薄片及其制备方法，用于解决现有技术中的问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过以下技术方案获得的。
5.一种采用烟叶废弃物制备烟草薄片用物料的处理方法，包括如下步骤：
6.1)将预萃取后的烟梗进行解纤，得到烟梗浆；
7.2)将所述烟梗浆与烟片混合并萃取，得到萃取液和固相混合物；
8.3)将所述萃取液进行浓缩，得到浓缩萃取液；将所述固相混合物打浆，抄造，得到烟草用基片。
9.根据本技术的技术方案，步骤1)中，所述预萃取的方法为：烟梗在水中进行萃取，萃取的温度为65℃～100℃。本技术通过预萃取可将烟梗中部分可溶物去掉，避免可溶物给烟叶抽吸带来负面影响。
10.优选地，所述预萃取的温度可以选取自65℃～70℃、70℃～75℃、75℃～80℃、80℃～ 85℃、85℃～90℃、90℃～95℃、95℃～100℃。
11.根据本技术的技术方案，步骤1)中，所述解纤的蒸汽压力为0.25～0.30mpa。本技术中，采用蒸汽解纤可以对烟梗进行软化，有利于解纤后的纤维纵向分布均匀和打浆后纤维形态的规整。
12.根据本技术的技术方案，步骤1)中，所述烟梗浆的固含量为16～20wt％。本技术中，固含量采用烘箱进行检测，具体为100℃烘干2h得到的干重比例。
13.优选地，所述烟梗浆的固含量为16～18wt％。
14.根据本技术的技术方案，步骤1)中，所述烟梗浆按照《gb/t 3332-2004纸浆打浆度的测定(肖伯尔-瑞格勒法)》进行检测，打浆度为9～15
°
sr；所述烟梗浆按照《gb/t 37858-2019 纸浆纤维湿重的测定》进行检测，纤维湿重为7～11g。
15.优选地，所述烟梗浆的打浆度为10～12
°
sr，纤维湿重为9～11g。
16.根据本技术的技术方案，所述烟梗浆还包括后处理。所述后处理为挤干，挤干干度为≥36％。
17.根据本技术的技术方案，步骤2)中，所述烟梗浆的浓度为(1～5)wt％。
18.根据本技术的技术方案，步骤2)中，所述萃取采用逆流萃取法。本技术中采用逆流提取可以提高对烟草中可溶物的提取效率。
19.优选地，所述逆流萃取采用两级逆流混合萃取。萃取时，相对萃取率≥80％本技术中相对萃取率＝浆料中实际萃取出的可溶物质量/浆料中理论可萃取出的可溶物质量*100％。
20.优选地，所述相对萃取率为90～100％。
21.根据本技术的技术方案，步骤2)中，所述萃取时的固液比为1g：(4～8)g。
22.优选地，所述萃取时的固液比为1g：(6～8)g。
23.根据本技术的技术方案，步骤2)中，所述萃取时的温度为50℃～70℃。
24.优选地，所述萃取时的温度为60℃～70℃。
25.根据本技术的技术方案，步骤2)中，所述烟梗浆干重和烟片干重的比值为5：5～7：3。
26.优选地，所述烟梗浆干重和烟片干重的比值为5：6～7：2。
27.根据本技术的技术方案，步骤3)中，所述浓缩时的温度为40℃～60℃。
28.优选地，所述浓缩时的温度可以为40℃～50℃，也可以为45～55℃，也可以为50～60℃。
29.根据本技术的技术方案，步骤3)中，所述涂布液的密度为1180～1215g/m3。
30.优选地，所述烟草用布液的密度为1180～1200g/m3。
31.根据本技术的技术方案，步骤3)中，打浆后所得物料按照《gb/t 3332-2004纸浆打浆度的测定(肖伯尔-瑞格勒法)》进行检测，打浆度为55～65
°
sr；按照《gb/t 37858-2019纸浆纤维湿重的测定》进行检测，纤维湿重为4.0～6.0g。
32.优选地，所述打浆后所得物料的打浆度为60～65
°
sr，纤维湿重为5.0～6.0g。
33.根据本技术的技术方案，步骤3)中，打浆后所得物料的纤维长度为0.35～0.65mm，纤维宽度为40～55μm。本技术中打浆后所得物料的纤维长度和宽度不能太高也不能太低，如果太高，纤维的处理效果不佳，均匀性不好，后续的纤维交织均匀性也不好，对强度的保证较弱；如果过低，纤维的丝状结构被破坏，更加无法形成有效的交织效果。
34.根据本技术的技术方案，步骤3)中，所述打浆时的回流比为50～70％。较佳的，打浆采用双盘磨浆机进行，双盘磨机的功率范围为90～10kw。本技术中采用高回流比打浆方式使得浆料经过多次低强度的反复打浆，获得长度和宽度较为均一的纤维，有利于后期纤维之间相互结合。
35.优选地，所述打浆时的回流比为60～70％。
36.根据本技术的技术方案，步骤3)中，所述打浆后还包括加入填料；所述填料干重与所述打浆后所得物料干重的比值为(3.0～6.0)：100。
37.优选地，所述填料干重与所述打浆后所得物料干重的比值为(4.0～6.0)：100。
38.优选地，所述填料选自碳酸钙、滑石粉、乳酸钙、二氧化钛、碳酸镁和柠檬酸钙中的
一种或多种。
39.根据本技术的技术方案，打浆后还包括净化处理。所述净化处理采用压力筛进行。压力筛为内流式或外流式，筛网为0.4～0.5mm，排渣比例为5％～20％；配套匀浆机可采用现有技术中的锥形磨、双盘磨或柱形磨。
40.根据本技术的技术方案，所述抄造包括脱水和烘干。所述脱水采用网部脱水方法进行。所述烘干采用缸面烘干，优选地，所述缸面烘干采用杨克缸和小缸烘干。较佳的，缸面烘干的温度≤150℃。
41.本发明的目的之二在于提供上述所述的处理方法得到的烟草用基片或浓缩萃取液。
42.本发明的目的之三在于提供一种烟草用涂布液，包括上述所述的浓缩萃取液。
43.根据本技术的技术方案，所述烟草用涂布液还包括里料，所述里料包括烟草提取物、钾盐和甘油中的一种或多种；所述里料干重和浓缩萃取液干重的比值为(0～3):100。
44.优选地，所述烟草提取物选自水溶性和醇溶性的天然提取物中的一种或两种。所述烟草提取物可以使用现有技术中市售的烟草提取物；也可以采用水或醇提取植物后获得。
45.更优选地，以浓缩萃取液的干重为基准计，所述烟草提取物的添加量为≤0.50％。
46.优选地，所述钾盐选自柠檬酸钾、磷酸氢二钾、苯甲酸钾和甘油磷酸钾中的一种或多种。
47.更优选地，以浓缩萃取液的干重为基准计，所述钾盐的添加量为≤2.0％。
48.优选地，所述甘油选自丙二醇和丙三醇中的一种或两种。
49.更优选地，以浓缩萃取液的干重为基准计，所述甘油的添加量为≤0.50％。
50.本发明的目的之四在于提供一种烟草薄片，包括上述所述的烟草基片；和/或，所述烟草薄片经上述所述的烟草用涂布液涂布处理。
51.根据本技术的技术方案，所述烟草薄片由上述所述的烟草基片经上述所述的烟草用涂布液涂布处理得到。
52.优选地，以烟草薄片的干重为基准计，所述烟草薄片中的烟草含量占比≥92％；其余部分为非烟草物质。
53.本技术中，非烟草物质指木浆、阔叶木浆、亚麻浆、草浆、竹浆和棉浆中的一种或多种混合物的纤维。
54.根据本技术的技术方案，所述烟草薄片的制备方法为：将所述的烟草用涂布液涂布于所述的烟草基片上，经烘干、分切，得到所述的烟草薄片。
55.优选地，所述烘干采用红外和烘箱烘干，红外烘干后烟草薄片的干度为≥72％，烘箱烘干后烟草薄片的干度≥88％。本技术采用红外烘干，不仅烘干效率高，而且能使香味成分保留效果好；然后采用烘箱烘干，将香味成分固化。
56.本技术通过对烟梗进行解纤处理，将烟梗初步纵向搓散，为后续提供较为均一和结合力强的纤维；采用高回流比的方式对固相混合物打浆，进一步横向切断和搓散纤维，使得纤维的长度和宽度更加均一；通过解纤处理和打浆处理，实现先搓散后切断，协同提高了纤维间氢键的结合力。将萃取液浓缩后与里料混合得到烟草用涂布液，涂布于烟草用基片上形成的烟草薄片，不需要额外添加外部纤维，即可满足抗张强度的要求。
57.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
58.1)采用本发明的制备方法，获得的烟草薄片中烟草含量≥92％，非烟草物质的含量＜8％，在不需要添加外部纤维的情况下即可满足抗张强度的要求。
59.2)本发明的烟草薄片，lab值、抗张强度跟传统烟草薄片变化不大，但是主要中性致香成分，如新植二烯、茄酮和香叶基丙酮的含量明显提升，而且感官评吸分数提高，危害性指数降低。
60.3)本发明的烟草薄片更接近于天然烟叶本性，具有烟叶的天然香味，对卷烟配方的稳定性和品质方面不会产生干扰。
附图说明
61.图1显示为本发明实施例1制备的烟草薄片与传统烟草薄片的纤维分布状态图。
62.图1中附图标记为：
63.a为传统烟草薄片
64.b为实施例1制备的烟草薄片
65.图2显示为本发明实施例1制备的烟草薄片经手撕后边缘部的实拍图。
66.图3显示为传统烟草薄片经手撕后边缘部的实拍图。
具体实施方式
67.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
68.在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
69.当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
70.本发明中选用的所有材料、试剂和仪器都是本领域熟知的，但不限制本发明的实施，其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本发明以下实施方式的实施。
71.本技术下述的实施例中，解纤时采用高浓磨浆机进行，购买于长沙正大轻科纸业设备有限公司，型号为yc600。
72.本技术下述的实施例中，打浆时采用双盘磨浆机进行，购买于山东晨钟机械股份有限公司，型号dd500。
73.本技术下述的实施例中，内流式压力筛的筛网0.45mm。
74.本技术下述的实施例中，传统烟草薄片从现有市场购买得到。
75.本技术下述的实施例中，传统烟草薄片从现有市场购买得到。
76.本技术下述的实施例中，烟草提取物购买于爱普香料集团股份有限公司。
77.实施例1
78.本实施例，制备不含外加纤维的烟草薄片，包括如下：
79.1)烟梗在65℃的水中进行预萃取，然后采用高浓磨浆机在蒸汽压力为0.25mpa下进行解纤，得到烟梗浆，将得到的烟梗浆进行挤干，挤干干度为36％。其中，烟梗浆的固含量为18wt％，打浆度为12
°
sr，纤维湿重为9g。
80.2)用水稀释上述经挤干后的烟梗浆，并稀释至浓度为3.5wt％，按照烟梗浆干重和烟片干重的比值为70:30混合，接着按照固液比为1g：4g于50℃进行两级逆流萃取，得到萃取液和固相混合物，两级逆流萃取时的相对萃取率为91％。
81.3)将步骤2)得到的萃取液在40℃浓缩，得到密度为1180g/m3的浓缩萃取液；将浓缩萃取液和里料混合得到烟草用涂布液，烟草用涂布液的粘度为16cp，其中，以浓缩萃取液的干重为基准计，烟草提取物的添加量为0.50wt％、柠檬酸钾的添加量为2.0％和丙三醇的添加量为3.0％；
82.步骤2)得到的固相混合物采用双盘磨浆机在回流比为70％下进行循环打浆，双盘磨浆机的打浆功率90kw，打浆浓度为3.50％，直至打浆后所得物料的打浆度为60
°
sr，纤维湿重为4g，打浆后所得物料的纤维长度为0.38mm，纤维宽度为40μm；打浆后加入碳酸钙，碳酸钙的添加量为打浆后所得物料干重的6％；经内流式压力筛净化、网部脱水之后，通过杨克缸和小缸的形式进行抄造，得到烟草用基片。其中，扬克缸的气罩温度150℃，总蒸汽压力 0.25mpa，入口干度为22％。
83.4)将步骤3)得到的烟草用涂布液经涂布机涂布于步骤3)得到的烟草用基片上，涂布辊胎的压为0.2mpa；随后采用红外和烘箱烘干的模式进行烘干，红外烘干后烟草薄片的干度为72％，烘箱烘干后烟草薄片的干度为89％，得到终产品烟草薄片。
84.采用匀度仪测定烟草薄片的纤维分布图，结果见图1。观察经手撕扯后，烟草薄片边缘的平整度，结果见图2。
85.图1为本实施例1制备的烟草薄片与传统烟草薄片的纤维分布状态图。
86.图2为本实施例1制备的烟草薄片经手撕边缘后的实拍图。
87.图3为传统烟草薄片经手撕边缘后的实拍图。
88.从图1可知，a图中有大量的絮团，类似云彩花，证明传统烟草薄片的匀度特性不好；b 图无肉眼可见的絮团，整体均匀性明显改善。其原因为，絮团主要是由于外加纤维导致的，采用本技术制备的烟草薄片不含有外加纤维，所以没有絮团产生。
89.从图2可知，采用本技术方法制备的烟草薄片经手撕后，边缘部光滑整齐，证明其仅仅由纯烟草纤维构成。
90.从图3可知，传统烟草薄片因添加有外加纤维，经手撕后边缘部会出现肉眼可见的毛绒。
91.对实施例1得到的烟草薄片进行测试，测试结果见表1。具体测试所采用的方法或标准如下：
92.定量：参照《gb/t 451.2-2002纸和纸板定量的测定》进行。
93.抗张强度：参照《gb/t 12914-2008纸和纸板抗张强度的测定》进行。
94.涂布率：涂布率＝[(涂布后定量-涂布前定量)/涂布前定量]*100％。
[0095]
总分和木质气：总分和木质气参照《qj/sy
·
jf23感官质量评价方法再造烟叶(造纸法)》进行。
[0096]
l值极差：lab检测参照《cns 10136-2013不透明材料色差表示方法》。
[0097]
极差方法：任取1
㎡
内衬纸，任取5点在正反面分别检测l值，极差＝max l值-min l 值。
[0098]
a值极差：lab检测参照《cns 10136-2013不透明材料色差表示方法》。
[0099]
极差方法：任取1
㎡
内衬纸，任取5点在正反面分别检测a值，极差＝max a值-min a 值。
[0100]
b值极差：lab检测参照《cns 10136-2013不透明材料色差表示方法》。
[0101]
极差方法：任取1
㎡
内衬纸，任取5点在正反面分别检测b值，极差＝max b值-min b 值。
[0102]
茄酮、香叶基丙酮、二氢猕猴桃内酯、新植二烯含量：
[0103]
其中，wx——致香物质含量；
[0104]
ci——内标物浓度；
[0105]
vi——内标物体积；
[0106]
ax——致香物质峰面积；
[0107]
ai——内标物峰面积；
[0108]
m——样品质量；
[0109]
w——样品水分。
[0110]
危害性指数：采用《gb/t 23356-2009卷烟主流烟气中co的检验规程》、《yc/t 253-2008 卷烟主流烟气氰化氢的测定连续流动法》、《yc/t 377-2010卷烟主流烟气中氨的测定离子色谱法》、《yc/t 255-2008卷烟主流烟气中主要酚类物质的测定高效液相色谱法》、《yc/t254-2008卷烟主流烟气中主要羰基化合物的测定高效液相色谱法》、滤片捕集烟气-气相色谱质谱法、滤片捕集烟气-三重串联四级杆气质联用法分别测定烟气中的co、hcn、氨、苯酚、巴豆醛、苯并(a)芘、nnk。
[0111]
卷烟危害性指数：计算公式为h＝xco/14.8+xnnk/4.7+xbap/8.2+x巴豆醛/19.4+x 苯酚/22.1+xnh3/7.8+xhcn/126.7
[0112]
式中：h为卷烟危害性评价指数；
[0113]
xco为卷烟主流烟气中co释放量实测值，单位为mg/支；
[0114]
xnnk为卷烟主流烟气中nnk释放量实测值，单位为ng/支；
[0115]
xbap为卷烟主流烟气中苯并(a)芘释放量实测值，单位为ng/支；
[0116]
x巴豆醛为卷烟主流烟气中巴豆醛释放量实测值，单位为μg/支；
[0117]
x苯酚为卷烟主流烟气中苯酚释放量实测值，单位为μg/支；
[0118]
xnh3为卷烟主流烟气中nh3释放量实测值，单位为μg/支；
[0119]
xhcn为卷烟主流烟气中hcn释放量实测值，单位为μg/支。
[0120]
非烟草物质占比：计算公式为(绝干)＝1-[烟草纤维在浆料中的占比
×
(1-涂布率)+浓缩液在涂布液中的占比
×
涂布率]
[0121]
表1
[0122][0123]
从表1可知，感官评吸中，木质气从5.56升高至5.75，表明烟草纤维增加，抽吸舒适度提升；危害性指数从8.4降至7.7，表明本技术的烟草薄片在燃烧过程中更充分，产生的有害性气体更少；主要中性致香成分中四类物质，如新植二烯、茄酮和香叶基丙酮的含量均增加，表明本技术的烟草薄片的香味成分更多，抽吸感受更好；烟草含量提高，非烟草物质占比降低，表明本技术的烟草薄片更接近于天然烟草物质构成，不含有外加纤维。
[0124]
实施例2
[0125]
本实施例，制备不含外加纤维的烟草薄片，包括如下：
[0126]
1)烟梗在65℃的水中进行预萃取，然后采用高浓磨浆机在蒸汽压力为0.25mpa下进行解纤，得到烟梗浆，将得到的烟梗浆进行挤干，挤干干度为36％。其中，烟梗浆的固含量为 20wt％，打浆度为15
°
sr，纤维湿重为7g。
[0127]
2)用水稀释上述经挤干后的烟梗浆，并稀释至浓度为3.5wt％，按照烟梗浆干重和烟片干重的比值为70:30进行混合，接着按照固液比为1g:8g于50℃进行两级逆流萃取，得到萃取液和固相混合物，两级逆流萃取时的相对萃取率为90％。
[0128]
3)将步骤2)得到的萃取液在60℃浓缩，得到密度为1215g/m3的浓缩萃取液；将浓缩萃取液和里料混合得到烟草用涂布液，烟草用涂布液的粘度为17cp，以浓缩萃取液的干重为基准计，烟草提取物的添加量为0.40wt％、柠檬酸钾的添加量为1.7％和丙三醇的添加量为5.0％；
[0129]
步骤2)得到的固相混合物采用双盘磨浆机在回流比为70％下进行循环打浆，双盘磨浆机的打浆功率110kw，打浆浓度为3.50％，直至打浆后所得物料的打浆度为55
°
sr，纤维湿重为4.5g，打浆后所得物料的纤维长度为0.45mm，纤维宽度为53μm；打浆后加入碳酸钙，碳酸钙的添加量为打浆后所得物料干重的3％；经内流式压力筛净化、网部脱水之后，通过杨克缸和小缸的形式进行抄造，得到烟草用基片。其中，扬克缸的气罩温度200℃，总蒸汽压力 0.45mpa，入口干度为26％。
[0130]
4)将步骤3)得到的烟草用涂布液经涂布机涂布于步骤3)得到的烟草用基片上，涂布辊胎的压为0.2mpa；随后采用红外和烘箱烘干的模式进行烘干，红外烘干后烟草薄片的干度为71％，烘箱烘干后烟草薄片的干度为90％，得到终产品烟草薄片。
[0131]
对实施例2得到的烟草薄片进行测试，测试结果见表2。
[0132]
表2
[0133][0134][0135]
从表2可知，感官评吸中，木质气减少，表明抽吸舒适度提升；危害性指数从8.4降至 7.6，表明产品在燃烧过程中更充分，产生的有害性气体更少；主要中性致香成分中四类物质的含量增加，表明产品中香味成分更多，抽吸感受更好；烟草含量提高，非烟草物质占比降低，表明本技术的烟草薄片更接近于天然烟草物质构成，同时在不含有外加纤维时依然能具有较好的抗张强度。
[0136]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。