CN108887727B - 一种造纸法加热不燃烧烟草薄片及其涂布液、涂布方法和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种造纸法加热不燃烧烟草薄片及其涂布液、涂布方法和制备方法，所述涂布液包括烟草浓缩液、发烟剂、降粘剂和助燃剂，每100g烟草浓缩液和发烟剂中，烟草浓缩液为20~90g，发烟剂为10~80g；每100g烟草浓缩液和发烟剂，降粘剂为1~15g，助燃剂为1~8g。通过本发明的涂布液、涂布方法获得的加热不燃烧烟草薄片，赋予造纸法烟草薄片高比例甘油的特性，且具有较低的表面粘附力和摩擦力。

Description

一种造纸法加热不燃烧烟草薄片及其涂布液、涂布方法和制 备方法

技术领域

本发明属于新型加热不燃烧烟草制品领域，具体涉及一种造纸法加热不燃烧烟草薄片及其涂布液、涂布方法和制备方法。

背景技术

世界卷烟市场正面临着继卷烟机诞生、过滤嘴问世后的第三次变革，新型加热不燃烧卷烟作为一种新型的烟草制品，正逐渐成为新一代烟民追求的产品，其具有市场占有率逐渐提高、发展势头迅猛、烟气有害化学成分和生物毒性大幅降低、年轻化烟民更易接受等特点。因此新型烟草制品及其加热装置的研究已逐渐成为各烟草行业的重点工作，其中对于烟草物的研究为重中之重。

造纸法再造烟叶又称烟草薄片，是将卷烟生产过程中废弃的烟梗、烟片末等废弃物质经过造纸法加工处理形成的产品，具有变废为宝、卷烟配伍性好、易添加外源物质、低焦低害等特点。烟草薄片已经成为传统卷烟配方中不可缺少的原料，且由于烟草薄片具备一系列应用意义，其生产发展逐渐增强。当前世界烟草薄片行业中，绝大部分均以造纸法为基础生产烟草薄片，造纸法具有较辊压法、稠浆法更加显著的特点，因此以造纸法烟草薄片为新型烟草制品的研发平台具有一定的优势。市场常见加热不燃烧烟草制品中，有的采用了稠浆法薄片，其薄片表面粘附力大、烟草本香少、抽吸口感以外加香料为主、加工性能偏差等缺点；有的采用了干法薄片，研发平台小产品产量低，不具备规模化生产的能力，且制成卷烟后发烟量偏小。因此开发抽吸品质好、加工性能强、规模化产量高的加热不燃烧薄片已成为业内亟需攻克的难题。

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造纸法加热不燃烧烟草薄片及其涂布液、涂布方法和制备方法，通过本发明的涂布液、涂布方法获得的加热不燃烧烟草薄片具有较低的表面粘附力和摩擦力，无需对造纸法生产线进行规模改造即可实现规模化生产，成本低效率高；同时该烟草薄片具有加工性能好、规模产量大、发烟量可调可控、烟草本香与特征香味单独施加，经加热后烟气成分柔和舒适、无木质气等特点。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种造纸法加热不燃烧烟草薄片的涂布液，包括烟草浓缩液、发烟剂、降粘剂和助燃剂，每100g烟草浓缩液和发烟剂中，烟草浓缩液为20～90g，如20～50g、50～60g或60～90g，发烟剂为10～80g，如10～40g、40～50g或50～80g；每100g烟草浓缩液和发烟剂，降粘剂为1～15g，如1～3g或3～15g，助燃剂为1～8g，如1～2g、2～3g或3～8g。

优选地，所述烟草浓缩液通过下述制备方法获得：

1)将烟草原料和外加纤维混合后萃取，或者烟草原料、外加纤维和填料混合后萃取；然后，挤干分离得到烟草萃取液；

2)将步骤1)得到的烟草萃取液浓缩后得到烟草浓缩液。

外加纤维为造纸行业及烟草薄片行业通用材料，例如漂白/本色针叶木浆、漂白/本色阔叶木浆、本色麻浆/亚麻浆、竹浆、棉浆、稻草浆等。

所述填料符合烟草添加剂许可名录，如轻质碳酸钙、重质碳酸钙、硅藻土等。

更优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)步骤1)中，每100g烟草原料和外加纤维中，烟草原料占比50～90g，如50～82g或82～90g，外加纤维占比10～50g，如10～18g或18～50g；每100g烟草原料和外加纤维，填料的添加量为0～35g，如0～15g或15～35g；

2)步骤1)中，萃取剂为水；

3)步骤1)中，萃取剂的质量与烟草原料、外加纤维和填料的总质量的比为3～8：1，如3～3.5：1、3.5～5.2：1、5.2～7.4：1或7.4～8：1；

4)步骤1)中，萃取温度为60～80℃，如60～70℃或70～80℃；

5)步骤1)中，挤干干度为25～40wt％，如25～32wt％、32～33wt％或33～40wt％；

6)步骤2)中，浓缩温度为50～70℃，如50～60℃、60～65℃或65～70℃；

7)步骤2)中，浓缩真空度为40～100kPa，如40～55kPa、55～60kPa或60～100kPa；

8)步骤2)中，浓缩液浓度为25～50wt％，如25～40wt％或40～50wt％。

优选地，所述发烟剂为多元醇，如丙三醇、丙二醇、1.3-丁二醇，丁三醇等。

优选地，所述降粘剂选自无机粉体和改性粉体中的至少一种。

更优选地，所述无机粉体选自碳酸钙、硅灰石、硅藻土、钛白粉和凹凸棒土中的至少一种，所述改性粉体选自原淀粉改性碳酸钙、缩合磷酸改性碳酸钙、二氧化钛包覆硅灰石和聚合氯化铝包覆硅藻土中的至少一种。

优选地，所述助燃剂为钾盐，如柠檬酸钾、氯化钾、碳酸氢钾、山梨酸钾、磷酸氢二钾等。

本发明第二方面提供一种造纸法加热不燃烧烟草薄片的涂布方法，包括如下步骤：将在纸机上抄造成型的烟草薄片片基作为基材，将上述任一项所述的造纸法加热不燃烧烟草薄片的涂布液经涂布工艺施加到烟草薄片片基上。

优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)涂布率为25～55％，如25～45％或45～55％；

2)涂布温度为40～80℃，如40～60℃或60～80℃，可采用管式或板式换热器、夹套或列管加热罐等加热，热源可采用热水、蒸汽、电热中的一种或至少两种联用；

3)涂布液粘度为10～35cP，如10～12cP、12～28cP、28～30cP、30～34cP或34～35cP。

本发明第三方面提供一种造纸法加热不燃烧烟草薄片的制备方法，包括如下步骤：

1)将烟草原料和外加纤维混合后萃取，或者烟草原料、外加纤维和填料混合后萃取，挤干分离得到的浆团，然后再将浆团稀释，机械打浆，抄造成型得到烟草薄片片基；

2)将上述任一项所述的造纸法加热不燃烧烟草薄片的涂布液经涂布工艺施加到步骤1)得到的烟草薄片片基上。

优选地，步骤1)中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)每100g烟草原料和外加纤维中，烟草原料占比50～90g，如50～82g或82～90g，外加纤维占比10～50g，如10～18g或18～50g；每100g烟草原料和外加纤维，填料的添加量为0～35g，如0～15g或15～35g；

2)萃取剂为水；

3)萃取剂的质量与烟草原料、外加纤维和填料的总质量的比为3～8：1，如3～3.5：1、3.5～5.2：1、5.2～7.4：1或7.4～8：1；

4)萃取温度为60～80℃，如60～70℃或70～80℃；

5)挤干干度为25～40wt％，如25～32wt％、32～33wt％或33～40wt％。

优选地，还包括：将步骤2)得到的烟草薄片烘干。

更优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)烘干温度为70～105℃，如70～95℃、95～100℃或100～105℃；

2)烘干水分为4～8wt％，如4～6wt％、6～7wt％或7～8wt％；

3)将烘干后的烟草薄片分切或复卷；或者，将烘干后的烟草薄片分切或复卷，然后添加香精。

更优选地，特征3)中，每100g烟草薄片添加0～10g香精。香精可以根据需要进行选择，如咖啡味、薄荷味、茶香味、牛奶味、玫瑰香等水溶性或脂溶性特征香型香精或粒径1-100μm微胶囊香精。

本发明第四方面提供一种造纸法加热不燃烧烟草薄片，由上述任一项所述的造纸法加热不燃烧烟草薄片的制备方法获得。

如上所述，本发明提供了一种造纸法加热不燃烧烟草薄片及其涂布液、涂布方法和制备方法，能够在传统造纸法烟草薄片生产线上进行大规模复制，加快我国加热不燃烧制品的研究开发。由上述制备方法制得的加热不燃烧烟草薄片赋予造纸法烟草薄片高比例甘油的特性，且具有较低的表面粘附力和摩擦力，降粘剂的使用克服了传统烟草薄片产品结块影响加工性的问题，利于后续切丝或卷接处理；同时低温慢烘模式可保证发烟剂挥发量下降，提高了一线生产环境条件，并尽可能多的保留了烟草香气；另外特征香型香料的添加，极大丰富了加热不燃烧烟草薄片的抽吸品质和香气特征。实验结果表明，按照本发明的制备方法获得的造纸法加热不燃烧烟草薄片的表面粘附力≤17g，摩擦力≤180g，相比于常见辊压法制作的加热不燃烧烟草薄片，表面粘附力和摩擦力明显降低，产品不易结块，可加工性能良好，还可根据需求增加一定量的特征香气，且发烟量与常见加热不燃烧卷烟制品一致，无木质杂气和刺激感。另外，本发明的制备方法在传统造纸法薄片生产线现有设备的基础上，通过简单增加加热保温装置即可实现，简单便捷，利于规模化生产。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。本发明以下的百分比均为重量百分比，特殊标明的除外。

实施例1

一种造纸法加热不燃烧烟草薄片的制备方法，步骤如下：

(1)将50g烟草原料与50g漂白针叶木浆混合，再额外加入35g200目重质碳酸钙，后加入1000g60℃热水中进行萃取，使用单螺旋挤干机实现固液分离，挤干干度为25％，得到烟草萃取液和浆团；

(2)将步骤(1)得到的浆团稀释，机械打浆，抄造成型得到烟草薄片片基；

(3)将步骤(1)得到的烟草萃取液经过净化后于70℃温度、40kPa真空度下浓缩至浓度为25％的烟草浓缩液；

(4)向步骤(3)得到的烟草浓缩液中加入丙三醇、丙二醇、1250目轻质碳酸钙和碳酸氢钾，均匀搅拌10min后形成烟草薄片涂布液，其中每90g烟草浓缩液中加入5g丙三醇，5g丙二醇，15g 1250目轻质碳酸钙和8g碳酸氢钾；

(5)采用管式加热器使用60℃的热水，将步骤(4)得到的烟草薄片涂布液加热保温至40℃，烟草薄片涂布液粘度控制在12cP；按照55％的涂布率将烟草薄片涂布液施加于步骤(2)得到的烟草薄片片基上；

(6)将步骤(5)得到的烟草薄片匀速通过隧道式烘箱进行烘干，烘干温度为105℃，烘干到出口水分为8％，将薄片分切成4×4cm的菱形；将此薄片按照150kg/箱的规格进行装箱密封，获取造纸法加热不燃烧烟草薄片。

经过检测加热不燃烧烟草薄片中的多元醇总含量为7.8％，350℃下灰分为34％，烟碱含量为0.74％，表面粘附力为12g，摩擦力为124g。

实施例2

一种造纸法加热不燃烧烟草薄片的制备方法，步骤如下：

(1)将82g烟草原料与18g漂白针叶木浆混合，再额外加入15g200目重质碳酸钙，后加入400g70℃热水中进行萃取，使用单螺旋挤干机实现固液分离，挤干干度为33％，得到烟草萃取液和浆团；

(2)将步骤(1)得到的浆团稀释，机械打浆，抄造成型得到烟草薄片片基；

(3)将步骤(1)得到的烟草萃取液经过净化后于60℃温度、55kPa真空度下浓缩至浓度为40％的烟草浓缩液；

(4)向步骤(3)得到的烟草浓缩液中加入丙三醇、1250目硅灰石和柠檬酸钾，均匀搅拌10min后形成烟草薄片涂布液，其中每50g烟草浓缩液中加入50g丙三醇，1g 800目碳酸钙和1g柠檬酸钾；

(5)采用管式加热器使用70℃的热水，将步骤(4)得到的烟草薄片涂布液加热保温至60℃，烟草薄片涂布液粘度控制在28cP；按照45％的涂布率将烟草薄片涂布液施加于步骤(2)得到的烟草薄片片基上；

(6)将步骤(5)得到的烟草薄片匀速通过隧道式烘箱进行烘干，烘干温度为95℃，烘干到出口水分为7％，将薄片分切成4×4cm的菱形；将此薄片按照150kg/箱的规格进行装箱密封，获取造纸法加热不燃烧烟草薄片。

经过检测加热不燃烧烟草薄片中的丙三醇含量为33.6％，350℃下灰分为23％，烟碱含量为0.39％，表面粘附力为17g，摩擦力为178g。

实施例3

一种造纸法加热不燃烧烟草薄片的制备方法，步骤如下：

(1)将82g烟草原料与18g漂白针叶木浆混合，再额外加入15g200目硅藻土，后加入600g70℃热水中进行萃取，使用单螺旋挤干机实现固液分离，挤干干度为32％，得到烟草萃取液和浆团；

(2)将步骤(1)得到的浆团稀释，机械打浆，抄造成型得到烟草薄片片基；

(3)将步骤(1)得到的烟草萃取液经过净化后于65℃温度、60kPa真空度下浓缩至浓度为40％的烟草浓缩液；

(4)向步骤(3)得到的烟草浓缩液中加入丙三醇、R2型钛白粉和柠檬酸钾，均匀搅拌12min后形成烟草薄片涂布液，其中每60g烟草浓缩液中加入40g丙三醇，3g 800目碳酸钙、2g柠檬酸钾和1g山梨酸钾；

(5)采用管式加热器使用75℃的热水，将步骤(4)得到的烟草薄片涂布液加热保温至60℃，烟草薄片涂布液粘度控制在30cP；按照45％的涂布率将烟草涂布液施加于步骤(2)得到的烟草薄片片基上；

(6)将步骤(5)得到的烟草薄片匀速通过隧道式烘箱进行烘干，烘干温度为100℃，烘干到出口水分为6％，将薄片分切成4×4cm的菱形；将此薄片按照150kg/箱的规格进行装箱密封，获取造纸法加热不燃烧烟草薄片。

经过检测加热不燃烧烟草薄片中的丙三醇含量为26.7％，350℃下灰分为28％，烟碱含量为0.42％，表面粘附力为13g，摩擦力为173g。

实施例4

一种造纸法加热不燃烧烟草薄片的制备方法，步骤如下：

(1)将90g烟草原料与10g漂白阔叶木浆混合，后加入300g80℃热水中进行萃取，使用单螺旋挤干机实现固液分离，挤干干度为40％，得到烟草萃取液和浆团；

(2)将步骤(1)得到的浆团稀释，机械打浆，抄造成型得到烟草薄片片基；

(3)将步骤(1)得到的烟草萃取液经过净化后于50℃温度、100kPa真空度下浓缩至浓度为50％的烟草浓缩液；

(4)向步骤(3)得到的烟草浓缩液中加入丙三醇、丁三醇、800目碳酸钙、氯化钾和磷酸氢二钾，均匀搅拌15min后形成烟草薄片涂布液，其中每20g烟草浓缩液中加入50g丙三醇，30g丁三醇，1g 800目碳酸钙、1g氯化钾和1g磷酸氢二钾；

(5)采用管式加热器使用95℃的热水，将步骤(4)得到的烟草薄片涂布液加热保温至80℃，烟草薄片涂布液粘度控制在34cP；按照25％的涂布率将烟草涂布液施加于步骤(2)得到的烟草薄片片基上；

(6)将步骤(5)得到的烟草薄片匀速通过隧道式烘箱进行烘干，烘干温度为70℃，烘干到出口水分为4％，将薄片分切成4×4cm的菱形；将此薄片按照150kg/箱的规格进行装箱密封，获取造纸法加热不燃烧烟草薄片。

经过检测加热不燃烧烟草薄片中的多元醇总含量为48.7％，350℃下灰分为15.4％，烟碱含量为0.27％，表面粘附力为24g，摩擦力为233g。

实施例5

一种造纸法加热不燃烧烟草薄片的制备方法，步骤如下：

(1)～(5)同实施例3中步骤(1)～(5)；

(6)将步骤(5)得到的烟草薄片匀速通过隧道式烘箱进行烘干，烘干温度为100℃，烘干到出口水分为6％，将薄片分切成4×4cm的菱形；使用支路加香筒将液体咖啡味特征香精，按照每100g烟草薄片施加2g香精的比例添加；将此薄片按照150kg/箱的规格进行装箱密封，获取咖啡味造纸法加热不燃烧烟草薄片。采用支路加香筒加香可避免特征香对生产线的香味污染，可实现多种特征香的添加。

经过检测加热不燃烧烟草薄片中的丙三醇含量为25.7％，350℃下灰分为27％，烟碱含量为0.41％，表面粘附力为12g，摩擦力为170g，具备较显著的咖啡味。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种造纸法加热不燃烧烟草薄片的涂布液，其特征在于，包括烟草浓缩液、发烟剂、降粘剂和助燃剂，每100g烟草浓缩液和发烟剂中，烟草浓缩液为20～90g，发烟剂为10～80g；每100g烟草浓缩液和发烟剂，降粘剂为1～15g，助燃剂为1～8g；其中，所述降粘剂选自无机粉体和改性粉体中的至少一种，所述无机粉体选自碳酸钙、硅灰石、硅藻土、钛白粉和凹凸棒土中的至少一种，所述改性粉体选自原淀粉改性碳酸钙、缩合磷酸改性碳酸钙、二氧化钛包覆硅灰石和聚合氯化铝包覆硅藻土中的至少一种；所述助燃剂为柠檬酸钾、氯化钾、碳酸氢钾、山梨酸钾或磷酸氢二钾；所述发烟剂为多元醇，选自丙三醇、丙二醇、1,3-丁二醇、丁三醇中的一种；所述烟草浓缩液通过下述制备方法获得：

1)将烟草原料和外加纤维混合后萃取，或者烟草原料、外加纤维和填料混合后萃取；然后，挤干分离得到烟草萃取液；每100g烟草原料和外加纤维中，烟草原料占比50～90g，外加纤维占比10～50g；每100g烟草原料和外加纤维，填料的添加量为0～35g；

2)将步骤1)得到的烟草萃取液浓缩后得到烟草浓缩液，浓缩液浓度为25～50wt％。

2.如权利要求1所述的造纸法加热不燃烧烟草薄片的涂布液，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)步骤1)中，萃取剂为水；

2)步骤1)中，萃取剂的质量与烟草原料、外加纤维和填料的总质量的比为3～8：1；

3)步骤1)中，萃取温度为60～80℃；

4)步骤1)中，挤干干度为25～40wt％；

5)步骤2)中，浓缩温度为50～70℃；

6)步骤2)中，浓缩真空度为40～100kPa。

3.一种造纸法加热不燃烧烟草薄片的涂布方法，其特征在于，包括如下步骤：将在纸机上抄造成型的烟草薄片片基作为基材，将权利要求1-2中任一项所述的造纸法加热不燃烧烟草薄片的涂布液经涂布工艺施加到烟草薄片片基上。

4.如权利要求3所述的造纸法加热不燃烧烟草薄片的涂布方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)涂布率为25～55％；

2)涂布温度为40～80℃；

3)涂布液粘度为10～35cP。

5.一种造纸法加热不燃烧烟草薄片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将烟草原料和外加纤维混合后萃取，或者烟草原料、外加纤维和填料混合后萃取，挤干分离得到的浆团，然后再将浆团稀释，机械打浆，抄造成型得到烟草薄片片基；

2)将权利要求1至2任一项所述的造纸法加热不燃烧烟草薄片的涂布液经涂布工艺施加到步骤1)得到的烟草薄片片基上。

6.如权利要求5所述的造纸法加热不燃烧烟草薄片的制备方法，其特征在于，步骤1)中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)每100g烟草原料和外加纤维中，烟草原料占比50～90g，外加纤维占比10～50g；每100g烟草原料和外加纤维，填料的添加量为0～35g；

2)萃取剂为水；

3)萃取剂的质量与烟草原料、外加纤维和填料的总质量的比为3～8：1；

4)萃取温度为60～80℃；

5)挤干干度为25～40wt％。

7.如权利要求5所述的造纸法加热不燃烧烟草薄片的制备方法，其特征在于，还包括：将步骤2)得到的烟草薄片烘干。

8.如权利要求7所述的造纸法加热不燃烧烟草薄片的制备方法，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)烘干温度为70～105℃；

2)烘干水分为4～8wt％；

3)将烘干后的烟草薄片分切或复卷；或者，将烘干后的烟草薄片分切或复卷，然后添加香精。

9.如权利要求8所述的造纸法加热不燃烧烟草薄片的制备方法，其特征在于，特征3)中，每100g烟草薄片添加0～10g香精。

10.一种造纸法加热不燃烧烟草薄片，其特征在于，由如权利要求5至9任一项所述的造纸法加热不燃烧烟草薄片的制备方法获得。