一种乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶的制备方

本发明属于烟草行业再造烟叶，特别涉及一种乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶的制备方法及再造烟叶。背景技术：1、再造烟叶(reconstituted tobacco)，又称烟草薄片或重组烟草，是传统燃烧型卷烟和加热型新型卷烟的重要原料。再造烟叶的制造方法，根据加工工艺的不同主要有4种，即辊压法、稠浆法、湿法造纸法和干法造纸法等。目前，4种再造烟叶在生产和使用过程中存在的主要问题包括三个方面：(1)吸湿性过强，容易吸潮导致在制丝及卷制过程中上机适应性不强、黏连、发霉，以及贮存周期短、影响消费体验等；(2)表面强度不高，容易掉粉掉渣或造碎，成丝率不高，原料损失浪费严重，在后续加工过程中耐加工性不强；(3)抗张强度低，在卷取加工过程中易出现断头现象，影响加工生产的连续稳定性。解决现有再造烟叶存在的这些缺陷和问题，是再造烟叶领域的重要课题。技术实现思路1、为了从根本上解决再造烟叶生产和使用过程中存在的易吸潮、表面强度差和抗张强度低的问题，本发明提供了一种乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶的制备方法，该方法制备的再造烟叶具有优异的疏水性能、表面强度和抗张强度，提升了再造烟叶的综合性能和品质，解决了现有再造烟叶生产和使用过程中存在的易吸潮、表面强度差和抗张强度低的问题。2、本发明还提供了一种乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶。3、本发明通过以下技术方案实现：4、本发明提供一种乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶的制备方法，所述制备方法包括：5、采用低共熔溶剂对纸浆纤维进行纯化预处理，以去除所述纸浆纤维中的半纤维素和木质素，获得纯化纸浆纤维；6、向所述纯化纸浆纤维中加入浓碱液进行碱化反应，后加入氯乙烷进行醚化反应，经固液分离、洗涤和干燥，获得乙基化纤维素纤维；7、将所述乙基化纤维素纤维分散于水中，获得纤维悬浮液，后采用高压均质法结合超声粉碎法处理所述纤维悬浮液，获得乙基化纳米纤维素；8、将所述乙基化纳米纤维素与水混合，获得乙基化纳米纤维素分散液；9、采用浆内添加或涂布的加工方式，将所述乙基化纳米纤维素分散液均匀施加至再造烟叶的内部或表面，后经低温干燥，获得乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶。10、进一步的，所述采用低共熔溶剂对纸浆纤维进行纯化预处理，以去除所述纸浆纤维中的半纤维素和木质素，获得纯化纸浆纤维，具体包括：11、将纸浆纤维浸泡于低共熔溶剂中纯化预处理60～180min,以去除所述纸浆纤维中的半纤维素和木质素，保留纤维素，获得纯化纸浆纤维；12、其中，所述纸浆纤维包括棉浆、木浆、竹浆、亚麻浆和蔗渣浆中的至少一种；13、所述低共熔溶剂的氢键供体包括羧酸、多元醇、尿素和酰胺中的至少一种，所述低共熔溶剂的氢键受体包括氯化胆碱、甜菜碱、苄基三乙基氯化铵和苄基三甲基氯化铵中的至少一种，所述氢键受体与所述氢键供体的摩尔比为1:(1～20)；14、所述纯化纸浆纤维中α-纤维素的含量≥90wt％。15、进一步的，所述向所述纯化纸浆纤维中加入浓碱液进行碱化反应，后加入氯乙烷进行醚化反应，经固液分离、洗涤和干燥，获得乙基化纤维素纤维，具体包括：16、向所述纯化纸浆纤维中加入浓碱液，碱化反应40～120min，后在45～100℃、压力3.5×105pa～1.8×106pa下加入氯乙烷，醚化反应1～2h，经固液分离、洗涤和干燥，获得乙基化纤维素纤维；17、其中，所述浓碱液的浓度为15～50wt％，所述浓碱液的溶质包括氢氧化钠或氢氧化钾；18、所述乙基化纤维素纤维中，乙氧基的含量为10～35wt％，取代度为0.8～2.6。19、进一步的，所述纸浆纤维、氢氧化钠和氯乙烷的质量比为1:(0.35～0.85):(0.2～0.4)。20、进一步的，所述纤维悬浮液的浓度为≤6wt％，所述乙基化纳米纤维素分散液中，乙基化纳米纤维素的长度为1～100μm，直径为1～100nm。21、进一步的，所述采用浆内添加或涂布的加工方式，将所述乙基化纳米纤维素分散液均匀施加至再造烟叶的内部或表面，后经低温干燥，获得乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶，具体包括：22、在再造烟叶的加工工艺中，采用浆内添加的方式，将所述乙基化纳米纤维素分散液均匀施加至再造烟叶的内部，后经低温干燥，获得乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶，其中，所述乙基化纳米纤维素的添加量为所述乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶质量的0.5～5％；23、或者，在再造烟叶的加工工艺中，采用涂布的方式，将所述乙基化纳米纤维素分散液均匀施加至再造烟叶的表面，后经低温干燥，获得乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶，其中，所述乙基化纳米纤维素的添加量为所述乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶质量的0.5～5％。24、进一步的，所述再造烟叶的加工工艺包括辊压法、稠浆法、造纸法和干法中的任意一种。25、基于同一发明构思，本发明提供一种乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶，所述再造烟叶通过上述一种乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶的制备方法制得。26、进一步的，所述再造烟叶的表面接触角为90°～130°，吸湿率≤5％，放湿率≤3％，抗张指数≥4.5n·m·g-1，切丝掉粉率≤1％。27、优选的，所述再造烟叶的表面接触角为90°～110°，吸湿率≤3％，放湿率≤2％，抗张指数≥5.5n·m·g-1，切丝掉粉率≤0.8％。28、本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：29、1.本发明一种乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶的制备方法，该方法将纸浆纤维进行乙基化改性，得到乙基化纤维素纤维，再通过高压均质法结合超声粉碎处理得到乙基化纳米纤维素；最后通过浆内添加或涂布的加工方式，将乙基化纳米纤维素转移施加至再造烟叶内部或表面，制得乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶，同未改性再造烟叶相比，改性后的再造烟叶其疏水性能、表面强度和抗张强度等性能得到显著改善。30、2.本发明一种乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶，同未改性再造烟叶相比，其疏水性能得到提高，吸湿性能得到改善，吸湿率和放湿率降低，改性再造烟叶的含水率在制丝切丝、加料加香、卷制成型、包装贮存等工艺过程中表现出较好的稳定性，从而有效解决了现有再造烟叶因吸湿性过强，容易吸潮导致在制丝及卷制过程中上机适应性不强、黏连、发霉，以及贮存周期短、影响消费体验等技术难题，延长了再造烟叶产品的贮存周期和货架期，保证了产品质量稳定性，消费者体验感得到保障。31、3.本发明一种乙基化纳米纤维素改性的再造烟叶，通过施加乙基化纳米纤维素，增强了再造烟叶的表面强度，降低了掉粉掉渣率，提高了成丝率，解决了表面强度不高，容易掉粉掉渣或造碎，成丝率不高，原料损失浪费严重的问题，克服了在后续加工过程中耐加工性不强的缺陷和不足；同时也提高了再造烟叶的抗张强度，解决了因抗张强度低，在卷取加工过程中易出现断头现象，提高了再造烟叶加工生产的连续稳定性，上机适应性得到显著增强。