外加纖維對再造煙葉物理與常規煙氣指標的影響

許江虹+王浩雅+徐廣晉+余紅濤+關平+劉建平+黃彪+劉婷+榮凡番

摘要：通過對造紙法再造煙葉中加入不同種類纖維，測定了4種樣品的物理指標與常規煙氣指標，分析了不同纖維對造紙法再造煙葉片基和產品物理與煙氣指標。結果表明，外加纖維為漂白針葉木漿時，再造煙葉片基和產品都具有較高的耐破強度、平衡含水率，但是填充值較低；外加纖維為未漂白亞麻漿時，填充值較高，松厚度較好，但是抗張強度、耐破強度和平衡含水率都較低；未漂白闊葉木漿相對漂白闊葉木漿具有較高的填充值、耐破強度、松厚度和平衡含水率，而抗張強度較低；未漂白闊葉木漿相對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，多數指標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量的前提下，建議采用多種外加纖相搭配的方式添加，根據產品需要取長補短，試驗為企業從外加纖維的角度來滿足造紙法再造煙葉不同的物理特性與煙氣指標需求提供了技術支撐。

關鍵詞：造紙法再造煙葉；纖維；物理指標；煙氣指標

中圖分類號：TS425.1 文獻標識碼：A 文章編號：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代提取分離技術與改良后的造紙技術，將煙草副產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大，其降焦作用也得到了卷煙行業的一致認同。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，在制漿抄紙過程中不能滿足煙草薄片的物理性能要求，也不能保證紙機運行的穩定性，故生產上通過添加外來植物纖維來解決這些問題[8-11]。添加外來纖維在改善煙草薄片物理性能的同時，不可避免地會對其內在品質產生一定的負面影響，使卷煙產品木質氣加重，刺激性增大，口感變差[12，13]。國內關于造紙法再造煙葉生產中外加纖維的相關研究較少，僅僅局限在最基本的物理指標如抗張強度等的影響研究上，有部分報道是關于纖維添加量[14-18]對造紙法再造煙葉部分物理指標的影響；但在外加纖維種類對造紙法再造煙葉物理特性、煙氣指標方面的影響報道不多。為此，試驗主要比較了不同外加纖維種類對造紙法再造煙葉的物理指標與常規煙氣指標的影響，以期探索出合適的外加纖維種類，為改善造紙法再造煙葉的產品質量提供一定的技術支撐。

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的煙梗和紅大碎片；碳酸鈣、涂布液取自某公司某牌號產品，購買于四川省靈壽縣。外加纖維取自海浦籟瑪國際貿易有限公司，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（濟寧金百特生物機械有限公司）、KRK-2500Ⅱ盤磨機（日本KRK公司）、FDA抄片器（法國TECHPAP公司）、TMI72-16-00-0002瓦利打漿機（美國TMI公司）、KBF720恒溫恒濕箱（德國BINDER公司）、RM200轉盤式吸煙機（德國Borgwaldt公司）、AA3型連續流動化學分析儀（德國Seal公司）、QS-I切絲機（鄭州中煙科技公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 備料工藝 取一定質量的煙梗，按照料液比1∶6（g/mL，下同）加入相應量的水，置于65 ℃的反應器中反應60 min；碎片按照料液比1∶8，溫度60 ℃，在相同的反應器中也反應60 min。反應后，煙梗和碎片分別過濾，進入盤磨機中分別制漿，備用。

1.2.2 制漿工藝 首先，根據工藝條件稱取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 ℃旋轉蒸發儀中提取30 min，甩干機甩干后，用打漿機打漿至（38±1） °SR。

1.2.3 抄造成形工藝 根據工藝條件不同，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），在動態抄片器上抄取片基。工藝流程見圖1。

1.2.4 涂布工藝 通過調整A牌號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。在試驗中，注意保證每個處理的片基定量、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重點實驗室進行常規主流煙氣指標分析。

1.3 檢測方法

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

1.4 計算方法

對試驗數據進行統計分析時，用到了單位質量，如單位質量成品的焦油含量；這是因為在研究PRT的時候，上機卷煙是件很繁瑣、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性不如機卷樣品好；同時PRT的抽吸口數沒有卷煙多，而各不相同的PRT片基、樣品、涂布率、填充值還存在差異。因此，試驗為保證手工打煙質量，要求煙支充實、無空頭，并盡量減少不同樣品間單支卷煙的質量差異，故試驗里常規主流煙氣數據為檢測結果除以成品的絕干質量，即單位質量成品的煙氣指標含量。這樣，可以使數據在統計分析時，尤其是做對比分析時有較為合理的可比性。