一种羧甲基化木浆纤维增强的辊压法烟草薄片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种羧甲基化木浆纤维增强的辊压法烟草薄片及其制备方法。该方法包括：将纸浆纤维进行羧甲基化改性；将羧甲基化纤维素纤维与烟粉混匀，疏解、分散成液态混合物；通过辊压设备将液态混合物压制成湿薄片，采用热压干燥，制备出有优异抗张强度的烟草薄片。羧甲基化改性后，纤维素纤维Zeta电位变小并发生润胀，利于在薄片制备过程中的均匀分布，从而显著提升薄片的抗张强度。当添加量在1%

【技术实现步骤摘要】
一种羧甲基化木浆纤维增强的辊压法烟草薄片及其制备方法


[0001]本专利技术属于新型卷烟烟草制品领域，具体涉及一种羧甲基化木浆纤维增强的辊压法烟草薄片及其制备方法。

技术介绍

[0002]烟草薄片是以卷烟过程中产生的烟梗、烟末等废弃烟料为原料，通过一定的方法制成的薄片状产品。传统卷烟制品中，将烟草薄片与烟叶混合切丝卷制烟卷，可充分利用原料，减少生产成本，同时有效调控烟草制品的质量。常见的烟草薄片制备工艺有造纸法、辊压法、稠浆法，而辊压法烟草薄片可有效保留其中的发烟剂及香料等添加剂，因而在等新型烟草制品（如加热非燃烧型卷烟）中具有巨大应用价值。
[0003]尽管辊压法烟草薄片在新型烟草制品领域有广泛的应用，但是，其在还存在强度差的问题，这也就限制了其品质的提高。为了改善辊压法烟草薄片强度较差的问题，通常会在薄片中添加纤维素纤维。纤维素纤维的添加可显著提高薄片的抗张强度，但是由于纤维素纤维在薄片内部难以均匀分散，从而限制了其增强效果的充分发挥，且会影响最终烟草制品的品吸质量，因此改善纤维的分散状况对于优化辊压法烟草薄片力学性能来说迫在眉睫。在现有的研究中，通常是通过改进生产流程来促进纤维的分散和与烟粉混合，如张彩云等采用自主设计的解纤设备疏解分散浆板（张彩云,刘乃云,张威,陈连芳. 辊压法烟草薄片加纤方法的研究[J]. 烟草科技(11):3
‑
5.），肖春菊等用介质溶液分散纤维后与烟粉混合（肖春菊, 王青海, 徐海涛, 等. 辊压法薄片加纤工艺研究[J]. 烟草科技, 2001(11):6/>‑
7. ），陈国炎等用“湿解干加”工艺来疏解纤维并与烟粉混合（陈国炎, 纪明翔, 于得见, 等. 辊压法烟草薄片湿解干加纤维工艺应用实验[J]. 烟草科技, 2000(08):13
‑
14.）。或使用碱液浸泡纤维解纤，可保留纤维的形貌及力学性能，同时也能实现高效率的解纤，从而提高薄片的韧性和抗碎性（陈义坤,杨俊鹏,陈炳发,陈国平.提高辊压法薄片抗碎性的工艺方法[P].CN201010287305.7）。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种羧甲基化木浆纤维增强的辊压法烟草薄片及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的至少通过如下技术方案之一实现。
[0006]本专利技术提供的一种羧甲基化纤维素纤维增强的辊压法烟草薄片的制备方法，包括以下步骤：（1）将纤维素纤维浆料加入溶剂中，然后加入一氯乙酸溶液，混合均匀（通过机械搅拌将纤维完全解离成单根纤维悬浮液并混合均匀），得到悬浮液；（2）在加热状态下将氢氧化钠溶液加入步骤（1）所述悬浮液中，加热至沸腾进行醚化处理（加热使溶剂沸腾后保温使纤维素纤维充分醚化），过滤取滤渣，并用水反复洗涤至滤渣呈中性，得到羧甲基化改性的纤维素纤维；
（3）将步骤（2）所述羧甲基化改性的纤维素纤维、烟粉、羧甲基纤维素钠及水混合，搅拌均匀，然后经辊压设备压制成片，加热干燥，得到所述羧甲基化纤维素纤维增强的辊压法烟草薄片（具有较高抗张强度的烟草薄片）。
[0007]进一步地，步骤（1）所述纤维素纤维浆料为漂白木浆、竹浆及麻浆等中的一种以上。
[0008]进一步地，步骤（1）所述溶剂为异丙醇或无水乙醇。
[0009]优选地，步骤（1）所述溶剂为无水乙醇。
[0010]进一步地，步骤（1）所述一氯乙酸溶液的浓度为111.11
‑
166.67g/L；所述一氯乙酸溶液与悬浮液的体积比为1:5
ꢀ‑
1:1.33。
[0011]优选地，所述一氯乙酸溶液的溶剂为无水乙醇。
[0012]进一步地，步骤（2）所述氢氧化钠溶液的浓度为57.14
‑
71.43g/L；所述氢氧化钠溶液与悬浮液的体积比为1:1.25
‑
1:1.43。
[0013]优选地，所述一氯乙酸溶液的溶剂为无水乙醇。
[0014]进一步地，步骤（2）所述醚化处理的时间为60
‑
75min。
[0015]优选地，步骤（2）所述氢氧化钠溶液在30min内分10次加入体系中。
[0016]步骤（2）得到的羧甲基化改性的纤维素纤维，其质量平均长度约为1.36
‑
1.6mm，宽度约0.038
‑
0.05mm，取代度约为0.25
‑
0.4，纤维Zeta电位约为
‑
35
‑‑
48 mV。
[0017]进一步地，步骤（3）所述羧甲基化改性的纤维素纤维的质量为烟粉质量的2
‑
10%.进一步地，步骤（3）所述烟粉与水的质量比为10:5
‑
10:4。
[0018]进一步地，步骤（3）所述压制成片为辊压制片；所述压制成片的辊间距为0.2
‑
0.4 mm，压制成片的线速度为5
‑
9 cm/s；所述热压干燥的温度为90
‑
95℃，热压干燥的压力为0.02
‑
0.06MPa，热压干燥的10
‑
15 min。
[0019]优选地，步骤（3）所述搅拌的速率为800
‑
1000r/min，搅拌的时间为10
‑
15min。
[0020]本专利技术提供一种由上述制备方法制得的羧甲基化纤维素纤维增强的辊压法烟草薄片。
[0021]本专利技术提供的羧甲基化纤维素纤维增强的辊压法烟草薄片，在加纤量为2
‑
10%时，薄片抗张强度为0.98
‑
3.24KN/m。
[0022]本专利技术以纤维素纤维为原料，首先对其进行醚化改性，在纤维素纤维表面引入羧基，赋予其较高的表面电荷和润胀性能，利于后续薄片制备过程中纤维的均匀分散以及烟粉间的氢键结合；再将该改性纤维素纤维与烟粉、粘合剂以湿态混合，通过辊压设备压制成片，经过加压干燥后得到具有优异抗张强度的烟草薄片。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：（1）本专利技术提出的一种羧甲基化纤维素纤维增强的辊压法烟草薄片，羧甲基化改性赋予纤维素纤维高表面电荷，提高其分在薄片中的均匀分散，利于充分发挥纤维素纤维增强作用；同时因纤维的润胀和细纤维化而促进了氢键结合，利于薄片抗张强度的提升；（2）本专利技术提出的羧甲基化木浆纤维增强的辊压法烟草薄片，具有优异的抗张强度，在加纤量2
‑
10%时，抗张强度可达到0.98
‑
3.24kN/m，为是未加纤烟草薄片的3
‑
10倍，为添加普通纸浆纤维的烟草薄片的1.5
‑
3倍。
具体实施方式
[0024]以下结合实例对本专利技术的具体实施作进一步说明，但本专利技术的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种羧甲基化纤维素纤维增强的辊压法烟草薄片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将纤维素纤维浆料加入溶剂中，然后加入一氯乙酸溶液，混合均匀，得到悬浮液；（2）在加热状态下将氢氧化钠溶液加入步骤（1）所述悬浮液中，加热至沸腾进行醚化处理，过滤取滤渣，洗涤至中性，得到羧甲基化改性的纤维素纤维；（3）将步骤（2）所述羧甲基化改性的纤维素纤维、烟粉、羧甲基纤维素钠及水混合，搅拌均匀，然后压制成片，加热干燥，得到所述羧甲基化纤维素纤维增强的辊压法烟草薄片。2.根据权利要求1所述的羧甲基化纤维素纤维增强的辊压法烟草薄片的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述纤维素纤维浆料为漂白木浆、竹浆及麻浆中的一种以上。3.根据权利要求1所述的羧甲基化纤维素纤维增强的辊压法烟草薄片的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述溶剂为异丙醇或无水乙醇。4.根据权利要求1所述的羧甲基化纤维素纤维增强的辊压法烟草薄片的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述一氯乙酸溶液的浓度为111.11
‑
166.67g/L；所述一氯乙酸溶液与悬浮液的体积比为1:5
‑
1:1.33。5.根据权利要求1所述的羧甲基化纤维素纤维增强的辊压法烟草薄片的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述氢氧化钠溶液的浓度为57.14
‑
71.43g/L；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：方志强，李冠辉，李军，谢鸿，侯高远，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：