CN104705775A

CN104705775A - 一种碳酸钙包覆的造纸法再造烟叶浆料的制备及其应用

Info

Publication number: CN104705775A
Application number: CN201510049021.7A
Authority: CN
Inventors: 向海英; 王保兴; 刘晶; 马迅; 王建; 孔宁川; 徐广晋; 李姗姗; 王茜茜
Original assignee: China Tobacco Yunnan Industrial Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Yunnan Industrial Co Ltd
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2015-06-17

Abstract

本发明涉及一种造纸法再造烟叶浆料包覆碳酸钙的方法及其应用，其步骤是将木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维一起制备浆料，然后将其浸泡可溶性碳酸盐溶液中0.5-3h，接着离心甩干去除其水分；将去除水分的浆料纤维加入钙离子浓度为1-3mol/L的可溶性钙盐中，浆料浓度控制在3-10%，室温下反应3-5min；在浆料溶液中，加入质量浓度为0.01-0.03%的柠檬酸作为晶型控制剂，在20-35℃下，通入CO₂气体，反应0.5-1h，至溶液pH值为7.0-7.5，使造纸法再造烟叶表面包覆一定量的纳米碳酸钙，离心甩干，即得到表面包覆碳酸钙的造纸法再造烟叶浆料。本发明具有操作简单、效率高和应用价值高的优点。

Description

一种碳酸钙包覆的造纸法再造烟叶浆料的制备及其应用

技术领域

本发明属于造纸法再造烟叶技术领域，具体涉及一种通过在造纸法再造烟叶浆料表面包覆碳酸钙的技术以提高其片基碳酸钙留着率的方法。

背景技术

低焦油卷烟的发展和掺配比例的增加都推动了再造烟叶用量的逐年增加，对其量和质也提出了更高的要求。填料可以改善产品的填充性能和组织结构，提升再造烟叶产品的品质和安全性，是实现再造烟叶产品的在卷烟中的降焦减害功能的重要手段。

目前，碳酸钙是大多数造纸法再造烟叶生产企业最主要的填料，碳酸钙添加方式多以浆内添加为主，这种方式碳酸钙与浆料的结合能力较弱，碳酸钙的留着率低，大部分进入白水，既造成了碳酸钙的浪费，也加大了污水处理负荷。所以，提高碳酸钙的留着率的方式方法已成为再造烟叶企业关注和研究的重点之一。目前，主要是采用添加助剂、改变添加位点及添加方式等提高造纸法再造烟叶的碳酸钙留着率。但通过在造纸法再造烟叶浆料表面包覆碳酸钙的方法以提高碳酸钙留着率的方法并没有相关的研究报道。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种提高造纸法再造烟叶片基碳酸钙留着率的方法，该方法具有操作简单、成本低廉和应用价值高的优点。

本发明采用的技术方案如下：

一种提高碳酸钙留着率的造纸法再造烟叶浆料的制备方法，包括如下步骤：

步骤（1），浆料的制备：将木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维按绝干质量比14-16:49-51:34-36制备浆料，打浆度为29°SR-31°SR；

步骤（2），可溶性碳酸盐的浸泡：将步骤（1）得到的浆料浸泡在可溶性碳酸盐水溶液中，可溶性碳酸盐的碳酸根离子浓度为1-3 mol/L，浆料的绝干物的质量浓度控制在1-10%，浸泡时间0.5-3h；

步骤（3），浆料的回收：去除步骤（2）得到的浆料中的水分，得到浆料纤维；

步骤（4），浆料内部生产碳酸钙：将步骤（3）得到的浆料纤维加入到钙离子浓度为0.5-2 mol/L的可溶性钙盐水溶液中，浆料浓度控制在3-10%，室温下反应3-5 min，使深入纤维内部的可溶性碳酸盐与可溶性钙盐反应生成碳酸钙，得到浆料溶液；

步骤（5），浆料表面包覆碳酸钙：在步骤（4）得到的浆料溶液中，加入质量浓度为0.01-0.03%的柠檬酸作为晶型控制剂，然后在20-35℃下，向浆料溶液中通入CO₂气体，反应0.5-1 h，至溶液pH值为7.0-7.5，离心甩干，即得到表面包覆碳酸钙的造纸法再造烟叶浆料。

进一步，优选的是步骤（1）所述的浆料的制备是将木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维按绝干质量比15:50:35制备浆料，打浆度为30°SR.

进一步，优选的是步骤（2）所述的可溶性碳酸盐为碳酸铵、碳酸钾和碳酸钠中的一种或几种。

进一步，优选的是步骤（3）所述的去除步骤（2）得到的浆料中的水分采用离心甩干机甩干。

进一步，优选的是步骤（4）所述的可溶性钙盐为甲酸钙、乙酸钙、乳酸钙和氯化钙中的一种或几种。

进一步，优选的是步骤（5）中将CO₂气体通入步骤（4）得到的浆料溶液中是在洗气瓶里进行。

上述提高碳酸钙留着率的造纸法再造烟叶浆料的制备方法制得的浆料在造纸法再造烟叶中的应用。

其应用方法为：调整步骤（5）得到的造纸法再造烟叶浆料的浓度至绝干物的质量浓度为0.8-1.1%，搅拌均匀，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基备用。

进一步，优选的是其应用方法为：调整步骤（5）得到的造纸法再造烟叶浆料的浓度至绝干物的质量浓度为1%，搅拌均匀，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基备用。

本发明的采用的是在造纸法再造烟叶浆料内部和表面包覆碳酸钙提高造纸法再造烟叶片基碳酸钙留着率的方法，其原理是在浆料的内部以纤维为晶核生产碳酸钙结晶，在浆料表面包覆纳米碳酸钙，增强了碳酸钙与浆料纤维间的结合能力，增强了浆料结合碳酸钙的能力，在抄造过程中不易流失，将包覆浆料用作造纸法再造烟叶的浆料，提高碳酸钙的留着率，改善造纸法再造烟叶的性能，以实现造纸法再造烟叶降焦减害的功能。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：本发明方法可以有效提高造纸法再造烟叶片基的碳酸钙留着率，在降低成本的同时，还可以提高再造烟叶产品的灰分，改善其理化特性，提升产品品质，具有操作简单、成本低廉和应用价值高的优点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

实施例1

按绝干质量比为16: 51: 35称取木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维浆料20 g，磨浆至打浆度为31°SR，将磨好的浆料浸泡在400mL 3mol/L的碳酸钾水溶液中，浸泡1h；用离心甩干机离心甩干浆料，将除去水分的浆料转移至1L的洗气瓶中，加入500mL 0.5mol/L的氯化钙水溶液，保持3min；加入质量浓度为0.01%的柠檬酸作为晶型控制剂，搅拌均匀，通入CO₂，CO₂流量5L/min，25℃条件下，反应30 min，测定pH为7.2，离心甩干，即得到包覆碳酸钙的再造烟叶浆料。

调配浆料的质量浓度至0.9%，搅拌均匀，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基，备用。

经测定制备片基的碳酸钙留着率为52.6%，片基灰分为27.2%；而对照（直接用轻质碳酸钙作填料）碳酸钙的留着率仅为21.9%，片基的灰分为15.6%。

实施例2

按绝干质量比为15: 50: 35称取木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维浆料30 g，磨浆至打浆度为29°SR，将磨好的浆料浸泡在500mL 1mol/L的碳酸钠水溶液中，浸泡2h；用离心甩干机离心甩干浆料，将除去水分的浆料转移至1L的洗气瓶中，加入600mL 1mol/L的乳酸钙水溶液，保持4min；加入质量浓度为0.02%的柠檬酸作为晶型控制剂，搅拌均匀，通入CO₂，CO₂流量10L/min，30℃条件下，反应1h，测定pH为7.1，离心甩干，即得到包覆碳酸钙的再造烟叶浆料。

调配浆料的质量浓度至1%，搅拌均匀，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基，备用。

经测定制备片基的碳酸钙留着率为61.3%，片基灰分为31.5%；而对照（直接用轻质碳酸钙作填料）碳酸钙的留着率仅为20.7%，片基的灰分为15.1%。

实施例3

按绝干质量比为14: 51: 34称取木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维浆料25 g，磨浆至打浆度31°SR，将磨好的浆料浸泡在500mL 1.5mol/L的碳酸铵水溶液中，浸泡3h；用离心甩干机离心甩干浆料，将除去水分的浆料转移至1L的洗气瓶中，加入500mL 2mol/L的乙酸钙水溶液，保持5min；加入质量浓度为0.03%的柠檬酸作为晶型控制剂，搅拌均匀，通入CO₂，CO₂流量6L/min，20℃条件下，反应45 min，测定pH为7.0，离心甩干，即得到包覆碳酸钙的再造烟叶浆料。

调配浆料的质量浓度至0.8%，搅拌均匀，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基，备用。

经测定制备片基的碳酸钙留着率为56.8%，片基灰分为29.3%；而对照（直接用轻质碳酸钙作填料）碳酸钙的留着率仅为21.6%，片基的灰分为15.4%。

实施例4

按绝干质量比为15: 49: 36称取木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维浆料30 g，磨浆至打浆度30°SR，将磨好的浆料浸泡在1000mL 碳酸根离子浓度为1mol/L的碳酸铵和碳酸钾混合水溶液（碳酸铵和碳酸钾的摩尔比为1：1）中，浸泡0.5h；用离心甩干机离心甩干浆料，将除去水分的浆料转移至1L的洗气瓶中，加入500mL 钙离子浓度为1mol/L的甲酸钙和乳酸钙（乙酸钙和乳酸钙的摩尔比为1：2）水溶液，保持5min；加入质量浓度为0.01%的柠檬酸作为晶型控制剂，搅拌均匀，通入CO₂，CO₂流量8L/min，35℃条件下，反应1h，测定pH为7.2，离心甩干，即得到包覆碳酸钙的再造烟叶浆料。

调配浆料的质量浓度至1.1%，搅拌均匀，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基，备用。

经测定制备片基的碳酸钙留着率为71.8%，片基灰分为32.5%；而对照（直接用轻质碳酸钙作填料）碳酸钙的留着率仅为23.4%，片基的灰分为16.4%。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种提高碳酸钙留着率的造纸法再造烟叶浆料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤（4），浆料内部生产碳酸钙：将步骤（3）得到的浆料纤维加入到钙离子浓度为0.5-2 mol/L的可溶性钙盐水溶液中，浆料绝干物的质量浓度控制在3-10%，室温下反应3-5 min，得到浆料溶液；

2.根据权利要求1所述的提高碳酸钙留着率的造纸法再造烟叶浆料的制备方法，其特征在于步骤（1）所述的浆料的制备是将木浆纤维、烟梗纤维和碎片纤维按绝干质量比15:50:35制备浆料，打浆度为30°SR。

3.根据权利要求1所述的提高碳酸钙留着率的造纸法再造烟叶浆料的制备方法，其特征在于步骤（2）所述的可溶性碳酸盐为碳酸铵、碳酸钾和碳酸钠中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的提高碳酸钙留着率的造纸法再造烟叶浆料的制备方法，其特征在于步骤（3）所述的去除步骤（2）得到的浆料中的水分采用离心甩干机甩干。

5.根据权利要求1所述的提高碳酸钙留着率的造纸法再造烟叶浆料的制备方法，其特征在于步骤（4）所述的可溶性钙盐为甲酸钙、乙酸钙、乳酸钙和氯化钙中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的提高碳酸钙留着率的造纸法再造烟叶浆料的制备方法，其特征在于步骤（5）中将CO₂气体通入步骤（4）得到的浆料溶液中是在洗气瓶里进行。

7.权利要求1-6任意一项提高碳酸钙留着率的造纸法再造烟叶浆料的制备方法制得的浆料在造纸法再造烟叶中的应用。

8.根据权利要求7所述的提高碳酸钙留着率的造纸法再造烟叶浆料的制备方法制得的浆料在造纸法再造烟叶中的应用，其特征在于，调整步骤（5）得到的造纸法再造烟叶浆料的浓度至绝干物的质量浓度为0.8-1.1%，搅拌均匀，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基备用。

9.根据权利要求8所述的提高碳酸钙留着率的造纸法再造烟叶浆料的制备方法制得的浆料在造纸法再造烟叶中的应用，其特征在于，调整步骤（5）得到的造纸法再造烟叶浆料的浓度至绝干物的质量浓度为1%，搅拌均匀，然后抄造再造烟叶片基，烘干片基备用。