CN102704325B - 一种可选择吸附卷烟滤嘴棒用干法纸质滤材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可选择吸附卷烟滤嘴棒用干法纸质滤材及其制备方法，所述的纸质滤材由80-100份的基材纤维、0-20份的粘合剂，以及基材纤维重量0.5%～10%的吸附材料通过干法制纸工艺加工而成。所述的制备方法包括纤维成网、吸附材料涂敷、制纸成型工序，即将含有热熔纤维的纤维原料以气流成网方式形成纤维网并预压后，再将吸附材料均匀喷洒在累积的纤维网层中或所述的吸附材料与胶粘剂混合后喷涂于纤维网正面，经辊压成型；所述的纤维网反面喷涂吸附材料后再施胶、辊压成型后处理得到纸质滤材。本发明能有效降低卷烟烟气中的固体粒相物、尼古丁、烟碱等有害成分，显著性降低焦油含量，改善卷烟抽吸品质，提高卷烟安全性。本发明工艺简便，易于操作，实用性强。

Description

一种可选择吸附卷烟滤嘴棒用干法纸质滤材及其制备方法

技术领域

本发明属于烟草加工技术领域，进一步属于卷烟滤材加工技术领域，具体涉及一种可选择性吸附功能的卷烟滤棒纸质滤材及其制备方法。

背景技术

随着人们对吸烟与健康问题的日益关注，低焦油、低危害的卷烟越来越得到普及和推广。卷烟主流烟气中有害成分所占比例不到焦油的1%，焦油中绝大部分为致香成分，可以为消费者带来愉悦感和生理满足感，所以从某种程度上来说减害的意义要大于降焦。因此，对于中式卷烟来说，国家烟草专卖局提出了“焦油中的有害成分只是其中的极小部分，当降焦达到一定程度时，采取措施对卷烟有害成分进行选择性降低才是这个领域研究的突围之路”的烟草行业发展战略。有关方面技术报道已有很多，如增加通风稀释、增强过滤效率等等。从滤材方面看，也较多地开始采用纸质滤棒和吸附粒料以求达到降害的目的。

纸质滤棒因其特殊的材料结构而具有显著降低焦油的特性。如中国专利申请CN101999755 A《纸芯同轴滤棒》公开的技术方案中，其纸质滤棒对烟气中焦油、一氧化碳等有害物质有一定的降幅，且具有较高的过滤效率，并具有吸味良好、环保、成本低廉等特点，但在制成的烟用滤嘴棒会出现易缩头、易塌陷等缺陷。再如中国专利申请CN 101822422 A《烟梗颗粒在非织造滤布和纸质滤芯滤嘴中的应用》和CN1810167 B《干法纸卷烟滤棒及其制备方法》技术方案，提供了一种全新的有效降焦手段，并将经膨化的干法纸制作成滤棒，不但解决了滤嘴的环保问题，还较好的弥补了上述问题。干法纸具有纸质滤棒显著降低烟气中焦油含量的作用，而当焦油降低到一定的程度，则需要采用其他方式来选择性降低烟气中的有害成分。

针对选择性降低卷烟有害成分的需求，吸附材料因其具有的多腔微孔结构、大比表面积及优良的吸附性能而倍受人们的关注。中国专利CN1696401《具有活性吸附层的卷烟滤嘴用成型纸》是将吸附材料施加在成型纸中而降低有害物质。中国申请申请（201110183858.2）《添加了吸附填充材料的醋酸纤维纸在纸质滤棒中的应用》，通过添加吸附性填充材料，使烟气在滤嘴流动过程中与吸附性填充材料充分接触，有效去除烟气中的固体粒相物、焦油、烟碱、尼古丁及其它有害成分，提高卷烟的安全性。类似的专利还有CN 102352575 A《一种添加吸附性填充材料的滤棒用纸、纸质滤棒及制备方法》和CN 102326864《一种滤材及其在卷烟中的应用》，对有害成分有一定的降低，但同时也显著性降低致香物质焦油的含量，损害了卷烟的品质。

综上所述，现有技术虽然在卷烟滤棒中添加吸附材料作为降低吸烟危害的重要手段，但现有技术添加吸附材料往往是单一材料的添加，难以达到选择性地降低有害成分，而不降低其中的致香成分的目的。为此，开发一种能够克服现有技术的不足，能够选择性降低有害成分，保留致香成分的卷烟用纸质滤棒滤材是非常必要，并具有广泛的实用价值的。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种能够选择性降低有害成分，保留致香成分的卷烟用纸质滤棒滤材；本发明的第二目的在于提供一种该种纸质滤材的制备方法。

本发明的第一目的是这样实现的（除另有说明外，本发明所述的百分数均为重量百分数）：本发明的纸质滤材由80-100份的基材纤维、0-20份的胶粘剂，以及基材纤维重量0.5%～10%的吸附材料通过干法制纸工艺加工而成。

所述的基材纤维包括木浆纤维、棉浆纤维、麻浆纤维、竹浆纤维、化学纤维、植物蛋白纤维、再生纤维中的一种或一种以上。

所述的化学纤维包括粘胶纤维、醋酯纤维、人造纤维聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维。

所述的再生纤维包括铜铵纤维，粘胶纤维, 皂化醋酯纤维。

所述的吸附材料包括活性碳、海泡石、黄土颗粒、蒙脱石、沸石、分子筛、硅藻土、凹凸棒石、麦饭石、离子交换树脂、天然植物粉体材料、柚子皮颗粒中的一种或一种以上。

所述的吸附材料的粒径为60目～900目。

所述的胶粘剂为烟用胶粘剂。

所述的烟用胶粘剂为聚醋酸乙烯酯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚醋酸乙烯酯共聚乳液、改性淀粉胶黏剂中的一种或一种以上。

本发明的第二目的是这样实现的，包括纤维成网、吸附材料涂敷、烘干固化与制纸成型工序，具体包括：

A、纤维成网：将含有热熔纤维的纤维原料以气流成网方式形成纤维网，并辊压成型；

B、吸附材料涂敷：将吸附材料均匀喷洒并均匀分布层积于纤维网层中，再辊压成型；

C、烘干固化：将辊压成型的纤维网进行加热，温度为90～140℃，使之粘合固化；

D、制纸成型：再经过干法制纸后续工序制得纸质滤材。

所述的干燥为热风干燥。

本发明纸质滤材还可以通过下列方式制备得到，包括纤维成网、吸附材料涂敷、烘干固化与制纸成型工序：

与前述方法所不同的在于吸附材料涂敷工序，所述的吸附材料与胶粘剂混合后喷涂于纤维网正面，经辊压成型；所述的纤维网反面喷涂吸附材料后再施胶、辊压成型。之后再进行烘干固化，再经过干法制纸后续工序制得纸质滤材。

所述的吸附材料粒径范围为400目～900目。

本发明采用符合吸附材料作为纸质滤材的填充料，有效降低卷烟烟气中的焦油、烟碱、固体粒相物和其他多种有害成分，既提高卷烟的安全性，又改善了卷烟的抽吸品质。本发明具有下列特点：

1、较普通木浆干法纸滤材能有效的降低卷烟烟气中的固体粒相物、尼古丁、烟碱等有害成分，还能显著性降低焦油含量，改善卷烟的抽吸品质，提高卷烟的安全性；

2、相比其他方法，吸附材料在纸基成形的过程中加入到纤网内，一是可以避免吸附材料添加到浆液中，造成的浆液污染和吸附材料失活等不足；二是通过纤维之间的缠结及加热、辊压，所形成的吸附材料与纸基有很好的结合并形成一体，不易从纸基上脱落、掉粉，减少细小粉尘带来的危害；

3、制造工艺简单，实用性强，操作灵活；

4、通过添加吸附材料可以增加滤棒的硬度，改善纸质滤棒易塌陷的不足。

附图说明

附图为本发明方法工艺流程框图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的阐述，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何替换或改进，均落入本发明的保护范围。

实施例1

    选择粒径分布在140～200目的2.5kg海泡石和5kg硅藻土为吸附材料，将90kg含有80%的木浆纤维和20%的粘胶纤维，与10kg的热熔纤维以气流成网方式形成纤网，预压；将吸附材料均匀喷洒并均匀分布于层积的纤维网层中，辊压成型，再经110℃加热、烘干、粘合加固，制备成干法纸滤材。经检测，所得干法纸张各物理指标均达到滤棒成型上机要求。通过滤棒成型机制成滤棒，经测试，滤棒物理性能符合行业要求，同时吸阻范围稳定。将该滤棒应用于卷烟中，使卷烟烟香变得更清晰、柔和，同比降低焦油22%，降低烟碱15%，并大大降低了固体粒相物和其他有害成分。

实施例2

    选择粒径分布在60～100目的凹凸棒石、柚子皮颗粒、黄土颗粒为吸附材料。将80kg 竹浆纤维、15kg 玉米蛋白纤维和5kg 热熔纤维用气流成网方式形成纤维网，预压；将吸附材料均匀喷洒并均匀分布于层积的纤维网层中，辊压成型，再经120℃加热、烘干、粘合加固，制备成干法纸滤材。经检测，所得干法纸张各物理指标均达到滤棒成型上机要求。通过滤棒成型机制成滤棒，经测试，滤棒物理性能符合行业要求，同时吸阻范围稳定。将该滤棒应用于卷烟中，使卷烟烟香变得更优雅、口感刺激得到明显改善，同比降低焦油47.2%，降低烟碱15%，并大大降低了固体粒相物和其他有害成分。

实施例3

    选择粒径分布在650～900目的2.8kg麦饭石、1.2kg分子筛和1.5kg离子交换树脂为吸附材料。将90kg的木浆纤维以气流成网方式形成纤维网，辊压成型；将该吸附材料均匀混合于10kg的聚醋酸乙烯酯乳液粘合剂中，并施加到纤维网上，再辊压；用此方法在纤网的正面、反面施胶、辊压成型，最后在130℃下，经过烘缸干燥过程，制备成干法纸滤材。经检测，所得干法纸张各物理指标均达到滤棒成型上机要求。通过滤棒成型机制成滤棒，经测试，滤棒物理性能符合行业要求，同时吸阻范围稳定。将该滤棒应用于卷烟中，使卷烟烟香变得更加透发，舒适性增加，同比降低焦油35%，降低烟碱10.3%，并大大降低了固体粒相物和其他有害成分。

实施例4

选择粒径分布在400～700目的1.4kg蒙脱石、1.4kg沸石和0.6kg麦饭石为吸附材料。将纤维长度在3.0～4.0mm的木浆纤维56kg、棉浆纤维24kg以常规气流成网方式形成纤维网，辊压成型；按照纤维原料重量的将该吸附材料均匀混合在20kg的聚丙烯醋酸乳液粘合剂中，并施加到纤维网上，再辊压；用此方法在纤网的正面、反面施胶、辊压成型，最后在90℃下，经过烘缸干燥过程，制备成干法纸滤材。经检测，所得干法纸张各物理指标均达到滤棒成型上机要求。通过滤棒成型机制成滤棒，经测试，滤棒物理性能符合行业要求，同时吸阻范围稳定。将该滤棒应用于卷烟中，对该卷烟感官品质没有负面影响，同比降低焦油36.5%，降低烟碱18.2%，并大大降低了固体粒相物和其他有害成分。

实施例5

选择粒径分布在600～800目的7kg海泡石为吸附材料。将纤维长度在3.0～4.0mm的麻浆纤维70kg以常规气流成网方式形成纤维网，辊压成型；按照纤维原料重量将该吸附材料均匀混合在14kg的聚醋酸乙烯酯共聚乳液粘合剂中，并施加到纤维网上，再辊压；用此方法在纤网的正面、反面施胶、成型，最后经140℃烘缸干燥过程，制备成干法纸滤材。经检测，所得干法纸张各物理指标均达到滤棒成型上机要求。通过滤棒成型机制成滤棒，经测试，滤棒物理性能符合行业要求，同时吸阻范围稳定。将该滤棒应用于卷烟中，对该卷烟感官品质没有负面影响，同比降低焦油26%，降低烟碱13%，并大大降低了固体粒相物和其他有害成分。

实施例6

    选择粒径分布在60～100目的蒙脱石0.4kg为吸附材料，将纤维长度在3.0～6.0mm的60kg 含有40%人造纤维聚酯纤维和60%的聚丙烯腈、5kg铜铵纤维、5kg皂化醋酯纤维和10kg热熔纤维用气流成网方式形成纤维网，辊压成型；将吸附材料喷洒于含有热熔纤维的累积纤维网层中，使吸附材料在纤维网层中均匀分布，辊压，再经100℃加热、烘干、粘合加固，制备成干法纸滤材。经检测，所得干法纸张各物理指标均达到滤棒成型上机要求。通过滤棒成型机制成滤棒，经测试，滤棒物理性能符合行业要求，同时吸阻范围稳定。将该滤棒应用于卷烟中，使卷烟烟香变得更优雅、口感刺激得到明显改善，同比降低焦油29%，降低烟碱14%，并大大降低了固体粒相物和其他有害成分。

Claims (8)

1.一种可选择吸附卷烟滤嘴棒用干法纸质滤材，其特征在于由80-100份的基材纤维、0-20份的胶粘剂，以及基材纤维重量0.5%~10%的吸附材料通过干法制纸工艺加工而成；其制备方法包括纤维成网、吸附材料涂敷、烘干固化与制纸成型工序，具体包括：

A、纤维成网：将含有热熔纤维的纤维原料以气流成网方式形成纤维网，并辊压成型；

B、吸附材料涂敷：将吸附材料均匀喷洒并均匀分布层积于纤维网层中，再辊压成型；或者是所述的吸附材料与胶粘剂混合后喷涂于纤维网正面，经辊压成型；所述的纤维网反面喷涂吸附材料后再施胶、辊压成型；

C、烘干固化：将辊压成型的纤维网进行加热，温度90~140℃，使之粘合固化；

D、制纸成型：再经过干法制纸后续工序制得纸质滤材。

2.根据权利要求1所述的可选择吸附卷烟滤嘴棒用干法纸质滤材，其特征在于所述的基材纤维包括木浆纤维、棉浆纤维、麻浆纤维、竹浆纤维、化学纤维、植物蛋白纤维、再生纤维中的一种或一种以上。

3.根据权利要求1所述的可选择吸附卷烟滤嘴棒用干法纸质滤材，其特征在于所述的吸附材料包括活性碳、海泡石、黄土颗粒、蒙脱石、沸石、分子筛、硅藻土、凹凸棒石、麦饭石、离子交换树脂、天然植物粉体材料、柚子皮颗粒中的一种或一种以上。

4.根据权利要求2所述的可选择吸附卷烟滤嘴棒用干法纸质滤材，其特征在于所述的化学纤维包括粘胶纤维、醋酯纤维、人造纤维聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维；所述的再生纤维包括铜铵纤维，粘胶纤维, 皂化醋酯纤维。

5.根据权利要求1或3所述的可选择吸附卷烟滤嘴棒用干法纸质滤材，其特征在于所述的吸附材料的粒径为60~900目。

6.根据权利要求1或3所述的可选择吸附卷烟滤嘴棒用干法纸质滤材，其特征在于所述的胶粘剂为烟用胶粘剂，包括聚醋酸乙烯酯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚丙烯酸酯共聚乳液、聚醋酸乙烯酯共聚乳液中的一种或一种以上。

7.根据权利要求5所述的可选择吸附卷烟滤嘴棒用干法纸质滤材，其特征在于所述的吸附材料粒径范围为400~900目。

8.根据权利要求1所述的可选择吸附卷烟滤嘴棒用干法纸质滤材，其特征在于所述的干燥为热风干燥。