铸涂法再造烟叶成型技术

发布日期:2015-06-09 17:37:28
烟梗、烟末、造纸法再造烟叶成品(山东瑞波斯有 限公司);烟草专用胶粘剂CMC(徐州市恒扬化工有限 公司〉、瓜尔胶(广饶六合化工上海快3开奖结果)。
JS10挤压疏解机(安丘汶瑞机械制造上海快3开奖结果); ZSP-300盘磨机(吉林造纸厂造纸机械分厂);涂布用
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铸涂机(上海奉贤照相器材厂);BK3300高倍显微镜 (重庆光电仪器上海快3开奖结果)。
1.2涂料的制备
把烟梗浆料与烟末混合均匀,加入烟梗的乙醇萃 取液(固含量50%) 25份(假设烟梗、烟末的质量为 1〇〇份)、胶粘剂(CMC、瓜尔胶)、烟草浸裔(香料)0.5 份,转速500 r/min下机械揽拌20 min,加水调制成固 含量为25%,即为铸涂法再造烟叶涂料。
1.3工艺流程
铸涂法生产再造烟叶的简化工艺流程如图1所示。 2结果与讨论
2.1打浆工艺
图1中的挤压疏解和磨浆统称作打浆工艺。传统 的造纸法再造烟叶生产技术,对烟梗的磨浆通常采用 四段磨浆机磨浆,能耗较高,且对烟梗纤维损伤较大。 为了降低能耗,采用两段挤压疏解两段磨浆的方式进 行再造烟叶的生产(见图2)。先对制备的涂料进行挤 压疏解,即在高浓状态下使纤维的揉搓作用增强。图 3为挤压磨浆后的纤维形态,从图3可以看出,经挤压 疏解后,纤维的长度保持较好,纤维受到的损伤较小, 但纤维不能得到足够的切断,纤维如果太长的话容易 造成缠绕,不能满足较好的分散性要求,成型的时候会 造成涂料的不均匀,不易保证成纸的匀度。因此,需要 在对涂料进行挤压疏解后,再经过低浓盘磨打浆(简 称磨浆)处理。图4为涂料经过两段挤压疏解两段磨 浆后纤维的形态,可以看出纤维变的短小,且分散性良
好,类似“涂料”的性质。因此,经过两段疏解两段磨 浆得到的浆料其纤维形态,为铸涂法生产提供了可行 性。在工厂600 kg/h生产线中试中,制浆工段的能耗 降低了 15%。
2.2铸涂底物的选择
铸涂烘缸的表面是镀铬镜面,通常用来生产髙光 纸,图5为镀铬镜面做底物得到的再造烟叶,可以看出 直接用镀铬镜面做底物,得到的再造烟叶表面会由于 胶黏剂CMC的可塑性,形成一层光滑的薄膜,降低其 透气性,严重影响再造烟叶的质量。因此,对镀铬铸涂 烘缸进行改造,采用疏水性毛毯做底物,利用铸涂烘缸 的高温加热,使水蒸气透过“涂层”从而得到较高的填 充值。图6是采用疏水性毛毯得到的再造烟叶,可以 看出其外观已达到“似纸更似烟叶”的目的。
2.3铸涂工艺条件的优化 2.3.1涂布定量
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分别采用60、80、1008/!112定量进行涂布,再造烟
性能指标见表1。从表中可以看出,随着定量的增 大填充值呈减小趋势,而耐水性呈增大趋势,抗张强度 随着定量的增加而增加。同时当定量低于60 g/m2 时,涂料层就会产生剥离困难。好的再造烟叶一般要 求具有一定的耐水性,同时具有良好的填充值。综合 考虑,定量确定为80 g/m2。
2.3.2烟梗与烟末的比例
由表2可以看出,随着烟梗所占比例的减小,制得 的再造烟叶的抗张强度也逐渐减小,这是因为再造烟 叶的强度是由烟梗纤维之间的氢键结合形成的,提髙 烟梗的比例可以提高再造烟叶的强度,但强度过高也 可能会增加切丝的困难。而耐水性随烟梗所占比例的 降低而减小,因此烟梗与烟末的比例取7: 3为优选条 件,但这样会造成实际生产中烟末的利用率降低,为了 烟末的最大化利用,同时考虑到切丝工艺,采用烟梗与 烟末的比例为6:4时较好。
2.3.3胶粘剂的配比与用量
采用传统胶粘剂CMC生产的再造烟叶虽然机械 性能较好,但强度、耐破度不够,加工时易造碎,影响再 造烟叶的利用率,还存在弹性差的缺点。因此,在涂料 中加入一定量的瓜尔胶,以提高再造烟叶的性能。瓜 符胶是从瓜尔胶豆中提取的一种植物胶,其主要成分 是聚半乳糖甘露糖m,燃烧时没有有害气体释放。表 3为在CMC:瓜尔胶为1:1时,胶粘剂用量分别为 2%、4%、6%、8%对再造烟叶性质的影响。从表中可 以看出胶粘剂用量加大时,再造烟叶填充值降低,耐水 性增加,抗张强度增加,综合考虑,选择胶粘剂用量为 6 %。在此用量下,CMC与瓜尔胶的不同配比对再造
表1涂布定置对再造烟叶的彩响
定量
(g/m2)填充值 耐水性
(cm3/g) (min)抗张强度 (cN/mm2 )剥离性
605.61 3204不易剥离
805.12 6235易剥离
1003.50 7310易剥离
表2烟梗与烟末不同配比对再造烟叶性能的彩晌
填充值耐水性抗张强度
烟搜:烟禾(〇mVg)(min)(cN/mra2)
824.9513230
735.1412225
644.1010219
553.968215
463.534207
373.063195
2&3.211168
烟叶性能的影响见表4,由于瓜尔胶也是亲水性胶粘 剂,对再造烟叶的耐水性基本没有影响,而加大瓜尔胶 的用量可以提高抗张强度,且瓜尔胶具有保湿性,可以 提高再造烟叶的柔软性。对比表4中实验结果可知, CMC与瓜尔胶比例为1:2时最合适。
2.3.4铸涂温度
铸涂温度对再造烟叶性能的影响见表5。由表可 知,铸涂温度主要影响再造烟叶的填充值,再造烟叶在 干燥过程中温度越高,填充值越大,原因可能在于温度 升高,水分的蒸发速度加快,从而使再造烟叶变的疏松 多孔,使填充值增大。但温度过高会给烟片的色泽带 来一定负面影响,因此铸涂干燥温度选择1〇〇 "C。
2.4与造纸法再造烟叶的比较
上述试验可以总结出铸涂法的最佳工艺条件为: 涂料固含量为25% ;胶粘剂CMC:瓜尔胶为1:2,用量 为6% ;烟梗:烟末为6:4;铸涂定量为80 g/m2,铸涂干 燥温度为1〇〇尤。按照此工艺条件生产的再造烟叶与 厂家提供的造纸法再造烟叶进行比较如表6。通过对 比可以看出,在此工艺条件下,铸涂法再造烟叶的各项 性能已基本接近造纸法生产的再造烟叶。由于造纸法 再造烟叶的纤维较长,因此纤维与纤维之间的氢键结 合点较多,其耐水性和抗张强度均略优于铸涂法再造 烟叶。
表3胶粘剂用置对再造烟叶性能的彩响
胶粘剂填充值耐水性抗张强度
用童(cm3/g)(min)(cN/mm2)
2%5.324175
4%4.687212
6%4.5110223
8%2.9811247
表4胶粘剂配比对再造烟叶性能的影响
CMC:瓜尔胶填充值
(cm3/g)耐水性
(min)抗张强度
(cN/mm ”麵
2:14.248210 差
1:14.329219 较好
1:24. ?69234 好
1:34.267238 好
表5铸涂溫度对再造烟叶性能的彩«
温度填充值耐水性抗张强度
(^)(cm3/g)(min)(cN/mm2)
803.249229
90
1004. 178232
4.788230
1104.967227
烟的感官质量有所下降;但在低海拔地区,相对湿度对 感官质量的影响也是明显的,即在不同的相对湿度下 感官质量也表现不同。因此,海拔与相对湿度的相互 作用对于感官质量的好与坏是有影响的,这也为今后 卷烟产品区域市场投放提供了配方设计的依据。
 
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