专利名称：利用烟料废弃物用造纸法制备烟草薄片的方法
技术领域：
本发明涉及烟草工业中烟草薄片的生产，具体涉及利用烟料废弃物用造纸法制备烟草薄片的方法。
背景技术：
烟草薄片又称再造烟叶，是利用卷烟过程中产生的废弃物(包括烟梗、烟末和碎烟叶)为原料，经过不同的加工方法处理，制备成接近于烟叶的薄片，这些薄片可再用于卷烟的生产。利用烟料废弃物生产烟草薄片，一方面可以最大限度地利用烟草原料，减少烟草行业的原料消耗，从而降低成本；另一方面可以通过人为改变薄片的物理结构和化学组成，从而改善和提高烟草产品的质量。因此，发展烟草薄片对于烟草工业具有现实意义。烟草薄片的生产技术主要有辊压法、稠浆法和造纸法。造纸法生产的烟草薄片因具有密度小、填充值高、柔韧性和耐加工性好、成丝率高、燃烧性能好、焦油释放量低，以及产品的可塑性强等优点，成为烟草原料废弃物综合利用的重要途径。在造纸法烟草薄片的生产过程中，一般是先将烟梗、碎烟叶和烟末等烟料废弃物用水或溶剂浸泡，将物料中的可溶物和不溶物萃取分离，不溶物进行打浆，在造纸机上抄造制得基片，而可溶物经过浓缩加料制得涂料，采用涂布的方式涂在基片之上，基片经过干燥、分切制成烟草薄片。对于烟梗、烟叶和烟末等烟料废弃物萃取后得到的不溶物的打浆处理，是造纸法烟草薄片生产过程中的一个重要技术环节。目前，一般是对不溶物采取低浓度打浆处理(打浆时物料浓度<5%)，或高浓磨浆(磨浆时物料浓度>15%)，处理后物料的打浆度一般在30° SR 50° SR之间，再输送到造纸机抄造成为基片。因为烟料废弃物纤维短小， 杂细胞含量高，低浓度打浆造成了纤维和杂细胞的严重切断和破坏，处理后物料中细小纤维含量高，物料流失大，造成得率较低，薄片强度较差，填充值低，且打浆过程能耗高。而如果采取高浓磨浆，使浆料满足造纸机所需的打浆度，又存在设备投资大，能耗高等缺点。另一方面，将细小的烟末与烟梗、烟叶混合在一起浸泡、萃取、打浆，则带来了物料浓缩困难和烟末流失严重等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有制备工艺的缺点，提供一种利用烟料废弃物用造纸法制备烟草薄片的方法，该方法能耗低、得率高，能改善烟草薄片物理性能。本发明的目的通过以下技术方案实现
(1)将洗涤后的烟梗、碎烟叶混合，在20°c 35°C的水中浸泡1小时 3小时，萃取， 经固液分离，得到烟梗、碎烟叶的固相混合物和萃取液；将烟末在40°C 80°C的水中浸泡1 小时 3小时，萃取，经固液分离，得到固相烟末和萃取液；
(2)调节上述固相混合物的质量浓度至15% 30%，然后进行高浓疏解，得到疏解后物
料；
(3)调节疏解后物料的质量浓度至6% 12%，进行中浓打浆，得到打浆后浆料；(4)将步骤(1)所述固相烟末与打浆后浆料混合，再稀释至质量浓度为0.3% 1. 0%， 然后进行筛选，得到良浆和浆渣；良浆采用造纸法抄造成为基片；
(5)合并步骤(1)固液分离所得到的两种萃取液，浓缩得涂料液；涂料液涂布于所述基片之上，再经干燥、分切即得到烟草薄片。为进一步实现本发明目的，调节步骤(2)所述固相混合物至质量浓度为20% 25%。所述疏解后物料的打浆度为10° SR 15° SR。进一步的，调节所述疏解后物料的质量浓度至8% 10%。所述打浆后浆料的打浆度为20°SR 30°SR，打浆时控制磨区压力为0. 3MPa 0. 6MPa,并在打浆过程中保持恒定。所述磨区压力通过液压系统调节，再通过压力传感器感应传递。进一步的，步骤(4)所述浆渣与步骤(1)的固相混合物混合后，依次进行步骤(2) 高浓疏解和步骤(3)中浓打浆。所述步骤(4)筛选采用压力筛，压力筛具体为孔筛或缝筛，孔筛的筛孔直径为1 mm 1. 5mm，缝筛的筛缝宽为0. 3mm 0. 5_。本发明所制备的烟草薄片其物理性能为定量60g/m2 90g/m2，厚度0. 2mm，抗张指数 6N · m/g ION · m/g，填充值为 4cm3/g 8cm3/g。与现有技术比较，本发明具有如下优点
(1)本发明采用高浓疏解和中浓打浆对物料进行处理，均以物料纤维之间的摩擦作用为主，在处理过程中对纤维的作用以细纤维化(包括内部细纤维化和外部细纤维化)作用为主。和传统的低浓度打浆比较，有效减少了纤维所受的切断作用，增强了细纤维化作用，保留了纤维长度，有利于改善烟草薄片的物理性能。另一方面，因为高浓疏解的作用是将已经吸水润胀的烟梗、烟叶分解成为纤维束等分散的物料，所消耗的能量较低，而中浓打浆具有显著的节能效果，因此，本发明的方法有效降低了物料制备过程的能耗；
(2)本发明采用高浓疏解和中浓打浆，有效保留了纤维长度，减少了处理后浆料中细小组分的含量；另一方面，细小的烟末经热水浸泡、萃取后，不经打浆处理，而是与烟梗、烟叶经萃取、高浓疏解和中浓打浆处理后的浆料混合，稀释，经造纸机抄造成为基片，从而避免了烟末在打浆过程中变得更加细小而加大流失率。因此提高了烟草薄片制备过程的得率， 改善了烟末和填料在网上的留着率，同时改善了烟草薄片的疏松度；
(3)本发明由于采用了烟末不打浆，烟梗、烟叶进行高浓疏解和中浓打浆相结合的制备方法，与传统的低浓打浆比较，可节省制备过程能耗15%以上，与高浓磨浆比较，可节省能耗20%以上，同时薄片的物理性能可提高10%以上；
(4)本发明将浆料稀释至所需浓度后，进行筛选，再用造纸法抄造成为基片，使浆料和烟末中含有的部分较粗大的物料通过压力筛从浆料中分离出来进行再处理，保证输送到造纸机的浆料的均勻性，保证了烟草薄片质量的稳定性；
(5)本发明的中浓磨浆机在中浓打浆过程中磨片之间形成的磨区的压力调节在 0. 3MPa 0. 6MPa之间，并在打浆过程中保持恒定，使浆料在恒定的打浆压力下进行打浆处理，一方面可以调节打浆压力，使打浆处理后的浆料满足造纸机抄造和产品质量的要求，同时保证浆料在磨区中受到均勻的打浆处理，改善烟草薄片物理性能的稳定性。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。实施例1
(1)将洗涤后的500Kg烟梗、300Kg碎烟叶混合，在4000Kg温度为20°C的水中浸泡3小时，萃取，经固液分离，得到固相混合物和萃取液；将200Kg烟末在600Kg温度为80°C的水中浸泡1小时，萃取，经固液分离，得到固相烟末和萃取液；
(2)将固相混合物调节至15%的浓度，输送至高浓磨浆机进行疏解，疏解后物料打浆度为 IO0SR ；
(3)将疏解后物料的质量浓度调节至12%，输送到中浓磨浆机进行打浆处理，打浆过程中，将磨片之间形成的磨区的压力调节为0. 3MPa。经中浓打浆处理后的浆料其打浆度为 20° SR，成为可供造纸机抄造烟草薄片的浆料；
(4)将萃取后得到的固相烟末与中浓打浆处理后的浆料混合均勻，稀释使浆料浓度为 0. 3%，输送到筛孔直径为1. 2mm的孔筛进行筛选，所得到的良浆再输送到造纸机抄造成为基片；
(5)将步骤(1)的两种萃取液进行混合并浓缩，作为涂料液，经过涂布机涂于基片之上， 基片经过干燥、分切成为烟草薄片产品。经以上制备方法制成的烟草薄片其定量为70g/m2，抗张强度为6. 3N.m/g，填充值为 7. 27cm3/go经孔筛筛选后的浆渣与步骤(1)得到的固相混合物混合后，再依次进行后续的疏解和磨浆、筛选、抄片、涂布、干燥分切等操作。实施例2
(1)将洗涤后的400Kg烟梗、300Kg碎烟叶混合，在4900Kg温度为35°C的水中浸泡1小时，萃取，经固液分离，得到固相混合物和萃取液；将300Kg烟末在600Kg温度为40°C的水中浸泡3小时，萃取，经固液分离，得到固相烟末和萃取液；
(2)将固相混合物调节至30%的浓度，输送至高浓磨浆机进行疏解，疏解后物料的打浆度为15° SR;
(3)将高浓疏解后的物料调节至6%的浓度，输送到中浓磨浆机进行打浆处理，打浆过程中，将磨片之间形成的磨区的压力调节为0. 6MPa。经中浓打浆处理后的浆料其打浆度为 30° SR，成为可供造纸机抄造烟草薄片的浆料；
(4)将萃取后得到的固相烟末与中浓打浆处理后的浆料混合均勻，稀释使浆料浓度为 0. 7%，输送到筛缝宽度为0. 32mm的缝筛进行筛选，筛选的良浆再输送到造纸机抄造成为基片；
(5)将步骤(1)所述的两种萃取液混合并浓缩，作为涂料液，经过涂布机涂于基片之上， 基片经过干燥、分切成为烟草薄片产品。经以上制备方法制成的烟草薄片其定量为78g/m2，抗张强度为9. 7N.m/g，填充值为 4. 75cm3/go经孔筛筛选后的浆渣与步骤(1)得到的固相混合物混合后，再依次进行后续的疏解和磨浆、筛选、抄片、涂布、干燥分切等操作。实施例3(1)将洗涤后的400Kg烟梗、200Kg碎烟叶混合，在3000Kg温度为30°C的水中浸泡2小时，萃取，经固液分离，得到固相混合物和萃取液；将400Kg烟末在2000Kg温度为60°C的水中浸泡2小时，萃取，经固液分离，得到固相烟末和萃取液；
(2)将萃取后得到的固相混合物调节至23%的浓度，输送至高浓磨浆机进行疏解，疏解后物料打浆度为12° SR;
(3)将高浓疏解后的物料调节至9%的浓度，输送到中浓磨浆机进行打浆处理，打浆过程中，将磨片之间形成的磨区的压力调节为0. 4MPa。经中浓打浆处理后的浆料其打浆度为 26° SR，成为可供造纸机抄造烟草薄片的浆料；
(4)将萃取后得到的固相烟末与中浓打浆处理后的浆料混合均勻，稀释使浆料浓度为 1. 0%，输送到筛缝宽度为0. 32mm的缝筛进行筛选，筛选得到的良浆再输送到造纸机抄造成为基片；
(5)将步骤(1)所述两种萃取液混合后浓缩制得涂料液，经过涂布机涂于基片之上，基片经过干燥、分切成为烟草薄片产品。经以上制备方法制成的烟草薄片其定量为83g/m2，抗张强度为7.4N.m/g，填充值为 6. 2 IcmVgο经孔筛筛选后的浆渣与步骤(1)得到的固相混合物混合后，再依次进行后续的疏解和磨浆、筛选、抄片、涂布、干燥分切等操作。
权利要求
1.利用烟料废弃物用造纸法制备烟草薄片的方法，其特征在于步骤如下(1)将洗涤后的烟梗、碎烟叶混合，在20°c 35°C的水中浸泡1小时 3小时，萃取， 经固液分离，得到烟梗、碎烟叶的固相混合物和萃取液；将烟末在40°C 80°C的水中浸泡1 小时 3小时，萃取，经固液分离，得到固相烟末和萃取液；(2)调节上述固相混合物的质量浓度至15% 30%，然后进行高浓疏解，得到疏解后物料；(3)调节疏解后物料的质量浓度至6% 12%，进行中浓打浆，得到打浆后浆料；(4)将步骤(1)所述固相烟末与打浆后浆料混合，再稀释至质量浓度为0.3% 1. 0%， 然后进行筛选，得到良浆和浆渣；良浆采用造纸法抄造成为基片；(5)合并步骤(1)固液分离所得到的两种萃取液，浓缩得涂料液；涂料液涂布于所述基片之上，再经干燥、分切即得到烟草薄片。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于调节步骤(2)所述固相混合物至质量浓度为 20% 25%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述疏解后物料的打浆度为10°SR 15°SR0
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于调节所述疏解后物料的质量浓度至8% 10%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述打浆后浆料的打浆度为20°SR 30°SR0
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于步骤(3)所述打浆的磨区压力为0.3MPa 0. 6MPa,并在打浆过程中保持恒定。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述磨区压力通过液压系统调节，再通过压力传感器感应传递。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述浆渣与步骤(1)固相混合物混合后，依次进行步骤(2)高浓疏解和步骤(3)中浓打浆。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(4)筛选采用压力筛。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述压力筛为孔筛或缝筛，孔筛的筛孔直径为Imm 1. 5mm，缝筛的筛缝宽为0. 3mm 0. 5mm。
全文摘要
本发明提供一种利用烟料废弃物用造纸法制备烟草薄片的方法，步骤如下将洗涤后的烟梗、碎烟叶混合物和烟末分别在水中浸泡后，萃取，经固液分离，分别得到固体烟梗、烟叶混合物和固体烟末，以及两种萃取液，合并两种萃取液；将萃取后得到的烟梗、烟叶混合物调节至物料浓度为15～30%，然后进行疏解；将疏解后物料调节至6～12%的浓度，进行打浆处理；将固体烟末与打浆后的浆料混合后稀释至所需浓度，经筛选后，再采用造纸法抄造成基片；将合并的萃取液浓缩后作为涂料液涂布于基片上，基片经过干燥、分切成为烟草薄片产品。本发明提供的制备方法有效减少了制备过程对物料组织结构的破坏，改善了烟草薄片的物理性能，得率高，能耗低。
文档编号A24B3/14GK102318895SQ20111026366
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月7日 优先权日2011年9月7日
发明者吕永华, 李友明, 陈伟明, 雷利荣 申请人:中国烟草总公司广东省公司, 华南理工大学, 广东省金叶烟草薄片技术开发有限公司