[發(fā)明專利]一種造紙法再造煙葉萃取液中氯離子的選擇性調(diào)控方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510560491.X
• 申請(qǐng)日: 2015-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN105124744A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛少林;徐迎波;田振峰;陳開波;佘世科;張朝;黃蘭;汪耀明;黃傳喜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): A24B3/14
• 分類號(hào): A24B3/14;A24B15/24
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生;盧敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種造紙法再造煙葉萃取液中氯離子的選擇性調(diào)控方法，屬于造紙法再造煙葉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

造紙法再造煙葉是應(yīng)用造紙基本工藝生產(chǎn)的重組煙草，其具有燃燒速率快、焦油釋放量低、填充值高以及耐加工性能好等特點(diǎn)。再造煙葉化學(xué)組分與物理參數(shù)的可調(diào)控性是其最突出優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前對(duì)于再造煙葉組分的調(diào)控主要通過原料的選擇、生化處理、壓力驅(qū)動(dòng)膜處理以及外源添加功效組分等方式進(jìn)行，但這些技術(shù)存在著調(diào)控能力有限、生產(chǎn)可操作性弱或者處理成本高等缺陷，在造紙法再造煙葉生產(chǎn)中的應(yīng)用受到一定的限制。

氯離子是影響再造煙葉品質(zhì)的重要化學(xué)指標(biāo)，氯離子含量過高會(huì)導(dǎo)致再造煙葉的吸濕性過強(qiáng)、燃燒速率顯著下降，進(jìn)而使再造煙葉煙氣焦油量增加、感官品質(zhì)下降。造紙法再造煙葉中的氯離子含量主要來源于煙梗提取液，其含量是煙葉的2-4倍，煙梗液氯離子含量過高是導(dǎo)致煙梗提取液利用價(jià)值和利用率較低的主要問題。因此，有效降低再造煙葉氯離子含量是現(xiàn)代造紙法再造煙葉生產(chǎn)亟待解決的關(guān)鍵問題之一。

目前降低氯離子的方法主要有煙梗提取液使用比例的降低、壓力膜處理、離子交換以及電滲析法等。中國專利CN101589845A公布了通過將煙梗提取液部分排放的方式來降低氯離子的含量，但該方法存在二次污染問題且排污成本顯著上升。中國專利CN102524934A、CN101606748A均提出了使用壓力驅(qū)動(dòng)膜，如微濾膜、超濾膜以及納濾膜，去除生物大分子以及小分子無機(jī)鹽，以提升造紙法再造煙葉的質(zhì)量，然而壓力驅(qū)動(dòng)膜對(duì)于離子化合物的去除尚存在電解質(zhì)去除效率低、選擇性弱以及工業(yè)化成本高等缺陷。離子交換法是脫氯的有效方法中國專利CN103549642A和CN103720026A提出了使用離子交換樹脂法脫氯的方法，但存在操作過程繁瑣、處理效率不高等問題。電滲析技術(shù)是一種高效的脫鹽手段，其對(duì)煙草水提物中的離子化合物的脫除效率較高，如CN103082394A、CN103330277A以及US4302308A、US4253929利用電滲析方法去除煙草提取液或再造煙葉萃取液中的氯離子。煙草萃取液中含有非離子型有效組分(如：果糖、葡萄糖、果膠等)和離子型有效組分(如煙堿)，其中煙堿是煙草最為重要的功效成分。雖然普通的電滲析技術(shù)可實(shí)現(xiàn)氯離子、硝酸根等離子化合物相對(duì)于非離子型化合物的選擇性去除，但通常也導(dǎo)致煙草離子型有效組分(煙堿和有機(jī)酸)的大量流失，這必將導(dǎo)致卷煙吸食品質(zhì)下降。向海英等使用IONSEP^TM離子交換膜去除氯離子離子的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)煙堿也降低50％以上(煙梗提取液中氯離子離子的電滲析法脫除，煙草科技，2015，1:72-75)。因此，在提高煙草萃取液中氯離子脫除效率的同時(shí)，如何有效保留煙草的有效成分(煙堿和有機(jī)酸)是電滲析處理煙草萃取液亟待解決的關(guān)鍵問題，也是電滲析技術(shù)在造紙法再造煙葉生產(chǎn)中應(yīng)用的技術(shù)關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對(duì)上述現(xiàn)有電滲析技術(shù)所存在的煙堿大量流失問題而研制的一種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、可控性強(qiáng)的氯離子選擇性調(diào)控方法，可廣泛應(yīng)用于造紙法再造煙葉萃取液中，使氯離子含量選擇性降低，并有效避免煙堿和有機(jī)酸的流失，在降低氯離子的同時(shí)，顯著提高造紙法再造煙葉吸食品質(zhì)。

本發(fā)明通過一價(jià)陰離子選擇性透過膜的使用高效去除煙草萃取液中氯離子，并有效避免了煙堿和有機(jī)酸的流失，實(shí)現(xiàn)了氯離子的選擇性去除。

本發(fā)明解決技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明造紙法再造煙葉萃取液中氯離子的選擇性調(diào)控方法，其特征是：

a、將按照造紙法再造煙葉生產(chǎn)工藝所制備的煙草萃取液引入電滲析裝置的淡化室，并在濃縮室中加入水或電解質(zhì)；所述煙草萃取液的固形物含量為7-10％。

所述電滲析裝置的陰離子交換膜為一價(jià)陰離子選擇性透過膜，陽離子交換膜為普通陽離子交換膜或一價(jià)陽離子選擇性透過膜。

按照造紙法再造煙葉生產(chǎn)工藝制備煙草萃取液的步驟為：將造紙法再造煙葉原料(煙梗、煙葉和/或煙末)加入攪拌罐中，加入4-10倍重量的水，攪拌提取1小時(shí)，使用雙螺旋擠漿機(jī)進(jìn)行固液分離，所得到的煙草水溶液經(jīng)過80-120目的振篩粗過濾，再在2500-3500rmb轉(zhuǎn)速條件下離心分離，清液即為電滲析處理所需的煙草萃取液。

b、在恒定電流條件下對(duì)煙草萃取液進(jìn)行電滲析處理脫除氯離子，即進(jìn)行脫硝處理；電滲析處理的流量為4-8L/min；恒定電流密度為10-20mA/cm²。