CN107419613A - 一种加热不燃烧烟草制品用耐热纸 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种加热不燃烧香烟用耐热纸，以所述耐热纸的原料组分为基准计，所述耐热纸包括如下原料组分及重量百分含量：木浆纤维50~70%；碳酸钙20~49%；氢氧化物1~10%。本申请中耐热纸满足加热不燃烧烟草制品使用条件下的耐温性能要求；耐热纸的张力、光洁度和厚度等能够满足加热不燃烧香烟的使用要求，成型性能好，适用于大规模工业化生产。

Description

一种加热不燃烧烟草制品用耐热纸
技术领域
本发明涉及一种耐热纸，特别是涉及一种用于加热不燃烧香烟的耐热纸。
背景技术
相比于传统卷烟，加热不燃烧烟草制品只对烟草进行加热而不燃烧，一般加热温度低于350℃，主要通过蒸馏方式释放烟草中的有效成分，不发生裂解反应，因此危害远小于传统卷烟。随着公众对健康的日益关注，加热不燃烧烟草制品受到越来越多的关注。
目前，已有iQOS、Ploom、REVO、Eclipse、CORE、PAX等加热不燃烧产品上市，已逐渐获得一些传统烟民的认可。但是现有技术中传统卷烟纸在加热温度在300～350℃时，容易出现燃烧或者破裂；并不符合用于加热不燃烧香烟的使用要求。所以，加热不燃烧香烟中所采用的烟卷纸完全有别于参与燃烧的传统卷烟纸，公开报道极少。
加热不燃烧产品加热而不燃烧的使用方式对卷接用纸提出了新的要求，既要耐受一定温度，又不能易于燃烧。同时，在加热条件下该耐热纸需要不产生异味，以免影响加热不燃烧产品的烟气品质。现有技术中并没有解决上述问题的纸张。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种加热不燃烧香烟用耐热纸，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过以下技术方案获得的。
本发明提供一种加热不燃烧香烟用耐热纸，其特征在于，以所述耐热纸的原料组分为基准计，所述耐热纸包括如下原料组分及重量百分含量：
木浆纤维 50～70％
碳酸钙 20～49％
氢氧化物 1～10％。
优选地，所述氢氧化物是在150℃～350℃温度区间发生吸热分解的氢氧化物。更优选地，所述氢氧化物为氢氧化铝或氢氧化镁中的一种或两种。
优选地，所述木浆纤维包括长纤维和短纤维。所述长纤维的长度大于1mm且不超过10mm。所述长纤维的细度为2.0～5.0dtex。优选地，所述短纤维的长度为0.1～1mm。
优选地，所述长纤维与所述短纤维的质量比为1：(1～5)。更优选地，所述长纤维与所述短纤维的质量比为1：(2～4)。
本发明还公开了如上述所述耐热纸的制备方法，将各原料组分混合配浆；抄纸成型。
本发明还公开了氢氧化铝或/和氢氧化镁作为填料用于提高卷烟纸耐热性的用途。
本发明还公开了上述所述耐热纸在加热不燃烧烟草中用作卷烟纸的用途。
本发明还公开了一种不燃烧香烟，采用如上述所述耐热纸。
采用本发明中的耐热纸用于加热不燃烧烟草制品时，加热的温度一般为350℃左右，在这一较高的温度下，现有技术中传统卷烟用纸会发生燃烧，易产生破裂；而采用本申请中耐热纸，其通过对配方及工艺进行改善，结合木浆纤维、碳酸钙和氢氧化物，使其耐热性大大增加，特别是在受热条件下氢氧化物会发生吸热分解(氢氧化镁受热分解温度为300℃，氢氧化铝受热分解温度为200℃)，降低了耐热纸受热热量，避免或者延缓了耐热纸受热温度的进一步上升，提高了耐热纸在使用条件下的热稳定性；从而有效的避免了在加热不燃烧香烟中使用的纸张耐热性能差的缺点。同时，氢氧化物受热时生成的仅为无机氧化物和水，不产生任何异味，也不产生任何有毒有害产物，具有较好的安全性。
如上所述，按照本发明的一种耐热纸，具有以下有益效果：
1)耐热纸满足加热不燃烧烟草制品使用条件下的耐温性能要求。
2)耐热纸中氢氧化物受热分解吸收热量能有效抑制温度的上升，抑制着火倾向。
3)耐热纸的张力、光洁度和厚度等能够满足加热不燃烧香烟的使用要求，成型性能好，适用于大规模工业化生产。
4)耐热纸分解产物仅为无机氧化物和水，无异味，无危害，安全卫生。
附图说明
图1显示为在350℃下热处理3分钟对不同氢氧化物含量的纸张白度影响效果图。
图2为热失重图谱。
图3为差热分析图谱。
图4为在350℃条件下热处理3分钟时不同含量氢氧化铝对耐热纸纤维降解性能的影响。
图5为在350℃条件下热处理3分钟时不同含量氢氧化镁对耐热纸纤维降解性能的影响。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
本发明实施例1为不含有碳酸钙和氢氧化物的对比例；实施例2～4为不添加氢氧化物的对比例。实施例5～14为本申请中技术方案的实施例。实施例中制备方法均为：将各原料组分混合配浆；通过抄纸工艺成型。
本申请实施例中木浆纤维中，长纤维的长度大于1mm且不超过10mm；短纤维的长度为0.1～1mm。
实施例1
按生产1吨耐热纸进行实施过程：在配浆池添加短纤维700公斤(重量百分比为70％)，长纤维300公斤(重量百分比为30％)，并在配浆槽中将其混合均匀，按卷烟纸常规生产工艺进行抄造。该耐热纸命名为0％碳酸钙。
实施例2
按生产1吨耐热纸进行实施过程：在配浆池添加短纤维630公斤(重量百分比为63％)，长纤维270公斤(重量百分比为27％)，碳酸钙100公斤(重量百分比为10％)，并在配浆槽中将其混合均匀，按卷烟纸常规生产工艺进行抄造。该耐热纸命名为10％碳酸钙。
实施例3
按生产1吨耐热纸进行实施过程：在配浆池添加短纤维560公斤(重量百分比为56％)，长纤维240公斤(重量百分比为24％)，碳酸钙200公斤(重量百分比为20％)，并在配浆槽中将其混合均匀，按卷烟纸常规生产工艺进行抄造。该耐热纸命名为20％碳酸钙。
实施例4
按生产1吨耐热纸进行实施过程：在配浆池添加短纤维490公斤(重量百分比为49％)，长纤维210公斤(重量百分比为21％)，碳酸钙300公斤(重量百分比为30％)，并在配浆槽中将其混合均匀，按卷烟纸常规生产工艺进行抄造。该耐热纸命名为Control或30％碳酸钙。
实施例5
按生产1吨耐热纸进行实施过程：在配浆池添加氢氧化铝填料10公斤(重量百分比为1％)，短纤维483公斤(重量百分比为48.3％)，长纤维207公斤(重量百分比为20.7％)，碳酸钙300公斤(重量百分比为30％)，并在配浆槽中将其混合均匀，按卷烟纸常规生产工艺进行抄造。该耐热纸命名为Al1。
实施例6
按生产1吨耐热纸进行实施过程：在配浆池添加氢氧化铝填料50公斤(重量百分比为5％)，短纤维455公斤(重量百分比为45.5％)，长纤维195公斤(重量百分比为19.5％)，碳酸钙300公斤(重量百分比为30％)，并在配浆槽中将其混合均匀，按卷烟纸常规生产工艺进行抄造。该耐热纸命名为Al5。
实施例7
按生产1吨耐热纸进行实施过程：在配浆池添加氢氧化铝填料100公斤(重量百分比为10％)，短纤维420公斤(重量百分比为42％)，长纤维180公斤(重量百分比为18％)，碳酸钙300公斤(重量百分比为30％)，并在配浆槽中将其混合均匀，按卷烟纸常规生产工艺进行抄造。该耐热纸命名为Al10。
实施例8
按生产1吨耐热纸进行实施过程：在配浆池添加氢氧化镁填料10公斤(重量百分比为1％)，短纤维483公斤(重量百分比为48.3％)，长纤维207公斤(重量百分比为20.7％)，碳酸钙300公斤(重量百分比为30％)，并在配浆槽中将其混合均匀，按卷烟纸常规生产工艺进行抄造。该耐热纸命名为Mg1。
实施例9
按生产1吨耐热纸进行实施过程：在配浆池添加氢氧化镁填料50公斤(重量百分比为5％)，短纤维455公斤(重量百分比为45.5％)，长纤维195公斤(重量百分比为19.5％)，碳酸钙300公斤(重量百分比为30％)，并在配浆槽中将其混合均匀，按卷烟纸常规生产工艺进行抄造。该耐热纸命名为Mg5。
实施例10
按生产1吨耐热纸进行实施过程：在配浆池添加氢氧化镁填料100公斤(重量百分比为10％)，短纤维420公斤(重量百分比为42％)，长纤维180公斤(重量百分比为18％)，碳酸钙300公斤(重量百分比为30％)，并在配浆槽中将其混合均匀，按卷烟纸常规生产工艺进行抄造。该耐热纸命名为Mg10。
实施例11
按生产1吨耐热纸进行实施过程：在配浆池添加氢氧化铝填料10公斤(重量百分比为1％)，短纤维350公斤(重量百分比为35％)，长纤维150公斤(重量百分比为15％)，碳酸钙490公斤(重量百分比为49％)，并在配浆槽中将其混合均匀，按卷烟纸常规生产工艺进行抄造。
实施例12
按生产1吨耐热纸进行实施过程：在配浆池添加氢氧化镁填料50公斤(重量百分比为10％)，短纤维400公斤(重量百分比为40％)，长纤维150公斤(重量百分比为15％)，碳酸钙400公斤(重量百分比为40％)，并在配浆槽中将其混合均匀，按卷烟纸常规生产工艺进行抄造。
实施例13
按生产1吨耐热纸进行实施过程：在配浆池添加氢氧化镁填料100公斤(重量百分比为10％)，短纤维500公斤(重量百分比为50％)，长纤维200公斤(重量百分比为20％)，碳酸钙200公斤(重量百分比为20％)，并在配浆槽中将其混合均匀，按卷烟纸常规生产工艺进行抄造。
实施例14
按生产1吨耐热纸进行实施过程：在配浆池添加氢氧化镁填料80公斤(重量百分比为8％)，短纤维470公斤(重量百分比为47％)，长纤维200公斤(重量百分比为20％)，碳酸钙250公斤(重量百分比为25％)，并在配浆槽中将其混合均匀，按卷烟纸常规生产工艺进行抄造。
针对以上实施例1～10制备的耐热纸样品，进行耐热性能测试。
图1(RT是指室温条件)显示，实施例5～10中1％、5％以及10％的氢氧化物的添加量与实施例4中的不添加氢氧化物的control样品相比；氢氧化铝或氢氧化镁的添加有助于提高耐热纸在350℃的温度下加热3min后的白度值。
图2为耐热纸的热失重图谱；图2和表1显示，从30℃至550℃条件下，在不同的温度条件下，实施例5～10中添加了氢氧化铝或氢氧化镁的耐热纸的剩余重量百分数都要高于实施例4中的Control样品；剩余重量百分数越多降解越多。
图3为差热分析图谱，图3和表2显示，从300℃至550℃，实施例5～10中添加了氢氧化铝或氢氧化镁(1％、5％以及10％的添加量)的耐热纸热释放量都高于实施例4中的Control样品。
表1 图2中样品在不同温度时的残留重量百分数
表2 图3中样品的热性能参数
图4和图5为在350℃条件下热处理3分钟时不同含量氢氧化物对耐热纸纤维降解性能的影响。图4显示，在350℃下热处理3min后，实施例5～7中添加氢氧化铝(1％、5％以及10％的添加量)的耐热纸中的木质纤维明显粗于Control样品。图5显示，在350℃下热处理3min后，实施例8～10中添加氢氧化镁(1％、5％以及10％的添加量)的耐热纸中的木质纤维明显粗于Control样品。在受热条件下氢氧化物会发生吸热分解(氢氧化镁受热分解温度为300℃，氢氧化铝受热分解温度为200℃)，降低了耐热纸受热热量，避免或者延缓了耐热纸受热温度的进一步上升，提高了耐热纸在使用条件下的热稳定性；耐热纸分解产物仅为无机氧化物和水，无异味，无危害，安全卫生。
以上均表明，本申请技术方案中采用碳酸钙和氢氧化物加入木浆纤维中的技术方案，提高了耐热纸的热稳定性；在350℃下的耐热性较佳，且不会燃烧，解决了现有技术中传统卷烟用纸会发生燃烧易产生破裂的问题。
本申请实施例5～14中的耐热纸的光洁度能够满足加热不燃烧香烟的使用要求，成型性能好，适用于大规模工业化生产。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种加热不燃烧香烟用耐热纸，其特征在于，以所述耐热纸的原料组分为基准计，所述耐热纸包括如下原料组分及重量百分含量：
木浆纤维 50～70％
碳酸钙 20～49％
氢氧化物 1～10％。
2.根据权利要求1所述耐热纸，其特征在于，所述氢氧化物是在150℃～350℃温度区间发生吸热分解的氢氧化物。
3.根据权利要求1所述耐热纸，其特征在于，所述氢氧化物为氢氧化铝或氢氧化镁中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述耐热纸，其特征在于，所述木浆纤维包括长纤维和短纤维。
5.根据权利要求4所述耐热纸，其特征在于，所述长纤维的长度大于1mm且不超过10mm；所述短纤维的长度为0.1～1mm。
6.根据权利要求4所述耐热纸，其特征在于，所述长纤维与所述短纤维的质量比为1：(1～5)。
7.一种根据权利要求1～6任一项所述耐热纸的制备方法，将各原料组分混合配浆，按照抄纸工艺成型。
8.氢氧化铝或/和氢氧化镁作为填料用于提高卷烟纸耐热性的用途。
9.如权利要求1～6中任一项所述耐热纸在加热不燃烧烟草中用作卷烟纸的用途。
10.一种不燃烧香烟，采用如权利要求1～6任一项所述的耐热纸。
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