CN108047840B - 一种用于降低纸滤棒型卷烟主流烟气中苯酚释放量的液体涂布材料 - Google Patents

一种用于降低纸滤棒型卷烟主流烟气中苯酚释放量的液体涂布材料 Download PDF

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Abstract

一种用于降低纸滤棒型卷烟主流烟气中苯酚释放量的液体涂布材料，其特征在于：是由以下原料：糖酯和/或其衍生物、润湿剂、粘结剂、分散稳定剂、防腐剂和消泡剂依次加入水中制备而成。该液体涂布材料的使用能够有效的降低纸滤棒型卷烟主流烟气中的苯酚释放量，苯酚选择性降低率可达45%以上。且不影响卷烟感官质量，此外该液体涂布材料绿色环保、物美价廉。

Description

一种用于降低纸滤棒型卷烟主流烟气中苯酚释放量的液体涂 布材料
技术领域
本发明属于卷烟技术领域，具体的说是提供一种用于降低纸滤棒型卷烟主流烟气中苯酚释放量的液体涂布材料，该液体涂布材料的使用能够有效的降低纸滤棒型卷烟主流烟气中的苯酚释放量，且该液体涂布材料绿色环保、物美价廉。
背景技术
纸滤棒诞生于上世纪20年代，由于受到卷烟滤棒行业技术水平的限制等诸多原因，卷烟纸滤棒一直没有得到广泛的应用。与现有广泛使用的醋纤滤棒相比，纸滤棒具有优良的焦油烟碱过滤能力、较低的价格等优点。但是纸滤棒也存在着一些缺点，如“纸味”较重、烟气干、产生热塌陷、对烟气中苯酚等酚类有害成分的截留效果差等。
随着社会对降焦减害的持续关注，降低卷烟烟气中苯酚的释放量显得更为重要。目前关于纸滤棒中苯酚的降低有许多研究，如US 5671757专利使用25％～50％Lyocell纤维和50％～75％木浆纤维混合后配抄成滤嘴棒原纸，可显著提高传统纸质滤嘴棒的过滤效率，尤其是对酚类有害成分的过滤效果。盛培秀等人通过在纯木浆纤维中加入一定量二醋酸纤维素纤维，采用湿法造纸和在线干法压纹工艺，开发一种含有醋酸纤维素的纤维纸（CAP原纸）及滤棒（CAPF滤棒），与醋纤滤棒相比，使用CAPF滤棒，卷烟焦油降低了15%-41%，苯酚也有一定的降低，CAPF滤棒的卷烟感官质量与醋纤滤棒卷烟的感官质量相近。专利CN101408012A公布了一种降低卷烟烟气中酚类物质的纸质滤棒用纸、滤棒及制备方法，其滤棒用纸为含有经过胺类物质官能化的二醋酸纤维，可有效降低卷烟烟气中的有害成分，特别是焦油和酚类化合物。姚二民等人将含茶叶粉末的纸与醋酸纤维复合制备了茶质纸-醋纤二复合滤棒，与对照卷烟相比，其感官质量无明显变化，而卷烟焦油、烟碱、自由基、NNK、苯并[a]比、苯酚均有不同程度的降低。专利CN 101798352B公开了一种具有减害降焦功能的改性纤维素、纸质滤嘴及它们的制备方法，其利用带有环氧基团的有机化合物与纤维素反应醚化得到改性纤维素，并将其在造纸过程加入，制成得到的纸滤棒能够明显降低卷烟烟气中酚类等有害成分。
综上所述，目前的研究集中在原纸改性上，其用量较大，成本较高。另外纸滤棒对苯酚截留效果也较差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于纸滤棒的液体涂布材料，该液体涂布材料的使用能够有效降低纸滤棒型卷烟主流烟气中的苯酚释放量，且该液体涂布材料所绿色环保、物美价廉。
本发明的目的是通过以下技术方案实现得到：
一种用于降低纸滤棒型卷烟主流烟气中苯酚释放量的液体涂布材料，由以下重量比的成分组成：
水 35-83%
糖酯和/或其衍生物 10-40%
润湿剂 5-15%
粘结剂 1-5%
分散稳定剂 1-5%
防腐剂 0.1-0.5%
消泡剂 0.1-0.5%
所述液体涂布材料是将糖酯和/或其衍生物、润湿剂、粘结剂、分散稳定剂、防腐剂和消泡剂依次加入水中制备得到的。
所述糖酯包括葡萄糖五乙酸酯、蔗糖八乙酸酯
所述糖酯衍生物是指葡萄糖五乙酸酯和蔗糖八乙酸酯分别经过水解（碱水解或酶水解）得到的产物。其中，所述碱水解和酶水解均采用本领域技术人员公知的技术。
所述润湿剂采用丙二醇、丙三醇中的任意一种或两种。
所述粘结剂采用聚醋酸乙烯酯乳液（固含量50%）。
所述分散稳定剂采用气相二氧化硅、纳米轻质碳酸钙、膨润土等，优先选用气相二氧化硅。
所述防腐剂采用山梨酸钾、脱氢乙酸钠等，优先选用山梨酸钾。
所述消泡剂采用二甲基硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚
氧丙醇胺醚等，优先选用二甲基硅油。
本发明的液体涂布材料的固含量约为17%-65%（重量），pH值约为6-8，粘度约为50-500cps（25℃），且具有良好的涂布性能。
本发明的液体涂布材料一般在涂布阶段进行，涂布量一般为10-30g/m2。
本发明的发明机理在于:由于醋纤滤棒对苯酚具有较好的截留作用，其主要与醋纤中含有乙酰基有较大关系。因此本发明选取了具有相似结构的糖酯，即葡萄糖五乙酸酯和蔗糖八乙酸酯，同时为了提高其在水中的分散稳定性，还可以对其进行水解处理。由于糖酯和/或其衍生物在水中主要呈悬浮分散状态，为将其更均匀、更牢固的涂附于纸上，还需添加一定量的润湿剂和粘结剂；同时为了改善液体涂布材料的放置稳定性，还需添加一定量的分散稳定剂。此外为了防腐和防止气泡产生，还添加了一定量的防腐剂和消泡剂。
本发明的优点是所述液体涂布材料的使用能够有效降低纸滤棒型卷烟主流烟气中的苯酚释放量，且不影响卷烟感官质量，此外该液体涂布材料绿色环保、物美价廉。
具体实施方式
下面结合实施例本对发明进行进一步描述，但本发明范围不限于这些实施例。
实施例1
将15g葡萄糖五乙酸酯、6g丙二醇、2g聚醋酸乙烯酯乳液、1g气相二氧化硅、0.1g山梨酸钾、0.1g二甲基硅油依次加入到76g水中，搅拌1小时即可。所得液体涂布材料固含量为22.8%，布鲁克菲尔德粘度为90cps（25℃）。
实施例2
将37g经酶解处理的葡萄糖五乙酸酯、13g丙三醇、5g聚醋酸乙烯酯乳液、2g气相二氧化硅、0.3g山梨酸钾、0.2g二甲基硅油依次加入到43g水中，搅拌1小时即可。所得液体涂布材料固含量为53.5%，布鲁克菲尔德粘度为280cps（25℃）。
实施例3
将30g蔗糖八乙酸酯、5g丙二醇、10g丙三醇、4g聚醋酸乙烯酯乳液、4g气相二氧化硅、0.2g山梨酸钾、0.2g二甲基硅油依次加入到47g水中，搅拌1小时即可。所得液体涂布材料固含量为49.1%，布鲁克菲尔德粘度为395cps（25℃）。
实施例4
将28g葡萄糖五乙酸酯、8g经碱水解处理的蔗糖八乙酸酯、12g丙三醇、5g聚醋酸乙烯酯乳液、4g气相二氧化硅、0.3g山梨酸钾、0.2g二甲基硅油依次加入到43g水中，搅拌1小时即可。所得液体涂布材料固含量为52.9%，布鲁克菲尔德粘度为450cps（25℃）。
应用实例
将上述实施例1-实施例4制备得到的4种液体涂布材料依次分别进行涂布，其中涂布量分别为12.1g/m2、12.4g/m2、11.9 g/m2、12.3 g/m2，然后用嘴棒成型机将其分别制成纸滤棒，并卷接成烟，样品卷烟分别记为1#、2#、3#、4#。此外，将前述得到的四种纸滤棒分别与正常的醋纤滤棒按照15mm+10mm的比例分别进行复合，得到四种复合滤棒，然后再分别卷接成烟，分别记为5#、6#、7#、8#。此外，将未经涂布的纸滤棒卷接成烟，并作为1-4#样品卷烟的对照样品；将未经涂布的纸滤棒按照前述15mm+10mm的比例进行复合，并将得到的二元复合滤棒卷接成烟，作为5-8#样品卷烟的对照样品。所用卷烟试验前在温度(22±1)℃、相对湿度(60±2)%条件下平衡48小时，然后经重量(平均重量±0.02g)及吸阻(平均吸阻±49Pa)分选，挑出符合标准的试验卷烟。按照标准抽吸条件在吸烟机上进行卷烟抽吸试验，并按照标准YC/T 255-2008 和GB/T 19609-2004分别进行苯酚释放量和焦油释放量的检测。每个样品三个平行样，结果如表1所示。
表1卷烟样品苯酚和焦油释放量测试结果 降低率20%以上
注：苯酚选择性降低率是指苯酚的降低率与焦油的降低率的差值，其中卷烟样品1-4#以纸滤棒对照样品为对照样，5-8#卷烟样品以纸醋二元复合嘴棒对照样品为对照样。
由表1可以看出，与纸滤棒对照卷烟样品相比，2#纸滤棒卷烟样品苯酚降低率最高可达42.48%，苯酚选择性降低率最高可达43.24%。与纸醋二元复合滤棒卷烟样品相比，6#纸醋二元复合滤棒卷烟样品苯酚降低率最高可达46.32%，苯酚选择性降低率最高可达45.59%。由此可以看出，本发明所述涂布液的使用能够有效降低纸滤棒型卷烟主流烟气中的苯酚释放量。且评吸结果表明，试验卷烟感官质量与对照卷烟无明显区别。

Claims (8)

1.一种用于降低纸滤棒型卷烟主流烟气中苯酚释放量的液体涂布材料，其特征在于：由以下重量比的成分组成：
水 35-83%
糖酯和/或其衍生物 10-40%
润湿剂 5-15%
粘结剂 1-5%
分散稳定剂 1-5%
防腐剂 0.1-0.5%
消泡剂 0.1-0.5%
所述糖酯为葡萄糖五乙酸酯、蔗糖八乙酸酯；所述糖酯衍生物是指葡萄糖五乙酸酯和蔗糖八乙酸酯分别经过碱水解或酶水解得到的产物。
2.根据权利要求1所述的液体涂布材料，其特征在于：所述液体涂布材料是将糖酯和/或其衍生物、润湿剂、粘结剂、分散稳定剂、防腐剂和消泡剂依次加入水中制备而成的。
3.根据权利要求1所述的液体涂布材料，其特征在于：所述润湿剂采用丙二醇、丙三醇中的任意一种或两种。
4.根据权利要求1所述的液体涂布材料，其特征在于：所述粘结剂采用聚醋酸乙烯酯乳液，该乳液固含量50%。
5.根据权利要求1所述的液体涂布材料，其特征在于：所述分散稳定剂选用气相二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的液体涂布材料，其特征在于：所述防腐剂选用山梨酸钾。
7.根据权利要求1所述的液体涂布材料，其特征在于：所述消泡剂选用二甲基硅油。
8.根据权利要求1所述的液体涂布材料，其特征在于：该液体涂布材料的固含量为17%-65%重量，pH值为6-8，粘度为50-500cps。
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