外加纖維對(duì)再造煙葉物理與常規(guī)煙氣指標(biāo)的影響

許江虹+王浩雅+徐廣晉+余紅濤+關(guān)平+劉建平+黃彪+劉婷+榮凡番

摘要：通過(guò)對(duì)造紙法再造煙葉中加入不同種類(lèi)纖維，測(cè)定了4種樣品的物理指標(biāo)與常規(guī)煙氣指標(biāo)，分析了不同纖維對(duì)造紙法再造煙葉片基和產(chǎn)品物理與煙氣指標(biāo)。結(jié)果表明，外加纖維為漂白針葉木漿時(shí)，再造煙葉片基和產(chǎn)品都具有較高的耐破強(qiáng)度、平衡含水率，但是填充值較低；外加纖維為未漂白亞麻漿時(shí)，填充值較高，松厚度較好，但是抗張強(qiáng)度、耐破強(qiáng)度和平衡含水率都較低；未漂白闊葉木漿相對(duì)漂白闊葉木漿具有較高的填充值、耐破強(qiáng)度、松厚度和平衡含水率，而抗張強(qiáng)度較低；未漂白闊葉木漿相對(duì)于漂白闊葉木漿具有較高的總粒相物，焦油和CO釋放量。綜合各煙氣指標(biāo)，多數(shù)指標(biāo)均較低的是未漂白亞麻漿和漂白闊葉木漿。在保證再造煙葉綜合質(zhì)量的前提下，建議采用多種外加纖相搭配的方式添加，根據(jù)產(chǎn)品需要取長(zhǎng)補(bǔ)短，試驗(yàn)為企業(yè)從外加纖維的角度來(lái)滿(mǎn)足造紙法再造煙葉不同的物理特性與煙氣指標(biāo)需求提供了技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：造紙法再造煙葉；纖維；物理指標(biāo)；煙氣指標(biāo)

中圖分類(lèi)號(hào)：TS425.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）02-0276-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.02.018

造紙法再造煙葉是采用現(xiàn)代提取分離技術(shù)與改良后的造紙技術(shù)，將煙草副產(chǎn)品及廢棄料加工而成的一種“人造煙葉”[1]。在卷煙中添加適量的造紙法再造煙葉，不僅能夠有效降低卷煙成本，而且可以一定程度上改變煙氣組分，降低焦油釋放量[2，3]。隨著低焦油卷煙的發(fā)展，造紙法再造煙葉作為一種降焦手段在卷煙中的使用范圍和比例不斷擴(kuò)大，其降焦作用也得到了卷煙行業(yè)的一致認(rèn)同。但是，摻配造紙法再造煙葉到卷煙后，煙氣中CO含量通常較高[4-7]。由于煙草漿料組成成分的特殊性，在制漿抄紙過(guò)程中不能滿(mǎn)足煙草薄片的物理性能要求，也不能保證紙機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，故生產(chǎn)上通過(guò)添加外來(lái)植物纖維來(lái)解決這些問(wèn)題[8-11]。添加外來(lái)纖維在改善煙草薄片物理性能的同時(shí)，不可避免地會(huì)對(duì)其內(nèi)在品質(zhì)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，使卷煙產(chǎn)品木質(zhì)氣加重，刺激性增大，口感變差[12，13]。國(guó)內(nèi)關(guān)于造紙法再造煙葉生產(chǎn)中外加纖維的相關(guān)研究較少，僅僅局限在最基本的物理指標(biāo)如抗張強(qiáng)度等的影響研究上，有部分報(bào)道是關(guān)于纖維添加量[14-18]對(duì)造紙法再造煙葉部分物理指標(biāo)的影響；但在外加纖維種類(lèi)對(duì)造紙法再造煙葉物理特性、煙氣指標(biāo)方面的影響報(bào)道不多。為此，試驗(yàn)主要比較了不同外加纖維種類(lèi)對(duì)造紙法再造煙葉的物理指標(biāo)與常規(guī)煙氣指標(biāo)的影響，以期探索出合適的外加纖維種類(lèi)，為改善造紙法再造煙葉的產(chǎn)品質(zhì)量提供一定的技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

煙梗和碎片分別為取自某煙草集團(tuán)的煙梗和紅大碎片；碳酸鈣、涂布液取自某公司某牌號(hào)產(chǎn)品，購(gòu)買(mǎi)于四川省靈壽縣。外加纖維取自海浦籟瑪國(guó)際貿(mào)易有限公司，分別有漂白針葉木漿、漂白闊葉木漿、未漂白闊葉木漿、未漂白亞麻漿。儀器主要有GDC-TQ提取器（濟(jì)寧金百特生物機(jī)械有限公司）、KRK-2500Ⅱ盤(pán)磨機(jī)（日本KRK公司）、FDA抄片器（法國(guó)TECHPAP公司）、TMI72-16-00-0002瓦利打漿機(jī)（美國(guó)TMI公司）、KBF720恒溫恒濕箱（德國(guó)BINDER公司）、RM200轉(zhuǎn)盤(pán)式吸煙機(jī)（德國(guó)Borgwaldt公司）、AA3型連續(xù)流動(dòng)化學(xué)分析儀（德國(guó)Seal公司）、QS-I切絲機(jī)（鄭州中煙科技公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 備料工藝 取一定質(zhì)量的煙梗，按照料液比1∶6（g/mL，下同）加入相應(yīng)量的水，置于65 ℃的反應(yīng)器中反應(yīng)60 min；碎片按照料液比1∶8，溫度60 ℃，在相同的反應(yīng)器中也反應(yīng)60 min。反應(yīng)后，煙梗和碎片分別過(guò)濾，進(jìn)入盤(pán)磨機(jī)中分別制漿，備用。

1.2.2 制漿工藝 首先，根據(jù)工藝條件稱(chēng)取8.33%（纖維占煙梗和碎片總和的百分率）的外加纖維，放入疏解器中用80～90 ℃熱水疏解10 min；然后，按煙梗、碎片比例1∶1稱(chēng)取“1.2.1”中的絕干煙梗漿和碎片漿，將煙梗漿、碎片漿和纖維混合均勻后，按照料液比1∶8加水，并放入65 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中提取30 min，甩干機(jī)甩干后，用打漿機(jī)打漿至（38±1） °SR。

1.2.3 抄造成形工藝 根據(jù)工藝條件不同，把碳酸鈣放入“1.2.2”制備好的漿料中，并加入0.2%的瓜爾膠作為助劑（填料和助劑添加比例為漿料絕干重的百分率），在動(dòng)態(tài)抄片器上抄取片基。工藝流程見(jiàn)圖1。

1.2.4 涂布工藝 通過(guò)調(diào)整A牌號(hào)涂布液密度控制樣品涂布率在37%左右，采用浸涂方式，將涂布液均勻涂到“1.2.3”制備的片基上，再放入烘箱里105 ℃烘干后，放入恒溫恒濕箱中平衡備用。在試驗(yàn)中，注意保證每個(gè)處理的片基定量、厚度基本一致。

1.2.5 樣品制備 將所制取的PRT片基和PRT成品切絲后置于溫度22 ℃、相對(duì)空氣濕度60%的恒溫恒濕箱中平衡48 h，用卷煙打煙器制作成卷煙小樣，然后送云南省煙草化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行常規(guī)主流煙氣指標(biāo)分析。

1.3 檢測(cè)方法

卷煙小樣物理指標(biāo)檢測(cè)方法參照文獻(xiàn)[19]的方法；卷煙小樣煙氣成分分析分別按照文獻(xiàn)[20]測(cè)定總粒相物和焦油含量，按照文獻(xiàn)[21]測(cè)定卷煙總粒相物中煙堿的含量，按照文獻(xiàn)[22]測(cè)定卷煙總粒相物中的水分含量，按照文獻(xiàn)[23]測(cè)定卷煙煙氣氣相中CO的含量。

1.4 計(jì)算方法

對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，用到了單位質(zhì)量，如單位質(zhì)量成品的焦油含量；這是因?yàn)樵谘芯縋RT的時(shí)候，上機(jī)卷煙是件很繁瑣、樣品量要求很大、成本較高的工作，所以一般采取手工打煙，但是手工打煙的均質(zhì)性不如機(jī)卷樣品好；同時(shí)PRT的抽吸口數(shù)沒(méi)有卷煙多，而各不相同的PRT片基、樣品、涂布率、填充值還存在差異。因此，試驗(yàn)為保證手工打煙質(zhì)量，要求煙支充實(shí)、無(wú)空頭，并盡量減少不同樣品間單支卷煙的質(zhì)量差異，故試驗(yàn)里常規(guī)主流煙氣數(shù)據(jù)為檢測(cè)結(jié)果除以成品的絕干質(zhì)量，即單位質(zhì)量成品的煙氣指標(biāo)含量。這樣，可以使數(shù)據(jù)在統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，尤其是做對(duì)比分析時(shí)有較為合理的可比性。