国产和进口造纸法再造烟叶中无机添加物分析研究

为了研究国产和进口造纸法再造烟叶的无机添加物的成分和含量差异,采用X射线光电子能谱(X P S)对再造烟叶表面的元素组成进行分析,以获得填料和助燃剂等物质成分的信息,结果显示,所检测的国产和进口再造烟叶的填料主要是碳酸钙,助燃剂成分均为钾盐。然后分别采用化学分析方法和原子吸收光谱法准确分析再造烟叶中的总碳酸钙和水溶性钾,几种国产再造烟叶的总碳酸钙含量为3.48%~5.5%,显著低于进口产品的6.08%;而国产再造烟叶钾含量为1.71%~2.49%,进口产品钾含量为2.02%,低于大部分国产再造烟叶。采用显微镜观察分析了再造烟叶的纤维组织和分散纤维的形态。在进口样品中,宽度小于50μm、长度大于2mm的细长纤维的比例高于国产样品,宽度为200~500μm粗纤维也更为通透,说明纤维解离较好。再造烟叶中的碳酸钙含量高有助于改善片基物理性能,而解离完全的纤维更易于燃烧,使燃烧性能的改善不仅仅依赖于助燃剂的添加量。。     

不同类型碳酸钙填料在造纸法再造烟叶基片生产中的应用

对国产和进口碳酸钙在造纸法再造烟叶的应用进行了研究,同时对填料的用量也进行了优化,探讨了添加碳酸钙对再造烟叶基片填料留着率、抗张强度、松厚度和透气度的影响。研究结果表明,留着率随着碳酸钙添加比例的增加呈先增大后稳定的趋势;抗张强度、松厚度和透气度随着碳酸钙添加比例的增加呈先增大后减少的趋势。其中,国产碳酸钙添加量为10%时,进口碳酸钙添加量为6%-10%时效果较好。     

碳酸钙添加量对再造烟叶物理性能与烟气指标的影响

在造纸法再造烟叶中加入不同量的碳酸钙,制作出4种试验样品,并测定了4种样品的物理指标与常规烟气指标,分析了随碳酸钙添加量的增加,造纸法再造烟叶样品物理性能与常规烟气指标的变化规律。结果表明:随着碳酸钙添加量增加,定量明显增大,填充值先增加后逐渐降低,抗张强度、耐破强度和松厚度指标均降低,说明碳酸钙添加量对造纸法再造烟叶片基和产品物理指标有较大影响。从常规烟气指标分析看出,碳酸钙添加量较高时,片基CO、焦油、总粒相物和抽吸口数都较低,CO和焦油释放量的比值变化不大;而随着碳酸钙添加量的增加,再造烟叶抽吸口数、总粒相物、CO、烟气烟碱、焦油、烟气水分都呈先下降后上升趋势,碳酸钙添加量30%时,常规烟气各指标达到最小值。这一结果表明,可以在保证再造烟叶感官质量和加工性能的前提下,通过适当增加碳酸钙添加量的方法降低再造烟叶CO释放量。     

基于质构仪的造纸法再造烟叶柔软度评价方法

为评价造纸法再造烟叶柔软度,考察不同厂家造纸法再造烟叶柔软度的差异及含水率对造纸法再造烟叶柔软度的影响,分析了质构仪不同参数条件对测定结果的影响,建立了质构仪测定造纸法再造烟叶柔软度的方法,采用该方法对不同样品进行了检测。结果表明:(1)质构仪法测定造纸法再造烟叶柔软度的最佳条件是:选用球形探头、预压速度为5 mm/s、下压速度为2 mm/s、下压距离为10 mm、上拉速度为25 mm/s,该方法日内(RSD,n=10)、日间(RSD,n=5)精密度分别为6.637%和3.237%;(2)国内外不同厂家造纸法再造烟叶柔软度存在较大差异;(3)造纸法再造烟叶含水率对柔软度有显著影响,含水率越高,其柔软度越大。     

国内造纸法再造烟叶质量特性分析

为明析不同档次再造烟叶的质量特性,对国内14个不同档次的再造烟叶样品进行纤维形态、常规物理指标、常规化学指标、挥发性致香成分和内在感官质量进行分析。结果表明：(1)随着再造烟叶档次的提升,对削弱再造烟叶抗张强度、撕裂强度等物理性质的扭结纤维比例均值升高,对提高纤维留着、浆料滤水性能的细小纤维占比均值降低。(2)中高档再造烟叶热水可溶物含量低于低档造纸法再造烟叶产品1%,低中档造纸法再造烟叶灰分含量均值高于高档再造烟叶产品1%。(3)总糖、还原糖含量均值随再造烟叶档次的提升而逐渐提升,低档再造烟叶总植物碱含量稍高于中高档再造烟叶为1.26%。(4)随着再造烟叶档次的提升,对烟香贡献较大的酮类、醛类、酯类挥发性致香成分含量均值下降,再造烟叶内在感官质量,香气量、香气质、舒适性和浓度提升,木质杂气和刺激性降低。     

陶瓷超滤膜在造纸法再造烟叶白水处理中的应用研究

造纸法再造烟叶生产过程中,为提高白水循环利用率,采用陶瓷超滤膜过滤技术对造纸法再造烟叶白水进行处理。考察了本技术对造纸法再造烟叶白水中固体悬浮物、固含量以及CODCr的处理效果,同时跟踪膜通量的变化趋势。实验结果表明:采用陶瓷超滤膜(50nm)过滤造纸法再造烟叶白水,白水的固体悬浮物、固含量以及CODC r分别由过滤前的1842mg/l、0.41%、4095mg/l降至6mg/l、0.19%、2098mg/l,去除率分别为99.67%、53.66%和48.38%。试验结束后用碱与次氯酸钠混合溶液清洗膜系统,膜通量能够恢复初始值。并且多次8h连续运行试验后,陶瓷超滤膜膜通量衰减值均在20%以内。     

应用CO2处理分析再造烟叶中的碳酸钙

为消除磷酸钙对再造烟叶中碳酸钙测定的干扰,准确测定碳酸钙的质量百分数,用CO₂与碳酸钙反应生成可溶的碳酸氢钙,再采用离子色谱法测定CO₂反应前后Ca²⁺质量浓度的变化,进而分析碳酸钙的质量百分数。验证了方法的可行性,考察了方法的重复性、回收率、检测限和定量限,并测定了不同再造烟叶样品中碳酸钙的质量百分数。结果表明：(1)比较3种不同的前处理方法,应用CO₂处理可以实现碳酸钙与磷酸钙的分离,准确测定再造烟叶中碳酸钙的质量百分数。(2)该方法的重复性较好、回收率较高,重复测定5次的相对标准偏差(RSD)为2.69%,回收率介于95%～102%之间;方法的检测限为0.12%,定量限为0.39%。(3)不同再造烟叶样品中碳酸钙的质量百分数差异较大,所测5种样品中碳酸钙的质量百分数介于2%～4%之间。综上,该方法方便、快捷,适用于再造烟叶以及复杂钙盐体系中碳酸钙质量百分数的准确测定。     

填料对再造烟叶基片结构及品质的影响

对具有不同晶型及粒径分布的进口碳酸钙、硅藻土以及二氧化钛在造纸法再造烟叶中的应用进行了研究,同时对填料的用量进行了优化,探讨了添加填料对再造烟叶基片物理性能的影响,通过扫描电镜仪以及热重分析比较了不同填料再造烟叶基片留着率的差异。研究结果表明:硅藻土和二氧化钛留着率明显高于碳酸钙,且都能提高再造烟叶基片的厚度和松厚度;碳酸钙和硅藻土在10%的添加比例时基片抗张强度最高,二氧化钛对基片的抗张强度影响不明显;SEM图显示基片表面附着的填料量随添加比例的增加而增加,其中碳酸钙填料分布较分散;热重分析得到的不同再造烟叶的重量残留与填料留着率一致;加填硅藻土和二氧化钛再造烟叶的感官品质优于碳酸钙的。     

碳酸钙目数对造纸法再造烟叶物理与烟气指标的影响

在造纸法再造烟叶中加入不同目数的碳酸钙,做出片基与成品,测定其物理指标与常规烟气指标,分析片基与成品物理与常规烟气指标随碳酸钙目数增加的变化情况.结果表明,从物理指标看,随着填料目数的增加,片基与成品的抗张强度、耐破强度、填充值和平衡含水率整体上都呈增加的趋势,而松厚度呈下降趋势,但总体上碳酸钙目数对成品物理指标的影响没有对片基的影响显著;从常规烟气指标看,碳酸钙目数较高时,再造烟叶片基和成品CO含量、焦油含量、总粒相物含量较大,碳酸钙目数对成品常规烟气指标中水分、CO量/焦油量比、抽吸口数、烟气烟碱影响较小.如果考虑降低再造烟叶CO释放量,碳酸钙的目数不宜过高,以保持在600目以下为宜.     

基于X射线法无损测定再造烟叶基片的定量

采用X射线定量仪对不同配比的再造烟叶基片进行测定,通过分析管电压对该仪器测定结果的重复性、灵敏度和检出限的影响,优化出6 000V的管电压较适合测定基片的定量;并且发现测定不同配比再造烟叶基片的定量指示值和定量实测值有较高的线性关系,建立的线性回归模型决定系数0.99,预测最大相对偏差1%;含有不同含量碳酸钙的再造烟叶基片对模型的建立影响较大,含有不同含量梗末比和外加纤维的再造烟叶基片对模型的建立影响相对较小。