烟用甘蔗精制纤维素的制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于卷烟生产技术领域，更具体地，涉及烟用甘蔗精制纤维素的制备方法 及应用。
【背景技术】
[0002] 我国是烟草大国，卷烟的年产量和消耗量稳居世界第一，卷烟生产原料的需求非 常巨大。再造烟叶是利用烟梗、碎烟叶及低次烟叶等卷烟下脚料或烟草废料配方组合后进 行重组再造工艺处理加工制造得到的一种卷烟原料。造纸法是制备再造烟叶的重要方法之 一，在烟梗、碎烟叶及低次烟叶中添加适宜的纤维制备高品质的再造烟叶称为本领域研宄 的重点。
[0003] 甘蔗是我国重要的糖料作物，本领域针对榨取蔗糖后的甘蔗渣在应用于制备再造 烟叶方面已有相关的研宄，具体是参照烟梗、烟末等废弃料的处理方法，将甘蔗渣经浸提后 制浆得到甘蔗浆料与烟梗、烟末等浆料按照绝干重量比5:95~30:70的比例进行混合抄片 得到再造烟叶。
[0004] 但是，甘蔗渣属于皮、髓质混合，结构复杂，甘蔗纤维中所含的各种成分对再造烟 叶的品质具有不同程度的影响。目前没有关于精制甘蔗纤维素在制备再造烟叶方面的研宄 报道。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是克服现有烟草生产技术领域对甘蔗纤维利用技术的 不足，提供一种烟用甘蔗精制纤维素的制备方法。采用本发明方法可以成功制备得到a_纤 维素含量在92%以上的精制纤维素。
[0006] 本发明另一要解决的技术问题是提供所述精制纤维素在制备再造烟叶方面的应 用，为优选再造烟叶用非烟草纤维提供技术支持。
[0007] 本发明的目的通过如下技术方案予以实现：
[0008] 提供一种烟用甘蔗精制纤维素的制备方法，以甘蔗渣为原料，将甘蔗渣磨碎后进 行预水解、烧碱法蒸煮和ODEp三段漂白，然后通过碱精制处理，制取得到纯度在90 %以上 的纤维素。
[0009] 优选地，所述烟用甘蔗精制纤维素的制备方法包括以下步骤：
[0010] Si.选择甘蔗渣原料，风干除杂，磨碎成粉末；
[0011] S2.预水解：将Sl步骤所得蔗渣的粉末平衡水分，加入水和酸液，密封条件下进行 水解反应，水解反应结束后，将蔗渣和液体一并挤出并收集废液得预水解样，将预水解样洗 绦干净；
[0012] S3.将烧碱加入S2步骤处理过的预水解液中进行蒸煮；
[0013] S4.将经S3步骤处理过的预水解液经DtlEpD1三段漂白处理，所述DOEpDl三段漂 白处理的工艺条件为：
[0014] DciiClO2LOK 浆浓 10%，温度 60°C，时间 60min ;
[0015] Ep :NaOH I. 5%，H2O2O. 5%，浆浓 10%，温度 65°C，时间 90min ;
[0016] D1:C10 20 . 4%，浆浓 10%，温度 70°C，时间 90min。
[0017] S5.碱精制处理得到精制纤维素。
[0018] S3所述的蒸煮是在S2步骤处理过的预水解样中加入蒸汽和适量的烧碱液，密封 条件下进行蒸煮反应，蒸煮反应结束后，将纸浆和液体分离，并将纸浆洗涤干净。
[0019] 优选地，Sl所述甘蔗渣采用新台糖R0C16品种的甘蔗的渣。
[0020] 进一步优选地，所述甘蔗渣采用广西地区出产新台糖R0C16品种的甘蔗的渣。
[0021] 优选地，Sl所述粉末为40~60目。
[0022] 优选地，S2所述水解反应的条件为：升温时间为60~70min，水解反应温度为 155~160°C，保温时间为60min，液比为1 :6,酸液的质量百分比浓度为0. 50~1.00%。
[0023] 进一步优选地，S2所述水解反应的条件为：升温时间为60~70min，水解反应温度 为155°C，保温时间为60min，液比为1 :6,酸液的质量百分比浓度为0. 50%。
[0024] 优选地，所述酸液为硫酸溶液。
[0025] 优选地，S5所述碱的加入量为相对于预水解样质量的13~19%，更为优选地，所 述喊的加入量为17~19%。
[0026] 本发明同时提供所述精制纤维素的应用，具体是将所得精制纤维素按不同比例添 加到烟梗浆和烟末浆中，制备再造烟叶纸基。
[0027] 所述烟梗浆和烟末浆的处理参照现有技术制备，按照本发明方法精制得到的纤维 素：烟梗浆：烟末浆的质量比为10~40% :40~10% :50~60%的比例进行配比和抄造， 得到再造烟叶纸基。
[0028] 进一步优选地，按照本发明方法精制得到的纤维素：烟梗浆：烟末浆的质量比为 20% :20% :60%的比例进行配比和抄造，得到再造烟叶纸基。
[0029] 本发明还提供一种再造烟叶，以上述再造烟叶纸基涂布涂布液烘干即得，所述涂 布液为烟末浸提液的浓缩液。
[0030] 本发明的有益效果是：
[0031] 本发明以新台糖R0C16为原料，通过提供针对性的处理工艺，充分发挥出其综纤 维素、聚戊糖含量高、各种抽出物含量较低的优点，为分离制取精制纤维素提供一种优选的 原料。
[0032] 本发明提供了科学的整体工艺，采用"酸性预水解+碱性蒸煮+三段漂白"，制备分 离得到a_纤维素含量在90%以上的精制甘蔗纤维素。所得精制甘蔗纤维素在再造烟叶的 制备方面获得很好很好的应用效果，应用所述纤维素的再造烟叶的整体质感和口腔舒适度 都有明显优势。
【附图说明】
[0033] 图1酸用量对水解PH值和得率的影响。
[0034] 图2预水解得率与聚戊糖脱除率间的关系。
[0035] 图3碱用量对纸浆物理性能的影响。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。除非特别说明，本发明采用的试 剂和原料为本领域常规市购的试剂和原料。除非特别说明，本发明实施例中涉及的百分数 为质量百分数。
[0037] 实施例1原料选择
[0038] 本发明通过以不同地区产甘蔗纤维原料的物理化学特性分析实验进行原料选择。 为免赘述，本实施例仅以云南产云蔗03品种的甘蔗渣、广东产粵糖00品种的甘蔗渣和广西 产新台糖R0C16品种的甘蔗渣为原料进行说明。
[0039] I. 1实验仪器
[0040] 植物粉碎机，精密电子天平，马弗炉，水浴锅，鼓风干燥箱，循环水真空泵，快速水 分测定仪，电热板，DR5000分光光度计，索氏抽提器及其它常规分析用玻璃器皿。
[0041] 1.2原料及处理
[0042] 蔗渣原料分别由云南某糖厂、广东某糖厂和广西某糖厂提供，原料干度约50% ; SWBQ0010特种纤维原料由广东中烟提供。随机取具有代表性的蔗渣原料，风干后用8目筛 筛除碎片和尘土，然后采用四分法取大约200克甘蔗纤维，然后用植物粉碎机磨碎成粉末， 过筛之后，收集40~60目粉末，贮存在密封塑料袋中平衡水分，供后续测定分析蔗渣化学 成分时使用。
[0043] 1. 3实验结果
[0044] 所述品种的甘蔗纤维和SWBQ0010特种纤维的化学组分分析结果列于下表1中。
[0045] 从表1可以看出，云南产甘蔗纤维的灰分含量为1. 24%，广西产甘蔗纤维的灰分 含量为0.75%，在三个主要产区甘蔗纤维中，云南产甘蔗纤维的灰分含量最高。由于灰分主 要成分为钙、钾、钠、镁、锰和磷、二氧化硅等无机物，这些元素均是植物生长营养所需，钾离 子含量较高对烟草制品是相对有益的，烟叶中钾含量的增加可增强烟叶的持火力，促进卷 烟烟支燃烧，进而降低卷烟焦油含量，提高卷烟的安全性。在YC/T 16. 3-2003《再造烟叶第 3部分：造纸法》中，也把钾含量作为其特性指标之一，因此灰分对甘蔗纤维在再造烟叶中的 应用不构成负面影响。但是，灰分含量太高尤其是金属离子含量高的样品，燃烧后灰烬的颜 色发暗；另外，灰分高会引起纤维分离精制过程管道结垢、且对废液回收造成困难。因此，从 灰分来看，云南产甘蔗纤维相对广西、广东产甘蔗纤维较差。
[0046] 表1云南地区代表性甘蔗纤维原料的化学组分
[0047]
【主权项】
1. 一种烟用甘蔗精制纤维素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
51. 选择甘蔗渣原料，风干除杂，磨碎成粉末；
52. 预水解：将Sl步骤所得蔗渣的粉末平衡水分，加入水和酸液，密封条件下进行水解 反应，水解反应结束后，将蔗渣和液体一并挤出并收集废液得预水解样，将预水解样洗涤干 净；
53. 将烧碱加入预水解液中进行蒸煮；
54. 将经S3步骤处理过的预水解液经DtlEpD1三段漂白处理，所述DtlEpD 1三段漂白处理 的工艺条件为： Dci=ClO 2 L 0%，浆浓 10%，温度 60°C，时间 60min ; Ep :NaOH L 5%，H2O2 0? 5%，浆浓 10%，温度 65°C，时间 90min ; D1:C10 2 0? 4%，浆浓 10%，温度 70°C，时间 90min ;
55. 碱精制处理得到精制纤维素。
2. 根据权利要求1所述烟用甘蔗精制纤维素的制备方法，其特征在于，所述甘蔗渣采 用广西地区的新台糖R0C16品种的甘蔗的渣。
3. 根据权利要求1所述烟用甘蔗精制纤维素的制备方法，其特征在于，S2所述水解反 应的条件为：升温时间为60~70min，水解反应温度为155~160°C，保温时间为60min，液 比为1 :6,酸液的质量百分比浓度为0. 50~1. 00%。
4. 根据权利要求3所述烟用甘蔗精制纤维素的制备方法，其特征在于，所述水解反应 温度为155°C，酸液的质量百分比浓度为0. 50%。
5. 根据权利要求3或4所述烟用甘蔗精制纤维素的制备方法，其特征在于，所述酸液为 硫酸溶液。
6. 根据权利要求1所述烟用甘蔗精制纤维素的制备方法，其特征在于，S3步骤所述烧 碱的加入量为相对于预水解样质量的13~19%。
7. 根据权利要求6所述烟用甘蔗精制纤维素的制备方法，其特征在于，S3步骤所述烧 碱的加入量为17~19%。
8. 权利要求1至7任一项制备方法制备得到的精制纤维素的应用，其特征在于是将所 得精制纤维素按不同比例添加到烟梗浆和烟末浆中，制备再造烟叶纸基。
9. 根据权利要求8所述的应用，其特征在于，按照本发明方法精制得到的纤维素：烟梗 浆：烟末浆的质量比为10~40% :40~10% :50~60%的比例进行配比和抄造，得到再造烟 叶纸基，优选按照本发明方法精制得到的纤维素：烟梗浆：烟末浆的质量比为20% :20% :60% 的比例进行配比和抄造，得到再造烟叶纸基。
【专利摘要】本发明公开了一种烟用甘蔗精制纤维素的制备方法及应用，以甘蔗渣为原料，将甘蔗渣磨碎后进行预水解、烧碱法蒸煮和漂白处理，然后通过碱精制处理，制取得到纤维素。所述纤维素添加于烟梗浆和烟末浆一起抄造得到品质优良的再造烟叶纸基。本发明提供了科学的整体工艺，采用“酸性预水解+碱性蒸煮+三段漂白”，制备分离得到a-纤维素含量在90%以上的精制甘蔗纤维素。所得精制甘蔗纤维素在再造烟叶的制备方面获得很好的应用效果，应用所述纤维素的再造烟叶的整体质感和口腔舒适度都有明显优势。
【IPC分类】D21C9-14, D21C1-04, D21C3-02, D21C9-16
【公开号】CN104746374
【申请号】CN201510129190
【发明人】曾健, 徐峻, 赵瑞峰, 李军, 饶国华, 刘熙
【申请人】广东中烟工业有限责任公司, 华南理工大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月23日