CN108208927A - 一种基于桑皮纤维的复合纸质滤材及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于桑皮纤维的复合纸质滤材及其制备方法和应用，该制备方法包括如下步骤：（1）纸基的制备；（2）涂布液的制备；（3）纸质滤材的制备。本发明将桑皮纤维适当切断后与蔗渣纤维进行掺配，通过长短纤维的合理搭配，得到了相关物理指标均较好的纸基，同时开发了适用于本发明纸基的香竹和乌梅提取液，提高了该复合纸质滤材的综合感官质量。本发明的复合纸质滤材用于卷烟滤棒在烟支抽吸时可赋予卷烟烟气清香香韵，同时烟气甜润感增加，木质杂气、干燥感和刺激性降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种纸质滤材，尤其是基于桑皮纤维的复合纸质滤材，还涉及其制备方法和应用，属于卷烟滤棒新材料开发领域。
背景技术
卷烟滤嘴是烟草行业主要的卷烟辅料，卷烟滤棒材料的选择对卷烟的抽吸品质和降焦有着显著的影响。与目前普遍使用的醋酸纤维滤棒相比，纸质滤棒在降焦、成本和环保上具有明显的优势，但纸质滤棒卷烟在烟支抽吸时存在烟气发干、刺激性大、有明显木质气、余味苦涩等缺点，使其难以在卷烟中普遍应用。目前国内外关于纸质滤棒改性的研究报道仍以纯木浆纤维纸或竹浆纤维纸为载体，纸质滤棒的缺陷并未得到本质的改善。因此，寻求并开发新型植物纤维材料已成为提高纸质滤棒品质的新手段之一。
现有技术中，有研究将木浆纤维中掺配一定比例的蔗渣纤维，掺配蔗渣纤维后的纸质滤棒在卷烟抽吸时会增加烟气的甜感，但是蔗渣纤维属于短纤维，单独使用制备的纸基抗张强度不够，在纸质滤棒加工中会出现断纸现象而影响加工的稳定性。
桑皮是从桑树枝条上剥下的，桑皮纤维蕴藏在桑树茎的韧皮内，属于韧皮类纤维，是一种新型天然纤维素纤维。桑皮不同于其他木材韧皮，具有木质素含量低、果胶含量高等特点，从中提取的桑皮纤维是一种韧性强、力学性能优良的天然绿色纤维。桑皮纤维的特点是纤维细长、强韧、色泽洁白，是一种优质的造纸长纤维原料，以桑皮纤维为原料进行制浆造纸，得到的桑皮纸具有结实、有韧性、柔嫩、拉力强、吸水力强等优点。
考虑到桑皮纤维的材料特性，尝试将其用于卷烟纸质滤棒的纸质滤材，目前尚未出现相关文献和报道。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明在于提供一种基于桑皮纤维的复合纸质滤材的制备方法及该方法获得的复合纸质滤材在卷烟纸质滤棒或复合滤棒中的应用。
本发明将桑皮纤维适当切断后与蔗渣纤维进行掺配磨浆，然后抄造成纸质滤材纸基，纸基经香竹和乌梅提取液涂布、干燥后制得基于桑皮纤维的复合纸质滤材。该复合滤材用于卷烟纸质滤棒后可改善普通木浆纤维纸质滤棒吸味较差的缺陷，赋予卷烟烟气清香香韵，同时烟气甜润感增加，木质杂气、干燥感和刺激性降低，具有较好的感官质量。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种基于桑皮纤维的复合纸质滤材的制备方法，通过如下步骤制备：
（1）纸基的制备：取市售的桑皮浆板经水力碎浆、疏解后用KRK高浓盘磨机磨浆，浆料浓度为质量分数8-12%，盘磨间隙为0.1-0.2mm，然后与蔗渣桨板按照干重质量的8-9：1-2进行掺配，经水力碎浆、疏解后在PFI磨浆机上磨浆，浆料浓度为质量分数4-8%，控制打浆度在35-45 ºSR，在浆料中添加常规助剂后在纸页成型机上抄造成型，纸页经烘干后备用；
（2）涂布液的制备：取新鲜香竹的竹片和乌梅按照质量比3:7-7:3混合破碎后用水进行热回流提取，提取时的料液比（w/v）为1:25-1:45，提取温度为60-80℃，时间为1.5-3h，将提取液过滤后进行减压浓缩，得到浓缩液，然后加入与浓缩液等体积的95%乙醇进行醇沉，离心后取上层清液作为涂布液；
（3）纸质滤材的制备：将步骤（2）制备的涂布液涂布在步骤（1）制备的纸基上后烘干，其中涂布液在纸基上的添加量控制在0.8%-2.5%。
桑皮纤维比传统的木浆或竹浆纤维较长，因此采用先KRK磨浆后进行PFI磨浆的方法。
桑皮纤维复合纸质滤材在不加任何提取液时会有一定的清香韵，降低木质杂气等，但在感官质量上会有其他缺陷，本发明将开发的乌梅和香竹提取液涂布在桑皮复合纸基上用于滤棒后可降低烟气的刺激，增加烟气的润感，提高口腔的舒适性及余味酸甜感。
桑皮纤维较长，其不适合直接用作纸质滤棒材料，本发明将桑皮长纤维进行适当切断，然后将桑皮纤维与蔗渣纤维复合，通过桑皮纤维和蔗渣纤维的相互交织，使得制备纸基内部的组织结构疏松多孔，纸基的相关物理指标均优于常规木浆纤维制备的纸基，性能更好。在感官质量方面，本发明添加乌梅和香竹提取液后，提高了复合纸质滤材的综合感官质量。
进一步地，步骤（1）中，控制纸页的定量为37±1 g/m2，厚度为0.12±0.02 mm。
进一步地，步骤（1）中，疏解后用KRK高浓盘磨机磨浆5次。
进一步地，过滤后进行减压浓缩至原有体积的1/4。
本发明涉及的上述的制备方法制得的基于桑皮纤维的复合纸质滤材。
本发明涉及的上述的基于桑皮纤维的复合纸质滤材在卷烟纸质滤棒或复合滤棒中的应用。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）、将桑皮纤维适当切断后与蔗渣纤维进行掺配，通过长短纤维的合理搭配，纸基的抗张指数、撕裂指数、耐破指数和柔软度均优于常规木浆纤维制备的纸基，为纸质滤材提供了一种新型植物纤维材料。
（2）、开发了用于该发明复合纸质滤材纸基的香竹和乌梅提取物，解决了传统纸质滤材造成的烟气发干、刺激较大、余味苦涩的问题。
（3）、本发明的复合纸质滤材用于卷烟滤棒在烟支抽吸时可赋予卷烟烟气清香香韵，同时烟气甜润感增加，木质杂气、干燥感和刺激性降低。
具体实施方式
下面结合实施例中的技术方案对本发明进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的基于桑皮纤维的复合纸质滤材的制备方法，其特征在于：通过如下步骤制备：
（1）纸基的制备：取市售的桑皮浆板经水力碎浆、疏解后用KRK高浓盘磨机磨浆5次，浆料浓度为质量分数8%，盘磨间隙为0.2 mm，然后与蔗渣桨板按照干重质量的8：2进行掺配，经水力碎浆、疏解后在PFI磨浆机上磨浆，浆料浓度为质量分数4%，控制打浆度在35 ºSR，在浆料中添加常规助剂后在纸页成型机上抄造成型，纸页经烘干后备用；控制纸页的定量为37±1g/m2，厚度为0.12±0.02 mm；
（2）涂布液的制备：取新鲜香竹的竹片和乌梅按照质量比3:7混合破碎后用水进行热回流提取，提取时的料液比（w/v）为1:25，提取温度为80 ℃，时间为3 h，将提取液过滤后进行减压浓缩至原有体积的1/4，得到浓缩液，然后加入与浓缩液等体积的95%乙醇进行醇沉，离心后取上层清液作为涂布液；
（3）纸质滤材的制备：将步骤（2）制备的涂布液涂布在步骤1制备的纸基上后烘干，其中涂布液在纸基上的添加量控制在1%。
将得到的纸质滤材按常规工艺制得卷烟纸质滤棒或复合滤棒。
实施例2
本实施例的基于桑皮纤维的复合纸质滤材的制备方法，其特征在于：通过如下步骤制备：
（1）纸基的制备：取市售的桑皮浆板经水力碎浆、疏解后用KRK高浓盘磨机磨浆5次，浆料浓度为质量分数12%，盘磨间隙为0.1 mm，然后与蔗渣桨板按照干重质量的9：1进行掺配，经水力碎浆、疏解后在PFI磨浆机上磨浆，浆料浓度为质量分数8%，控制打浆度在45 ºSR，在浆料中添加常规助剂后在纸页成型机上抄造成型，纸页经烘干后备用；控制纸页的定量为37±1g/m2，厚度为0.12±0.02 mm；
（2）涂布液的制备：取新鲜香竹的竹片和乌梅按照质量比7:3混合破碎后用水进行热回流提取，提取时的料液比（w/v）为1:45，提取温度为60℃，时间为1.5h，将提取液过滤后进行减压浓缩至原有体积的1/4，得到浓缩液，然后加入与浓缩液等体积的95%乙醇进行醇沉，离心后取上层清液作为涂布液；
（3）纸质滤材的制备：将步骤（2）制备的涂布液涂布在步骤（1）制备的纸基上后烘干，其中涂布液在纸基上的添加量控制在2.5%。
将得到的纸质滤材按常规工艺制得卷烟纸质滤棒或复合滤棒。
实施例3
本实施例的基于桑皮纤维的复合纸质滤材的制备方法，其特征在于：通过如下步骤制备：
（1）纸基的制备：取市售的桑皮浆板经水力碎浆、疏解后用KRK高浓盘磨机磨浆5次，浆料浓度为质量分数9%，盘磨间隙为0.15 mm，然后与蔗渣桨板按照干重质量的85：15进行掺配，经水力碎浆、疏解后在PFI磨浆机上磨浆，浆料浓度为质量分数6%，控制打浆度在40 ºSR，在浆料中添加常规助剂后在纸页成型机上抄造成型，纸页经烘干后备用；控制纸页的定量为37±1 g/m2，厚度为0.12±0.02 mm；
（2）涂布液的制备：取新鲜香竹的竹片和乌梅按照质量比6:4混合破碎后用水进行热回流提取，提取时的料液比（w/v）为1:35，提取温度为65 ℃，时间为2 h，将提取液过滤后进行减压浓缩至原有体积的1/4，得到浓缩液，然后加入与浓缩液等体积的95%乙醇进行醇沉，离心后取上层清液作为涂布液；
（3）纸质滤材的制备：将步骤（2）制备的涂布液涂布在步骤（1）备的纸基上后烘干，其中涂布液在纸基上的添加量控制在0.8%。
将得到的纸质滤材按常规工艺制得卷烟纸质滤棒或复合滤棒。
将实施例1-3制备的基于桑皮纤维的复合纸质滤材与对照木浆及竹浆纤维纸质滤材分别取样后进行抗张指数、撕裂指数、耐破指数和柔软度的检测，采用《纸和纸板 抗张强度的测定》（GB/T 12914-2008）、《纸和纸板撕裂度的测定》（GB/T 455-2002）、《纸耐破度的测定》（GB/T 454-2002）和《纸 柔软度的测定》（GB/T 8942-2016）标准方法进行，结果如表1所示。
从表1可以看出，基于桑皮纤维的复合纸质滤材的抗张指数、撕裂指数、耐破指数和柔软度均优于传统的木浆及竹浆纤维纸质滤材。
表1 纸质滤材的相关物理指标检测结果
将上述实例1-3制备的基于桑皮纤维的复合纸质滤材采用纸质滤棒常规成型工艺卷制成纸质滤棒，而后与醋纤滤棒复合成复合滤棒和卷烟样品，以传统的木浆纤维纸质滤棒为对照，对卷烟样品的感官质量采用对比暗评的方法进行，结果如表2-3所示。
表2 卷烟样品描述
表3 卷烟样品感官质量对比评价结果
从感官质量评价结果来看，在所有三组卷烟样品中，采用本发明基于桑皮纤维的复合纸质滤材卷烟样品的感官质量均高于采用木浆纤维纸质滤材的卷烟样品，与木浆纤维纸质滤材相比，本发明的基于桑皮纤维的复合纸质滤材用于卷烟滤棒在烟支抽吸时可赋予卷烟烟气清香香韵，同时烟气甜润感增加，木质杂气、干燥感和刺激性降低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于桑皮纤维的复合纸质滤材的制备方法，其特征在于：通过如下步骤制备：
（1）纸基的制备：取市售的桑皮浆板经水力碎浆、疏解后用KRK高浓盘磨机磨浆，浆料浓度为质量分数8-12%，盘磨间隙为0.1-0.2mm，然后与蔗渣桨板按照干重质量的8-9：1-2进行掺配，经水力碎浆、疏解后在PFI磨浆机上磨浆，浆料浓度为质量分数4-8%，控制打浆度在35-45 ºSR，在浆料中添加常规助剂后在纸页成型机上抄造成型，纸页经烘干后备用；
（2）涂布液的制备：取新鲜香竹的竹片和乌梅按照质量比3:7-7:3混合破碎后用水进行热回流提取，提取时的料液比为1:25-1:45，提取温度为60-80℃，时间为1.5-3h，将提取液过滤后进行减压浓缩，得到浓缩液，然后加入与浓缩液等体积的95%乙醇进行醇沉，离心后取上层清液作为涂布液；
（3）纸质滤材的制备：将步骤（2）制备的涂布液涂布在步骤（1）制备的纸基上后烘干，其中涂布液在纸基上的添加量为0.8%-2.5%。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，控制纸页的定量为37±1g/m2，厚度为0.12±0.02 mm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，疏解后用KRK高浓盘磨机磨浆5次。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，过滤后进行减压浓缩至原有体积的1/4。
5.使用权利要求1-3之一所述的制备方法制得的基于桑皮纤维的复合纸质滤材。
6.权利要求4所述的基于桑皮纤维的复合纸质滤材在卷烟纸质滤棒或复合滤棒中的应用。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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