清洁低耗高填充值再造烟叶的生产方法
【专利摘要】本发明提供一种清洁低耗高填充值再造烟叶的生产方法，以烟制品生产过程中产生的烟梗、碎烟片、烟末为主要原料，将烟梗浸泡提取后，对提取液进行改性处理，一部分改性提取液与粉状烟末、碎烟混合制成烟末浆，另一部分则与残余烟梗混合打浆成烟梗纤维浆，将两种高浓度浆料上浆挤压抽滤后，得含有梗纤维的烟草薄片，既不外排任何液体，实现“零排放”，又使烟草物质完全留存于其中，同时不添加任何胶粘剂，使烟草薄片完整地保持原有的香味、烟味，并充分利用烟梗中的纤维，提高基片的填充值≥6.0cm3/g，最终提高烟草薄片的物理性能及品质。
【专利说明】清洁低耗高填充值再造烟叶的生产方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种再造烟叶的生产方法，尤其是一种利用烟草废弃物生产烟草薄片的方法，属于烟叶加工【技术领域】。
【背景技术】
[0003]在诸如陈化、参配、叶梗分离、切丝、干燥、冷却、筛分、成型和包装等烟制品的生产和加工过程中，不可避免地会产生下列烟草副产品:烟末、烟梗和细小烟草颗粒等等。针对这类副产品，现有技术大多采用添加粘接剂混合成形或按造纸工艺打浆、操造成形，再生产出烟草薄片，这样的工艺不仅可以最大限度利用烟叶原料，节约卷烟成本，而且还能满足配方需要，降低卷烟焦油释放量，减少香烟对人体造成的危害。目前已有的再造烟叶生产方法主要有:辊压法、稠桨法、造纸法、奥地利PMB法。辊压法的基本方法是:将烟草物质干燥、粉碎后与粘接剂等混合，加入少量水混合搅拌后形成团粒状，然后采用多辊连续挤压的方式形成薄片。稠浆法的基本方法是:将干燥、粉碎后的烟草物质与粘接剂等混合后加入较多量的水形成稠浆，然后铺展在一条环形不锈钢钢带上，干燥铲剥后形成薄片。用辊压法、稠浆法生产出的烟草薄片都是将烟梗和烟末干燥、粉碎后加入粘接剂和其它配料，通过粘接剂的作用将烟草物质粘合到一起。这两种烟草薄片会因纤维少需要添加粘接剂等，而带来基片密实且较脆等物理性能低下、填充值较低等问题，在与卷烟参兑时难以混合均匀，造碎率高，对卷烟品质产生较大影响；同时由于使用胶粘剂，在燃吸卷烟时，不可避免地会产生胶粘剂的热解产物，致使卷烟的香气及口感受到影响，主要表现为:杂气重、刺激偏大、口感有残留。为了克服这些缺点，人们又研制出改良辊压法，即在烟草粉碎物中加入一定量的烟梗纤维来替代部分胶状物，但由于替代不彻底，仍然要使用胶粘剂，且在成片过程中受多对压辊的连续挤压作用，使成品薄片的填充值仍然偏低。
[0004]造纸法的基本方法是:将烟草物质用水进行浸泡、提取，然后进行固液分离，分离出的不溶物采用造纸技术中的制浆和操造工艺形成纤维基片，分离出的水溶物经过过滤、浓缩，再涂覆到纤维基片上，最终形成造纸法烟草薄片。造纸法烟草薄片的优点是:其物理性能、填充性能优于辊压法与稠浆法烟草薄片，可有效减低焦油含量。但造纸法烟草薄片存在下列严重缺陷:1)由于借鉴采用造纸工艺方法，在生产的各环节特别是打浆及操造环节，造纸技术讲究的是密实性、平整性，而烟草薄片强调松厚度，存在一定的矛盾，因而，工艺越接近造纸法，生产出的薄片松厚度越差；2)采用造纸法打浆和操造时，其抄造上浆浓度只能达到0.8?1.2%，这样低的上浆浓度，在上浆时不仅要排出大量的含有各种物质的污水，给环保带来巨大压力，而且能耗极高，每生产一吨薄片需耗水45?75吨、耗电2500?3000kW、耗汽10?12吨，不利于节能、减排、降耗；3)工艺复杂，设备配置繁多，投资大、占地大,生产成本、维修成本高。
[0005]目前国内有较多造纸法生产烟草薄片的专利申请，如中国发明专利《一种改良型造纸法生产烟草薄片的方法》(申请号200710034467.8)公开了一种改良型造纸法烟草薄片工艺，它是将磨成120?800目的超细烟末与烟梗提取浓缩后的梗膏混合制成涂布液，再回填到采用造纸法生产的基片上。该方法不足在于:(1)抄造时的上桨浓度仍低于1%，故水耗和排污在所难免；(2)梗提取液需要浓缩，必然带来能耗高、设备投资大等问题；(3)浓缩液仍然采用涂布回填方式，因此受目前全行业涂布率不高限制，回填困难。中国发明专利《一种利用烟厂废料生产烟草薄片的方法》(CN1274548A)、中国发明专利《全价利用废弃及低次等烟草原料生产烟草薄片的方法》(CN1324586A)、中国发明专利《一种造纸法烟草薄片制备工艺》(申请号200410040665.1)、中国发明专利《一种基于造纸法的烟草薄片制备方法和应用》(申请号200910041958.4)、中国发明专利《造纸法生产烟草薄片的方法》(申请号200510032199.7)、中国发明专利《一种造纸法烟草薄片制备方法及其制成品》(申请号201210595134.3)、中国发明专利《一种烟梗制烟草薄片纸基的制备方法》(申请号201210061378.3)、中国发明专利《一种双网法生产造纸法烟草薄片的方法》(申请号200710034468.2)等，由于全都采用造纸法基本工艺，只在个别细节参数上有所不同，因此，无法从根本上解决水耗高、排污严重、投资大、能耗高等共性难题。
[0006]奥地利PMB法的基本方法是:将烟梗、烟末等与水混合后打浆，同时，将一定量的木浆板与水混合后打浆，然后将两种浆料混合均匀后送到双网成形机成形，再经烘干制成烟草薄片。该PMB法的优点是:所得烟草薄片填充值高，比普通造纸法烟草薄片填充值提高了 20%;工艺用水全部在生产线内循环使用，不存在排污问题，既省水又节约烘干设备投资及能耗。但仍存在下列不足:由于没有提取工艺及对提取液的改性过程，其“可塑性”达不到造纸法的要求；由于没对烟梗进行深度处理，口感及烟草味难于满足吸烟者要求。
【发明内容】
[0007]本发明针对已有造纸法烟草薄片存在的上述种种问题，提出了一种能够提高再造烟叶填充值、蓬松度、香气和烟味，降低刺激感，并用10?20%上浆浓度上浆，大幅度降低水耗，且不排污的烟草薄片生产方法。
[0008]本发明通过下列技术方案完成:一种清洁低耗高填充值再造烟叶的生产方法，其特征在于以烟制品生产过程中产生的烟梗、烟叶碎片、烟末、烟灰棒、部分低次把烟下角料为主要原料，经过下列步骤:
1)将碎烟片或/和烟末经除杂、干燥后，粉碎成s80目的烟粉，备用；
2)在烟梗中按1:3?6的质量比，加入45?70°C热水浸泡，采用连续逆流方式提取
2?3次，每次提取20?40min，固液分离得烟梗提取液及残余烟梗；
3)在步骤2)的烟梗提取液中，按造纸法烟草薄片生产的常规量，加入保润剂和碳酸钙或者加入保润剂、碳酸钙和生物酶，混合均匀，得改性烟梗提取液；
4)取部分步骤3)的改性烟梗提取液，与步骤I)的烟粉混合至质量浓度为10?20%的烟末浆，将余下的步骤3)的改性烟梗提取液与步骤2)的残余烟梗混合后，打浆至打浆度为22?26° SR的粗梗浆，再精打粗梗浆至打浆度为26?35° SR、质量浓度为10?20%的烟梗纤维浆；
或者取部分步骤3)的改性烟梗提取液，与步骤I)的烟粉混合至质量浓度为10?20%的烟末浆，在余下的步骤3)所得改性烟草提取液中，加入常规木浆至木纤维含量为5?15%质量比，打浆至打浆度为22?26° SR的粗木浆，再将该粗木浆打浆至打浆度为26?35° SR、质量浓度为10?20%的木纤维浆；
5)将步骤4)的烟末浆与烟梗纤维浆，按1:1?2的质量比混合均匀后，送至垂直双网高浓度成形机流浆箱，经夹网挤滤、真空抽吸脱水后，得到烟末、梗纤维混合湿基片；
或者将步骤4)的烟梗纤维浆送至垂直双网高浓度成形机流浆箱的上部进浆口，将步骤
4)的烟末浆送至垂直双网高浓度成形机流浆箱的下部进浆口，经夹网挤滤、真空抽吸脱水后，得中间为烟末、两侧为烟梗纤维的夹层烟草湿基片；
或者将步骤4)的烟末浆与木纤维浆，按1:1?2的质量比混合均匀后，送至垂直双网高浓度成形机流浆箱，经夹网挤滤、真空抽吸脱水后，得到烟末、梗纤维、木纤维混合湿基片；
6)将步骤5)的烟末、梗纤维混合湿基片，或者中间为烟末、两侧为烟梗纤维的夹层烟草湿基片，或者烟末、梗纤维、木纤维混合湿基片，经常规干燥后，得烟草薄片。
[0009]所述步骤I)的除杂为常规的除去碎烟片和烟末中的杂质，干燥为常规的除去碎烟片和烟末中的水分。
[0010]所述步骤2 )的烟梗在浸泡后，先用常规解纤机将浸泡后的烟梗分解成条丝状再提取，以增加烟梗的提取率。
[0011]所述步骤2)的连续逆流方式为常规的提取方法，固液分离为常规的过滤。
[0012]所述步骤3)的保润剂为造纸法薄片通用的保润剂，即甘油、丙二醇、山梨醇、蜂蜜中的一种或几种，且几种的配比是任意的，以不影响烟草吸味同时又能起到保润作用为宜。
[0013]所述步骤3)的生物酶为造纸法薄片通用的生物酶，即酸性蛋白酶、果胶酶、淀粉酶、糖化酶、纤维素酶中的一种或几种，且几种的配比是任意的，以能够对烟草提取液进行生物降解，提高烟草提取液美拉德底物含量为宜。
[0014]所述步骤5)的垂直双网高浓度成形机为市购产品。
[0015]本发明与现有技术相比，具有如下突出的特点和效果:
1、在浆料制备过程中，烟梗提取液经改性处理后，一部分与制成粉的烟末混合制成烟末浆，另一部分与烟梗混合打浆成烟梗纤维浆，既没有液体外排，又使烟草物质完全留存于浆料中，没有分解、破坏等损失，同时不添加胶粘剂，因此，得到的烟草薄片能完整地保持其原有的香味和烟味。
[0016]2、由于薄片原料中的烟末基本不含纤维而烟草品质高，烟梗的烟草品质虽低，但却含有丰富的纤维成分，经本发明分别处理后，烟末直接干燥、粉碎后添加，烟梗经浸泡、提取后，经固液分离，对提取液单独进行改性后，再分别回用与烟末、烟梗制浆，不但避免了烟草致香物质的大量流失，还极大地缩短了生产周期，提高了生产效率，并降低薄片生产的能耗和水耗，同时还降低成品薄片的木质气、刺激感，充分利用烟梗中的纤维，有效提高基片的填充值，使填充值> 6.0cm3/g，最终提高烟草薄片的物理性能。
[0017]3、与辊压法和稠浆法相比，本发明没有将烟梗粉碎，而是完全利用了烟梗中的纤维，提高了薄片物理性能，且无需外加粘合剂，提高了烟草薄片的品质。
[0018]4、与PMB法相比，本发明增加了烟梗的提取过程及对提取液的改性处理，且烟末干燥、粉碎后直接添加，大大提高了烟草薄片品质。
[0019]5、与造纸法薄片相比，本发明由于上浆浓度大大提高，使得生产过程的用水可实现循环使用，实现了“零排放”，在环保、能耗指标方面是造纸法薄片无法比拟的，另在占地、土建、设备购置和维修成本上也具有极为明显优势。同时，本发明从根本上解决了造纸法薄片烟气不足、填充值不高的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明所用垂直双网高浓度成形机结构示意图；
图2为图1中的流浆箱另一结构示意图。
[0021]图1中，I为高浓度流浆箱，2为真空箱，3为右网带，4为真空辊，5为接收辊，6为烟末与烟梗纤维混合的烟草湿基片，7为真空箱，8为迷宫式压盖，9为左网带。
[0022]图2中，10为浆液槽，11为浆液溢流唇边，12为流浆箱，13为向上的浆料通道，14为上部进浆口，15为下部进浆口，16为向下的浆料通道，17为出浆口，18为中间是烟末、两侧是烟梗纤维的夹层烟草湿基片。
[0023]具体实施方法
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
[0024]实施例1
1)将烟末经常规除杂、干燥后，粉碎成=80目的烟粉，备用；
2)在烟梗中按1:3的质量比，加入70°C热水浸泡，采用连续逆流方式提取2次，每次提取40min，固液分离得烟梗提取液及残余烟梗；
3)在步骤2)的烟梗提取液中，按造纸法烟草薄片生产的常规量，加入甘油和碳酸钙，混合均匀，得改性烟梗提取液；
4)取部分步骤3)的改性烟梗提取液，与步骤I)的烟粉混合至质量浓度为10%的烟末浆，将余下的步骤3)的改性烟梗提取液与步骤2)的残余烟梗混合后，打浆至打浆度为22° SR的粗梗浆，再精打粗梗浆至打浆度为35° SR、质量浓度为10%的烟梗纤维浆；
5)将步骤4)的烟末浆与烟梗纤维浆，按1:1的质量比混合均匀后，送至垂直双网高浓度成形机流浆箱I内，经左右两夹网9、3挤滤、真空箱2、7抽吸脱水后，如图1，得到烟末、梗纤维混合湿基片6 ；
6)将步骤5)的烟末、梗纤维混合湿基片6，经常规干燥并碾压成0.3mm的烟草基片。
[0025]实施例2
1)将碎烟片和烟末经常规除杂、干燥后，粉碎成S80目的烟粉，备用；
2)在烟梗中按1:6的质量比，加入45°C热水浸泡，先用常规解纤机将浸泡后的烟梗分解成条丝状，再采用连续逆流方式提取3次，每次提取20min，固液分离得烟梗提取液及残余烟梗；
3)在步骤2)的烟梗提取液中，按造纸法烟草薄片生产的常规量，加入丙二醇、蜂蜜和碳酸钙，混合均匀，得改性烟梗提取液；
4)取部分步骤3)的改性烟梗提取液，与步骤I)的烟粉混合至质量浓度为20%的烟末浆，将余下的步骤3)的改性烟梗提取液与步骤2)的残余烟梗混合后，打浆至打浆度为25° SR的粗梗浆，再精打粗梗浆至打浆度为26° SR、质量浓度为20%的烟梗纤维浆；
5)将步骤4)的烟梗纤维浆送至垂直双网高浓度成形机流浆箱12的上部进浆口14，将步骤4)的烟末浆送至垂直双网高浓度成形机流浆箱12的下部进浆口 15，经左右两夹网9、
3挤滤，真空箱2、7抽吸脱水后，如图2，得中间为烟末、两侧为烟梗纤维的夹层烟草湿基片18 ；
6)将步骤5)的中间为烟末、两侧为烟梗纤维的夹层烟草湿基片18，经常规干燥并碾压成0.6mm的烟草基片。
[0026]实施例3
1)将碎烟片烟末经常规除杂、干燥后，粉碎成S80目的烟粉，备用；
2)在烟梗中按1:5的质量比，加入50°C热水浸泡，采用连续逆流方式提取2次，每次提取30min，固液分离得烟梗提取液及残余烟梗；
3)在步骤2)的烟梗提取液中，按造纸法烟草薄片生产的常规量，加入山梨醇、蜂蜜、碳酸钙、果胶酶，混合均匀，得改性烟梗提取液；
4)取部分步骤3)的改性烟梗提取液，与步骤I)的烟粉混合至质量浓度为15%的烟末浆，在余下的步骤3)所得改性烟草提取液中，加入常规木浆至木纤维含量为5%质量比，打浆至打浆度为22° SR的粗木浆，再将该粗木浆打浆至打浆度为26° SR、质量浓度为10%的木纤维浆； 5)将步骤4)的烟末浆与木纤维浆，按1:2的质量比混合均匀后，送至垂直双网高浓度成形机流浆箱I内，经左右两夹网9、3挤滤、真空箱2、7抽吸脱水后，如图1，得到烟末、梗纤维、木纤维混合湿基片6 ；
6)将步骤5)的烟末、梗纤维、木纤维混合湿基片6，经常规干燥并碾压成0.5mm的烟草基片。
[0027]实施例4
1)将碎烟片和烟末经常规除杂、干燥后，粉碎成S80目的烟粉，备用；
2)在烟梗中按1:4的质量比，加入60°C热水浸泡，先用常规解纤机将浸泡后的烟梗分解成条丝状，再采用连续逆流方式提取3次，每次提取30min，固液分离得烟梗提取液及残余烟梗；
3)在步骤2)的烟梗提取液中，按造纸法烟草薄片生产的常规量，加入甘油、丙二醇、碳酸钙和蛋白酶、果胶酶、淀粉酶，混合均匀，得改性烟梗提取液；
4)取部分步骤3)的改性烟梗提取液，与步骤I)的烟粉混合至质量浓度为18%的烟末浆，将余下的步骤3)的改性烟梗提取液与步骤2)的残余烟梗混合后，打浆至打浆度为24° SR的粗梗浆，再精打粗梗浆至打浆度为30° SR、质量浓度为15%的烟梗纤维浆；
5)将步骤4)的烟梗纤维浆送至垂直双网高浓度成形机流浆箱12的上部进浆口14，将步骤4)的烟末浆送至垂直双网高浓度成形机流浆箱12的下部进浆口 15，经左右两夹网9、
3挤滤、真空箱2、7抽吸脱水后，如图2，得中间为烟末、两侧为烟梗纤维的夹层烟草湿基片18 ；
6)将步骤5)的中间为烟末、两侧为烟梗纤维的夹层烟草湿基片18，经常规干燥并碾压成0.7mm的烟草基片。
【权利要求】
1.一种清洁低耗高填充值再造烟叶的生产方法，其特征在于以烟制品生产过程中产生的烟梗、碎烟片、烟末为主要原料，经过下列步骤: 1)将碎烟片或/和烟末经除杂、干燥后，粉碎成s80目的烟粉，备用； 2)在烟梗中按1:3?6的质量比，加入45?70°C热水浸泡，采用连续逆流方式提取2?3次，每次提取20?40min，固液分离得烟梗提取液及残余烟梗； 3)在步骤2)的烟梗提取液中，按造纸法烟草薄片生产的常规量，加入保润剂和碳酸钙或者加入保润剂、碳酸钙和生物酶，混合均匀，得改性烟梗提取液； 4)取部分步骤3)的改性烟梗提取液，与步骤I)的烟粉混合至质量浓度为10?20%的烟末浆，将余下的步骤3)的改性烟梗提取液与步骤2)的残余烟梗混合后，打浆至打浆度为22?26° SR的粗梗浆，再精打粗梗浆至打浆度为26?35° SR、质量浓度为10?20%的烟梗纤维浆； 或者取部分步骤3)的改性烟梗提取液，与步骤I)的烟粉混合至质量浓度为10?20%的烟末浆，在余下的步骤3)所得改性烟草提取液中，加入常规木浆至木纤维含量为5?15%质量比，打浆至打浆度为22?26° SR的粗木浆，再将该粗木浆打浆至打浆度为26?35° SR、质量浓度为10?20%的木纤维浆； 5)将步骤4)的烟末浆与烟梗纤维浆，按1:1?2的质量比混合均匀后，送至垂直双网高浓度成形机流浆箱，经夹网挤滤、真空抽吸脱水后，得到烟末、梗纤维混合湿基片； 或者将步骤4)的烟梗纤维浆送至垂直双网高浓度成形机流浆箱的上部进浆口，将步骤4)的烟末浆送至垂直双网高浓度成形机流浆箱的下部进浆口，经夹网挤滤、真空抽吸脱水后，得中间为烟末、两侧为烟梗纤维的夹层烟草湿基片； 或者将步骤4)的烟末浆与木纤维浆，按1:1?2的质量比混合均匀后，送至垂直双网高浓度成形机流浆箱，经夹网挤滤、真空抽吸脱水后，得到烟末、梗纤维、木纤维混合湿基片； 6)将步骤5)的烟末、梗纤维混合湿基片，或者中间为烟末、两侧为烟梗纤维的夹层烟草湿基片，或者烟末、梗纤维、木纤维混合湿基片，经常规干燥后，得烟草薄片。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤3)的保润剂为甘油、丙二醇、山梨醇、蜂蜜中的一种或几种，且几种的配比是任意的。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤3)的生物酶为酸性蛋白酶、果胶酶、淀粉酶、糖化酶、纤维素酶中的一种或几种，且几种的配比是任意的。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤I)的除杂为常规的除去碎烟片、烟末中的杂质，干燥为常规的除去碎烟片、烟末中的水分；所述步骤2)的连续逆流方式为常规的提取方法，固液分离为常规的过滤。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤2)的烟梗在浸泡后，先用常规解纤机将浸泡后的烟梗分解成条丝状再提取。
【文档编号】A24B3/14GK103622151SQ201310691768
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】王晓耕, 王润哲 申请人:昆明旭邦机械有限公司