1小茴香秸秆化学成分分析
1.1小茴香秸秆原料
小茴香秸秆原料产自甘肃民勤。
1.2小茴香秸秆成分分析
小茴香秸秆组成成分分析结果，如表1所示。表1结果表明：（1）小茴香秸秆中含有丰富的综纤维素，为小茴香薄片的抄造提供了有利条件。（2）小茴香秸秆中克拉森木素相对较低，不会对所需产品性能造成较大影响，同时有利于采用机械磨浆的方法解离纤维，磨浆预处理可采用化学预处理，避免了制浆过程中添加化学药品的危害，提高浆料的得率。
1.3小茴香秸秆营养成分及有毒有害成分分析
小茴香秸秆原料营养成分及有毒有害化学成分分析结果如表2所示。表2结果表明：小茴香秸秆中含有丰富的茴香酮、茴香脑及茴香醛等营养组分，不含焦油和尼古丁等有害成分，具有一定的药用价值，制作的小茴香薄片部分或全部取代传统的烟草薄片可降低烟草中焦油、尼古丁等有害成分含量，是较为理想的烟草薄片替代品。
2小茴香秸秆薄片生产工艺
2.1小茴香薄片生产工艺流程
制浆造纸方法生产小茴香薄片的工艺过程如图1所示，主要通过机械磨浆和长网纸机抄造的方法实现，具体生产工艺方法包括以下几个系统。磨浆系统：100%小茴香秸杆原料经切料机切断成3～4cm，送至#1汽蒸仓，控制其温度在80℃、时间1h和#2汽蒸仓，控制其温度90℃、时间1.5h进行汽蒸软化，经洗涤和挤压去除原料表面的泥沙等杂质。#2汽蒸仓原料经高浓磨浆机磨浆处理，控制磨浆浓度30%左右，纸浆磨浆后打浆度达28°SR，磨浆后浆料进入消潜池消潜处理，消潜浓度：3.5％～4%，温度：60～80℃，消潜后浆料经低浓磨浆，磨后浆料打浆度达38°SR，送入筛选系统。筛选系统：磨浆系统来的浆料采用一级两段筛选处理，良浆合流送入良浆池，浆渣送入尾渣池。抄纸系统：筛选系统送来的浆料经冲浆稀释后经稳浆箱送至长网抄纸机进行脱水成形，出网部干度为18％～20%、出压榨的干度为40％～42%、出烘干干度为85%，得到类似于纸页的小茴香薄片。浸渍系统：为了赋予小茴香薄片与香烟相似的气味并达到良好品吸效果，将薄片进行类似于表面施胶的浸胶机进行浸渍处理。将干度为85%薄片，通过浸胶机浸渍，浸渍后的薄片经烘道干燥至95%干度。浸渍液由小茴香籽提取液及烟用香料组成，可根据不同成品烟的香型要求配制。经浸渍吸收烘干的薄片，用碎片机碎成小片后包装贮存，碎片经切丝处理用于部分或全部取代传统烟草卷烟生产。小茴香薄片制浆和造纸生产工艺流程见图2和图3。
2.2小茴香薄片生产线关键设备
该生产线关键设备包括：洗料机、斜螺旋脱水机、汽蒸仓、螺旋压榨脱水机、高浓盘磨机、抄片机等。2.2.1洗料机洗料机用于除去秸秆表面的砂石等杂物，并洗出秸秆中部分不利于成浆的化学物质，便于秸秆的疏解和打浆。小茴香秸秆经过预汽蒸后经计量螺旋均匀进入洗料机，注入60～70℃的热水，洗料机中旋转的洗鼓将水和秸秆搅拌洗涤，秸秆中混有的砂石和金属等杂物因密度大于水而下沉，由机下排渣口排出，秸秆内部分可溶性物质溶解于水中，洗后秸秆与水混合物溢流进入斜螺旋脱水机进行脱水。2.2.2斜螺旋脱水机斜螺旋脱水机的功能是将洗后料片在自重作用下脱水，并输送到汽蒸仓。经过洗料机洗涤后料片进入斜螺旋脱水机，在输送过程中料片中的水在自重作用下透过筛网脱去，达到后段工序要求的干度。2.2.3汽蒸仓浆料片在汽蒸仓进行成浆反应。通蒸汽使仓内保持一定温度，物料在仓内停留一段时间后，被仓底出料螺旋轴分层输出。变距螺旋轴可保证汽蒸仓内物料反应均匀充分。2.2.4高浓盘磨机预热后的料片送入磨浆机，在高速旋转的磨盘作用下，先在磨盘的破碎区，顺纤维方向破碎成火柴杆状，然后再进入磨浆区，在磨齿的作用下依靠秸秆间的揉搓，撕裂成丝状，最后在精磨区分离成纤维，并细纤维化，在磨浆过程中由于强烈磨擦作用，产生大量热能，使木素软化和纤维分离，因此，盘磨机的好坏直接影响磨浆的质量，另外，盘磨机还可以用于粗渣的再磨。2.2.5薄片抄片机由于薄片要求有一定的松厚度，抄片机其烘干部与传统造纸机干燥部采用烘缸不同，抄片机采用烘道的干燥方式，并采用机内浸胶的方式调整薄片的香型，保证薄片的成品质量。该生产线控制系统全部采用DCS控制系统以保证生产过程的稳定性，减少人为操作带来的误差，控制系统主要元件采用西门子公司产品，其它元器件也由国内知名的公司生产，从整体系统配置来看是比较先进的。
3结论
利用机械磨浆和造纸的方法，可以充分开发利用小茴香秸秆原料的特点，大大提高其附加值，研究得出以下结论：(1）小茴香秸秆具有高综纤维素含量、低克拉森木质素含量、氨基酸、蛋白质和茴香抽出物等组分特点,为茴香秸秆的高值化利用创造了条件；(2）采用机械磨浆和造纸抄造方法生产小茴香薄片，工艺简单，生产效率高，为规模化利用小茴香秸秆原料奠定了基础。（3）备料废料及浆料筛选后的尾渣因其富含营养成分可作为食用菌培养基，实现小茴香秸秆利用的最大化，为小茴香资源的产业化提供了理论基础。（4）通过洗涤、高浓磨浆、低浓打浆、筛选、配浆等制浆工艺方法抄成的薄片，再经配浆抄片、喷香、切片和切丝处理后，部分取代卷烟中的烟丝，制成的卷烟焦油含量低、烟味浓、烟气流畅度高，“降焦减害”效果明显。
作者：陈务平 齐亚楠 李金苗 施娜 单位：南京林业大学 江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室
