CN103829374A

CN103829374A - 一种烟草纤维纸质滤棒及其制备方法

Info

Publication number: CN103829374A
Application number: CN201210588881.4A
Authority: CN
Inventors: 邵干辉; 黄春晖; 赵瑞峰; 夏国聪; 黄宪忠; 何艳明; 陶红; 胡静; 张洋; 范馨雷; 杨涛
Original assignee: Guangdong Jinye Tobacco Sheet Technology Development Co Ltd; China Tobacco Guangdong Industrial Co Ltd
Current assignee: Guangdong Jinye Tobacco Sheet Technology Development Co Ltd; China Tobacco Guangdong Industrial Co Ltd
Priority date: 2012-12-29
Filing date: 2012-12-29
Publication date: 2014-06-04

Abstract

本发明涉及烟草滤棒领域，公开了一种烟草纤维纸质滤棒及其制备方法。所述纸质滤棒由滤芯和成型纸组成，滤芯由纸质纤维卷制而得，所述的纸质纤维是采用烟草原料和长纤维原料分别磨浆得到烟草纤维浆和长纤维浆，之后进行配浆抄片压榨干燥制成纤维纸基，再经涂布干燥辊压即得。本发明基于湿法造纸，将烟草纤维和长纤维在造纸阶段配浆阶段就按适宜的比例进行混合，所得纸质滤棒不但具有比醋酸纤维滤棒更强的去除焦油和尼古丁的能力，而且成功消除长纤维的木质杂气。本发明滤棒的原料来源于天然植物，只有“烟草的味道”，没有“纸张或者化纤的味道”，滤棒的颜色与香烟烟丝一致，具有、烟草天然材料质感，为卷烟技术领域指引了新的方向。

Description

一种烟草纤维纸质滤棒及其制备方法

技术领域

本发明涉及卷烟滤棒技术领域，更具体地说，涉及一种烟草纤维纸质滤棒及其制备方法。

背景技术

卷烟烟气中包含有微粒，通常称之为焦油。焦油中含有大量的化学成分，有4000至5000种，都是烟草不完全燃烧的产物。除了焦油外，卷烟烟雾中还包含有其他物质，如“蒸汽”或“气体”相，也包括挥发性的烟草燃烧物质，如乙醛以及其它低分子重量成分。卷烟烟雾中的其他相，如“半挥发性”相，其中包括许多燃烧物质，与微粒和蒸汽相等同。

卷烟滤棒能够过滤烟雾成分。卷烟的滤棒是由滤芯和成型纸组成的。滤嘴是卷烟的重要组成部分，利用卷烟滤嘴里的吸附材料及其添加剂可以过滤掉烟支主流烟气里的有害物质。目前，滤嘴滤材主要有三种类型：醋酸纤维、聚丙烯纤维和纸。

由绉丝纸制成的纸质过滤嘴首次在20世纪20年代引进欧洲卷烟市场，即使纸质滤嘴有更强的去除焦油和尼古丁的能力，但消费者一直不能接受，直到20世纪50年代，随着醋酸纤维的开发，过滤嘴卷烟才开始得到消费者的广泛认可，主要原因是纸质滤嘴有“纸张的味道”，消费者往往不喜欢这一点。而且纸张较软，在吸烟的过程中污染严重，因此不宜直接作为过滤嘴使用。

现有滤棒的滤芯一般都是采用醋酸纤维或聚丙烯纤维组成。但由于这些含有纤维的滤芯直接与人体的嘴唇相接触，最近有媒体报道，纤维特别是聚丙烯纤维可能会随着卷烟的抽吸进入人体，并对人体健康造成损害。随着消费者对于健康的不断追求，以醋酸纤维为主的经由化学物质制备得到的滤嘴因为非天然性特点逐渐受到抵触。纸质滤嘴因天然性以及对烟气截留效率较高，并且丢弃后，较之醋酸纤维滤嘴和聚丙烯纤维滤嘴，纸质滤嘴更易降解，重新备受关注。

目前也有一些植物纤维烟用滤棒的报道，如申请号为200910185294的专利申请中报道了一种植物纤维烟用滤棒及其制备方法。但该专利滤棒由稻草纤维、麦草纤维、烟草秸秆纤维和大豆秸秆纤维直接构成，主要是利用植物秸杆降低卷烟成本，减少使用后的滤嘴和醋酸丝束生产过程对环境的污染，此外并不能提供更多的符合卷烟滤棒要求的功能。

现有技术采用干法纸作为制备卷烟滤嘴棒滤材的技术也得到了开发，大都采用木浆纤维为主要纤维材料，或辅以一定比例的复合纤维、热熔纤维或生态纤维以达到各自的目标。如中国专利（CN180167B）“干法纸卷烟滤棒及其制备方法”，其在木浆纤维中添加了5%～65%的热熔性皮芯纤维；再如中国专利申请（CN101171981A）“二元复合卷烟过滤嘴棒”采用膨化干法纸制备得到的材料作为靠近烟丝的一元滤嘴的滤芯，该材料由纯木浆或50%～95%木浆和5%～50% 复合纤维直接组成；还有中国专利申请（CN101624756A）“生物降解型香烟过滤嘴用非织造布及其制备方法”采用了木浆纤维、高熔点聚乳酸纤维、低熔点聚乳酸纤维和水溶性胶。也有人直接将烟草纤维通过风机输送至成型工段铺网成型，在成型网带上形成蓬松均匀的纤维网，再经施胶、预热、辊压、固化和成型制成卷烟滤材纸，并在成型过程中添加天然药草废弃原料。这些干法纸用的纤维涉及了木浆纤维、复合纤维、热熔性皮芯纤维、聚乳酸纤维等纤维类型，这些纤维尽管可用于制作滤嘴的滤材，但过滤烟气的同时使得烟香损失较多，且带入一定的木质杂气，在抽吸时对卷烟吸味和吃味有一定的负面影响，不能保证卷烟品质，更重要的是这些现有材料的颜色和品质与天然烟草的感觉相差甚远，不能迎合卷烟消费者对天然烟草感觉的追求。

在近期的研究中，也有人将烟草纤维应用于干法制纸中，将烟草纤维通过风机输送至成型工段铺网成型，在成型网带上形成蓬松均匀的纤维网。再经施胶、预热、辊压、固化和成型制成卷烟滤材纸，并在成型过程中添加天然药草废弃原料。但是它的技术方案还是通过简单烟草纤维铺设而成，而且使用各种胶体粘合而成，所以它去除杂气的效果不佳，而且使用的胶体过多会给香烟烟嘴带来异味，另外，并不能解决减少烟草废弃料的问题，而且在生产过程中额外添加烟草纤维，反而提高了整只香烟的烟草使用量。

另外，现有的卷烟生产企业在生产中，产生很多废料，如废弃烟叶、烟末、碎片、烟梗等，目前对这些废料的利用主要是因为降焦的目的将这些废料再加工后加入卷烟的烟丝中替代少部分烟丝，但是众所周知，这些材料在烟丝中的添加量受到非常大的限制，不能完全解决烟草生产企业废料处置的问题和变废为宝的力度。

目前还没有找到可完全替代醋酸纤维、给消费者天然烟草感觉的新的纸质滤嘴材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有纸质滤棒技术的不足，提供一种烟草纤维纸质滤棒，是应用卷烟生产企业在生产中产生的废弃烟叶、烟末、碎片、烟梗等废料制备得到的、可完全替代醋酸纤维、给消费者天然烟草感觉的新的纸质滤嘴材料。

本发明要解决的第二个技术问题是提供所述烟草纤维纸质滤棒的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种烟草纤维纸质滤棒，包括滤芯和包裹滤芯的成型纸，所述滤芯由纸质纤维卷制而成；

所述纸质纤维是采用烟草原料和长纤维原料分别磨浆得到烟草纤维浆和长纤维浆，将烟草纤维浆和长纤维浆进行配浆、抄片、压榨、干燥制成纤维纸基，纤维纸基经涂布、干燥、辊压即得；

所述烟草纤维浆和长纤维浆进行配浆的质量比例为1:0.5～3，本发明将烟草原料的纤维浆和长纤维采用特定、适宜的比例混合后制备滤棒材料，纤维长短相匹配，获得的滤棒吸附过滤性能和滤棒本身的机械性能优良，保证了滤棒带给消费者的口感和舒适度，在这个比例范围下，烟草纤维纸质滤棒过滤性能更优，滤棒材料的颜色更加接近天然烟丝的颜色和质地。所述烟草纤维浆和长纤维浆进行配浆的质量比例更为优选为1：1～2。

所述长纤维浆原料为烟梗、烟秸秆、烟茎、藤蔓、甘草、棉纤维或木质纤维中的一种或几种，优选使用烟梗、烟秸秆、烟茎制备得到的长纤维，其中的烟梗、烟秸秆、烟茎为烟叶初始原料中剔除得到的。因其本身来自于烟草，对卷烟香气会有提升作用，和烟丝的一致性会更加地强。

本发明可以采用常规购买的长纤维浆。

所述烟草纤维浆原料为烟叶、烟叶碎片、烟末或烟梗中的一种或几种。这几种原料主要来至烟草生产过程中的废弃原料，在香烟的生产过程中，会产生很多这种废弃原料，让废弃原料得到更为充分的利用，彻底解决卷烟生产企业废料的处置问题。

所述的烟草纤维纸质滤芯包括嘴唇接触端和烟丝端，所述的嘴唇接触端设有沟槽。

优选地，所述设有沟槽的嘴唇接触端长度为5～12mm。

本发明同时提供了一种烟草纤维纸质滤棒的制备方法，包括以下步骤：

S1.将烟草原料和长纤维原料浸提处理，分别得到烟草原料的提取液、烟草原料的固体渣、长纤维原料的提取液和长纤维原料的固体渣；

S2.将烟草原料的固体渣和长纤维原料的固体渣分别磨浆，得到烟草纤维浆和长纤维浆；

S3.将烟草纤维浆和长纤维原料浆按比例混合后抄片，经压榨、干燥，制成烟草纤维纸基；

S4.将步骤S1得到的烟草纤维原料的提取液涂步到S3所得的烟草纤维纸基上，干燥，得到烟草纤维纸质基材；

S5.将烟草纤维纸质基材经辊压、卷制、包裹成型纸，即得烟草纤维纸质滤棒。

所述的S1浸提处理的温度为60～90℃，持续60～100分钟，反复1～3次。

优选地，S1所述烟草原料为烟叶、烟末、烟碎片或烟梗中的一种或几种；所述的长纤维原料为烟梗、烟秸秆、烟茎、藤蔓、甘草或棉纤维中的一种或几种，优选为烟梗、烟秸秆或烟茎中的一种或几种，更优选为烟梗、烟秸秆或烟茎。

所述的S5卷制和包裹成型纸之间，还包括制备沟槽；所述制备沟槽是将卷制好的烟草纤维纸质基材按1：1的长度比例分为嘴唇接触端和烟丝端，在所述的嘴唇接触端制备沟槽。

本发明有益效果如下：

1.本发明提供了一种新的烟草纤维纸质滤棒，彻底改变了现有的滤棒材料设计思想，真正将天然烟草纤维材料的质感和优良的滤棒功能完美结合，本发明纸质的滤棒比醋酸纤维有更强的去除焦油和尼古丁的能力，但因为原料全部来源于烟草本身，纸质的滤嘴只有“烟草的味道”，没有“纸张或者化纤的味道”，摈除了消费者不喜欢的“纸张的味道”和“化纤的味道”。

2.烟草纤维纸质滤嘴的颜色与烟叶颜色一致，具有强烈的烟草天然材料质感；实现滤棒技术可视化、可触摸化，引发消费者兴趣，易于口碑相传，对卷烟产品的销售具有较强的市场触动性，为卷烟技术领域指引了新的研究方向。

3.本发明滤棒材料还具有优良的承载能力，其更适合承载各种烟用添加剂，改善卷烟烟气润湿性，赋予卷烟甜润的口感，提高卷烟吸食时的舒适度。

4.本发明滤棒材料主要原料来自于烟草植物，当有一定温度卷烟的主流烟气通过滤棒时可带出烟草本身特有的挥发性香味物质，从而增加卷烟香气丰富度。

5.本发明纸质滤棒硬度适中，过滤和吸附能力强，具有较高的吸附性及相对吸收性，相比现有的醋酸纤维或聚丙烯纤维纤维材料，可以吸附更多的卷烟主流烟气气溶胶，从而提高滤棒的过滤效率，降低卷烟的焦油及有害物质。

6.本发明烟草纤维纸质滤棒在嘴唇接触端采用沟槽设计，这种纸质滤棒在近嘴唇端采用沟槽设计，具有稀释主流烟气的作用，进一步降低卷烟的焦油含量。

7.采用最合适短纤维和长纤维的比例，不但有效提高了滤棒的过滤效率，降低卷烟的焦油及有害物质，而且大大的提高了吸烟者对烟嘴弹性的需求，在吸食香烟时得到更好的接触感受。

附图说明

图1烟草纤维纸质滤棒材料实物图。

图2烟草纤维纸质滤棒电子显微镜图。

图3带沟槽的烟草纤维纸质滤棒结构示意图。

其中，1为烟草纤维纸质滤芯，2为成型纸，3为沟槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步详细说明本发明。

实施例1 用烟叶和烟梗制备烟草纤维滤棒

S1.将烟草原料和长纤维原料浸提处理，得到烟草原料的提取液、烟草原料的固体渣和长纤维原料的提取液、原料的固体渣；

本实施例按料液质量比为1：7分别将烟梗和水，提取温度为60℃，提取时间为100分钟，反复提取三次。处理后得到的烟梗提取液和烟梗固体渣。

按料液质量比为1：10分别将烟叶和水，提取温度为80℃，提取时间为60分钟，反复提取三次。处理后得到的烟叶提取液和烟叶固体渣。

S2.将烟草原料的固体渣磨浆，得到烟草纤维浆；将长纤维原料的固体渣磨浆，得到长纤维原料浆。本实施例磨浆工艺参照现有烟草薄片中的磨浆工艺。

S3.将烟草纤维浆和长纤维原料浆按质量比为1:0.5的比例配抄；抄片获得烟草纤维纸基，在压力为0.4MPa压力下压榨5分钟，然后置于温度为105℃下干燥1小时。

S4.将步骤S1得到的烟草纤维原料的提取液涂布到S3干燥后的烟草纤维纸基上，然后干燥，得到烟草纤维纸质基材；

S5.将烟草纤维纸质基材经辊压、卷制，包裹成型纸，即得烟草纤维纸质滤棒。

实施例2 用烟末、烟碎片和烟秸秆制备带沟槽烟草纤维滤棒

按料液质量比为1：10分别将烟碎片和水，提取温度为75℃，提取时间为60分钟。处理后得到的烟碎片提取液和烟碎片固体渣。

S3.将烟草纤维浆和长纤维原料浆（市购）按质量比为1:1的比例配抄；抄片获得烟草纤维纸基，在压力为0.4MPa压力下压榨5分钟，然后置于温度为105℃下干燥1小时。

S4.将步骤S1得到的烟草纤维原料的提取液涂步到S3干燥后的烟草纤维纸基上，然后干燥，得到烟草纤维纸质基材；见附图1所示，烟草纤维纸质基材的颜色和质感与烟丝十分相近。

S5.将步骤S4得到的烟草纤维纸质基材经辊压，即得烟草纤维纸质滤棒。

实施例3 用烟末和竹纤维制备烟草纤维滤棒

S1.将烟草原料浸提处理，得到烟草原料的提取液、烟草原料的固体渣；

S2.将烟草原料的固体渣别磨浆，得到烟草纤维浆，本实施例磨浆工艺参照现有烟草薄片中的磨浆工艺。

S3.将烟草纤维浆和竹纤维浆（市购）按质量比为1:2的比例配抄，抄片获得烟草纤维纸基，在压力为0.4MPa压力下压榨5分钟，然后置于温度为105℃下干燥1小时。

S4.将步骤S1得到的烟草纤维原料的提取液涂布到S3干燥后的烟草纤维纸基上，然后干燥，得到烟草纤维纸质基材；所得烟草纤维纸质滤棒材料的电子显微镜图见附图2所示。

S5.将步骤S4得到的烟草纤维纸质基材经辊压，用有沟槽的烟嘴模型卷制，包裹成型纸，即得带沟槽烟草纤维纸质滤棒。结构示意图见附图3所示。本实施例整个滤嘴的长度参照现有常规，烟草纤维纸质滤棒分为嘴唇接触端和烟丝端，沟槽设置于嘴唇接触端，带沟槽的嘴唇接触端长为10mm。

实施例4 用烟末和木纤维制备烟草纤维滤棒

S3.将烟草纤维浆和木纤维浆（市购）按质量比为1:2的比例配抄，抄片获得烟草纤维纸基，在压力为0.4MPa压力下压榨5分钟，然后置于温度为105℃下干燥1小时。

S5.将步骤S4得到的烟草纤维纸质基材经辊压，用有沟槽的烟嘴模型卷制，包裹成型纸，即得带沟槽烟草纤维纸质滤棒。结构示意图见附图3所示。

本实施例整个滤嘴的长度参照现有常规，烟草纤维纸质滤棒分为嘴唇接触端和烟丝端，沟槽设置于嘴唇接触端，带沟槽的嘴唇接触端长为8mm。

实施例5 检测与应用实验

1、物理性能

根据Y/CT 152-2001进行测定实施例1、2、3、4所得滤棒的物理性能，结果如表1所示。

表1 烟草纤维纸质材料的物理性能

物理性能实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
				抗张指数/N·m·g^-136.03	36.18	36.70	36.15
抗张强度/kN·m^-10.45	0.46	0.48	0.45
				撕裂指数/mN·m²·g ^-11.98	1.98	2.01	1.97
松厚度/cm³·g ^-12.23	2.22	2.41	2.29
				紧度/ g·cm^-30.48	0.50	0.43	0.49
透气度/μm·Pa^-1·s^-110.40	10.36	10.35	10.39
				填充值/ cm³·g ^-17.00	6.98	7.18	7.00
相对吸收性% 119	119	119	119

2、卷烟感官评价结果

将本发明实施例1至4所得烟草纤维纸质滤棒和常规的醋酸纤维滤棒分别与卷烟烟丝棒相接后作为试验样和对照样，进行卷烟感官评吸实验，结果见表2所示，感官评吸的分数由7名专业评吸员各自打分后，取平均分后所得（每个项目满分为10分，小数点后保留一位小数，趋势越好，分数越高）。

表2感官评价结果

项目	香气	协调性	杂气	刺激	余味	总分
							对照样	8.0	8.1	7.0	7.2	8.1	38.4
实施例1试验样	8.3	8.1	7.6	7.9	8.5	40.4
							实施例2试验样	8.3	8.3	7.5	8.0	8.5	40.5
实施例3试验样	8.4	8.1	7.7	7.8	8.8	41.0
							实施例4试验样	8.3	8.0	7.7	8.0	8.5	40.7

3、卷烟烟气七种有害成分化学分析

以采用醋酸纤维滤棒的卷烟为对照样，与采用本发明实施例3所得烟草纤维纸质滤棒的卷烟样品为试验样，根据卷烟危害性评价指数，对样品燃吸产生的烟气成分进行化学检测，以7种主要的有害物质作为检测指标，卷烟危害性指数见表3所示，结果显示，实施例3的危害性指数与对照样相比，降低了16.17%。

表3卷烟危害性评价结果

Claims

1.一种烟草纤维纸质滤棒，包括滤芯和包裹滤芯的成型纸，其特征在于，所述滤芯由纸质纤维经辊压、卷制而成；

所述纸质纤维是采用烟草原料和长纤维原料分别磨浆得到烟草纤维浆和长纤维浆，将烟草纤维浆和长纤维浆进行配浆、抄片、压榨、干燥制成纤维纸基，纤维纸基经涂布、干燥即得；

所述烟草纤维浆和长纤维浆进行配浆的质量比例为1:0.5～3。

2.根据权利要求1所述的烟草纤维纸质滤棒，其特征在于，所述烟草纤维浆和长纤维浆进行配浆的质量比例为1:1～2。

3.根据权利要求1或2所述的烟草纤维纸质滤棒，其特征在于，所述长纤维浆原料为烟梗、烟秸秆、藤蔓、甘草、棉纤维或木质纤维中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的烟草纤维纸质滤棒，其特征在于，所述长纤维浆的原料为木质纤维或烟秸秆。

5.根据权利要求1或2所述的烟草纤维纸质滤棒，其特征在于，所述烟草纤维浆原料为烟叶、烟叶碎片、烟末或烟梗中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的烟草纤维纸质滤棒，其特征在于，所述的烟草纤维纸质滤芯包括嘴唇接触端和烟丝端，所述的嘴唇接触端设有沟槽。

7.根据权利要求6所述的烟草纤维纸质滤棒，其特征在于，所述的嘴唇接触端长度为5～12mm。

8.一种权利要求1或2所述的烟草纤维纸质滤棒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S5.将烟草纤维纸质基材经辊压、卷制得到滤芯，滤芯外包裹成型纸，即得烟草纤维纸质滤棒。

9.根据权利要求8所述的烟草纤维纸质滤棒的制备方法，其特征在于，S1所述烟草原料为烟叶、烟末、烟碎片或烟梗中的一种或几种；所述的长纤维原料为烟梗、烟秸秆、烟茎、藤蔓、甘草或棉纤维中的一种或几种。

10.根据权利要求8所述的烟草纤维纸质滤棒的制备方法，其特征在于，所述滤芯分为嘴唇接触端和烟丝端，所述沟槽设置于嘴唇接触端。