作者簡(jiǎn)介:,工程師;研究方向:紙基功能材料的研發(fā)及應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:煙草薄片;吸濕性;平衡含水率;膨潤(rùn)土 中圖分類號(hào):TS7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11980/j.issn.0254-508X.2025.04.011
Study on the Influence of Slurry-type Reconstituted Tobacco Sheets Formulaon Moisture Absorption
HUANGJianbo1 CHAO Lumen1ZHOU Chengxi2HE Hongmei3YOU Xiaojuan3LIU Wen1LI Chaojian3*YANG Yang1,*
(1. China National Pulpand Paper Research Institute Co.,Ltd.,Beijing,10o102;2.Nantong CigareteFilter Co.,Ltd.,
Nantong,JiangsuProvince,226014;3.China Tobacco JiangsuIndustrialCo.,Ld.,Nanjing,JiangsuProvince,10019)( E-mail: licj@jszygs.com; skyyangyang303@126.com)
Abstract:Thisstudycaractedtemoisureabsorptioofsurr-tyerecostitutedtobaccoshetsusigtequlibmosurecon tent,andexlodtsddtigdgees,acooepartedals tureabsorptiooftcositutedtbaostsusing themethdofotrolledaablesTestudyasoodtepreparatipro ofslury-typerecostitutedtobaccshets.Teresultsowedthatthfectsofaddedfiberbeatingdegree,fibertysndtobaopowderparticlesizeoteosturebsorptiofrecosiutedtbacoshtsweresall.Amongteioranicfllersddingentoiteas foundtobeefieinducingtelmmosturecotetofrcosiutedbacosetsandimprovigisosreabsotionAs theconcentrationofbentonite inthethick pasteincreased fromOto 2 . 0 % ,theequilibriummoisture content of thereconstituted tobacco sheets decreased.When the dosage of bentonite in the thick paste was 1. 5 % ,the equilibrium moisture content of the reconstituted tobacco sheets were 16. 7 % ,15. 5 % ,and 1 3 . 5 % ,respectively lower than that of the original sheet(without bentonite)at the relative humidity of (204 50 % , 60 % ,and 7 0 % .Thecigarete made bythereconstituted tobacco sheethadsimilarburningrateandfragrance totheoriginalcigarete. Key words:tobacco sheets;moisture adsorption;equilibrium moisture content;bentonite
加熱卷煙是一種加熱非燃燒煙絲的新型煙草制品,與傳統(tǒng)卷煙相比,其有害物質(zhì)和側(cè)流煙氣的釋放量較少,而其抽吸體驗(yàn)感仍與傳統(tǒng)卷煙相近],近年在全球范圍內(nèi)迅速發(fā)展。加熱卷煙用的芯材大多為煙草薄片,煙草薄片可采用造紙法、稠漿法或輥壓法等方法進(jìn)行制備3。針對(duì)稠漿法煙草薄片,其主要由煙粉、纖維、發(fā)煙劑、膠黏劑等組成,其中的發(fā)煙劑及煙粉中的親水性化學(xué)物質(zhì)使煙草薄片具有高吸濕性,在高濕環(huán)境下極易吸附水分,對(duì)其生產(chǎn)加工、關(guān)鍵性能及卷煙感官質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響57]。研究發(fā)現(xiàn),相對(duì)濕度 4 0 % ~ 5 0 % 的環(huán)境更有利于煙草薄片及煙支的存儲(chǔ)]。但受氣候和地域的影響,煙草薄片或煙支在生產(chǎn)加工及存儲(chǔ)過程中,通常會(huì)暴露在相對(duì)濕度 3 5 0 % 的環(huán)境 左右,因此,煙草薄片的防潮和吸濕性能調(diào)控至關(guān)重要,有必要采取一定的措施改善煙草薄片的高吸濕性。
針對(duì)煙草薄片的吸濕特性,目前行業(yè)內(nèi)尚無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或公認(rèn)的評(píng)價(jià)方法,研究文獻(xiàn)多從平衡含水率、吸附等溫線、水分存在狀態(tài)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)80。利用平衡含水率表征煙草薄片的吸濕性能,在相同濕度條件下,平衡含水率越高表明煙草薄片越易于吸濕。煙草薄片的吸濕性與其組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分相關(guān)\",不同原料及配方工藝制備的煙草薄片微觀結(jié)構(gòu)(孔隙結(jié)構(gòu)特性)存在差異,添加劑的加入也會(huì)改變煙草薄片的化學(xué)組成和表面特性。關(guān)于煙草薄片吸濕性研究,多集中在吸濕特性評(píng)價(jià)及相關(guān)機(jī)制機(jī)理探究,12-3],從配方和工藝方面尤其是纖維及助劑角度分析其對(duì)煙草薄片吸濕性的影響并改善吸濕性的研究相對(duì)較少。本研究以平衡含水率表征煙草薄片的吸濕性,分析在不同相對(duì)濕度梯度條件下,纖維打漿度和種類、煙粉粒徑及無機(jī)填料的添加對(duì)煙草薄片吸濕性及其他關(guān)鍵性能的影響,篩選出改善煙草薄片吸濕性的優(yōu)化工藝方案,以期為稠漿法煙草薄片及加熱卷煙的生產(chǎn)加工、運(yùn)輸存儲(chǔ)及產(chǎn)品防潮提供技術(shù)指導(dǎo)。
1實(shí)驗(yàn)
1.1實(shí)驗(yàn)原料、試劑及儀器
實(shí)驗(yàn)原料、試劑:纖維漿料取自中輕特種纖維材料有限公司。不同粒徑煙粉( 、[0.07,0.11) mm 、[0.11,0.15) m m 、[0.15,0.18) m m 、[0.18,0.25) m m 、混合煙粉)和羧甲基纖維素鈉(CMC)均由南通煙濾嘴有限責(zé)任公司提供;丙三醇(甘油)購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;碳酸鈣、膨潤(rùn)土、二氧化硅和硅藻土均購自阿拉丁試劑(上海)有限公司;分子篩( 1 3 × 分子篩,粒徑 0 . 1 5~0 . 1 8 m m 。
實(shí)驗(yàn)儀器:電動(dòng)攪拌器(EUROSTAR40),德國IKA公司;旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)(LVDV - 2 + P R O ),美國Brook-field公司;烘箱(DHG9145A),上海一恒科技有限公司;臥式電腦測(cè)控拉力儀(ZB-WL30),杭州紙邦自動(dòng)化技術(shù)有限公司;厚度儀(PN-PT6),杭州品享科技有限公司;Valley打漿機(jī)(P40130)、肖伯爾打漿度儀(95587),奧地利PTI公司;掃描電子顯微鏡(SEM,S3400),日本日立公司;可程式恒溫恒濕箱(R404),東莞匯泰機(jī)械有限公司;真密度儀(3H-2000TD),貝士德儀器科技有限公司。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 紙漿的準(zhǔn)備
首先將針葉木、闊葉木、馬尼拉麻、竹漿、棉稈等漿板浸泡在水中,隨后撕成小于 小碎片,并用Valley打漿機(jī)進(jìn)行疏解和打漿處理,打漿至
備用,槳濃 1 . 6 % 。
1. 2.2 稠漿的制備
將CMC配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù) 3 % ~ 4 % 的溶液,隨后將溶解好的CMC溶液、甘油先混合均勻,邊攪拌邊加入一定量的紙漿、煙粉、功能助劑和水(實(shí)驗(yàn)中所提到的添加量均為稠漿總質(zhì)量的質(zhì)量百分比),利用電動(dòng)攪拌器在 4 0 0 r / m i n 下攪拌 3 0 m i n ,配制成均勻的稠漿。
1.2.3煙草薄片的制備
將配制的稠漿用刮棒涂布在鋼板上,為了防止煙草薄片粘板不好剝離,預(yù)先在鋼板表面涂布硅油。將涂有稠漿的鋼板置于 烘箱中干燥 2 0~3 0 m i n ,隨后將煙草薄片剝離備用,煙草薄片定量為
0
1.2.4煙草薄片平衡含水率的測(cè)定
測(cè)定煙草薄片在相對(duì)濕度 5 0 % 、 6 0 % 和 7 0 % 下的平衡含水率,以表征煙草薄片的吸濕性能。為了確定平衡含水率的測(cè)試時(shí)間,利用現(xiàn)有配方制備煙草薄片,在相對(duì)濕度 6 0 % 下測(cè)定其吸濕速率曲線(圖1)。如圖1所示,煙草薄片在較高相對(duì)濕度下平衡 1 2 0 m i n 后,含水率基本趨于穩(wěn)定,結(jié)合現(xiàn)有配方的實(shí)際生產(chǎn)流程,以 1 2 0 m i n 平衡含水率表征吸濕性。具體測(cè)試方法為:首先將煙草薄片放置在 烘箱內(nèi)干燥1 8 0 m i n ,絕干后取出,在干燥器內(nèi)冷卻至室溫,記錄初始質(zhì)量
(g)。將稱量好的煙草薄片放入設(shè)置好溫度(
)、相對(duì)濕度( 5 0 % 、 6 0 % 、 7 0 % )的恒溫恒濕箱平衡 1 2 0 m i n ,隨后取出快速稱量記錄質(zhì)量
。平衡含水率( ( % ) )的計(jì)算見式(1)。
平衡含水率=M-M
1.2.5煙草薄片其他物理性能的測(cè)定
煙草薄片的定量按照GB/T451.2—2023進(jìn)行測(cè) 定,緊度按照GB/T451.3—2002進(jìn)行測(cè)定,抗張強(qiáng)度 按照GB/T12914—2018進(jìn)行測(cè)定。
利用真密度儀測(cè)定煙草薄片孔隙率,具體方法為:將待測(cè)煙草薄片裁剪為 6 c m×6 c m 尺寸,并根據(jù)實(shí)際裁剪尺寸計(jì)算煙草薄片面積 ( m ) ,隨后測(cè)定其厚度( )以及質(zhì)量 ( z ) ,并計(jì)算出煙草薄片外觀體積 ( m ? n ) 和密度 ( z / ( m ? n ) ) ,隨后將樣品置于真密度儀中,將計(jì)算所得外觀體積和樣品密度輸入測(cè)試軟件中,待測(cè)試結(jié)束后記錄孔隙率數(shù)據(jù)。
2 結(jié)果與討論
2.1纖維打漿度及纖維種類對(duì)煙草薄片吸濕性的影響
緊度在一定程度上可間接表征煙草薄片的孔隙特性,緊度越大表明煙草薄片越致密,孔隙相對(duì)較少。材料的孔隙結(jié)構(gòu)可能會(huì)影響其對(duì)水分的吸附特性,對(duì)于紙張材料,打漿度較高的紙漿制備的紙張具有較高的緊度,其三維結(jié)構(gòu)也更為致密4?;诖?,為了探究煙草薄片吸濕性能與孔隙特性的關(guān)聯(lián)性及其關(guān)鍵影響因素,本節(jié)分析了纖維打漿度及纖維種類對(duì)煙草薄片緊度和平衡含水率的影響。
為探究打槳度對(duì)煙草薄片吸濕性的影響,將常用的針葉木槳和闊葉木漿分別打槳至不同的打槳度,配制成稠漿制備煙草薄片,測(cè)試煙草薄片的緊度和平衡含水率,結(jié)果如圖2和圖3所示。由圖2可知,當(dāng)打漿度從 $2 5 \ { ^ \circ } \mathrm { S R }$ 增加至 ,針葉木漿煙草薄片和闊葉木漿煙草薄片的緊度均隨打漿度的增加稍有增加,分別增加了 1 8 . 5 % 和 6 . 1 % 。由圖3可知,在相對(duì)濕度 5 0 % 、 6 0 % 、 70 % 下,打漿度不同的闊葉木槳煙草薄片和針葉木槳煙草薄片的平衡含水率差異不明顯,均分別維持在 9 . 5 % 、 1 4 . 5 % 和 1 8 . 5 % 左右。結(jié)果表明,打漿度的增加對(duì)煙草薄片緊度有一定的提升,煙草薄片緊度維持在
,在此幅度范圍內(nèi)的緊度變化對(duì)煙草薄片吸濕性幾乎無影響。實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),在打漿度較低時(shí),稠漿(尤其是含針葉木漿的稠漿)的流動(dòng)連續(xù)性及穩(wěn)定性較差,在打漿度增加至 以上時(shí),這一現(xiàn)象得到明顯改善,因此從稠漿特性及制備過程的可操作性考慮,打漿度 以上的紙漿更適宜于制備稠漿法煙草薄片。
植物纖維種類不同,其纖維形態(tài)及成形特性也會(huì)有所不同,因此會(huì)對(duì)煙草薄片微觀結(jié)構(gòu)及物理性能產(chǎn)生一定影響,從而影響其吸濕性能。為進(jìn)一步探究不同纖維原料對(duì)煙草薄片吸濕性能的影響,將針葉木漿、闊葉木漿、馬尼拉麻漿、竹漿、棉稈漿均打漿至 ,按照1.2.3的方法制相應(yīng)的煙草薄片,測(cè)定煙草薄片緊度,并分別在相對(duì)濕度 5 0 % 、 6 0 % 和7 0 % 下平衡 2 h ,測(cè)定煙草薄片的平衡含水率,結(jié)果分別如圖4和圖5所示。由圖4可知,5種纖維原料制備的煙草薄片緊度相近,均維持在
左右。由圖5可知,不同纖維原料的煙草薄片在相對(duì)濕度 5 0 % 、6 0 % 和 7 0 % 下 2 h 的平衡含水率均分別維持在 9 . 5 % 、1 4 . 5 % 和 1 8 . 5 % 左右,在同一相對(duì)濕度下,纖維原料不同的煙草薄片的平衡含水率差別不大。由此可知,纖維原料種類對(duì)煙草薄片的緊度和平衡含水率幾乎無影響。這可能是由于纖維在稠漿的煙草薄片中占比較低(質(zhì)量比 lt; 5 % ),在相近的打漿度條件下,由纖維種類及形態(tài)不同引起的緊度和平衡含水率變化較小。
綜上所述,打漿度在 時(shí),不同纖維原料對(duì)煙草薄片緊度和平衡含水率均無明顯影響,當(dāng)漿料打漿度較高時(shí),煙草薄片緊度相比低打漿度的煙草薄片有所增加,但均維持在
,煙草薄片的平衡含水率變化不大。緊度在更大范圍的變化幅度對(duì)平衡含水率的影響需要后續(xù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。
2.2煙粉粒徑對(duì)煙草薄片吸濕性的影響
根據(jù)前期研究發(fā)現(xiàn),煙粉粒徑大小對(duì)煙草薄片的緊度和抗張強(qiáng)度有較大的影響,不同粒徑煙粉制備的煙草薄片微觀結(jié)構(gòu)差異明顯。本節(jié)采用闊葉木漿為制備煙草薄片的纖維原料(且后續(xù)實(shí)驗(yàn)均采用闊葉木漿為纖維原料),并利用緊度協(xié)同孔隙率指標(biāo)表征煙草薄片的孔隙特性,研究煙粉粒徑大小對(duì)煙草薄片平衡含水率的影響,探索不同粒徑煙草薄片的緊度、孔隙率與平衡含水率之間的相關(guān)性,結(jié)果如圖6和圖7所示。
由圖6可知,隨著煙粉粒徑減小,煙草薄片緊度呈增加的趨勢(shì)。當(dāng)煙粉粒徑 時(shí),煙草薄片緊度增長(zhǎng)幅度相對(duì)較小,緊度均在
以下;當(dāng)煙粉粒徑
時(shí),煙草薄片緊度以近乎線性的趨勢(shì)急劇增加;當(dāng)煙粉粒徑
時(shí),煙草薄片緊度接近
。煙粉粒徑越大,形成煙草薄片時(shí)煙粉顆粒在煙草薄片結(jié)構(gòu)中排列越疏松,顆粒之間的空隙較大,因此,制備的煙草薄片松厚度較高、緊度較低。從圖7所示的煙粉粒徑與煙草薄片孔隙率關(guān)系圖可以看出,當(dāng)煙粉粒徑
時(shí),煙草薄片的孔隙率均保持在 6 5 % 左右;而當(dāng)煙粉粒徑
時(shí),煙草薄片的孔隙率顯著下降,并且煙粉粒徑越小,下降程度越大。這可能是因?yàn)楫?dāng)煙粉粒徑
時(shí),所制備的稠漿更均勻,形成的煙草薄片更致密,這從圖8展示的煙草薄片SEM圖也可以觀察到。另外,不同孔隙率煙草薄片在相對(duì)濕度 5 0 % 、6 0 % 和 70 % 下的平衡含水率幾乎沒有變化,分別維持在 9 . 5 % 、 1 4 . 5 % 和 1 8 . 5 % (因不同煙粉粒徑煙草薄片在同一相對(duì)濕度下的平衡含水率相近,圖7僅列出了相對(duì)濕度 6 0 % 下的平衡含水率)。以上結(jié)果表明,煙粉粒徑大小對(duì)煙草薄片的孔隙率有很大的影響,煙粉粒徑越小、煙草薄片孔隙率越小,但對(duì)煙草薄片的平衡含水率影響不大。
圖9為不同煙粉粒徑煙草薄片在室溫 、相對(duì)濕度 6 0 % 下的吸濕速率曲線。由圖9可知,在吸濕過程中,隨著煙粉粒徑的減小,煙草薄片吸濕速率降低,這可能與煙草薄片的微觀孔隙結(jié)構(gòu)及親水基團(tuán)有關(guān)。煙粉粒徑越小,煙草薄片孔隙率越低,使得煙草薄片中的孔徑減?。▓D8),從而減少了環(huán)境中水分子由表面向內(nèi)部擴(kuò)散的通道或減慢了擴(kuò)散速率,降低了水分子遷移以及與煙草薄片組分中的親水基團(tuán)發(fā)生氫鍵鍵合的速率,導(dǎo)致煙粉粒徑低的煙草薄片的吸濕速率降低,但隨著平衡時(shí)間的延長(zhǎng),水分子持續(xù)吸附并凝聚在煙草薄片外表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)中,達(dá)到吸附飽和,其飽和吸附量可能主要由煙草薄片中的親水基團(tuán)數(shù)量決定,不同粒徑煙粉制備的煙草薄片雖然物理結(jié)構(gòu)不同,但其材料中親水基團(tuán)的含量及化學(xué)組分特性相近,因此,不同粒徑煙粉制備的煙草薄片在短時(shí)間內(nèi)的吸濕速率有較大差異,但最終吸濕后的含水率相差不大,表現(xiàn)為1 2 0 m i n 后不同煙粉粒徑制備的煙草薄片的含水率基本一致。
通過上述煙粉粒徑對(duì)煙草薄片緊度、孔隙度的影響研究,以及煙粉粒徑與煙草薄片吸濕速率和含水率的關(guān)聯(lián)性分析可知,煙粉粒徑大小對(duì)煙草薄片平衡含水率無明顯影響,且較大的緊度跨度范圍( )以及孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)煙草薄片平衡含水率影響不大。盡管煙粉粒徑大小能在一定程度上影響煙草薄片吸濕速率,但對(duì)其平衡含水率無明顯影響,因此,從改變煙粉粒徑角度,通過調(diào)控?zé)煵荼∑目紫督Y(jié)構(gòu)尚不能滿足改善煙草薄片平衡含水率的要求,仍需要考慮其他因素。
2.3無機(jī)填料對(duì)煙草薄片吸濕性的影響
因制備工藝的差異,稠漿法煙草薄片一般不添加無機(jī)填料,而造紙法煙草薄片會(huì)加人一定量的填料(通常為碳酸鈣)。此外,有研究表明稠漿法煙草薄片中部分無機(jī)填料可在一定程度上提高煙草薄片的物理性能[15]?;诖耍鶕?jù)無機(jī)填料的結(jié)構(gòu)特性,本研究選用碳酸鈣、膨潤(rùn)土、分子篩、二氧化硅和硅藻土5種典型的無機(jī)填料,探索其對(duì)煙草薄片吸濕性的影響。
將5種無機(jī)填料分別以占稠漿質(zhì)量分?jǐn)?shù) 1 % 的用量添加至煙草薄片中,探討無機(jī)填料對(duì)煙草薄片平衡含水率的影響,結(jié)果如圖10所示。由圖10可知,分別在相對(duì)濕度 5 0 % 、 6 0 % 和 7 0 % 條件下,添加無機(jī)填料的煙草薄片與未添加填料的煙草薄片(原片)相比,平衡含水率均有所下降,其中添加膨潤(rùn)土的煙草薄片的平衡含水率始終保持最低,在相對(duì)濕度 5 0 % /6 0 % 和 70 % 條件下分別為 8 . 2 % 、 1 2 . 2 % 和 1 6 . 7 % ,原片分別降低了 1 1 . 8 % 、 1 4 . 1 % 和 1 0 . 2 % 。因此,膨潤(rùn)王與其他無機(jī)填料相比,能更有效地降低煙草薄片的平衡含水率,更有利于煙草薄片吸濕性的改善。這可能與膨潤(rùn)土的片狀結(jié)構(gòu)及表面化學(xué)特性有關(guān)。膨潤(rùn)土作為一種獨(dú)特的層狀硅酸鹽礦物,具有優(yōu)異的吸附能力和較高的比表面積[6-17],其SEM圖見圖11。結(jié)合本研究結(jié)果和膨潤(rùn)土表面結(jié)構(gòu)性能分析,首先,片狀結(jié)構(gòu)的膨潤(rùn)土在煙草薄片中的排列會(huì)延長(zhǎng)環(huán)境中水分子向內(nèi)部滲透的路徑,有助于阻隔煙草薄片的吸濕;其次,甘油可能會(huì)滲入到膨潤(rùn)土層狀結(jié)構(gòu)間的空隙中,甘油分子被包裹在層狀結(jié)構(gòu)中,減少了甘油吸收空氣中水分的概率,從而降低了煙草薄片的含水率。鑒于此,后續(xù)將針對(duì)膨潤(rùn)土填料對(duì)煙草薄片吸濕性的影響開展進(jìn)一步研究。
2.4膨潤(rùn)土對(duì)煙草薄片性能的影響
為系統(tǒng)研究膨潤(rùn)土對(duì)煙草薄片各項(xiàng)性能的影響規(guī)律,設(shè)置膨潤(rùn)土在稠漿中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0 . 5 % 、 1 . 0 % /1 . 5 % 、 2 . 0 % 、 2 . 5 % 和 3 . 0 % ,分析膨潤(rùn)土用量對(duì)煙草薄片平衡含水率及常規(guī)物理性能的影響。實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),當(dāng)膨潤(rùn)土用量 gt; 2 . 0 % 時(shí),膨潤(rùn)土對(duì)煙草薄片的外觀有所影響,煙草薄片邊緣出現(xiàn)裂痕,膨潤(rùn)土用量過多會(huì)影響煙草薄片成形,且對(duì)感官質(zhì)量的負(fù)面影響也較為明顯。因此,本節(jié)主要分析膨潤(rùn)土用量為 0 ~ 2 . 0 % 對(duì)煙草薄片吸濕性和物理性能的影響。
Fig.1OEfftfiidsficfllsequlimmostureteofosiutdtbccstsooatur )
圖12為不同膨潤(rùn)土用量的煙草薄片在相對(duì)濕度5 0 % 、 6 0 % 和 70 % 下 2 h 平衡含水率。由圖12可知,在同一相對(duì)濕度下,隨著膨潤(rùn)土用量的增大,煙草薄片的平衡含水率均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。當(dāng)膨潤(rùn)土用量為 1 . 5 % 時(shí),相對(duì)濕度 5 0 % 、 6 0 % 和 7 0 % 下煙草薄片的平衡含水率相較于原片分別降低了 1 6 . 7 % 、 1 5 . 5 % 和 1 3 . 5 % 。
除吸濕性能外,煙草薄片的抗張強(qiáng)度和緊度也至關(guān)重要。為探究膨潤(rùn)土的加入對(duì)煙草薄片緊度和抗張強(qiáng)度的影響,本研究測(cè)定了不同膨潤(rùn)土用量下煙草薄片的緊度和抗張強(qiáng)度,結(jié)果如圖13所示。由圖13可知,隨著膨潤(rùn)土用量的增加,煙草薄片的緊度和抗張強(qiáng)度均稍有增加,當(dāng)膨潤(rùn)土用量達(dá) 1 . 5 % 時(shí),煙草薄片的緊度和抗張強(qiáng)度比原片分別增加了 5 . 4 % 和1 2 . 6 % 。由此可見,膨潤(rùn)土的添加對(duì)煙草薄片緊度和抗張強(qiáng)度無負(fù)面影響,甚至還有利于煙草薄片強(qiáng)度的改善。結(jié)合平衡含水率、緊度和抗張強(qiáng)度結(jié)果,當(dāng)膨潤(rùn)王用量 ≥ 1 . 5 % 時(shí),與原片相比,平衡含水率和抗張強(qiáng)度改善幅度均可達(dá) 10 % 以上。將膨潤(rùn)土用量為1 . 5 % 和 2 . 0 % 稠漿制備的煙草薄片制成卷煙進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)并與原片卷煙進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果如表1所示。由表1可知,膨潤(rùn)土用量為 1 . 5 % 和 2 . 0 % 的煙草薄片在發(fā)煙量、香味方面與原片相近,不足之處在雜氣和余味方面,后期可通過加香處理進(jìn)行改善,且膨潤(rùn)土用量 1 . 5 % 的煙草薄片在諧調(diào)性、雜氣、余味等方面優(yōu)于膨潤(rùn)土用量 2 . 0 % 的煙草薄片。
上述研究表明,在煙草薄片中添加膨潤(rùn)土,可在基本不影響煙草薄片緊度和強(qiáng)度性能的前提下改善其吸濕性,可作為改進(jìn)煙草薄片吸濕性的優(yōu)化方案。綜合考慮稠漿黏度、煙草薄片表觀形態(tài)、感官質(zhì)量等特性,優(yōu)選膨潤(rùn)土在稠漿中的用量為 1 . 5 % 。
3結(jié)論
3.1探討外加纖維種類及打漿度對(duì)煙草薄片緊度和平衡含水率的影響。結(jié)果表明,煙草薄片緊度隨著纖維打漿度增加有所增加,相同打漿度時(shí)纖維種類對(duì)煙草薄片的緊度無明顯影響,無論是纖維種類還是纖維打漿度對(duì)煙草薄片平衡含水率的影響均不大。3.2利用不同煙粉粒徑制備煙草薄片,探究煙粉粒徑大小對(duì)煙草薄片吸濕速率、平衡含水率的影響。結(jié)果表明,煙粉粒徑大小在一定程度上影響煙草薄片吸濕速率,但不影響其平衡含水率。
3.3選用5種不同無機(jī)填料制備煙草薄片,探索填料對(duì)煙草薄片平衡含水率的影響。結(jié)果表明,膨潤(rùn)土可有效降低煙草薄片平衡含水率。隨著膨潤(rùn)土用量的增加,煙草薄片的平衡含水率逐漸降低,緊度和抗張強(qiáng)度稍有增加。當(dāng)膨潤(rùn)土用量為 1 . 5 % 時(shí),與未添加膨潤(rùn)土的煙草薄片相比,其平衡含水率在相對(duì)濕度 5 0 % 、 6 0 % 和 7 0 % 時(shí)分別降低了 1 6 . 7 % 、1 5 . 5 % 和 1 3 . 5 % ,其抗張強(qiáng)度增大了 1 2 . 6 % ,改善幅度均 5 1 0 % ,且卷煙的感官質(zhì)量在發(fā)煙量、香味方面與未添加膨潤(rùn)土的煙草薄片相近,綜合考慮煙草薄片的各項(xiàng)性能,優(yōu)選膨潤(rùn)土在稠漿中的用量為 1 . 5 % ,可以實(shí)現(xiàn)改善煙草薄片吸濕性的目的。
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