外加纤维对再造烟叶物理与常规烟气指标的影响

许江虹+王浩雅+徐广晋+余红涛+关平+刘建平+黄彪+刘婷+荣凡番

摘要：通过对造纸法再造烟叶中加入不同种类纤维，测定了4种样品的物理指标与常规烟气指标，分析了不同纤维对造纸法再造烟叶片基和产品物理与烟气指标。结果表明，外加纤维为漂白针叶木浆时，再造烟叶片基和产品都具有较高的耐破强度、平衡含水率，但是填充值较低；外加纤维为未漂白亚麻浆时，填充值较高，松厚度较好，但是抗张强度、耐破强度和平衡含水率都较低；未漂白阔叶木浆相对漂白阔叶木浆具有较高的填充值、耐破强度、松厚度和平衡含水率，而抗张强度较低；未漂白阔叶木浆相对于漂白阔叶木浆具有较高的总粒相物，焦油和CO释放量。综合各烟气指标，多数指标均较低的是未漂白亚麻浆和漂白阔叶木浆。在保证再造烟叶综合质量的前提下，建议采用多种外加纤相搭配的方式添加，根据产品需要取长补短，试验为企业从外加纤维的角度来满足造纸法再造烟叶不同的物理特性与烟气指标需求提供了技术支撑。

关键词：造纸法再造烟叶；纤维；物理指标；烟气指标

中图分类号：TS425.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）02-0276-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.02.018

造纸法再造烟叶是采用现代提取分离技术与改良后的造纸技术，将烟草副产品及废弃料加工而成的一种“人造烟叶”[1]。在卷烟中添加适量的造纸法再造烟叶，不仅能够有效降低卷烟成本，而且可以一定程度上改变烟气组分，降低焦油释放量[2，3]。随着低焦油卷烟的发展，造纸法再造烟叶作为一种降焦手段在卷烟中的使用范围和比例不断扩大，其降焦作用也得到了卷烟行业的一致认同。但是，掺配造纸法再造烟叶到卷烟后，烟气中CO含量通常较高[4-7]。由于烟草浆料组成成分的特殊性，在制浆抄纸过程中不能满足烟草薄片的物理性能要求，也不能保证纸机运行的稳定性，故生产上通过添加外来植物纤维来解决这些问题[8-11]。添加外来纤维在改善烟草薄片物理性能的同时，不可避免地会对其内在品质产生一定的负面影响，使卷烟产品木质气加重，刺激性增大，口感变差[12，13]。国内关于造纸法再造烟叶生产中外加纤维的相关研究较少，仅仅局限在最基本的物理指标如抗张强度等的影响研究上，有部分报道是关于纤维添加量[14-18]对造纸法再造烟叶部分物理指标的影响；但在外加纤维种类对造纸法再造烟叶物理特性、烟气指标方面的影响报道不多。为此，试验主要比较了不同外加纤维种类对造纸法再造烟叶的物理指标与常规烟气指标的影响，以期探索出合适的外加纤维种类，为改善造纸法再造烟叶的产品质量提供一定的技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

烟梗和碎片分别为取自某烟草集团的烟梗和红大碎片；碳酸钙、涂布液取自某公司某牌号产品，购买于四川省灵寿县。外加纤维取自海浦籁玛国际贸易有限公司，分别有漂白针叶木浆、漂白阔叶木浆、未漂白阔叶木浆、未漂白亚麻浆。仪器主要有GDC-TQ提取器（济宁金百特生物机械有限公司）、KRK-2500Ⅱ盘磨机（日本KRK公司）、FDA抄片器（法国TECHPAP公司）、TMI72-16-00-0002瓦利打浆机（美国TMI公司）、KBF720恒温恒湿箱（德国BINDER公司）、RM200转盘式吸烟机（德国Borgwaldt公司）、AA3型连续流动化学分析仪（德国Seal公司）、QS-I切丝机（郑州中烟科技公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 备料工艺 取一定质量的烟梗，按照料液比1∶6（g/mL，下同）加入相应量的水，置于65 ℃的反应器中反应60 min；碎片按照料液比1∶8，温度60 ℃，在相同的反应器中也反应60 min。反应后，烟梗和碎片分别过滤，进入盘磨机中分别制浆，备用。

1.2.2 制浆工艺 首先，根据工艺条件称取8.33%（纤维占烟梗和碎片总和的百分率）的外加纤维，放入疏解器中用80～90 ℃热水疏解10 min；然后，按烟梗、碎片比例1∶1称取“1.2.1”中的绝干烟梗浆和碎片浆，将烟梗浆、碎片浆和纤维混合均匀后，按照料液比1∶8加水，并放入65 ℃旋转蒸发仪中提取30 min，甩干机甩干后，用打浆机打浆至（38±1） °SR。

1.2.3 抄造成形工艺 根据工艺条件不同，把碳酸钙放入“1.2.2”制备好的浆料中，并加入0.2%的瓜尔胶作为助剂（填料和助剂添加比例为浆料绝干重的百分率），在动态抄片器上抄取片基。工艺流程见图1。

1.2.4 涂布工艺 通过调整A牌号涂布液密度控制样品涂布率在37%左右，采用浸涂方式，将涂布液均匀涂到“1.2.3”制备的片基上，再放入烘箱里105 ℃烘干后，放入恒温恒湿箱中平衡备用。在试验中，注意保证每个处理的片基定量、厚度基本一致。

1.2.5 样品制备 将所制取的PRT片基和PRT成品切丝后置于温度22 ℃、相对空气湿度60%的恒温恒湿箱中平衡48 h，用卷烟打烟器制作成卷烟小样，然后送云南省烟草化学重点实验室进行常规主流烟气指标分析。

1.3 检测方法

卷烟小样物理指标检测方法参照文献[19]的方法；卷烟小样烟气成分分析分别按照文献[20]测定总粒相物和焦油含量，按照文献[21]测定卷烟总粒相物中烟碱的含量，按照文献[22]测定卷烟总粒相物中的水分含量，按照文献[23]测定卷烟烟气气相中CO的含量。

1.4 計算方法

对试验数据进行统计分析时，用到了单位质量，如单位质量成品的焦油含量；这是因为在研究PRT的时候，上机卷烟是件很繁琐、样品量要求很大、成本较高的工作，所以一般采取手工打烟，但是手工打烟的均质性不如机卷样品好；同时PRT的抽吸口数没有卷烟多，而各不相同的PRT片基、样品、涂布率、填充值还存在差异。因此，试验为保证手工打烟质量，要求烟支充实、无空头，并尽量减少不同样品间单支卷烟的质量差异，故试验里常规主流烟气数据为检测结果除以成品的绝干质量，即单位质量成品的烟气指标含量。这样，可以使数据在统计分析时，尤其是做对比分析时有较为合理的可比性。