本发明涉及烟草薄片技术领域，具体涉及一种加热不燃烧烟浆增纤方法。

背景技术：

随着人们对环境和健康的日益关注，控烟运动遍及全球，降焦减害已成为世界各国烟草行业重点研究内容和发展方向。加热不燃烧的烟是一种利用外部热源将烟支加热到足以挥发释放出烟草味道、却不点燃烟支的新型烟草制品。与传统香烟相比，它减少了烟草因高温燃烧而裂解产生的有害物质，使主流烟气的化学成分释放量大大降低。因此，加热不燃烧烟草制品越来越受到消费者的欢迎。

区别于传统稠浆法生产的烟草薄片，在用稠浆法生产加热不燃烧烟草薄片的过程中，为了使薄片获得更高的强度、耐折性、柔韧性，提高烟草薄片的松厚度，需要在浆料制备过程中加入外源纤维，外源纤维的引入可在提高烟草薄片物理性能的同时，增加烟草薄片的松厚度。因此，引入外源纤维是用稠浆法生产加热不燃烧烟草薄片的核心。但在制作过程中，由于烟草浆料粘度较高，纤维在高浓度的浆料中难于分散、极易结絮，从而导致浆料在流浆时会因结絮的纤维团卡在刮刀上而出现“拉丝”，一旦“拉丝”将导致生产中断，严重时则需停机处理，产品收卷时也会因纤维分布不均匀而导致烟草薄片强度不均匀，造成烟草薄片频繁断裂。此外，纤维的不均匀分布还会直接反应在烟草薄片表面，不仅使烟草薄片外观质量差、各物理指标下降，而且在制成加热不燃烧烟时，由于纤维分布不均还会导致烟气不均匀，给烟草薄片带来更多的负面影响。因此，纤维的添加和分散是制约稠浆法生产加热不燃烧烟草薄片品质提升的关键因素。必须对其进行改进。

技术实现要素：

针对现有技术面临的上述问题，本发明经过大量研究以及试验后，获得一种加热不燃烧烟浆增纤的方法，以解决在生产加热不燃烧烟草薄片过程中，纤维能够分散均匀的问题，并提高生产效率和产品品质。

本发明通过下列技术方案完成：一种加热不燃烧烟浆增纤方法，其特征在于包括下列步骤：

（1）按下列质量比备料：

烟草粉末60-83%

纤维原料4-12%

胶粘剂1-6%

发烟剂12-25%

上述各组分总计为：100%；

（2）经过下列步骤：

（21）将纤维原料送入水力碎浆机中进行碎解，得质量浓度为1-18%的碎解浆料；

（22）将步骤（21）的碎解浆料送入磨浆机进行磨浆解纤，得叩解度为40-100°sr的解纤浆料；

（23）将胶粘剂和发烟剂混合均匀，加水制成胶粘剂质量浓度为1-12%、发烟剂质量浓度为10-90%的胶黏液；

（24）将步骤（23）的胶黏液加入到步骤（22）的解纤浆料中，混合均匀，得混合料；

（25）在步骤（24）的混合料中加入烟草粉末和水，搅拌分散混合均匀，制成固体含量为10-25%的烟草浆料；

（26）将步骤（25）的烟草浆料进行真空消泡，制成成品浆料；

（27）将步骤（26）的成品浆料送入流浆干燥机上进行流浆干燥，得加热不燃烧烟草薄片。

优选地，所述步骤（1）的纤维原料为木纤维、烟草纤维、麻纤维、竹纤维、甘蔗纤维、稻草纤维和棉纤维中的一种或几种，且几种的质量比是任意的。

优选地，所述步骤（1）的胶粘剂为瓜尔胶、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、黄原胶、卡拉胶、魔芋胶、壳聚糖和改性淀粉中的一种或几种，且几种的质量比是任意的。

优选地，所述步骤（1）的发烟剂为丙三醇、乙二醇、丙二醇、山梨醇和丁二醇中的一种或几种，且几种的质量比是任意的。

优选地，所述步骤（1）的烟草粉末的粒度为80-400目。

优选地，所述步骤（21）的碎解是在温度为20-60℃环境中完成的。

优选地，所述步骤（22）的磨浆解纤是在温度为20-60℃环境中完成的，且磨浆后的纤维长度为0.1-8mm；有利于纤维分丝、帚化、润胀可增加纤维之间的氢键结合力，增加薄片的强度和韧性，纤维的平均长度过短虽有助于纤维的分散，但制成的薄片松厚度差，强度差，纤维平均长度过长对纤维的分散混合不利，影响薄片的连续生产，同时制成的薄片表面质量差，因此适宜平均长度为0.1-8mm。

优选地，所述步骤（23）的胶粘剂与发烟剂混合是在20-40℃温度下混合10-100min，以将胶粘剂分散均匀，防止胶粘剂遇水凝结出现“鱼眼”，缩短胶粘剂溶解分散的时间；分步骤先向纤维浆料中加入胶黏液，不仅能够稀释纤维浆料，使得纤维分散更加容易，而且胶粘剂与纤维素分子结构非常相似，对纤维有很强的亲和力，可以防止纤维结絮；由于制成的成品浆料最终固含量是确定的，因此浆料中总含水量是确定的，需要合理分配纤维碎解解纤和胶粘剂分散混合的用水，进一步地，纤维解纤后的浓度为3-10wt%，胶黏液中胶粘剂的浓度为1-12wt%、发烟剂浓度为10-90wt%。

优选地，所述步骤（25）加入烟草粉末后，在20-40℃温度下混合1-15min，使得烟草粉末快速的混合均匀。过长的混合时间会使得烟草粉末中的物质渗出导致浆料浓度、粘度、ph值等发生变化影响流浆质量，过高的温度同样会导致浆料的浓度和粘度等变化，并且高温会加速分子间运动，导致浆料迅速发酵变质。

优选地，所述步骤（26）的真空消泡是在压力为10-50kpa下处理1-15min。

所述烟草粉末粒度为80-400目，优选100-200目，烟草粉末粒度越细，越有利于烟草粉末在浆料中的分散，制成的浆料流动性越好，获得的薄片表面质量越好，强度越高，但松厚度越低；烟草粉末粒度越粗，制成的浆料流动性差，获得的薄片松厚度越好，但表面质量越差，缺陷越多，强度也越差。

本发明与现有技术相比，具有下列优点和效果：

1）将纤维原料进行碎解和磨浆解纤，有利于纤维原料分丝、帚化、润胀，有效增加纤维之间的氢键结合力，以增加烟草薄片的强度和韧性。

2）将胶粘剂和发烟剂混合均匀后，加水制成胶黏液，避免胶粘剂遇水发生凝结，缩短胶粘剂分散混合的时间。

3）分步骤先在解纤浆料中加入胶黏液，不仅能够稀释解纤浆料，使纤维分散更加容易，而且由于胶黏液与纤维素分子结构非常相似，使纤维具有很强的亲和力，有效防止纤维结絮。

4）再向已混合均匀的纤维浆料中加入烟草粉末，可以快速将各组分混合均匀，减少烟草粉末与水接触的混合时间，避免长时间混合引起烟草物质发生变化。

5）将容易引起烟草薄片缺陷的纤维和胶粘剂分别独立、分散处理，实现关键工艺的精细化控制，提升了烟草薄片品质。

6）各添加组分单独计量，保证添加量精准，确保薄片的稳定、一致性，提高薄片品质。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的烟草薄片及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

一种加热不燃烧烟浆增纤方法，包括以下步骤：

（1）按下列质量比备料：

粒度为80目的烟草粉末60%

木纤维6%

烟草纤维6%

瓜尔胶3%

羧甲基纤维素3%

丙三醇10%

乙二醇12%；

（2）经过下列步骤：

（21）将纤维原料送入水力碎浆机中，在温度为20℃环境中进行碎解，得质量浓度为1%的碎解浆料；

（22）将步骤（21）的碎解浆料送入磨浆机中，在温度为20℃环境中进行磨浆解纤，得叩解度为80°sr、纤维长度为0.1-8mm、质量浓度为10%的解纤浆料；

（23）将胶粘剂和发烟剂混合均匀，在20℃温度下，加水混合10min，制成胶粘剂质量浓度为12%、发烟剂质量浓度为10%的胶黏液；

（24）将步骤（23）的胶黏液加入到步骤（22）的解纤浆料中，混合均匀，得混合料；

（25）在步骤（24）的混合料中加入烟草粉末和水，在20℃温度下搅拌混合5min，制成固体含量为16%的烟草浆料；

（26）对所述步骤（25）中混合完成的烟草浆料，在压力为10kpa下真空消泡处理5min，制成成品浆料；

（27）将步骤（26）的烟草浆料送入常规流浆干燥机上进行常规流浆干燥，得加热不燃烧烟草薄片，其厚度为0.18mm，定量为178g/㎡，拉伸强度为460n/m，经观察薄片纤维分布较为均匀，表面有颗粒感，匀度稍差，结构疏松。

实施例2

一种加热不燃烧烟浆增纤方法，包括以下步骤：

（1）按下列质量比备料：

粒度为100目的烟草粉末82%

竹纤维1%

甘蔗纤维2%

烟草纤维1%

壳聚糖2%

丙二醇6%

山梨醇6%；

（2）经过下列步骤：

（21）将纤维原料送入水力碎浆机中，在温度为50℃环境中进行碎解，得质量浓度为1%的碎解浆料；

（22）将步骤（21）的碎解浆料送入磨浆机中，在温度为50℃环境中进行磨浆解纤，得叩解度为90°sr、纤维长度为0.1-8mm、质量浓度为8%的解纤浆料；

（23）将胶粘剂和发烟剂混合均匀，在40℃温度下，加水混合50min，制成胶粘剂质量浓度为12%、发烟剂质量浓度为10%的胶黏液；

（24）将步骤（23）的胶黏液加入到步骤（22）的解纤浆料中，混合均匀，得混合料；

（25）在步骤（24）的混合料中加入烟草粉末和水，在40℃温度下搅拌混合10min，制成固体含量为16%的烟草浆料；

（26）对所述步骤（25）中混合完成的烟草浆料，在压力为20kpa下真空消泡处理10min，制成成品浆料；

（27）将步骤（26）的烟草浆料送入常规流浆干燥机上进行常规流浆干燥，得加热不燃烧烟草薄片，其厚度为0.18mm，定量为182g/㎡，拉伸强度为580n/m，经观察薄片纤维分布均匀，表面有颗粒感较少，匀度较好，结构疏松。

实施例3

一种加热不燃烧烟浆增纤方法，包括以下步骤：

（1）按下列质量比备料：

粒度为200目的烟草粉末70%

麻纤维3%

稻草纤维7%

魔芋胶2%

羧甲基纤维素2%

丁二醇8%

乙二醇8%；

（2）经过下列步骤：

（21）将纤维原料送入水力碎浆机中，在温度为30℃环境中进行碎解，得质量浓度为1%的碎解浆料；

（22）将步骤（21）的碎解浆料送入磨浆机中，在温度为30℃环境中进行磨浆解纤，得叩解度为70°sr、纤维长度为0.1-8mm、质量浓度为5%的解纤浆料；

（23）将胶粘剂和发烟剂混合均匀，在30℃温度下，加水混合40min，制成胶粘剂质量浓度为12%、发烟剂质量浓度为10%的胶黏液；

（24）将步骤（23）的胶黏液加入到步骤（22）的解纤浆料中，混合均匀，得混合料；

（25）在步骤（24）的混合料中加入烟草粉末和水，在30℃温度下搅拌混合8min，制成固体含量为16%的烟草浆料；

（26）对所述步骤（25）中混合完成的烟草浆料，在压力为50kpa下真空消泡处理8min，制成成品浆料；

（27）将步骤（26）的烟草浆料送入常规流浆干燥机上进行常规流浆干燥，得加热不燃烧烟草薄片，其厚度为0.20mm，定量为205g/㎡，拉伸强度为900n/m，经观察薄片纤维分布均匀，表面平整无颗粒感，匀度好，结构疏松。

实施例4

一种加热不燃烧烟浆增纤方法，包括以下步骤：

（1）按下列质量比备料：

粒度为300目的烟草粉末75%

木纤维2%

烟草纤维6%

竹纤维2%

卡拉胶1%

瓜尔胶1%

羧乙基纤维素1%

丙二醇5%

乙二醇4%

山梨醇3%；

（2）经过下列步骤：

（21）将纤维原料送入水力碎浆机中，在温度为60℃环境中进行碎解，得质量浓度为1%的碎解浆料；

（22）将步骤（21）的碎解浆料送入磨浆机中，在温度为60℃环境中进行磨浆解纤，得叩解度为60°sr、纤维长度为0.1-8mm、质量浓度为10%的解纤浆料；

（23）将胶粘剂和发烟剂混合均匀，在40℃温度下，加水混合10min，制成胶粘剂质量浓度为12%、发烟剂质量浓度为10%的胶黏液；

（24）将步骤（23）的胶黏液加入到步骤（22）的解纤浆料中，混合均匀，得混合料；

（25）在步骤（24）的混合料中加入烟草粉末和水，在40℃温度下搅拌混合2min，制成固体含量为16%的烟草浆料；

（26）对所述步骤（25）中混合完成的烟草浆料，在压力为10kpa下真空消泡处理15min，制成成品浆料；

（27）将步骤（26）的烟草浆料送入常规流浆干燥机上进行常规流浆干燥，得加热不燃烧烟草薄片，其厚度为0.20mm，定量为260g/㎡，拉伸强度为445n/m，经观察薄片纤维分布均匀，薄片透明，表面较光滑，松厚度差。

对照例1

重复实施例1，不同之处在于逐一向纤维浆料中加入粘结剂、发烟剂、烟草粉末以及水后混合10min，流延干燥制成的薄片其厚度为0.20mm，定量为198g/m2，拉伸强度为580n/m，流浆时出现“拉丝”现象，薄片表面出现缺陷，部分胶粘剂未完全溶解，表面均匀性较差，纤维有结絮现象。

对照例2

重复实施例2，不同之处在于将烟草粉末加入后混合时间为30min，温度控制50℃，流延干燥制成的薄片其厚度为0.20mm，定量为260g/m2，拉伸强度为740n/m，薄片表面光滑发亮，薄片颜色变暗，松厚度差，干燥后易碎裂。

对照例3

重复实施例3，不同之处在于烟草粉末粒度更换为60目，流延干燥制成的薄片其厚度为0.22mm，定量为192g/m2，拉伸强度为340n/m，薄片均匀性差，表面粗糙，薄片表面缺陷较多。

对照例4

重复实施例4，不同之处在于烟草粉末粒度更换为60目，流延干燥制成的薄片其厚度为0.22mm，定量为192g/m2，拉伸强度为340n/m，薄片均匀性差，表面粗糙，薄片表面缺陷较多。

由以上可知，采用本发明提供的工艺可以连续稳定的生产出加热不燃烧烟草薄片，本发明不仅有效的减少加热不燃烧烟原料浆料生产制备过程中缺陷的产生，提高生产效率，稳定生产质量，而且提高了热不燃烧烟草薄片的物理指标，提升产品品质。

以上所述仅是本发明的优选实.施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护。