CN104432470B - 一种造纸法再造烟叶填料的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种造纸法再造烟叶填料的制备方法及其应用，其步骤是将可溶性钙盐溶于水中，制备成钙离子浓度为0.2‑0.3mol/L的溶液；加入碳酸钙，可溶性钙盐中钙离子与碳酸钙的摩尔比为1:2‑1:5，并搅拌均匀，得到悬浊液；将CO2通入悬浊液中，流量在5‑10L/min，并不断搅拌，于25‑50℃反应0.5‑1h；抽滤，滤渣烘干后得到包覆碳酸钙；将木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维按绝干质量比20:50:30制备浆料，打浆度为30°SR，同时加入包覆碳酸钙，加入量为绝干浆质量的20%，调配浆料的浓度为3%，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基备用；本发明具有效率高、操作简单、成本低廉、应用价值高的优点。
Description
技术领域
本发明属于造纸法再造烟叶技术领域，具体涉及一种碳酸钙表面包覆技术提高造纸法再造烟叶片基碳酸钙留着率的方法。
背景技术
在卷烟中掺配造纸法再造烟叶，对于提升卷烟品牌价值、减害降焦、产品质量安全等具有重要作用。在造纸法再造烟叶生产过程中通常要添加一定量的填料以改善产品的理化特性。
碳酸钙是造纸法再造烟叶最常规的填料。目前，大部分企业添加的碳酸钙都是在浆内添加，但由于碳酸钙的粒径远远小于网部成形的直径，很容易在网部成形时穿过成形网而流失，转移到白水中，既造成了碳酸钙的浪费，加大了成本，又增加了后续污水处理的负荷。提高造纸法再造烟叶碳酸钙留着率的是再造烟叶生产企业关注的重点之一。
目前，主要是采用添加助剂、反应型碳酸钙等方法来提高造纸法再造烟叶的碳酸钙留着率。但通过碳酸钙表面包覆碳酸钙技术以提高造纸法再造烟叶碳酸钙留着率的方法并没有相关的研究报道。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种提高造纸法再造烟叶片基碳酸钙留着率的方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种造纸法再造烟叶填料的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1），可溶性钙盐的制备：将可溶性钙盐溶于水中，制备成钙离子浓度为0.2-0.3mol/L的溶液，得到可溶性钙盐水溶液；
步骤（2），碳酸钙的加入及混匀：在步骤（1）得到的可溶性钙盐水溶液中加入碳酸钙，可溶性钙盐中钙离子与碳酸钙的摩尔比为1:2-1:5，并搅拌均匀，得到悬浊液；
步骤（3），碳酸钙的表面包覆：将二氧化碳气体通入步骤（2）得到的悬浊液中，流量在5-10L/min，并不断搅拌，在温度25-50℃条件下，反应0.5h-1h，得到反应液；
步骤（4），包覆碳酸钙的回收：对步骤（3）得到的反应液进行抽滤，滤渣烘干后即得到造纸法再造烟叶的填料。
基于再造烟叶产品的感官质量和安全性要求，上述方案中的可溶性钙盐为氯化钙、甲酸钙、乙酸钙和乳酸钙中的一种或几种，具体比例不做要求。
基于再造烟叶产品的感官质量和安全性要求，上述方案中步骤（2）所述的碳酸钙为食品级碳酸钙。
基于再造烟叶产品的感官质量和安全性要求，上述方案中步骤（2）所述的食品级碳酸钙为轻质碳酸钙或重质碳酸钙。
进一步，优选的是步骤（3）中将二氧化碳气体通入步骤（2）得到的悬浊液中是在洗气瓶里进行。
上述技术方案所得到的填料在造纸法再造烟叶中的应用。
其具体应用方法为：将木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维按绝干质量比为18-22:48-52:29-31制备浆料，控制打浆度为28-32°SR，同时加入质量为绝干浆质量的18-21%的填料，并调配浆料的浓度至绝干浆的质量浓度为3%，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基，备用。
进一步，优选的是将木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维按绝干质量比为20:50:30制备浆料，控制打浆度为30°SR，同时加入质量为绝干浆质量的20%的填料，并调配浆料的浓度至绝干浆的质量浓度为3%，然后以抄造设备抄造再造烟叶片基，烘干片基备用。
本发明的采用表面包覆技术提高造纸法再造烟叶片基碳酸钙留着率的方法，其原理是利用表面包覆的方法使碳酸钙沉积在固体颗粒表面，使填料表面得到修饰，碳酸钙表面包覆碳酸钙后，其表面形态和结构均发生改变，颗粒性能得到改善，粗糙度和比表面积增加，与浆料纤维间的相互作用增强，将包覆碳酸钙用作造纸法再造烟叶的填料，可以增加其留着率，改善造纸法再造烟叶的性能。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：本发明方法可以有效提高造纸法再造烟叶片基的碳酸钙留着率，不引入其它助剂，在降低成本的同时，还可以提高再造烟叶产品的强度，改善其理化特性，提升产品品质，具有操作简单、成本低廉、应用价值高的优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
实施例1
配制钙离子浓度为0.2mol/L的氯化钙溶液500mL并转移至洗气瓶中，称取25.0g轻质碳酸钙加至洗气瓶中，搅拌均匀，通入二氧化碳气体，二氧化碳流量5L/min，在25℃条件下，反应1h，将得到的轻质碳酸钙分散液抽滤、烘干，将烘干后的包覆碳酸钙用作填料制备再造烟叶片基。
再造烟叶片基的制备方法为将木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维按绝干质量比为18:48:29制备浆料，控制打浆度为28°SR，同时加入质量为绝干浆质量的18%的填料，并调配浆料的浓度至绝干浆的质量浓度为3%，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基，备用。
经测定制备片基的碳酸钙留着率为45.3%，片基的抗张强度为纵向0.67 kN/m，横向为0.31 kN/m；而对照（直接用轻质碳酸钙作填料）碳酸钙的留着率仅为23.8%，片基的抗张强度为纵向0.39 kN/m，横向为24 kN/m。
实施例2
配制钙离子浓度为0.25mol/L的乳酸钙溶液500mL并转移至洗气瓶中，称取37.5g重质碳酸钙加至洗气瓶中，搅拌均匀，通入二氧化碳气体，二氧化碳流量10L/min，在45℃条件下，反应0.5h，将得到的重质碳酸钙分散液抽滤、烘干，将烘干后的包覆碳酸钙用作填料制备再造烟叶片基。
再造烟叶片基的制备方法为将木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维按绝干质量比为22: 52: 31制备浆料，控制打浆度为32°SR，同时加入质量为绝干浆质量的21%的填料，并调配浆料的浓度至绝干浆的质量浓度为3%，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基，备用。
经测定制备片基的碳酸钙留着率为51.6%，片基的抗张强度为纵向0.71 kN/m，横向为0.35 kN/m；而对照（直接用重质碳酸钙作填料）碳酸钙的留着率仅为25.7%，片基的抗张强度为纵向0.43 kN/m，横向为0.26 kN/m。
实施例3
配制钙离子浓度为0.22mol/L的甲酸钙溶液500mL并转移至洗气瓶中，称取44.0g食品级轻质碳酸钙加至洗气瓶中，搅拌均匀，通入二氧化碳气体，二氧化碳流量6L/min，在30℃条件下，反应0.7h，将得到的轻质碳酸钙分散液抽滤、烘干，将烘干后的包覆碳酸钙用作填料制备再造烟叶片基。
再造烟叶片基的制备方法为将木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维按绝干质量比为19:51:30制备浆料，控制打浆度为31°SR，同时加入质量为绝干浆质量的19%的填料，并调配浆料的浓度至绝干浆的质量浓度为3%，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基，备用。
经测定制备片基的碳酸钙留着率为45.7%，片基的抗张强度为纵向0.57 kN/m，横向为0.30 kN/m；而对照（直接用食品级轻质碳酸钙作填料）碳酸钙的留着率仅为23.1%，片基的抗张强度为纵向0.41 kN/m，横向为0.26 kN/m；。
实施例4
配制钙离子浓度为0.28mol/L的乙酸钙溶液500mL并转移至洗气瓶中，称取28.0g食品级轻质碳酸钙加至洗气瓶中，搅拌均匀，通入二氧化碳气体，二氧化碳流量8L/min，在40℃条件下，反应0.8h，将得到的轻质碳酸钙分散液抽滤、烘干，将烘干后的包覆碳酸钙用作填料制备再造烟叶片基。
再造烟叶片基的制备方法为将木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维按绝干质量比为21:49:29制备浆料，控制打浆度为29°SR，同时加入质量为绝干浆质量的20%的填料，并调配浆料的浓度至绝干浆的质量浓度为3%，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基，备用。
经测定制备片基的碳酸钙留着率为46.9%，片基的抗张强度为纵向0.69 kN/m，横向为0.35 kN/m；而对照（直接用食品级轻质碳酸钙作填料）碳酸钙的留着率仅为22.9%，片基的抗张强度为纵向0.38 kN/m，横向为0.23 kN/m。
实施例5
配制钙离子浓度为0.3mol/L的乙酸钙和乳酸钙混合水溶液500mL并转移至洗气瓶中；所述的乙酸钙和乳酸钙的摩尔比为1：1；称取75.0g食品级重质碳酸钙加至洗气瓶中，搅拌均匀，通入二氧化碳气体，二氧化碳流量9L/min，在50℃条件下，反应0.6h，将得到的重质碳酸钙分散液抽滤、烘干，将烘干后的包覆碳酸钙用作填料制备再造烟叶片基。
再造烟叶片基的制备方法为将木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维按绝干质量比为20:50:30制备浆料，控制打浆度为30°SR，同时加入质量为绝干浆质量的20%的填料，并调配浆料的浓度至绝干浆的质量浓度为3%，然后以抄造设备抄造再造烟叶片基，烘干片基备用。
经测定制备片基的碳酸钙留着率为55.9%，片基的抗张强度为纵向0.74 kN/m，横向为0.38 kN/m；而对照（直接用食品级重质碳酸钙作填料）碳酸钙的留着率仅为24.1%，片基的抗张强度为纵向0.44 kN/m，横向为0.27 kN/m；。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种造纸法再造烟叶片基的制备方法，其特征在于，由如下步骤组成：
步骤（1），可溶性钙盐的制备：将可溶性钙盐溶于水中，制备成钙离子浓度为0.2-0.3mol/L的溶液，得到可溶性钙盐水溶液；
步骤（2），碳酸钙的加入及混匀：在步骤（1）得到的可溶性钙盐水溶液中加入食品级轻质碳酸钙，可溶性钙盐中钙离子与碳酸钙的摩尔比为1:2-1:5，并搅拌均匀，得到悬浊液；
步骤（3），碳酸钙的表面包覆：将二氧化碳气体通入步骤（2）得到的悬浊液中，流量在5-10L/min，并不断搅拌，在温度25-50℃条件下，反应0.5h-1h，得到反应液；
步骤（4），包覆碳酸钙的回收：对步骤（3）得到的反应液进行抽滤，滤渣烘干后即得到造纸法再造烟叶的填料；
所述的可溶性钙盐为氯化钙、甲酸钙、乙酸钙和乳酸钙中的一种或几种；
步骤（5），将木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维按绝干质量比为18-22:48-52:29-31制备浆料，控制打浆度为28-32°SR，同时加入质量为绝干浆质量的18-21%的造纸法再造烟叶的填料，并调配浆料的浓度至绝干浆的质量浓度为3%，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基，备用。
2.根据权利要求1所述的造纸法再造烟叶片基的制备方法，其特征在于步骤（3）中将二氧化碳气体通入步骤（2）得到的悬浊液中是在洗气瓶里进行。
3.根据权利要求1所述的造纸法再造烟叶片基的制备方法，其特征在于将木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维按质量比为20:50:30制备浆料，控制打浆度为30°SR，同时加入质量为绝干浆质量的20%的填料，并调配浆料的浓度至绝干浆的质量浓度为3%，然后以抄造设备抄造再造烟叶片基，烘干片基备用。
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