CN101858044B - 一种卷烟纸添加剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种卷烟纸添加剂的制备方法属于造纸化学品领域。它包括下述步骤：将聚苹果酸按0.5～20 mg/ml分散在水中；将KOH水溶液滴加到聚苹果酸的水溶液中，搅拌；向透明溶液中加入金属盐的水溶液，搅拌，升温至40～60℃，保温1～2小时，将反应液降温至20℃，将反应液在搅拌下缓慢滴加到丙酮中，沉淀，过滤，滤饼依次用丙酮和乙醚洗涤，干燥；上述各步骤中的物料配比分别为：聚苹果酸：KOH为100：4～40，m/m；KOH：金属盐为100：6～70，m/m；的金属盐为醋酸锌、乳酸锌、乳酸铁、柠檬酸铁、醋酸锰和酒石酸锗中的一种或几种。它具有方法简单，反应条件温和，所制得的卷烟纸添加剂在水中可以快速溶解的优点。

Description

一种卷烟纸添加剂的制备方法

技术领域

本发明属于造纸化学品领域，特别涉及一种卷烟纸添加剂的制备方法。

背景技术

卷烟纸是卷烟的重要组成部分，其作用除了包裹烟丝并使其形成卷烟外，还具有控制卷烟燃烧速度、保持烟灰的作用。在85mm长的普通低焦油卷烟设计中，卷烟纸约占烟条总重量的5%。尽管此比例较小，但它对静态燃烧率、通风度、抽吸口数、烟条(以至整支卷烟)的压降和主、侧流烟气量都有较大影响。卷烟纸由无机填料、纤维素以及几种添加剂组成。常用的无机填料是碳酸钙，一些特殊填料可用来降低侧流烟气量。通常用于生产盘纸的纤维有亚麻和木浆。造纸工艺通常是将含有填料和漂白纤维的稀释稠浆喷涂在一运动的多孔带上，使稠浆脱水形成最终的薄纸层。添加剂通常分为三类：燃烧加速剂(常为有机酸碱金属盐)、灰分调节剂（如尿素、NH₄H₃PO₄等）、燃烧延迟剂（如Na₂B₄O₇、NaVO₃等）。添加剂在纸成型后加入，其用量通常为盘纸重量的0.5%-3%。

由于卷烟纸助剂影响卷烟的香吃味，根据地区偏好使用不同的燃烧加速剂。例如柠檬酸钾/钠广泛使用在美式混合型卷烟中，而德国偏好用醋酸盐，亚洲偏好用酒石酸盐。碱金属盐类能产生白色灰分，并增加静态燃烧速率(即卷烟阴燃时的线性燃烧率)。灰分调节剂(如磷酸二氢铵)一般只改变灰分外部特征而不改变静态燃烧速率。对卷烟纸进行化学处理可以改变烟条的静态燃烧速率、改善外观及抽吸品质。具有两方面的作用:首先，可改变卷烟纸热解温度。卷烟纸热解时，由于炭线附近的透气度迅速增加，因而氧气扩散至燃烧区时的速度增加，进而燃烧后的烟气成分发生变化；其次，由于盘纸添加剂本身也可产生热解而引入新的烟气成分。选择填料和助剂，能有效地帮助卷烟纸提高透气度、改善燃烧效果，达到降低焦油的目的，同时又能调整香烟吸味。卷烟燃烧时，燃烧锥部位温度达到750-800℃，在燃烧区不仅产生CO₂和水，而且形成各种各样的反应组份。在等温条件下，这个多组份混合物不仅会趋向建立不同化学组份间的气体反应平衡，而且会建立凝聚相及烟丝与过滤材料的吸附相间的平衡，也就是说，卷烟纸在与烟丝共同燃烧的过程中参与了烟气组份的构成。

卷烟纸只占烟条总重量的5%，但对卷烟整体性能的影响远远大于其它非烟草组分。卷烟纸与其他卷烟辅料如水松纸、成型纸相比，最主要的特点是卷烟纸将参与燃烧。而在卷烟纸参与燃烧的过程中，会对卷烟的烟气组份产生一定的影响。这种影响的程度以及怎样去调整和改善卷烟纸的性能，使卷烟纸参与燃烧的过程有利于卷烟的降焦减害。

聚苹果酸是一种特殊的脂肪族聚酯，它除了具有良好的水溶性、生物相容性。L-苹果酸是生物体内克雷伯氏三羧酸循环（Kerbs TCA）的中间体，因此β-聚苹果酸容易在生物体内通过正常的三羧酸循环代谢途径除去。对聚苹果酸溶液的研究发现其粘度随溶液浓度的减少不成线性关系，具有聚电解质的特性。同时聚苹果酸的悬挂羧基使其能够形成一种高度水溶性的聚阴离子，容易与很多聚阳离子或金属离子形成聚电介质复合物和配合物。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种使用聚苹果酸和金属盐通过配合反应制备卷烟纸添加剂的方法。

本发明的技术解决方案是：一种卷烟纸添加剂的制备方法，包括下述步骤：

（1）将聚苹果酸按0.5～20 mg/ml分散在水中；

（2）将KOH水溶液缓慢滴加到聚苹果酸的水溶液中，搅拌，得到透明溶液；

（3）向透明溶液中加入金属盐的水溶液，缓慢搅拌，逐步升温至40～60℃，保温1～2小时，将反应液降温至20℃，将反应液在搅拌下缓慢滴加到丙酮中，沉淀，过滤，滤饼依次用丙酮和乙醚洗涤，干燥；

上述各步骤中的物料配比分别为：聚苹果酸：KOH为100：4～40，m/m；KOH：金属盐为100：6～70，m/m。

所述的金属盐为醋酸锌、乳酸锌、乳酸铁、柠檬酸铁、醋酸锰和酒石酸锗中的一种或几种。

所述的聚苹果酸的分子量为1000～50000。

本发明的技术效果是：它具有方法简单，反应条件温和，所制得的卷烟纸添加剂在水中可以快速溶解的优点。

具体实施方式

为了进一步了解本发明的内容、特点，下面用具体实施例说明本发明，但它们不对本发明作任何限制。

实施例1：

将100 g聚苹果酸分散于2 L水中，将50 ml（200 mg/ml）的KOH水溶液缓慢滴加到上述聚苹果酸分溶液中，继续搅拌10 min，制得透明溶液，加入含有4g醋酸锌和2g乳酸铁的100 ml水溶液，逐步升温至50℃，保温1小时，将反应液降温至20℃。将反应液在搅拌下缓慢滴加到3 L丙酮中，沉淀，过滤。滤饼依次用200 ml丙酮和400 ml乙醚洗涤，干燥。

实施例2：

将100 g聚苹果酸分散于2 L水中，将50 ml（200 mg/ml）的KOH水溶液缓慢滴加到上述聚苹果酸溶液中，继续搅拌10 min，制得透明溶液，加入含有6g醋酸锌和1 g酒石酸锗的100 ml水溶液，逐步升温至60℃，保温2小时，将反应液降温至20℃。将反应液在搅拌下缓慢滴加到3 L丙酮中，沉淀，过滤。滤饼依次用700 ml丙酮和400 ml乙醚洗涤，干燥。

实施例3：

将100 g聚苹果酸分散于2 L水中，将70 ml（200 mg/ml）的KOH水溶液缓慢滴加到上述聚苹果酸溶液中，继续搅拌10 min，制得透明溶液，加入含有8g醋酸锌和1 g柠檬酸铁的100 ml水溶液，逐步升温至50℃，保温1.5小时，将反应液降温至20℃。将反应液在搅拌下缓慢滴加到5 L丙酮中，沉淀，过滤。滤饼依次用600 ml丙酮和400 ml乙醚洗涤，干燥。

实施例4：

将100 g聚苹果酸分散于2 L水中，将100 ml（200 mg/ml）的KOH水溶液缓慢滴加到上述聚苹果酸溶液中，继续搅拌10 min，制得透明溶液，加入含有4g醋酸锌、2g乳酸铁和2g醋酸锰的300 ml水溶液，逐步升温至55℃，保温1小时，将反应液降温至20℃。将反应液在搅拌下缓慢滴加到4 L丙酮中，沉淀，过滤。滤饼依次用200 ml丙酮和400 ml乙醚洗涤，干燥。

实施例5：

将100 g聚苹果酸分散于2 L水中，将100 ml（200 mg/ml）的KOH水溶液缓慢滴加到上述聚苹果酸溶液中，继续搅拌10 min，制得透明溶液，加入含有4g醋酸锌、2g乳酸铁和2g醋酸锰的300 ml水溶液，逐步升温至55℃，保温1小时，将反应液降温至20℃。将反应液在搅拌下缓慢滴加到4 L丙酮中，沉淀，过滤。滤饼依次用200 ml丙酮和400 ml乙醚洗涤，干燥。

采用的技术路线是使用聚苹果酸与KOH和金属盐反应制备聚苹果酸配合物。

Claims (2)

1.一种卷烟纸添加剂的制备方法，其特征在于，它包括下述步骤：

（1）将聚苹果酸按0.5～20 mg/ml分散在水中；

（2）将KOH水溶液缓慢滴加到聚苹果酸的水溶液中，搅拌，得到透明溶液；

（3）向透明溶液中加入金属盐的水溶液，缓慢搅拌，逐步升温至40～60℃，保温1～2小时，将反应液降温至20℃，将反应液在搅拌下缓慢滴加到丙酮中，沉淀，过滤，滤饼依次用丙酮和乙醚洗涤，干燥；

上述各步骤中的物料配比分别为：聚苹果酸：KOH为100：4～40，m/m；KOH：金属盐为100：6～70，m/m；

所述的金属盐为醋酸锌、乳酸锌、乳酸铁、柠檬酸铁、醋酸锰和酒石酸锗中的一种或几种。

2.如权利要求1所述的卷烟纸添加剂的制备方法，其特征在于，所述的聚苹果酸的分子量为1000～50000。