李文昱,劉維涓,衛(wèi) 青
(1.云南瑞升煙草技術(shù)(集團(tuán))有限公司,云南 昆明 650106;2.云南中煙昆船瑞升科技有限公司,云南 昆明 650106)
碳酸鈣不同加入方式對造紙法再造煙葉產(chǎn)品灰分的影響
李文昱1,劉維涓2,衛(wèi) 青1
(1.云南瑞升煙草技術(shù)(集團(tuán))有限公司,云南 昆明 650106;2.云南中煙昆船瑞升科技有限公司,云南 昆明 650106)
再造煙葉是一種以煙梗、煙末等煙草廢料為主要原料生產(chǎn)出來的產(chǎn)品,對煙草工業(yè)提高煙草原料的利用率,提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。同時由于其在某種程度上可以人為地改變煙草中的化學(xué)成分,因此對改善和提高卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量、降低卷煙中的焦油等有害物質(zhì)的產(chǎn)生量等方面,均具有十分顯著的效果。造紙法再造煙葉是將煙草原料(煙梗、煙末等煙草廢料)先用水等溶劑進(jìn)行提取,提取后的固形物利用造紙?jiān)O(shè)備和原理等進(jìn)行打漿抄造成片基,提取液經(jīng)濃縮調(diào)香等處理過程制成涂布液,再回涂到片基上而形成。造紙法再造煙葉是利用現(xiàn)代造紙技術(shù)來生產(chǎn),具有生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)量高、產(chǎn)品功能性強(qiáng)和適用性廣等優(yōu)點(diǎn)[1]。國外在20世紀(jì)50年代就開始研究并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,在煙草業(yè)發(fā)達(dá)的歐美,造紙法再造煙葉在卷煙配方中的用量已達(dá)到20%~30%,甚至全部利用造紙法再造煙葉為卷煙原料。我國由于種種原因,在20世紀(jì)末才實(shí)現(xiàn)了造紙法再造煙葉工業(yè)化生產(chǎn),近年來在卷煙原料中再造煙葉的摻配量呈逐年增加的趨勢。造紙法再造煙葉在近幾年發(fā)展迅速。
碳酸鈣資源廣泛,白度高、粒徑細(xì)、品質(zhì)穩(wěn)定,能夠顯著改善紙張的光學(xué)及印刷等性能,是造紙工業(yè)的一種重要填料。碳酸鈣的另一個最大優(yōu)點(diǎn)是能控制紙張的燃燒,加上能有效地改善紙頁的透氣度和不透明度,燃燒后的煙灰又發(fā)白好看,是卷煙紙不可缺少的填料[2]101。
針對某造紙法再造煙葉生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中,存在產(chǎn)品灰分不穩(wěn)定的問題,我們進(jìn)行了碳酸鈣不同加入方式對再造煙葉產(chǎn)品灰分的影響的實(shí)驗(yàn)研究。
該廠使用碳酸鈣的生產(chǎn)工藝流程見圖1。
圖1 使用碳酸鈣的生產(chǎn)工藝流程
1.1 實(shí)驗(yàn)原料
實(shí)驗(yàn)原料有:該廠生產(chǎn)某產(chǎn)品時經(jīng)提取等預(yù)處理的煙草原料,生產(chǎn)用碳酸鈣,生產(chǎn)用助留劑及生產(chǎn)該產(chǎn)品所用涂布液。
1.2 實(shí)驗(yàn)樣
取上述生產(chǎn)原料300 g(絕干),在實(shí)驗(yàn)室槽式打漿機(jī)內(nèi)進(jìn)行打漿。打漿濃度及成漿打漿度和濕重按實(shí)際生產(chǎn)控制。碳酸鈣乳液濃度及助留劑濃度參照生產(chǎn)實(shí)際濃度調(diào)制,按漿料、碳酸鈣乳液、助留劑的順序調(diào)漿,碳酸鈣及助留劑用量參照實(shí)際生產(chǎn)用量加入,然后在德國產(chǎn)“快速凱塞法”紙頁成形器上抄樣,抄樣定量參照生產(chǎn)過程中片基定量進(jìn)行控制。
1.3 對照樣
取上述生產(chǎn)原料300 g(絕干),在實(shí)驗(yàn)室槽式打漿機(jī)內(nèi)進(jìn)行打漿。打漿時按實(shí)際生產(chǎn)添加量加入碳酸鈣乳液,打漿濃度及成漿打漿度和濕重按實(shí)際生產(chǎn)控制。碳酸鈣乳液濃度及助留劑濃度參照生產(chǎn)實(shí)際濃度調(diào)制。按漿料、助留劑(參照生產(chǎn)實(shí)際用量)順序調(diào)漿,然后在德國產(chǎn)“快速凱塞法”紙頁成形器上抄樣,抄樣定量參照生產(chǎn)過程中片基定量進(jìn)行控制。
2.1 灰分
用灼燒法分別測定實(shí)驗(yàn)樣和對照樣的灰分[3]。測定結(jié)果:實(shí)驗(yàn)樣灰分為 13.9%,對照樣灰分為10.3%。實(shí)驗(yàn)樣灰分較對照樣增加了3.6百分點(diǎn),提高了34.95%。
2.2 感官評價(jià)
造紙法再造煙葉產(chǎn)品品質(zhì)還有一項(xiàng)特殊要求,就是產(chǎn)品感官抽吸評價(jià)要符合產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。取上述實(shí)驗(yàn)樣和對照樣,用生產(chǎn)該產(chǎn)品的涂布液進(jìn)行涂布,涂布量參照該產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求控制。涂布烘干后的實(shí)驗(yàn)樣和對照樣均用實(shí)驗(yàn)用QS-Ⅰ試樣切絲機(jī)切絲,制成標(biāo)準(zhǔn)卷煙樣品,經(jīng)本公司感官評吸委員會感官評價(jià),實(shí)驗(yàn)樣和對照樣在香氣風(fēng)格及吃味等方面沒有明顯差異,符合該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。
本次實(shí)驗(yàn)采用生產(chǎn)實(shí)際使用方式——打漿前加入碳酸鈣乳液和模擬在線加入方式——抄片時加入碳酸鈣乳液這2種不同的碳酸鈣加入方式,進(jìn)行對比試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)在漿料打漿質(zhì)量基本一致、在碳酸鈣添加量及助留劑用量一樣的情況下,再造煙葉產(chǎn)品灰分在線加入較打漿前加入提高了34.95%,同時對產(chǎn)品的品質(zhì)沒有帶來負(fù)面影響。實(shí)驗(yàn)表明,碳酸鈣在線加入方式提高了碳酸鈣留著率、提高了碳酸鈣的利用效率。同時,在滿足產(chǎn)品質(zhì)量對灰分要求時可減少碳酸鈣用量,也有利于降低污水處理的負(fù)荷,具有節(jié)能減排的現(xiàn)實(shí)意義。碳酸鈣分解量減少,也使由于其分解產(chǎn)生的泡沫減少,有利于改善抄造系統(tǒng)的生產(chǎn)環(huán)境。對該廠生產(chǎn)流程而言,只需把現(xiàn)加入位置調(diào)整至調(diào)漿箱或穩(wěn)漿箱即可實(shí)現(xiàn)在線加入的目的。
為什么會產(chǎn)生這樣大的差異?從碳酸鈣本身而言,它屬于一種堿性填料,化學(xué)穩(wěn)定性較差,在酸性條件下會分解[2]101。我國大部分煙葉的水溶性總糖含量在20%~30%(占煙葉絕干質(zhì)量的百分比),水解產(chǎn)生多種酸性物質(zhì)。另外,煙葉中還含有占絕干煙葉質(zhì)量12%~16%的有機(jī)酸[4]。這些因素導(dǎo)致了煙葉水溶物呈現(xiàn)酸性。煙葉又是造紙法再造煙葉的主要原料,也就使得生產(chǎn)中漿料系統(tǒng)及抄造系統(tǒng)呈現(xiàn)酸性。據(jù)介紹,碳酸鈣由于它在低pH水平時的可溶性,發(fā)揮碳酸鈣作為填料使用效果最好的pH為7.2~8.0的范圍[5]。對該廠生產(chǎn)漿料系統(tǒng)的pH進(jìn)行測定,在稀釋到上網(wǎng)濃度時,打漿前未加入碳酸鈣時漿料的pH為5.89,加入碳酸鈣打漿后漿料的pH為6.84,至上網(wǎng)時變?yōu)?.88。說明在打漿前加入碳酸鈣,使碳酸鈣在酸性漿料系統(tǒng)中停留時間較長,增加了碳酸鈣的分解量,與在線加入使碳酸鈣在酸性漿料系統(tǒng)中停留時間較短相比,后者的分解量少,故表現(xiàn)出產(chǎn)品灰分的提高。
對打漿前加入碳酸鈣和在線加入碳酸鈣這2種不同加入碳酸鈣的方式進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)和分析。結(jié)果表明,碳酸鈣在線加入的方式較打漿前加入碳酸鈣的方式,再造煙葉產(chǎn)品灰分提高34.95%。這說明在線加入碳酸鈣方式能提高碳酸鈣的使用效率,有利于再造煙葉生產(chǎn)的節(jié)能減排。
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Effect of Adding Method of CaCO3on Ash Content of Tobacco Product Reconstituted by Paper Process
LI Wen-yu1,LIU Wei-juan2,WEI Qing1
(1.Yunnan Reascend Tobacco Technology(Group)Co.,Ltd.,Kunming 650106,China;2.Yunnan China Tobacco Kunchuan Reascend Science&Technology Co.,Ltd.,Kunming 650106,China)
TS761.2
A
1007-2225(2012)05-0022-03
李文昱先生(1965-),制漿造紙工程本科專業(yè),現(xiàn)工作于云南瑞升煙草技術(shù)(集團(tuán))有限公司再造煙葉產(chǎn)品中心;主要從事造紙法再造煙葉工藝研究等;
E-mail:liwenyu@reascend.com。
2012-05-23
本文文獻(xiàn)格式:李文昱,劉維涓,衛(wèi)青.碳酸鈣不同加入方式對造紙法再造煙葉產(chǎn)品灰分的影響[J].造紙化學(xué)品,2012,24(5)∶22-24.