造纸法低定量烟草薄片增强助剂的性能评价.pdf

廖夏林等:造纸法低定量烟荜溥片增强助剂的性能评价
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造纸法低定量烟草薄片增强助剂的性能评价
廖夏林',何北海2,赵丽红',王风兰3,姚元军3
(1.华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州510640;
2.华南理工大学造纸与污染控制国家工程研究中心,广东广州510640;
3.湖北中烟技术研发中心黄鹤楼薄片研究所,湖北武汉430056
摘要:以造纸法制备了低定量烟草薄片,测定了壳的研究实验,所用助剂的性能参数见表
聚糖、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和聚乙烯醇的增强
表1不同种类助剂的性能参数
性能,及其对烟草浆料和填料留着,以及烟草基片物理
Table 1 Parameters of the additives
性能的影响。研究结果表明,加入壳聚糖的系统助留
种类相对分子质量(万)脱乙酰度(%)取代度
效果最好,填料留着率提高7.3%;加入羧甲基纤维素
売聚糖
和聚乙烯醇的烟草基片具有较好的松厚度和吸液性
羧甲基纤维煮
25
加入羟乙基纤维素和売聚糖的烟草基片分别具有较好
羟乙基纤维素
的抗干、湿强度
聚乙烯醇
12
关键词:姻草薄片;増强;助留;松厚度;吸收性
2.2实验仪器
中图分类号:TS45
文献标识码;A
KRK高浓磨浆机,日本;DFR-04动态滤水仪,德
文章编号:1001-9731(2012)增刊I-0205-04
国;纸页厚度测定仪,长春市纸张试验机厂; Frank纸
张干湿强测定仪,德国;ZZ-100型纸张表面吸收重量
1引言
测定仪,长春市纸张试验机厂;克列姆吸收性测定仪,
在卷烟中填加适量的烟草薄片,一方面可以最大济南百戈实验仪器有限公司。
限度地节省烟叶原料,有效降低卷烟成本;另一方面可2.3实验方法
以在一定程度上使卷烟的物理性能和化学成分按人们
3.1增强剂溶液的配制
的意愿或要求得到调整和改善,从而有助于卷烟内在
由于壳聚糖不溶于水,因此需准确称取一一定量的
品质的提高,是减少和改善烟草焦油含量和有害微粒
壳聚糖,用浓度为1%的醋酸溶液将其配置成浓度为
的一项重要技术措施。造纸法烟草薄片具有良好0.1%的溶液。羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和聚乙烯
的松厚度、吸收性能和柔软性,特别是松厚度大、吸收醇均用蒸馏水配置成0.1%的溶液,由于羧甲基纤维
性好,有利于涂布液在烟草薄片片基上的浸涂或喷素、羟乙基纤维素和聚乙烯醇表面均带负电荷,难于沉
涂?,能够有效地提升烟草薄片的品质。但是在低定积在纤维表面,因此需要配备浓度为0.1%的硫酸铝
量烟草薄片的开发与应用中,烟草薄片的强度问题
溶液作固着剂,以保证羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和
直是制约其生产利用的一个突出问题。由于烟草行业聚乙烯醇的留着率。
的特殊性,使得造纸法烟草薄片生产中所用助剂的选2.3.2烟草原料的处理及抄造
择受到限制,必须要达到天然、无毒,同时具有良好的
烟末和烟梗分别在温度为(60土5)C,液比为1
助留助滤和增强等性能。本文选取了壳聚糖、聚乙6的条件下萃取1h,固液分离后,烟末和烟梗分别用
烯醇、羧甲基纤维素和羟乙基纤维素等几种无毒的添KRK磨浆机精磨到25"SR,本色针叶浆和麻浆分别用
加剂,研究其对低定量烟草薄片的增强作用,同时考察KRK磨浆机精磨到50和30SR。抄造浆料配比为m
其对烟草基片的基本性能的影响
(烟末浆):m(烟梗浆):m(本色针叶浆):m(麻
浆):m(PC)=13:8:2:1:1.5,抄造过程中加人
实验
适量的上述助剂。使用壳聚糖时不添加硫酸铝溶液,
2.1实验原料
使用羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和聚乙烯醇时,先添
烟末、烟梗、本色针叶浆、麻浆、壳聚糖(CTS)及轻加助剂溶液,后添加0.1%(相对于绝干浆料)的硫酸
质碳酸钙(PCC)均由湖北中烟黄鹤楼烟草薄片研究所铝溶液作固着剂,抄造定量为(35土2)g/m2的烟草基
提供
片
实验选择壳聚糖、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和2.3.3烟草浆料单程留着率及填料留着率的测定
聚乙烯醇4种助剂试样进行了在烟草浆料中应用效果
将烟末浆、烟梗浆、本色针叶浆和麻浆按比例混合
收到初稿日期:2012-07-02
收到修改稿日期:2012-09-11
通讯作者:赵丽红
作者简介:廖夏林(1987-),男,湖南邵阳人,硕士,主要从事造纸湿部化学及自水处理研究
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2012年增刊Ⅱ(43)卷
均匀,准确称取2g绝干混合浆和0.125gPCC,配置成荷中和助留、镶嵌结合助留以及形成桥联物助留。
1000mL的纸浆悬浮液。用DFR-04动态滤水仪进行壳聚糖可能的助留机理主要为电荷中和及镶嵌助留,
浆料单程留着率和填料留着率的测定,测定过程中加而羟乙基纤维素、羧甲基纤维素和聚乙烯醇的助留机
入适当用量的売聚糖、羧甲基纤维素、经乙基纤维素和理主要为形成桥联物助留。添加4种增强剂对PCC
聚乙烯醇等助剂。
留着率的影响如图2所示。
2.3.4手抄片物理性能的测定
89
手抄片物理性能按以下标准进行测定,定量GB
T451.2-1989;抗张强度GB/T453-1989;湿抗张强度
TAPPIT456om-2003;厚度GB/T451.3-1989;相对吸
收性GB/T461.3-1989。
将实试
壳聚
搜甲基纤维素
结果与讨论
▲羟乙基纤维素
聚乙烯醇
分别研究了4种助剂对烟草浆料单程留着率、填
0.00.20.40.60.81.0
助剂添加量/%
料留着率以及烟草基片的松厚度、吸收性能、抗张强度
图2增强剂对填料留着率的影响
和湿抗张强度等性能的影响。
Fig 2 Filler retention efficiency of tobacco pulp sys.
3.1增强剂对烟草浆料留着率的影响
added strength additives
烟草浆料中的烟梗、烟末在浆过程中会形成大
从图2可以看出,加入4种增强剂对PCC的留着
量的细小组分,并且有大量的烟草水溶性物质存在于效果与浆料留着趋势相近。在用最低于0.2%时填料
浆料体系中,这会对烟草浆料体系的留着产生严重的的留着率提高较快,壳聚糖体系依然优于其它3种增
负面影响”。添加4种增强剂对烟草浆料单程留着率强剂。当用量达到0.6%时,加入壳聚糖的体系PCC
的影响如图1所示。
的留着率提高达7.3%。
3.3增强剂对烟草基片松厚度的影响
烟草基片的松厚度是评价烟草薄片质量的重要指
?92
90
标之一,直接影响烟草基片浸渍涂布时的吸液量,而且
88
与卷烟的填充偵、口感和燃烧性有着重要的关系
8
国外产品相比,国内烟草薄片存在松厚度较小的问题,
壳聚糖
?82
羧甲燕纤维素
因此有必要考察助剂的使用对烟草基片松厚度的影
4羟乙基纤维素
78
r聚乙烯醇
响。所选4种助剂对烟草基片松厚度的影响如图3所
0.00.
40.50.81.0
图1增强剂对烟草浆料单程总留着率的影响
Fig 1