CN107594617A - 一种再造烟叶纸质嘴棒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的再造烟叶纸质嘴棒，其特征在于：它是以再造烟叶、醋酸纤维以及木浆纤维为原料，并按一定的比例进行混合打浆，在浆料中加入具有吸附作用的填料，达到降焦减害的作用并采用烷基烯酮二聚体浆内施胶联合紫胶表面施胶的方法，提升纸质嘴棒的抗水性能，通过抄造成型等工序制备成再造烟叶纸质嘴棒原纸，经嘴棒成型机制备成再造烟叶纸质嘴棒。本发明以再造烟叶为原料制备纸质滤棒，可丰富烟香并与卷烟吸味谐调，有利于提升纸质嘴棒的吸味；在浆内添加减害材料制备纸质嘴棒，具有二元复合添加剂纸质嘴棒的功能，可简化二元复合添加剂纸质嘴棒的成型流程，并达到对烟气中有害物质的过滤效果。
Description
技术领域
本发明涉及卷烟制造领域，具体涉及一种再造烟叶纸质嘴棒及其制备方法。
背景技术
目前市场上的过滤嘴主要有4种类型:醋纤滤嘴、聚丙烯滤嘴、纯纤维素滤嘴(纸过滤嘴)以及含有添加剂的滤嘴，醋纤滤嘴是世界滤材市场的主流，而环保型的纸质嘴棒却占有不到1％的市场份额。
醋酸纤维素过滤嘴有以下不足：1)降解周期通常超过4年，因此滤棒的丢弃会造成一定的环境污染；2)采用溶液纺丝法纺丝，生产工艺复杂，有溶剂丙酮挥发回收等环保问题；3)主要技术依赖进口，成本高。
聚丙烯过滤嘴同样存在许多不足之处：1)聚丙烯来源于不可再生资源石油，不符合全球可持续发展和国内国情；2)聚丙烯为非极性材料，吸附性能较差，得到的过滤嘴棒过滤性能差，不利于人体健康；3)由于聚丙烯纤维的非极性和高结晶度，粘合性能差，丝束粘合成过滤嘴棒的工艺复杂。
因为醋酸纤维素纤维主要依赖进口，聚丙烯也存在不足，因此市场衍生了纸质嘴棒。纸质嘴棒用于卷烟的过滤嘴，有以下优点：1)对焦油和烟碱截留效率较高；2)成本低；3)降解性能好；4)材料本身安全健康。但在应用过程中还存在一些缺陷需要改进如热塌陷、烟气中有“纸味”、口感干涩等缺陷，导致长期以来未能在卷烟中得到广泛应用。随着各国政府对卷烟的限制越来越严格，以及消费者对吸烟与健康及环境保护的关注日益增强，具有环保等多功能的滤嘴，是市场发展的需要。
中国专利CN201020501415公开了一种降低卷烟烟气焦油含量的复合纸嘴棒，是由纸质嘴棒和含起降焦减害作用功能纤维素成形纸嘴棒两段复合而成，有效降低卷烟烟气焦油的同时，还能较好的降低卷烟烟气中苯酚等其它有害成分释放量。中国专利申请(CN101822422 A)“烟梗颗粒在非织造滤布和纸质滤芯滤嘴中的应用”对纸质滤棒进行了吸味改善，通过将烟梗颗粒均匀地涂层或洒在非织造滤布或纸质滤芯上，达到改善卷烟的抽吸品质的目的，烟梗颗粒的使用可使卷烟烟香变得更透发、优雅，口感舒适性得到显著改善。中国专利申请(CN 101624756A)“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。
综上所述，现有技术纸质在用作卷烟滤嘴棒滤材时存在诸多不足和缺陷：其一，在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，卷烟吸味受到一定影响；其二，在成品纸上洒烟梗颗粒尽管对卷烟吸味有所改善，但烟梗颗粒容易从纸张表层脱落，不利于滤棒成形，影响滤棒品质的稳定。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，对纸质嘴棒原料配方进行改进，采取再造烟叶原料，改善口感吸味、醋酸纤维，改善抗水性及蓬松性能，形成再造烟叶纸质嘴棒原料配方及打浆工艺。
为实现上述目的，本发明提供的再造烟叶纸质嘴棒，其特征在于：以再造烟叶、醋酸纤维以及木浆纤维为原料，按照再造烟叶40％-60％、醋酸纤维5％-25％、木浆纤维10％-35％的质量百分比例进行混合打浆，在浆料中加入具有吸附作用的填料，达到降焦减害的作用并采用烷基烯酮二聚体浆内施胶联合紫胶表面施胶的方法，提升纸质嘴棒的抗水性能，通过纸机上网、成型、涂布、干燥、卷取工序制备成再造烟叶纸质嘴棒原纸，所述的涂布是利用浸涂的方式将涂布液渗透到原纸中，所述的涂布液由紫胶、烟草提取物、香精香料、以着色为主的天然反应物组成，然后经嘴棒成型机制备成再造烟叶纸质嘴棒。
作为优选方案，浆内施胶剂烷基烯酮二聚体溶液固含量为10％，其用量为绝干浆料重量的0.1％-0.2％。
作为优选方案，所述填料为膨润土、二氧化钛中的一种或其混合，其中二氧化钛不超过绝干浆料重量的1％，膨润土不超过绝干浆料重量的3％。
作为优选方案，紫胶为涂布液重量的1％-3％、烟草提取物为涂布液重量的1％-5％、香精香料为涂布液重量的0.05％-0.1％、以着色为主的天然反应物为涂布液重量的0.1％-1.0％。
本发明还提供一种再造烟叶纸质嘴棒的制备方法，包括如下步骤：
(1)将再造烟叶作为主体，加入木浆纤维和醋酸纤维，按照再造烟叶40％-60％、醋酸纤维5％-25％、木浆纤维10％-35％的质量百分比例在高浓碎纸机中进行分散处理，经低浓磨浆机处理至叩解度30±2°SR；在配浆过程中先加入烷基烯酮二聚体溶液，搅拌10-30分钟后再加入填料，制备成浆料溶液；
(2)将上述浆料溶液通过纸机上网、成型、涂布、干燥、卷取过程制备成卷筒纸质嘴棒原纸，定量为32-45g/m2，所述的涂布是利用浸涂的方式将涂布液渗透到原纸中，所述的涂布液由紫胶、烟草提取物、香精香料、以着色为主的天然反应物组成；
(3)将再造烟叶嘴棒原纸经过嘴棒成型机制备成再造烟叶纸质嘴棒。
作为优选方案，浆内施胶剂烷基烯酮二聚体溶液固含量为10％，其用量为绝干浆料重量的0.1％-0.2％。
作为优选方案，所述填料为膨润土、二氧化钛中的一种或其混合，其中二氧化钛不超过绝干浆料重量的1％，膨润土不超过绝干浆料重量的3％。
作为优选方案，所述步骤(2)中，紫胶为涂布液重量的1％-3％、烟草提取物为涂布液重量的1％-5％、香精香料为涂布液重量的0.05％-0.1％、以着色为主的天然反应物为涂布液重量的0.1％-1.0％。
作为优选方案，所述步骤(2)中的涂布量为2-6g/m2。
浆内施胶是为了保护纤维不受潮，达到抗水效果。烷基烯酮二聚体化学结构式中含有脂肪烃链，是具有憎液性能的官能团，憎水性的脂肪烃长链在表面整齐定向排列而产生优异的施胶效果，烷基烯酮二聚体的四元内酯环活性反应基团在施胶过程中与纤维素烃基发生键合反应，生成羰基酯而使烷基烯酮二聚体固着于纤维上，取得一定施胶效果。
表面施胶是在纸张表面形成疏水薄膜，防止水和水蒸汽渗透。紫胶其主要成分为紫胶树脂(75％-85％)、紫胶蜡(5％-6％)、紫胶色素、糖类和蛋白质等。紫胶树脂是由一些多羟基羧酸的内酯和交酯构成的固体物质，一般认为在紫胶树酯平均分子中有五个羟基、一个羧基。紫胶溶液涂于纤维表面，其成膜具有良好的防水、防潮、防酸、防油特性，进一步改善再造烟叶纸质嘴棒原纸的抗水性能。
本发明的优点在于：以再造烟叶为原料制备纸质滤棒，可丰富烟香并与卷烟吸味谐调，有利于提升纸质嘴棒的吸味；采取浆内施胶联合表面施胶的方法，提升了再造烟叶纸质嘴棒的抗水性能，有利于克服纸质嘴棒热塌陷问题；采用浆内添加减害材料制备的纸质嘴棒，具有二元复合添加剂纸质嘴棒的功能，可简化二元复合添加剂纸质嘴棒的成型流程，并达到对烟气中有害物质的过滤效果。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一：
(1)将再造烟叶50kg、醋酸纤维20kg、针叶木30kg，投入到高浓碎浆机中加水进行分散处理，经低浓磨浆机打浆至叩解度32°SR；配浆调浓后向浆料中加入烷基烯酮二聚体液体1.5kg，搅拌10分钟后加入二氧化钛粉末1.0kg、膨润土粉末3.0kg，充分搅拌后制备成浆料溶液。
(2)将紫胶2kg溶入98kg氨水中，制备为紫胶溶液，并在搅拌状态下，分别向紫胶溶液中加入烟草提取液2.0kg、香精香料0.05kg、以着色为主的天然反应物0.6kg，制备为表面施胶涂布液。
(3)将上述浆料溶液通过纸机上网、成型、涂布、干燥、卷取等过程制备成卷筒纸质嘴棒原纸，其定量为45g/m2、涂布量为5g/m2。
(4)经过嘴棒成型机制备成再造烟叶纸质嘴棒样品。
实施例二：
(1)将再造烟叶40kg、醋酸纤维25kg、针叶木35kg，投入到高浓碎浆机中加水进行分散处理，经低浓磨浆机打浆至叩解度28°SR；配浆调浓后向浆料中加入烷基烯酮二聚体液体1.3kg，搅拌20分钟后加入二氧化钛粉末1.0kg、膨润土粉末1.0kg，充分搅拌后制备成浆料溶液。
(2)将紫胶3.0kg溶入97kg乙醇中，制备为紫胶溶液，并在搅拌状态下，分别向紫胶溶液中加入烟草提取液1.2kg、香精香料0.09kg、以着色为主的天然反应物0.2kg，制备为表面施胶涂布液。
(3)将上述浆料溶液通过纸机上网、成型、涂布、干燥、卷取等过程制备成卷筒纸质嘴棒原纸，定量为32g/m2、涂布量2g/m2。
(4)经过嘴棒成型机制备成再造烟叶纸质嘴棒样品。
实施例三：
(1)将再造烟叶60kg、醋酸纤维15kg、针叶木25kg，投入到高浓碎浆机中加水进行分散处理，经低浓磨浆机打浆至叩解度30°SR；配浆调浓后向浆料中加入烷基烯酮二聚体液体1.5kg，搅拌15分钟后加入膨润土粉末2.0kg，充分搅拌后制备成浆料溶液。
(2)将紫胶1kg溶入99kg乙醇中，制备为紫胶溶液，并在搅拌状态下，分别向紫胶溶液中加入烟草提取液1.5kg、香精香料0.08kg、以着色为主的天然反应物0.8kg，制备为表面施胶涂布液。
(3)将上述浆料溶液通过纸机上网、成型、涂布、干燥、卷取等过程制备成卷筒纸质嘴棒原纸，定量为40g/m2、涂布量5g/m2。
(4)经过嘴棒成型机制备成再造烟叶纸质嘴棒样品。
按照纸张物理指标的检测方法，对样品进行物理指标对比检测，结果见表1，检测方法如下：
(1)抗张强度的测定。按照GB/T 453-2002进行测定。
(2)透气度的测定。按照GB/T 458-2002进行测定。
(3)施胶度的测定。按照GB/T 1540-2002进行测定。
(4)松厚度的测定。按照GB/T 451.3-2002进行测定。
表1样品物理指标检测对比表
从上表可以看出，本技术方案对纸质嘴棒原料配方及打浆工艺进行改进，及添加再造烟叶和醋酸纤维后，与普通纸质嘴棒相比：
(1)抗张指数降幅较大，但与进口嘴棒原纸接近，且能满足上机卷制的要求；
(2)透气度、松厚度得到较大提升，且与进口嘴棒原纸基本一致，有利于提升对烟气的过滤效果；
(3)伸长率有较大提升，有利于提升嘴棒原纸卷制成滤芯的均匀性；
(4)施胶度有较大提升，有利于防止卷烟抽吸过程的热塌陷问题。
根据“YC/T 138-1998烟草及烟草制品感官评价方法”进行了对比评吸，与同规格的普通纸质成形的滤棒所卷烟样比较，结果见表2：
表2样品感官评吸对比表
从上表可以看出，应用该技术制备的卷烟滤嘴滤材可明显改善卷烟的整体感官质量，在卷烟香气、谐调、杂气、刺激和余味各单项评分上均优于普通纸质嘴棒。具体表现在木质杂气降低，烟香更加丰富饱满，刺激降低，余味干净舒适，整体感官质量得到改善。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种再造烟叶纸质嘴棒，其特征在于：以再造烟叶、醋酸纤维以及木浆纤维为原料，按照再造烟叶40％-60％、醋酸纤维5％-25％、木浆纤维10％-35％的质量百分比例进行混合打浆，在浆料中加入具有吸附作用的填料，达到降焦减害的作用并采用烷基烯酮二聚体浆内施胶联合紫胶表面施胶的方法，提升纸质嘴棒的抗水性能，通过纸机上网、成型、涂布、干燥、卷取工序制备成再造烟叶纸质嘴棒原纸，所述的涂布是利用浸涂的方式将涂布液渗透到原纸中，所述的涂布液由紫胶、烟草提取物、香精香料、以着色为主的天然反应物组成，然后经嘴棒成型机制备成再造烟叶纸质嘴棒。
2.如权利要求1所述的再造烟叶纸质嘴棒，其特征在于：浆内施胶剂烷基烯酮二聚体溶液固含量为10％，其用量为绝干浆料重量的0.1％-0.2％。
3.如权利要求1所述的再造烟叶纸质嘴棒，其特征在于：所述填料为膨润土、二氧化钛中的一种或其混合，其中二氧化钛不超过绝干浆料重量的1％，膨润土不超过绝干浆料重量的3％。
4.如权利要求1所述的再造烟叶纸质嘴棒，其特征在于：紫胶为涂布液重量的1％-3％、烟草提取物为涂布液重量的1％-5％、香精香料为涂布液重量的0.05％-0.1％、以着色为主的天然反应物为涂布液重量的0.1％-1.0％。
5.一种再造烟叶纸质嘴棒的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将再造烟叶作为主体，加入木浆纤维和醋酸纤维，按照再造烟叶40％-60％、醋酸纤维5％-25％、木浆纤维10％-35％的质量百分比例在高浓碎纸机中进行分散处理，经低浓磨浆机处理至叩解度30±2°SR；在配浆过程中先加入烷基烯酮二聚体溶液，搅拌10-30分钟后再加入填料，制备成浆料溶液；
(2)将上述浆料溶液通过纸机上网、成型、涂布、干燥、卷取过程制备成卷筒纸质嘴棒原纸，定量为32-45g/m2，所述的涂布是利用浸涂的方式将涂布液渗透到原纸中，所述的涂布液由紫胶、烟草提取物、香精香料、以着色为主的天然反应物组成；
(3)将再造烟叶嘴棒原纸经过嘴棒成型机制备成再造烟叶纸质嘴棒。
6.如权利要求5所述的再造烟叶纸质嘴棒的制备方法，其特征在于：浆内施胶剂烷基烯酮二聚体溶液固含量为10％，其用量为绝干浆料重量的0.1％-0.2％。
7.如权利要求5所述的再造烟叶纸质嘴棒的制备方法，其特征在于：所述填料为膨润土、二氧化钛中的一种或其混合，其中二氧化钛不超过绝干浆料重量的1％，膨润土不超过绝干浆料重量的3％。
8.如权利要求5所述的再造烟叶纸质嘴棒的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，紫胶为涂布液重量的1％-3％、烟草提取物为涂布液重量的1％-5％、香精香料为涂布液重量的0.05％-0.1％、以着色为主的天然反应物为涂布液重量的0.1％-1.0％。
9.如权利要求5所述的再造烟叶纸质嘴棒的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的涂布量为2-6g/m2。
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