CN108589420A - 一种低引燃倾向卷烟纸 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低引燃倾向卷烟纸,包括以下组分:混合纤维浆60‑70份、卷烟纸废纸0‑10份、轻质碳酸钙25‑30份、烟灰调节剂1‑1.5份、燃烧调节剂0.7‑1份、造纸助剂0.5‑1份、阻燃助剂10‑20份,所述阻燃助剂为聚磷酸铵、瓜儿胶、纳米阻燃剂、羧甲基纤维素中一种或几种的组合,阻燃助剂通过印刷添加于原纸。本发明的卷烟纸既能满足对强度、透气度等指标的要求,对原有卷烟风味无明显改变,又能明显阻燃卷烟的性能,相比于一般的LIP烟纸靠降低阻燃带扩散率来达到阻燃效果的烟纸更具有抽吸的优越性。
Description
技术领域
本发明属于卷烟纸制造领域,尤其是涉及一种低引燃倾向卷烟纸。
背景技术
近年来国内外对低引燃倾向卷烟纸的研究逐渐增多,许多国家和地区已制定低引燃倾向卷烟纸(LIP卷烟)的相关法规,要求在本国生产和销售的卷烟必须LIP卷烟,以求减少卷烟引燃其它物品的可能性,例如在美国任何一个品牌卷烟在卷烟熄灭测试(CET)中通过率≥75%。
LIP卷烟可以通过改变卷烟的某些设计特性得以实现,在众多的LIP卷烟的设计技术中,应用加阻燃带卷烟纸的方式,由于操作相对筒便,易于生产控制,对卷烟制造工艺没有影响,客户感觉不到明显变化等优点,而被众多烟企优先采用。如在美国U.S P.atNo4739775中提出一种生产低引燃倾向卷烟纸的发明,方法是:在卷烟纸上涂上几段宽度一定的阻燃涂层环带,阻燃涂料由填料组成,填料可以选沉淀碳酸钙、重质碳酸钙、高岭土、二氧化钛、硅酸钠、无定性二氧化硅、硅藻土、硅酸钙中的一种或几种。因此,在国内外众多的专利中,如何完善低引燃倾向卷烟纸仍是当今一个亟待解决的难题。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种能有效的阻燃,对卷烟吸味和烟气指标无负面影响的低引燃倾向卷烟纸。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种低引燃倾向卷烟纸,包括以下组分:混合纤维浆60-70份、卷烟纸废纸0-10份、轻质碳酸钙25-32份、烟灰调节剂1-1.5份、燃烧调节剂0.7-1份、造纸助剂0.5-1份、阻燃助剂10-20份,所述阻燃助剂为聚磷酸铵、瓜儿胶、纳米阻燃剂、羧甲基纤维素中一种或几种的组合,阻燃助剂通过印刷添加于原纸。
本发明对卷烟纸的纤维原料、填料及助剂等原料及含量进行了优化改进,使得本发明的卷烟纸既能满足对强度、透气度等指标的要求,对原有卷烟风味无明显改变,提高了卷烟品质。
聚磷酸铵(APP)兼具凝聚相阻燃机理和气相阻燃机理,凝聚相阻燃机理为,APP在阻燃过程中,并不单独起到阻燃作用,需结合碳源和气源,组成膨胀阻燃体系;气相阻燃机理为,APP分解后得到的磷酸类产物在高温下又会发生歧化反应,生成PO和HPO等游离基,在气相状态下捕捉活性H游离基和HO游离基。因此,在APP的阻燃中,是凝聚相阻燃和气相阻燃共同起作用的结果。
作为优选,所述混合纤维浆的打浆度为65-75°SR,该混合纤维浆由14-25份针叶木浆和35-56份阔叶木浆混合而成。
作为优选,所述针叶木浆中的木纤维长度为0.5-4mm,长宽比为30-70;阔叶木浆中的木纤维长度为0.3-1.5mm,长宽比为50-60。本发明通过对混合纤维浆料中木浆种类及木纤维规格的限定,不仅有利于打浆、成型,而且能满足卷烟纸对强度及透气度指标的要求。
作为优选,所述轻质碳酸钙粒径为2-3μm。轻质碳酸钙的粒度是重要指标,本发明限定碳酸钙的粒径在2-3μm范围内,粒度均匀,有助于在卷烟纸面上形成非片状分布,提高透气度指标的均一性及碳酸钙的利用率。
作为优选,所述阻燃助剂通过凹版印刷机印刷在卷烟纸上形成阻燃带。
作为优选,所述燃烧调节剂为柠檬酸、碳酸钾、碳酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸氢钾、柠檬酸二氢钠、柠檬酸氢钠、酒石酸钾、酒石酸钠中的一种或多种组合。
作为优选,所述造纸助剂为瓜儿胶和/或变性淀粉。
本发明的有益效果是:(1)公开了一种低引燃倾向卷烟纸,通过对卷烟纸的纤维原料、填料及助剂等原料及含量进行了优化改进,使得本发明的卷烟纸既能满足对强度、透气度等指标的要求,对原有卷烟风味无明显改变,又能明显阻燃卷烟的性能。
(2)公开了一种阻燃助剂,在卷烟纸上印刷该助剂后使卷烟燃烧过程中遇到阻燃带而自熄,从而达到安全效果。
(3)公开了一种阻燃助剂,在卷烟纸上印刷该助剂后使卷烟燃烧过程中遇到阻燃带而自熄。由于最大程度保留了阻燃带区域的扩散率,使卷烟抽吸更接近普通卷烟纸,同时又达到阻燃效果,相比于一般的LIP烟纸靠降低阻燃带扩散率来达到阻燃效果的烟纸更具有抽吸的优越性。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案,下面将对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
在本发明中,若非特指,所有百分比均为重量单位,所有设备和原料均可从市场购得,下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域常规方法。
实施例1A
一种低引燃倾向卷烟纸,由以下重量的原料制成:700kg打浆度为72°SR的混合纤维浆,300kg粒径为2-3μm的轻质碳酸钙,30kg燃烧调节剂(燃烧调节剂为柠檬酸钾和柠檬酸钠的组合,且柠檬酸钾:柠檬酸钠,质量比=1:0.2),0.5kg造纸助剂(造纸助剂为瓜儿胶),印刷用的阻燃助剂(聚磷酸铵APP)154kg;其中,混合纤维浆由针叶木浆与阔叶木浆混合而成:300kg针叶木浆,700kg阔叶木浆。
先抄成卷烟原纸,然后通过凹版印刷机印刷(二色),将阻燃助剂APP(浓度为18%的水剂)涂于卷烟原纸上。由于卷烟原纸没有湿强度,在印刷过程中极易断纸,所以采用错开印刷加套印制成低引燃倾向卷烟纸。印刷涂布后APP量154kg。
得到成品质量:
抗张强度(kN/m):0.98,
定量(g/m2):29.3,
阻燃带扩散率(cm/s):1.315,
不透明度(%):75.2,
灰份(CaO%):18.8,
水份(%):4.5。
实施例1B
一种低引燃倾向卷烟纸,由以下重量的原料制成:700kg打浆度为72°SR混合纤维浆,300kg粒径为2-3μm的轻质碳酸钙,30kg燃烧调节剂(燃烧调节剂为柠檬酸钾和柠檬酸钠的组合,且柠檬酸钾:柠檬酸钠,质量比=1:0.2),0.5kg造纸助剂(造纸助剂为瓜儿胶),印刷用的阻燃助剂(聚磷酸铵APP)158kg;其中,混合纤维浆由针叶木浆与阔叶木浆混合而成:300kg针叶木浆,700kg阔叶木浆。
先抄成卷烟原纸,然后通过凹版印刷机印刷(二色),将阻燃助剂APP(浓度为22%的水剂)涂于卷烟原纸上。由于卷烟原纸没有湿强度,在印刷过程中极易断纸,所以采用错开印刷加套印制成低引燃倾向卷烟纸。印刷涂布后APP量158kg。
得到成品质量:
抗张强度(kN/m):0.97,
定量(g/m2):30.4,
阻燃带扩散率(cm/s):1.172,
不透明度(%):75.1,
灰份(CaO%):18.4,
水份(%):4.2。
实施例1C
一种低引燃倾向卷烟纸,由以下重量的原料制成:700kg打浆度为72°SR混合纤维浆,300kg粒径为2-3μm的轻质碳酸钙,30kg燃烧调节剂(燃烧调节剂为柠檬酸钾和柠檬酸钠的组合,且柠檬酸钾:柠檬酸钠,质量比=1:0.2),0.5kg造纸助剂(造纸助剂为瓜儿胶),印刷用的阻燃助剂(聚磷酸铵APP)162kg;其中,混合纤维浆由针叶木浆与阔叶木浆混合而成:300kg针叶木浆,700kg阔叶木浆。
先抄成卷烟原纸,然后通过凹版印刷机印刷(二色),将阻燃助剂APP(浓度为26%的水剂)涂于卷烟原纸上。由于卷烟原纸没有湿强度,在印刷过程中极易断纸,所以采用错开印刷加套印制成低引燃倾向卷烟纸。印刷涂布后APP量162kg。
得到成品质量:
抗张强度(kN/m):0.97,
定量(g/m2):31.4,
阻燃带扩散率(cm/s):1.086,
不透明度(%):75.2,
灰份(CaO%):18.1,
水份(%):4.4。
实施例2A
一种低引燃倾向卷烟纸,由以下重量的原料制成:900kg打浆度为72°SR的混合纤维浆,100kg卷烟纸废纸,300kg粒径为2-3μm的轻质碳酸钙,1kg燃烧调节剂(燃烧调节剂为柠檬酸钾、柠檬酸钠、酒石酸钠的组合,且柠檬酸钠:柠檬酸钾:酒石酸钠质量比=2:6:0.8),1kg造纸助剂(造纸助剂为瓜儿胶和变性淀粉的组合,且瓜儿胶:变性淀粉质量比=1:1),混合纤维浆由以下重量的针叶木浆与针叶木浆混合而成:300kg针叶木浆,600kg阔叶木浆,印刷用的阻燃助剂(阻燃助剂为聚磷酸铵和瓜儿胶的组合,且APP:瓜儿胶=1:0.2)。
先抄成卷烟原纸,然后通过凹版印刷机印刷(四色),将阻燃及密封助剂(水剂)涂于卷烟原纸上。由于卷烟原纸没有湿强度,在印刷过程中极易断纸,所以采用错开印刷加套印制成低引燃倾向卷烟纸。APP:瓜儿胶=1:0.2(浓度为16%)在烟纸中的含量:130kg,其中APP:108kg,瓜尔胶:22kg。
得到成品质量
抗张强度(kN/m):0.99,
定量(g/m2):29.2,
阻燃带扩散率(cm/s):1.256,
不透明度(%):75.1,
灰份(CaO%):18.1,
水份(%):4.4。
实施例2B
一种低引燃倾向卷烟纸,由以下重量的原料制成:900kg打浆度为72°SR的混合纤维浆,100kg卷烟纸废纸,300kg粒径为2-3μm的轻质碳酸钙,1kg燃烧调节剂(燃烧调节剂为柠檬酸钾、柠檬酸钠、酒石酸钠的组合,且柠檬酸钠:柠檬酸钾:酒石酸钠质量比=2:6:0.8),1kg造纸助剂(造纸助剂为瓜儿胶和变性淀粉的组合,且瓜儿胶:变性淀粉质量比=1:1),混合纤维浆由以下重量的针叶木浆与针叶木浆混合而成:300kg针叶木浆,600kg阔叶木浆,印刷用的阻燃助剂(阻燃助剂为聚磷酸铵和瓜儿胶的组合,且APP:瓜儿胶=1:0.2)。
先抄成卷烟原纸,然后通过凹版印刷机印刷(四色),将阻燃及密封助剂(水剂)涂于卷烟原纸上。由于卷烟原纸没有湿强度,在印刷过程中极易断纸,所以采用错开印刷加套印制成低引燃倾向卷烟纸。APP:瓜儿胶=1:0.2(浓度为18%)在烟纸中的含量:134kg,其中APP:112kg,瓜尔胶:22kg。
得到成品质量
抗张强度(kN/m):0.95,
定量(g/m2):30.2,
阻燃带扩散率(cm/s):1.147,
不透明度(%):75.0,
灰份(CaO%):18.2,
水份(%):4.3。
实施例2C
一种低引燃倾向卷烟纸,由以下重量的原料制成:900kg打浆度为72°SR的混合纤维浆,100kg卷烟纸废纸,300kg粒径为2-3μm的轻质碳酸钙,1kg燃烧调节剂(燃烧调节剂为柠檬酸钾、柠檬酸钠、酒石酸钠的组合,且柠檬酸钠:柠檬酸钾:酒石酸钠质量比=2:6:0.8),1kg造纸助剂(造纸助剂为瓜儿胶和变性淀粉的组合,且瓜儿胶:变性淀粉质量比=1:1),混合纤维浆由以下重量的针叶木浆与针叶木浆混合而成:300kg针叶木浆,600kg阔叶木浆,印刷用的阻燃助剂(阻燃助剂为聚磷酸铵和瓜儿胶的组合,且APP:瓜儿胶=1:0.2)。
先抄成卷烟原纸,然后通过凹版印刷机印刷(四色),将阻燃及密封助剂(水剂)涂于卷烟原纸上。由于卷烟原纸没有湿强度,在印刷过程中极易断纸,所以采用错开印刷加套印制成低引燃倾向卷烟纸。APP:瓜儿胶=1:0.2(浓度为20%)在烟纸中的含量:138kg,其中APP:115kg,瓜尔胶:23kg。
得到成品质量
抗张强度(kN/m):0.95,
定量(g/m2):31.1,
阻燃带扩散率(cm/s):1.020,
不透明度(%):75.0,
灰份(CaO%):18.1,
水份(%):4.3。
实施例3A
一种低引燃倾向卷烟纸,由以下重量的原料制成:850kg打浆度为70°SR的混合纤维浆,50kg卷烟纸废纸,330kg粒径为2-3μm的轻质碳酸钙,26kg燃烧调节剂(燃烧调节剂为柠檬酸钠、柠檬酸钾、酒石酸钠的组合,且柠檬酸钠:柠檬酸钾:酒石酸钠质量比=0.1:0.3:3.4),7kg造纸助剂(变性淀粉),混合纤维浆由以下重量的木针叶木浆与针叶木浆混合而成:印刷用的阻燃助剂(阻燃助剂为聚磷酸铵、纳米阻燃剂、瓜儿胶的组合,且APP:LD:瓜儿胶=1:0.4:0.1)130kg。
先抄成卷烟原纸,然后通过凹版印刷机印刷(四色),将阻燃及密封助剂(水剂)涂于卷烟原纸上。由于卷烟原纸没有湿强度,在印刷过程中极易断纸,所以采用错开印刷加套印制成低引燃倾向卷烟纸。APP:LD:瓜儿胶=1:0.4:0.1(浓度为18%)在烟纸中的含量:130kg,其中APP:86.7kg,LD:34.7kg,瓜尔胶:8.7kg。
得到成品质量
抗张强度(kN/m):0.98,
定量(g/m2):29.6,
阻燃带扩散率(cm/s):1.125,
不透明度(%):76.0,
灰份(CaO%):18.2,
水份(%):4.4。
实施例3B
一种低引燃倾向卷烟纸,由以下重量的原料制成:850kg打浆度为70°SR的混合纤维浆,50kg卷烟纸废纸,330kg粒径为2-3μm的轻质碳酸钙,26kg燃烧调节剂(燃烧调节剂为柠檬酸钠、柠檬酸钾、酒石酸钠的组合,且柠檬酸钠:柠檬酸钾:酒石酸钠质量比=0.1:0.3:3.4),7kg造纸助剂(变性淀粉),混合纤维浆由以下重量的木针叶木浆与针叶木浆混合而成:印刷用的阻燃助剂(阻燃助剂为聚磷酸铵、纳米阻燃剂、瓜儿胶的组合,且APP:LD:瓜儿胶=1:0.4:0.1)134kg。
先抄成卷烟原纸,然后通过凹版印刷机印刷(四色),将阻燃及密封助剂(水剂)涂于卷烟原纸上。由于卷烟原纸没有湿强度,在印刷过程中极易断纸,所以采用错开印刷加套印制成低引燃倾向卷烟纸。APP:LD:瓜儿胶=1:0.4:0.1(浓度为16%)在烟纸中的含量:134kg,其中APP:89.3kg,LD:35.7kg,瓜尔胶:8.9kg。
得到成品质量
抗张强度(kN/m):0.97,
定量(g/m2):30.6,
阻燃带扩散率(cm/s):1.042,
不透明度(%):75.6,
灰份(CaO%):18.7,
水份(%):4.4。
实施例3C
一种低引燃倾向卷烟纸,由以下重量的原料制成:850kg打浆度为70°SR的混合纤维浆,50kg卷烟纸废纸,330kg粒径为2-3μm的轻质碳酸钙,26kg燃烧调节剂(燃烧调节剂为柠檬酸钠、柠檬酸钾、酒石酸钠的组合,且柠檬酸钠:柠檬酸钾:酒石酸钠质量比=0.1:0.3:3.4),7kg造纸助剂(变性淀粉),混合纤维浆由以下重量的木针叶木浆与针叶木浆混合而成:印刷用的阻燃助剂(阻燃助剂为聚磷酸铵、纳米阻燃剂、瓜儿胶的组合,且APP:LD:瓜儿胶=1:0.4:0.1)138kg。
先抄成卷烟原纸,然后通过凹版印刷机印刷(四色),将阻燃及密封助剂(水剂)涂于卷烟原纸上。由于卷烟原纸没有湿强度,在印刷过程中极易断纸,所以采用错开印刷加套印制成低引燃倾向卷烟纸。APP:LD:瓜儿胶=1:0.4:0.1(浓度为16%)在烟纸中的含量:138kg,其中APP:92kg,LD:36.8kg,瓜尔胶:9.2kg。
得到成品质量
抗张强度(kN/m):0.98,
定量(g/m2):31.6,
阻燃带扩散率(cm/s):0.922,
不透明度(%):75.6,
灰份(CaO%):18.1,
水份(%):4.2。
本发明的低引燃倾向卷烟纸阻燃指标测试结果
(1)实施例一中使用不同浓度的APP阻燃剂溶液涂布的样品为1A、1B、1C,对其进行性能测试结果见表1所示。
表1性能测定结果
(2)实施例二中使用不同浓度的阻燃剂APP与瓜尔胶复配溶液涂布的样品为2A、2B、2C,对其进行性能测试结果见表2所示。
表2性能测定结果
(3)实施例三中使用不同浓度的阻燃剂APP、LD与瓜尔胶复配溶液涂布的样品为3A、3B、3C,对其进行性能测试结果见表3所示。
表3性能测定结果
(4)本发明与常规LIP烟纸特性对比表
表4性能对比结果
注:M为本发明的均值,N为现有LIP烟纸均值,0为无阻燃剂的烟纸均值。
因此本发明和现有LIP烟纸的最大区别在于在确保LIP烟纸阻燃性能的情况下,最大程度的保留了卷烟纸的扩散率,使卷烟抽吸更自然柔和。
LIP卷烟可以通过辅助材料、表面涂布阻燃带、双层卷烟纸以及浆内加填等技术得以实现。在众多的技术中,由于表面涂布阻燃带的方式操作相对简便、价格低廉、高效实用、无毒环保并且使卷烟制造工艺更加完整等优点,而被众多烟草企业优先选择。一般LIP卷烟纸的阻燃带位置应符合下列要求:卷烟烟丝柱上必须至少有2条完全相同的阻燃带,且必须有一个完整的阻燃带距离卷烟点燃端15mm以上;另一条阻燃带距离烟丝柱标记端10mm以上。且明确规定每条阻燃带的宽度约为6mm,两条阻燃带的间距约为18-21mm。且全长燃烧比例要求在25%以下。
常规阻燃剂是通过降低卷烟纸扩散率来达到阻燃效果的,而本发明采用了新型的阻燃剂,使用印刷涂布的方法涂布在阻燃带上。由于其阻燃剂的分子结构与现有的低引燃阻燃剂的分子结构不同,因此使用新型阻燃剂的阻燃带卷烟纸的扩散率得到最大程度的保持,并且其阻燃性能又能达到LIP烟纸所规定的标准全长燃烧比例在25%以下的要求,使卷烟特性最大程度保持原有的品质和抽吸感官。
上述具体实施方式用来解释说明本发明,而不是对本发明进行限制,在本发明的精神和权利要求的保护范围内,对本发明作出的任何修改和改变,都落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种低引燃倾向卷烟纸,其特征在于包括以下组分:混合纤维浆60-70份、卷烟纸废纸0-10份、轻质碳酸钙25-30份、烟灰调节剂1-1.5份、燃烧调节剂0.7-1份、造纸助剂0.5-1份、阻燃助剂10-20份,所述阻燃助剂为聚磷酸铵、瓜儿胶、纳米阻燃剂、羧甲基纤维素中一种或几种的组合,阻燃助剂通过印刷添加于原纸。
2.根据权利要求1所述的低引燃倾向卷烟纸,其特征在于:所述混合纤维浆的打浆度为65-75°SR,该混合纤维浆由14-25份针叶木浆和35-56份阔叶木浆混合而成。
3.根据权利要求2所述的低引燃倾向卷烟纸,其特征在于:所述针叶木浆中的木纤维长度为0.5-4mm,长宽比为30-70;阔叶木浆中的木纤维长度为0.3-1.5mm,长宽比为50-60。
4.根据权利要求1所述的低引燃倾向卷烟纸,其特征在于:所述轻质碳酸钙粒径为2-3μm。
5.根据权利要求1所述的低引燃倾向卷烟纸,其特征在于:所述阻燃助剂通过凹版印刷机印刷在卷烟纸上形成阻燃带。
6.根据权利要求1所述的低引燃倾向卷烟纸,其特征在于:所述燃烧调节剂为柠檬酸、碳酸钾、碳酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸氢钾、柠檬酸二氢钠、柠檬酸氢钠、酒石酸钾、酒石酸钠中的一种或多种组合。
7.根据权利要求1所述的低引燃倾向卷烟纸,其特征在于:所述造纸助剂为瓜儿胶和/或变性淀粉。
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