造纸法再造烟叶在生产中通常要添加填料,进而提高基片的物理性能,更重要的是通过提高透气度、改善燃烧效果,达到舒适的抽吸口感和降焦减害的目的。然而在实际应用中,普遍存在填料流失严重,污染白水等问题。为了解决这些问题,在满足烟草行业食品安全的前提下,借鉴造纸填料改性的某些方法,来实现其在再造烟叶中的应用。本文考察了不同类型的三种填料(轻质碳酸钙、硅藻土、滑石粉)在罗布麻再造烟叶纸基中的应用。在此基础上,利用阳离子化壳聚糖(CCS)和羧甲基纤维素(CMC)对轻质碳酸钙(PCC)填料进行改性,通过响应面法优化改性工艺,然后研究改性PCC对基片理化性能和热解性能的影响。探讨改性填料是如何改善烟草薄片的品质,为改性填料在再造烟叶中的应用提供一定的理论依据。研究表明,填料的加入改善了基片的填料留着率、渗透性能,并且松厚度、透气性、灰分等物理指标也逐渐提升,但强度指标却下降。还改善了基片的燃烧性能,使得烟气中CO、总粒相物和焦油释放量减少。对比分析可知,PCC是最理想的填料且最佳用量为20%。采用响应面优化实验得到改性PCC的最佳制备工艺:即CMC/CCS比例2.9,搅拌速度540r/min,搅拌时间15.5min。改性后PCC颗粒粒径变大,分布集中,均匀性得到改善,聚电解质复合物很好地沉积在PCC表面。与未改性相比,改性PCC表现出良好的留着性能,减弱了薄片强度性能下降的趋势。在加填量为20%时,阴燃速率提高了0.12mm/s,烟气中有害成分的释放量也减少。热重分析可知,三个纸基样品的热解趋势是一致的,主要有三个阶段,其中200℃-500℃质量损失约50%,一些主要成分在这一阶段发生热裂解。微观结构疏松多孔,透气度大的3号纸基,具有较高的热分解温度和较低的热失重速率。热裂解分析表明,低温下,三个纸基的热解产物种类比较单一,以酯类、醛类为主。450℃是强裂解温度,裂解产物比较复杂,750℃时利于芳香族化合物的产生。两个加填纸基的裂解产物比较类似,填料的加入催化了纤维素、半纤维素的分解,使得大部分成分能够在400-500℃左右基本裂解完全,使酮类、酚类、醛类等对吸味有贡献的化合物释放量增多,对一些苯系物等有毒物质的产生有一定的抑制作用。