專利名稱：一種提高造紙法煙草薄片漿料留著率和濾水性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于造紙法煙草薄片生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種采用雙元微粒助留助濾體系提高造紙法煙草薄片生產(chǎn)中漿料的留著率和濾水性能的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，造紙法煙草薄片的原料主要是煙梗和煙末，在磨漿時(shí)會(huì)形成大量細(xì)小纖維和碎片。這些細(xì)小組分會(huì)使?jié){料濾水性能變差，且自身也很容易從成型網(wǎng)的網(wǎng)孔中流失棹。另外，造紙法煙草薄片抄造過程中還會(huì)添加一定量的功能性填料-碳酸鈣，這更加劇了漿料濾水較慢和單程總留著率較低的問題。為提高造紙法煙草薄片生產(chǎn)中細(xì)小纖維和碎片以及填料的留著率和漿料濾水性，進(jìn)而改善紙機(jī)運(yùn)行性能，同時(shí)降低煙草薄片的生產(chǎn)成本及降低廢水處理負(fù)荷以減少環(huán)境污染，在生產(chǎn)過程中常需添加助留助濾劑?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)造紙法煙草薄片生產(chǎn)助留助濾方面的研究只是停留在単元體系上。造紙法煙草薄片 生產(chǎn)中所用助留助濾劑首先要無毒無害，同時(shí)應(yīng)具有良好的助留助濾性能。造紙法煙草薄片生產(chǎn)中常用的無毒無害助留助濾劑有殼聚糖和瓜爾膠。殼聚糖由氨基葡萄糖通過￠-1,4糖苷鍵連接而成的，其分子鏈上分布著許多羥基、氨基，還有ー些N-こ酰氨基的線性大分子，是自然界存在的唯一堿性天然多糖，而瓜爾膠以P -1，4-D-甘露吡喃糖單元為骨架連接形成主鏈，每兩個(gè)甘露吡喃糖単元有1、6連接的半乳吡喃糖単元作為側(cè)鏈，相對(duì)分子質(zhì)量約為20-30萬，具有與纖維素相類似的結(jié)構(gòu)。實(shí)際生產(chǎn)證明，采用殼聚糖或者瓜爾膠可以在一定程度上提高漿料的留著和濾水性能，尤其是在殼聚糖或者瓜爾膠用量較大時(shí)效果更為明顯。但是，添加量大于0. 1%以后，殼聚糖或瓜爾膠不僅會(huì)破壞煙草薄片的基片成型勻度性能，還會(huì)增加生產(chǎn)成本，甚至對(duì)煙草薄片吸味帶來負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種提高造紙法煙草薄片漿料留著率和濾水性能的方法，不僅可以改善漿料留著率和濾水性能，同時(shí)還能改善煙草薄片的基片成型勻度性能，且不會(huì)對(duì)煙草薄片吸味帶來負(fù)面影響。本發(fā)明的技術(shù)方案是ー種提高造紙法煙草薄片漿料留著率和濾水性能的方法，按以下步驟依次進(jìn)行(I)將經(jīng)脫こ?；幚淼拿摛初；葹?0% -95%的陽離子殼聚糖，或經(jīng)季銨鹽改性制備的陽離子取代度為5%-40%的陽離子瓜爾膠，制備成質(zhì)量濃度為0.01% 0.7%的水溶液，靜置20-30分鐘；(2)在造紙法煙草薄片的抄造エ序中，攪拌強(qiáng)度為1000_1500rpm的條件下，將上述經(jīng)脫こ酰基處理的脫こ?；葹?0% -95%的陽離子殼聚糖或經(jīng)季銨鹽改性制備的陽離子取代度為5% -40%的陽離子瓜爾膠水溶液，按照絕干煙草薄片漿料重量0. 05% 0. 5%的量加入到煙草薄片漿料中；(3)在攪拌強(qiáng)度為500-800rpm的條件下，再將經(jīng)鈉鹽或鈣鹽改性的陰離子膨潤土，或平均粒徑為2nm-30nm的陰離子膠體ニ氧化硅，按照絕干煙草薄片漿料重量0. 05% 0.7%的量加入到步驟(2)的所述煙草薄片漿料中；(4)將上述煙草薄片漿料混合均勻后送入下ーエ序。所述的經(jīng)鈉鹽或鈣鹽改性的陰離子膨潤土的粒徑為0. 5 ii m-30 U m。本發(fā)明的方法采用了經(jīng)脫こ?；幚淼拿摛初；葹?0% -95%的陽離子殼聚糖，或經(jīng)季銨鹽改性制備的陽離子取代度為5% -40%的陽離子瓜爾膠，分別與經(jīng)鈉鹽或鈣鹽改性的陰離子膨潤土，或平均粒徑為2nm-30nm的陰離子膠體ニ氧化硅組成的雙元微粒助留助濾體系，加入到煙草薄片漿料中，提高了漿料留著率和濾水性能，本方法生產(chǎn)的煙草薄片吸味不受影響，且使其基片的成型勻度得以改善。鑒于造紙法煙草薄片用途的特殊性(卷煙填充料)，本發(fā)明所使用的上述助劑物質(zhì)均為食品級(jí)。下面對(duì)本發(fā)明的有關(guān)技術(shù)問題詳述如下
本發(fā)明的陽離子殼聚糖是經(jīng)脫こ酰基處理的脫こ?；葹?0% -95%的陽離子殼聚糖，若脫こ?；刃∮?0%，則其與煙草薄片漿料所形成的絮體太小，對(duì)助留助濾不利；若脫こ酰基大于95%，則其與煙草薄片漿料所形成的絮體太大，雖然助留助濾效果較好，但是煙草薄片的基片成形勻度較差，綜合考慮及多項(xiàng)試驗(yàn)證明本發(fā)明的范圍是合適的。本發(fā)明的陽離子瓜爾膠是季銨鹽改性制備的陽離子取代度為5% -40%的陽離子瓜爾膠，若陽離子取代度小于5%，則其與煙草薄片漿料所形成的絮體太小，對(duì)助留助濾不利；若陽離子取代度大于40%，則其與煙草薄片漿料所形成的絮體太大，雖然助留助濾效果較好，但是煙草薄片的基片成形勻度較差，綜合考慮及多項(xiàng)試驗(yàn)證明本發(fā)明的范圍是合適的。本發(fā)明的雙元微粒助留助濾體系采用微絮聚機(jī)理，首先在煙草薄片漿料中加入陽離子殼聚糖或陽離子瓜爾膠與纖維和填料等形成較大的絮聚物，當(dāng)絮聚物受到高剪切力的破壞后，會(huì)分散成小的絮聚體，再加入陰離子膨潤土或陰離子膠體ニ氧化硅，由于陰離子膨潤土或陰離子膠體ニ氧化硅自身的高陰離子性、高比表面積等特性，通過電荷中和、架橋等形成結(jié)構(gòu)致密而尺寸較小的絮聚體，從而改善漿料的留著率與濾水性能。從造紙法煙草薄片實(shí)際生產(chǎn)來看，高剪切力相當(dāng)于1000-1500rpm的攪拌速度，低剪切力相當(dāng)于500_800rpm的攪拌速度。煙草薄片漿料中陰離子垃圾含量較高，當(dāng)加入的陽離子殼聚糖溶液或陽離子瓜爾膠溶液用量小于0. 05%時(shí)，其大部分與陰離子垃圾作用，與纖維和填料作用少，助留助濾效果較差，當(dāng)陽離子殼聚糖或陽離子瓜爾膠用量過大時(shí)，漿料系統(tǒng)電荷整體呈現(xiàn)正電性，對(duì)紙機(jī)運(yùn)行不利，對(duì)煙草薄片的基片成形勻度具有負(fù)面影響，同時(shí)會(huì)影響到煙草薄片的卷煙吸味。陰離子膨潤土是經(jīng)鈉鹽或鈣鹽改性的陰離子膨潤土，陰離子膨潤土主要為鈉鹽改性和鈣鹽改性以及有機(jī)膨潤土，但有機(jī)膨潤土燃燒有異味，不適合煙草薄片生產(chǎn)用，本發(fā)明未予采用。陰離子膠體ニ氧化娃平均粒徑為2nm-30nm,當(dāng)平均粒徑小于2nm時(shí),其與衆(zhòng)料間的分子作用力太小，不利于助留助濾，粒徑大于30nm，則其本身比表面積較小，不利于與漿料的吸附，因此對(duì)助留助濾也不利。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)本發(fā)明使用陽離子助劑(經(jīng)脫こ?；幚淼拿摛初；葹?0% -95%的陽離子殼聚糖，或經(jīng)季銨鹽改性制備的陽離子取代度為5%-40%的陽離子瓜爾膠)與陰離子微粒助劑(經(jīng)鈉鹽或鈣鹽改性的陰離子膨潤土，或陰離子平均粒徑為2nm-30nm的陰離子膠體ニ氧化硅)組成的雙元微粒助留助濾體系，加入到煙草薄片漿料中，不僅能夠改善煙草薄片的助留助濾性能，而且陽離子助劑的添加量很低，有效避免了過量添加劑對(duì)煙草薄片內(nèi)在品質(zhì)造成的負(fù)面影響。(2)使用本發(fā)明的雙元微粒助留助濾體系，明顯改善了煙草薄片的基片勻度性能。(3)本發(fā)明的雙元微粒助留助濾體系由食品安全級(jí)的陽離子殼聚糖、陽離子瓜爾膠、陰離子膨潤土和陰離子膠體ニ氧化硅組成，對(duì)煙草薄片的安全性有保證。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式

及有關(guān)技術(shù)問題作進(jìn)ー步詳細(xì)的描述。 為了驗(yàn)證本發(fā)明的技術(shù)效果，申請(qǐng)人主要對(duì)以下幾個(gè)方面指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定(I)濾水性能，煙草漿料20s內(nèi)的濾水重量。質(zhì)量越大漿料濾水性能越好；(2)單程總留著率。單程總留著率越高則漿料的留著效果越好；(3))煙草薄片的基片勻度指數(shù)。勻度指數(shù)越高基片的成型勻度越好。測(cè)定結(jié)果顯示，本發(fā)明的方法能夠在改善煙草漿料留著和濾水的同吋，還能夠改善煙草薄片的基片成型勻度性能。現(xiàn)有技術(shù)中，造紙法煙草薄片的生產(chǎn)大多數(shù)単獨(dú)使用殼聚糖或瓜爾膠作為助留助濾劑，但是過多地添加上述助劑會(huì)對(duì)煙草薄片的吸味產(chǎn)生負(fù)面影響，從而限制了其在生產(chǎn)中的應(yīng)用，這種方法很難進(jìn)一歩改善煙草漿料的留著和濾水性能。本發(fā)明組成的雙元微粒助留助濾體系的所述的經(jīng)脫こ?；幚淼拿摛初；葹?0% -95%的陽離子殼聚糖，經(jīng)季銨鹽改性制備的陽離子取代度為5% -40%的陽離子瓜爾膠，經(jīng)鈉鹽或鈣鹽改性的陰離子膨潤土，和平均粒徑為2nm-30nm的陰離子膠體ニ氧化硅，都是市售產(chǎn)品，但本發(fā)明選用這些物質(zhì)是經(jīng)過大量的試驗(yàn)而優(yōu)選出來的。本發(fā)明利用陽離子殼聚糖(是指經(jīng)脫こ酰基處理的脫こ?；葹?0% -95%的陽離子殼聚糖，此為簡稱，以下同)和陽離子瓜爾膠(是指季銨鹽改性制備的陽離子取代度為5%-40%的陽離子瓜爾膠，此為簡稱，以下同)分別與陰離子膨潤土(是指鈉鹽或鈣鹽改性的陰離子膨潤土，此為簡稱，以下同)和陰離子膠體ニ氧化硅(是指平均粒徑為2nm-30nm的陰離子膠體ニ氧化硅，此為簡稱，以下同)組成雙元微粒助留助濾體系，不僅改善了助留助濾效果，井能改善煙草薄片的基片成型勻度性能。為便于比較，實(shí)施例中，附加了陽離子殼聚糖単元體系和陽離子瓜爾膠單元體系的數(shù)據(jù)，如表I和表4。實(shí)施例I :將脫こ酰度為90. 9%的陽離子殼聚糖溶解成濃度為0. I %的溶液，在攪拌速度為1500rpm條件下，將陽離子殼聚糖溶液按相對(duì)于絕干煙草漿料重量為0. I %的量加入到煙草薄片漿料中，再將攪拌速度調(diào)整為750rpm，按相對(duì)于絕干煙草漿料0，0.
0.4%，0.6%的量(0為對(duì)照例)分別加入陰離子膨潤土(本實(shí)施例中是鈣鹽改性，平均粒徑0. 2 y m)，將添加了陽離子殼聚糖和陰離子膨潤土的煙草漿料混合I分鐘，上機(jī)抄造成煙草薄片的基片。測(cè)定數(shù)據(jù)如表2所示，表I為陽離子殼聚糖単元體系測(cè)定的數(shù)據(jù)。表I陽離子殼聚糖単元體系對(duì)煙草漿料助留助濾及煙草薄片的基片勻度的影響
權(quán)利要求
1.一種提高造紙法煙草薄片漿料留著率和濾水性能的方法，其特征在于所述的方法按以下步驟依次進(jìn)行 (1)將經(jīng)脫こ?；幚淼拿摛初；葹?0%-95%的陽離子殼聚糖，或經(jīng)季銨鹽改性制備的陽離子取代度為5% -40%的陽離子瓜爾膠，制備成質(zhì)量濃度為0. 01% 0. 7%的水溶液，靜置20-30分鐘； (2)在造紙法煙草薄片的抄造エ序中，攪拌強(qiáng)度為1000-1500rpm的條件下，將上述經(jīng)脫こ?；幚淼拿摛初；葹?0% -95%的陽離子殼聚糖或經(jīng)季銨鹽改性制備的陽離子取代度為5% -40%的陽離子瓜爾膠水溶液，按照絕干煙草薄片漿料重量0. 05% 0. 5%的量加入到煙草薄片漿料中； (3)在攪拌強(qiáng)度為500-800rpm的條件下，再將經(jīng)鈉鹽或鈣鹽改性的陰離子膨潤土，或平均粒徑為2nm-30nm的陰離子膠體ニ氧化娃,按照絕干煙草薄片衆(zhòng)料重量0. 05% 0. 7%的量加入到步驟(2)的所述煙草薄片漿料中； (4)將上述煙草薄片漿料混合均勻后送入下ーエ序。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種提高造紙法煙草薄片漿料留著率和濾水性能的方法，其特征在于所述的經(jīng)鈉鹽或鈣鹽改性的陰離子膨潤土的粒徑為0. 5 u m-30 u m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙元助留助濾體系提高薄片漿料留著率和濾水性能的方法，屬于造紙法煙草薄片生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的方法采用了經(jīng)脫乙?；幚淼拿撘阴；葹?0％-95％的陽離子殼聚糖，或經(jīng)季銨鹽改性制備的陽離子取代度為5％-40％的陽離子瓜爾膠，分別與經(jīng)鈉鹽或鈣鹽改性的陰離子膨潤土，或平均粒徑為2nm-30nm的陰離子膠體二氧化硅組成的雙元微粒助留助濾體系，加入到煙草薄片漿料中，提高了漿料留著率和濾水性能，用本方法生產(chǎn)的煙草薄片吸味不受影響，且使煙草薄片的基片勻度得以改善。
文檔編號(hào)D21H21/10GK102767117SQ2011101119
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月3日
發(fā)明者唐向兵, 姚元軍, 毛耀, 溫洋兵, 王亮, 石淑蘭, 胡惠仁 申請(qǐng)人:武漢淡雅香科技發(fā)展股份有限公司, 湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司