清潔低耗高填充值再造煙葉的生產方法
【專利摘要】本發明提供一種清潔低耗高填充值再造煙葉的生產方法，以煙制品生產過程中產生的煙梗、碎煙片、煙末為主要原料，將煙梗浸泡提取后，對提取液進行改性處理，一部分改性提取液與粉狀煙末、碎煙混合制成煙末漿，另一部分則與殘余煙梗混合打漿成煙梗纖維漿，將兩種高濃度漿料上漿擠壓抽濾后，得含有梗纖維的煙草薄片，既不外排任何液體，實現“零排放”，又使煙草物質完全留存于其中，同時不添加任何膠粘劑，使煙草薄片完整地保持原有的香味、煙味，并充分利用煙梗中的纖維，提高基片的填充值≥6.0cm3/g，最終提高煙草薄片的物理性能及品質。
【專利說明】清潔低耗高填充值再造煙葉的生產方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種再造煙葉的生產方法，尤其是一種利用煙草廢棄物生產煙草薄片的方法，屬于煙葉加工【技術領域】。
【背景技術】
[0003]在諸如陳化、參配、葉梗分離、切絲、干燥、冷卻、篩分、成型和包裝等煙制品的生產和加工過程中，不可避免地會產生下列煙草副產品:煙末、煙梗和細小煙草顆粒等等。針對這類副產品，現有技術大多采用添加粘接劑混合成形或按造紙工藝打漿、操造成形，再生產出煙草薄片，這樣的工藝不僅可以最大限度利用煙葉原料，節約卷煙成本，而且還能滿足配方需要，降低卷煙焦油釋放量，減少香煙對人體造成的危害。目前已有的再造煙葉生產方法主要有:輥壓法、稠槳法、造紙法、奧地利PMB法。輥壓法的基本方法是:將煙草物質干燥、粉碎后與粘接劑等混合，加入少量水混合攪拌后形成團粒狀，然后采用多輥連續擠壓的方式形成薄片。稠漿法的基本方法是:將干燥、粉碎后的煙草物質與粘接劑等混合后加入較多量的水形成稠漿，然后鋪展在一條環形不銹鋼鋼帶上，干燥鏟剝后形成薄片。用輥壓法、稠漿法生產出的煙草薄片都是將煙梗和煙末干燥、粉碎后加入粘接劑和其它配料，通過粘接劑的作用將煙草物質粘合到一起。這兩種煙草薄片會因纖維少需要添加粘接劑等，而帶來基片密實且較脆等物理性能低下、填充值較低等問題，在與卷煙參兌時難以混合均勻，造碎率高，對卷煙品質產生較大影響；同時由于使用膠粘劑，在燃吸卷煙時，不可避免地會產生膠粘劑的熱解產物，致使卷煙的香氣及口感受到影響，主要表現為:雜氣重、刺激偏大、口感有殘留。為了克服這些缺點，人們又研制出改良輥壓法，即在煙草粉碎物中加入一定量的煙梗纖維來替代部分膠狀物，但由于替代不徹底，仍然要使用膠粘劑，且在成片過程中受多對壓輥的連續擠壓作用，使成品薄片的填充值仍然偏低。
[0004]造紙法的基本方法是:將煙草物質用水進行浸泡、提取，然后進行固液分離，分離出的不溶物采用造紙技術中的制漿和操造工藝形成纖維基片，分離出的水溶物經過過濾、濃縮，再涂覆到纖維基片上，最終形成造紙法煙草薄片。造紙法煙草薄片的優點是:其物理性能、填充性能優于輥壓法與稠漿法煙草薄片，可有效減低焦油含量。但造紙法煙草薄片存在下列嚴重缺陷:1)由于借鑒采用造紙工藝方法，在生產的各環節特別是打漿及操造環節，造紙技術講究的是密實性、平整性，而煙草薄片強調松厚度，存在一定的矛盾，因而，工藝越接近造紙法，生產出的薄片松厚度越差；2)采用造紙法打漿和操造時，其抄造上漿濃度只能達到0.8?1.2%，這樣低的上漿濃度，在上漿時不僅要排出大量的含有各種物質的污水，給環保帶來巨大壓力，而且能耗極高，每生產一噸薄片需耗水45?75噸、耗電2500?3000kW、耗汽10?12噸，不利于節能、減排、降耗；3)工藝復雜，設備配置繁多，投資大、占地大,生產成本、維修成本高。
[0005]目前國內有較多造紙法生產煙草薄片的專利申請，如中國發明專利《一種改良型造紙法生產煙草薄片的方法》(申請號200710034467.8)公開了一種改良型造紙法煙草薄片工藝，它是將磨成120?800目的超細煙末與煙梗提取濃縮后的梗膏混合制成涂布液，再回填到采用造紙法生產的基片上。該方法不足在于:(1)抄造時的上槳濃度仍低于1%，故水耗和排污在所難免；(2)梗提取液需要濃縮，必然帶來能耗高、設備投資大等問題；(3)濃縮液仍然采用涂布回填方式，因此受目前全行業涂布率不高限制，回填困難。中國發明專利《一種利用煙廠廢料生產煙草薄片的方法》(CN1274548A)、中國發明專利《全價利用廢棄及低次等煙草原料生產煙草薄片的方法》(CN1324586A)、中國發明專利《一種造紙法煙草薄片制備工藝》(申請號200410040665.1)、中國發明專利《一種基于造紙法的煙草薄片制備方法和應用》(申請號200910041958.4)、中國發明專利《造紙法生產煙草薄片的方法》(申請號200510032199.7)、中國發明專利《一種造紙法煙草薄片制備方法及其制成品》(申請號201210595134.3)、中國發明專利《一種煙梗制煙草薄片紙基的制備方法》(申請號201210061378.3)、中國發明專利《一種雙網法生產造紙法煙草薄片的方法》(申請號200710034468.2)等，由于全都采用造紙法基本工藝，只在個別細節參數上有所不同，因此，無法從根本上解決水耗高、排污嚴重、投資大、能耗高等共性難題。
[0006]奧地利PMB法的基本方法是:將煙梗、煙末等與水混合后打漿，同時，將一定量的木漿板與水混合后打漿，然后將兩種漿料混合均勻后送到雙網成形機成形，再經烘干制成煙草薄片。該PMB法的優點是:所得煙草薄片填充值高，比普通造紙法煙草薄片填充值提高了 20%;工藝用水全部在生產線內循環使用，不存在排污問題，既省水又節約烘干設備投資及能耗。但仍存在下列不足:由于沒有提取工藝及對提取液的改性過程，其“可塑性”達不到造紙法的要求；由于沒對煙梗進行深度處理，口感及煙草味難于滿足吸煙者要求。
【發明內容】
[0007]本發明針對已有造紙法煙草薄片存在的上述種種問題，提出了一種能夠提高再造煙葉填充值、蓬松度、香氣和煙味，降低刺激感，并用10?20%上漿濃度上漿，大幅度降低水耗，且不排污的煙草薄片生產方法。
[0008]本發明通過下列技術方案完成:一種清潔低耗高填充值再造煙葉的生產方法，其特征在于以煙制品生產過程中產生的煙梗、煙葉碎片、煙末、煙灰棒、部分低次把煙下角料為主要原料，經過下列步驟:
1)將碎煙片或/和煙末經除雜、干燥后，粉碎成s80目的煙粉，備用；
2)在煙梗中按1:3?6的質量比，加入45?70°C熱水浸泡，采用連續逆流方式提取
2?3次，每次提取20?40min，固液分離得煙梗提取液及殘余煙梗；
3)在步驟2)的煙梗提取液中，按造紙法煙草薄片生產的常規量，加入保潤劑和碳酸鈣或者加入保潤劑、碳酸鈣和生物酶，混合均勻，得改性煙梗提取液；
4)取部分步驟3)的改性煙梗提取液，與步驟I)的煙粉混合至質量濃度為10?20%的煙末漿，將余下的步驟3)的改性煙梗提取液與步驟2)的殘余煙梗混合后，打漿至打漿度為22?26° SR的粗梗漿，再精打粗梗漿至打漿度為26?35° SR、質量濃度為10?20%的煙梗纖維漿；
或者取部分步驟3)的改性煙梗提取液，與步驟I)的煙粉混合至質量濃度為10?20%的煙末漿，在余下的步驟3)所得改性煙草提取液中，加入常規木漿至木纖維含量為5?15%質量比，打漿至打漿度為22?26° SR的粗木漿，再將該粗木漿打漿至打漿度為26?35° SR、質量濃度為10?20%的木纖維漿；
5)將步驟4)的煙末漿與煙梗纖維漿，按1:1?2的質量比混合均勻后，送至垂直雙網高濃度成形機流漿箱，經夾網擠濾、真空抽吸脫水后，得到煙末、梗纖維混合濕基片；
或者將步驟4)的煙梗纖維漿送至垂直雙網高濃度成形機流漿箱的上部進漿口，將步驟
4)的煙末漿送至垂直雙網高濃度成形機流漿箱的下部進漿口，經夾網擠濾、真空抽吸脫水后，得中間為煙末、兩側為煙梗纖維的夾層煙草濕基片；
或者將步驟4)的煙末漿與木纖維漿，按1:1?2的質量比混合均勻后，送至垂直雙網高濃度成形機流漿箱，經夾網擠濾、真空抽吸脫水后，得到煙末、梗纖維、木纖維混合濕基片；
6)將步驟5)的煙末、梗纖維混合濕基片，或者中間為煙末、兩側為煙梗纖維的夾層煙草濕基片，或者煙末、梗纖維、木纖維混合濕基片，經常規干燥后，得煙草薄片。
[0009]所述步驟I)的除雜為常規的除去碎煙片和煙末中的雜質，干燥為常規的除去碎煙片和煙末中的水分。
[0010]所述步驟2 )的煙梗在浸泡后，先用常規解纖機將浸泡后的煙梗分解成條絲狀再提取，以增加煙梗的提取率。
[0011]所述步驟2)的連續逆流方式為常規的提取方法，固液分離為常規的過濾。
[0012]所述步驟3)的保潤劑為造紙法薄片通用的保潤劑，即甘油、丙二醇、山梨醇、蜂蜜中的一種或幾種，且幾種的配比是任意的，以不影響煙草吸味同時又能起到保潤作用為宜。
[0013]所述步驟3)的生物酶為造紙法薄片通用的生物酶，即酸性蛋白酶、果膠酶、淀粉酶、糖化酶、纖維素酶中的一種或幾種，且幾種的配比是任意的，以能夠對煙草提取液進行生物降解，提高煙草提取液美拉德底物含量為宜。
[0014]所述步驟5)的垂直雙網高濃度成形機為市購產品。
[0015]本發明與現有技術相比，具有如下突出的特點和效果:
1、在漿料制備過程中，煙梗提取液經改性處理后，一部分與制成粉的煙末混合制成煙末漿，另一部分與煙梗混合打漿成煙梗纖維漿，既沒有液體外排，又使煙草物質完全留存于漿料中，沒有分解、破壞等損失，同時不添加膠粘劑，因此，得到的煙草薄片能完整地保持其原有的香味和煙味。
[0016]2、由于薄片原料中的煙末基本不含纖維而煙草品質高，煙梗的煙草品質雖低，但卻含有豐富的纖維成分，經本發明分別處理后，煙末直接干燥、粉碎后添加，煙梗經浸泡、提取后，經固液分離，對提取液單獨進行改性后，再分別回用與煙末、煙梗制漿，不但避免了煙草致香物質的大量流失，還極大地縮短了生產周期，提高了生產效率，并降低薄片生產的能耗和水耗，同時還降低成品薄片的木質氣、刺激感，充分利用煙梗中的纖維，有效提高基片的填充值，使填充值> 6.0cm3/g，最終提高煙草薄片的物理性能。
[0017]3、與輥壓法和稠漿法相比，本發明沒有將煙梗粉碎，而是完全利用了煙梗中的纖維，提高了薄片物理性能，且無需外加粘合劑，提高了煙草薄片的品質。
[0018]4、與PMB法相比，本發明增加了煙梗的提取過程及對提取液的改性處理，且煙末干燥、粉碎后直接添加，大大提高了煙草薄片品質。
[0019]5、與造紙法薄片相比，本發明由于上漿濃度大大提高，使得生產過程的用水可實現循環使用，實現了“零排放”，在環保、能耗指標方面是造紙法薄片無法比擬的，另在占地、土建、設備購置和維修成本上也具有極為明顯優勢。同時，本發明從根本上解決了造紙法薄片煙氣不足、填充值不高的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明所用垂直雙網高濃度成形機結構示意圖；
圖2為圖1中的流漿箱另一結構示意圖。
[0021]圖1中，I為高濃度流漿箱，2為真空箱，3為右網帶，4為真空輥，5為接收輥，6為煙末與煙梗纖維混合的煙草濕基片，7為真空箱，8為迷宮式壓蓋，9為左網帶。
[0022]圖2中，10為漿液槽，11為漿液溢流唇邊，12為流漿箱，13為向上的漿料通道，14為上部進漿口，15為下部進漿口，16為向下的漿料通道，17為出漿口，18為中間是煙末、兩側是煙梗纖維的夾層煙草濕基片。
[0023]具體實施方法
下面通過實施例對本發明作進一步說明。
[0024]實施例1
1)將煙末經常規除雜、干燥后，粉碎成=80目的煙粉，備用；
2)在煙梗中按1:3的質量比，加入70°C熱水浸泡，采用連續逆流方式提取2次，每次提取40min，固液分離得煙梗提取液及殘余煙梗；
3)在步驟2)的煙梗提取液中，按造紙法煙草薄片生產的常規量，加入甘油和碳酸鈣，混合均勻，得改性煙梗提取液；
4)取部分步驟3)的改性煙梗提取液，與步驟I)的煙粉混合至質量濃度為10%的煙末漿，將余下的步驟3)的改性煙梗提取液與步驟2)的殘余煙梗混合后，打漿至打漿度為22° SR的粗梗漿，再精打粗梗漿至打漿度為35° SR、質量濃度為10%的煙梗纖維漿；
5)將步驟4)的煙末漿與煙梗纖維漿，按1:1的質量比混合均勻后，送至垂直雙網高濃度成形機流漿箱I內，經左右兩夾網9、3擠濾、真空箱2、7抽吸脫水后，如圖1，得到煙末、梗纖維混合濕基片6 ；
6)將步驟5)的煙末、梗纖維混合濕基片6，經常規干燥并碾壓成0.3mm的煙草基片。
[0025]實施例2
1)將碎煙片和煙末經常規除雜、干燥后，粉碎成S80目的煙粉，備用；
2)在煙梗中按1:6的質量比，加入45°C熱水浸泡，先用常規解纖機將浸泡后的煙梗分解成條絲狀，再采用連續逆流方式提取3次，每次提取20min，固液分離得煙梗提取液及殘余煙梗；
3)在步驟2)的煙梗提取液中，按造紙法煙草薄片生產的常規量，加入丙二醇、蜂蜜和碳酸鈣，混合均勻，得改性煙梗提取液；
4)取部分步驟3)的改性煙梗提取液，與步驟I)的煙粉混合至質量濃度為20%的煙末漿，將余下的步驟3)的改性煙梗提取液與步驟2)的殘余煙梗混合后，打漿至打漿度為25° SR的粗梗漿，再精打粗梗漿至打漿度為26° SR、質量濃度為20%的煙梗纖維漿；
5)將步驟4)的煙梗纖維漿送至垂直雙網高濃度成形機流漿箱12的上部進漿口14，將步驟4)的煙末漿送至垂直雙網高濃度成形機流漿箱12的下部進漿口 15，經左右兩夾網9、
3擠濾，真空箱2、7抽吸脫水后，如圖2，得中間為煙末、兩側為煙梗纖維的夾層煙草濕基片18 ；
6)將步驟5)的中間為煙末、兩側為煙梗纖維的夾層煙草濕基片18，經常規干燥并碾壓成0.6mm的煙草基片。
[0026]實施例3
1)將碎煙片煙末經常規除雜、干燥后，粉碎成S80目的煙粉，備用；
2)在煙梗中按1:5的質量比，加入50°C熱水浸泡，采用連續逆流方式提取2次，每次提取30min，固液分離得煙梗提取液及殘余煙梗；
3)在步驟2)的煙梗提取液中，按造紙法煙草薄片生產的常規量，加入山梨醇、蜂蜜、碳酸鈣、果膠酶，混合均勻，得改性煙梗提取液；
4)取部分步驟3)的改性煙梗提取液，與步驟I)的煙粉混合至質量濃度為15%的煙末漿，在余下的步驟3)所得改性煙草提取液中，加入常規木漿至木纖維含量為5%質量比，打漿至打漿度為22° SR的粗木漿，再將該粗木漿打漿至打漿度為26° SR、質量濃度為10%的木纖維漿； 5)將步驟4)的煙末漿與木纖維漿，按1:2的質量比混合均勻后，送至垂直雙網高濃度成形機流漿箱I內，經左右兩夾網9、3擠濾、真空箱2、7抽吸脫水后，如圖1，得到煙末、梗纖維、木纖維混合濕基片6 ；
6)將步驟5)的煙末、梗纖維、木纖維混合濕基片6，經常規干燥并碾壓成0.5mm的煙草基片。
[0027]實施例4
1)將碎煙片和煙末經常規除雜、干燥后，粉碎成S80目的煙粉，備用；
2)在煙梗中按1:4的質量比，加入60°C熱水浸泡，先用常規解纖機將浸泡后的煙梗分解成條絲狀，再采用連續逆流方式提取3次，每次提取30min，固液分離得煙梗提取液及殘余煙梗；
3)在步驟2)的煙梗提取液中，按造紙法煙草薄片生產的常規量，加入甘油、丙二醇、碳酸鈣和蛋白酶、果膠酶、淀粉酶，混合均勻，得改性煙梗提取液；
4)取部分步驟3)的改性煙梗提取液，與步驟I)的煙粉混合至質量濃度為18%的煙末漿，將余下的步驟3)的改性煙梗提取液與步驟2)的殘余煙梗混合后，打漿至打漿度為24° SR的粗梗漿，再精打粗梗漿至打漿度為30° SR、質量濃度為15%的煙梗纖維漿；
5)將步驟4)的煙梗纖維漿送至垂直雙網高濃度成形機流漿箱12的上部進漿口14，將步驟4)的煙末漿送至垂直雙網高濃度成形機流漿箱12的下部進漿口 15，經左右兩夾網9、
3擠濾、真空箱2、7抽吸脫水后，如圖2，得中間為煙末、兩側為煙梗纖維的夾層煙草濕基片18 ；
6)將步驟5)的中間為煙末、兩側為煙梗纖維的夾層煙草濕基片18，經常規干燥并碾壓成0.7mm的煙草基片。
【權利要求】
1.一種清潔低耗高填充值再造煙葉的生產方法，其特征在于以煙制品生產過程中產生的煙梗、碎煙片、煙末為主要原料，經過下列步驟: 1)將碎煙片或/和煙末經除雜、干燥后，粉碎成s80目的煙粉，備用； 2)在煙梗中按1:3?6的質量比，加入45?70°C熱水浸泡，采用連續逆流方式提取2?3次，每次提取20?40min，固液分離得煙梗提取液及殘余煙梗； 3)在步驟2)的煙梗提取液中，按造紙法煙草薄片生產的常規量，加入保潤劑和碳酸鈣或者加入保潤劑、碳酸鈣和生物酶，混合均勻，得改性煙梗提取液； 4)取部分步驟3)的改性煙梗提取液，與步驟I)的煙粉混合至質量濃度為10?20%的煙末漿，將余下的步驟3)的改性煙梗提取液與步驟2)的殘余煙梗混合后，打漿至打漿度為22?26° SR的粗梗漿，再精打粗梗漿至打漿度為26?35° SR、質量濃度為10?20%的煙梗纖維漿； 或者取部分步驟3)的改性煙梗提取液，與步驟I)的煙粉混合至質量濃度為10?20%的煙末漿，在余下的步驟3)所得改性煙草提取液中，加入常規木漿至木纖維含量為5?15%質量比，打漿至打漿度為22?26° SR的粗木漿，再將該粗木漿打漿至打漿度為26?35° SR、質量濃度為10?20%的木纖維漿； 5)將步驟4)的煙末漿與煙梗纖維漿，按1:1?2的質量比混合均勻后，送至垂直雙網高濃度成形機流漿箱，經夾網擠濾、真空抽吸脫水后，得到煙末、梗纖維混合濕基片； 或者將步驟4)的煙梗纖維漿送至垂直雙網高濃度成形機流漿箱的上部進漿口，將步驟4)的煙末漿送至垂直雙網高濃度成形機流漿箱的下部進漿口，經夾網擠濾、真空抽吸脫水后，得中間為煙末、兩側為煙梗纖維的夾層煙草濕基片； 或者將步驟4)的煙末漿與木纖維漿，按1:1?2的質量比混合均勻后，送至垂直雙網高濃度成形機流漿箱，經夾網擠濾、真空抽吸脫水后，得到煙末、梗纖維、木纖維混合濕基片； 6)將步驟5)的煙末、梗纖維混合濕基片，或者中間為煙末、兩側為煙梗纖維的夾層煙草濕基片，或者煙末、梗纖維、木纖維混合濕基片，經常規干燥后，得煙草薄片。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟3)的保潤劑為甘油、丙二醇、山梨醇、蜂蜜中的一種或幾種，且幾種的配比是任意的。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟3)的生物酶為酸性蛋白酶、果膠酶、淀粉酶、糖化酶、纖維素酶中的一種或幾種，且幾種的配比是任意的。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟I)的除雜為常規的除去碎煙片、煙末中的雜質，干燥為常規的除去碎煙片、煙末中的水分；所述步驟2)的連續逆流方式為常規的提取方法，固液分離為常規的過濾。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟2)的煙梗在浸泡后，先用常規解纖機將浸泡后的煙梗分解成條絲狀再提取。
【文檔編號】A24B3/14GK103622151SQ201310691768
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】王曉耕, 王潤哲 申請人:昆明旭邦機械有限公司