CN111021144B - 复合燃烧调节剂、阻燃添加剂及其制得的卷烟纸和细支卷烟 - Google Patents
复合燃烧调节剂、阻燃添加剂及其制得的卷烟纸和细支卷烟 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于卷烟技术领域，具体公开了一种用于细支烟卷烟纸的复合燃烧调节剂，包含三月桂酸单丁基锡、硬脂酸钙和磷酸二氢铝。本发明还提供了一种包含填料和所述的复合燃烧调节剂的阻燃添加剂。本发明进一步提供了添加有所述的阻燃添加剂的细支烟卷烟纸以及由该卷烟纸获得的细支烟。使用该卷烟纸卷制细支卷烟后，可有效调控细支卷烟的燃烧速率，减少因燃烧锥过长引起掉头现象，同时可减小刺激性，提升烟支燃烧后的包灰效果，有效提升细支卷烟燃烧品质和消费体验。
Description
技术领域：
本发明涉及一种基于复合燃烧调节剂的细支卷烟用卷烟纸及其制备方法，属于卷烟纸加工技术领域。
背景技术：
细支卷烟最初定义为女性消费卷烟，纤细、吸味较淡是细支卷烟的主要特征，在20世纪80年代左右起于美国，在中国也经历了一段时间的发展，但并未形成规模。从2015年开始，细支卷烟在中国迎来了发展的井喷，并逐渐成为了卷烟消费多元化的一种代表，2017年中国的细支卷烟消费已经超过了250万箱，占到了卷烟消费市场的5％左右。
细支卷烟相比于常规卷烟由于烟丝用量少，卷烟燃烧速率偏快，在烟支抽吸过程，容易出现烟头掉落的现象，严重影响消费者的感官体验，主要原因是卷烟纸燃烧速率偏快，与烟丝燃烧速率不匹配。目前已有关于细支卷烟卷烟纸燃烧速率调控的相关专利(专利201611127432.4)，主要是将具有阻燃效果的氢氧化镁、氢氧化铝等无机盐作为填料加入卷烟纸中，降低其燃烧速率。上述无机盐具有明显的刺激性，对卷烟感官有明显负面影响，烟支燃烧后包灰灰分白度也有一定程度降低。因此，开发一种可调控细支卷烟燃烧速率的专用卷烟纸，实现卷烟纸与烟丝燃烧速率的良好匹配，同时避免对卷烟感官和包灰的负面影响，对于提升细支卷烟的的质量和消费者体验具有重大意义。
发明内容：
为解决现有细支卷烟存在燃烧锥掉头率高、现有方法又存在较大刺激的技术不足，本发明第一目的在于提供一种用于细支烟卷烟纸的复合燃烧调节剂(本发明也称为燃烧调节剂或者有机-无机复合燃烧调节剂)。
本发明第二目的在于，提供一种用于细支烟卷烟纸的阻燃添加剂，旨在通过所述的添加剂的使用，调控细支烟卷烟的燃烧速率，降低燃烧锥掉头率，此外，还不会产生刺激。
本发明第三目的在于，提供一种添加有所述阻燃添加剂的可调节燃烧速率的细支烟卷烟纸。
本发明的第四目的在于提供上述可调节燃烧速率的细支卷烟用卷烟纸的制备方法。
本发明第五目的在于，提供一种添加有所述的卷烟纸的细支卷烟。
一种用于细支烟卷烟纸的复合燃烧调节剂，包含三月桂酸单丁基锡、硬脂酸钙和磷酸二氢铝。
本发明创新地发现，所述的三种物料具有优异的协同效果，应用于细支烟卷烟纸中，可以控制细支烟卷烟纸的燃烧性能，降低细支卷烟燃烧锥掉头率，同时可减小刺激性。
作为优选，三月桂酸单丁基锡、硬脂酸钙和磷酸二氢铝的质量比为20～40∶10～30∶30～70。复合燃烧调节剂中，按重量百分比计，三月桂酸单丁基锡含量为20～40％；硬脂酸钙含量为10～30％；磷酸二氢铝含量为30-70％。
进一步优选，三月桂酸单丁基锡、硬脂酸钙和磷酸二氢铝的质量比为20～30∶15～20∶35～50。
更进一步优选，三月桂酸单丁基锡、硬脂酸钙和磷酸二氢铝的质量比为30∶20∶50。本发明人出人意料地发现，在该优选的比例范围下，更有利于降低燃烧锥掉头率。
本发明还提供了一种用于细支烟卷烟纸的阻燃添加剂，包含填料和所述的复合燃烧调节剂。
作为优选，所述的填料为碳酸钙。
作为优选，填料、复合燃烧调节剂的质量比为15～40∶5～10。
进一步优选，所述的填料、复合燃烧调节剂的质量比为15～18∶7～10。在优选的范围下，更利于降低掉头率。
本发明还提供了一种细支烟卷烟纸(本发明也简称为卷烟纸)，包含纤维、助燃剂和所述的阻燃添加剂。研究发现，通过所述的阻燃添加剂的使用，可控制卷烟纸的燃烧性能，使其和烟丝棒的燃烧性能相匹配，从而有助于降低燃烧锥掉头率；此外，可减小刺激性，提升烟支燃烧后的包灰效果，有效提升细支卷烟燃烧品质和消费体验。
所述的纤维可以采用行业内技术人员所熟知的允许应用于细支卷烟卷烟纸纤维。
作为优选，所述的纤维为麻浆纤维和木浆纤维。
进一步优选，所述的木浆纤维例如为针叶木浆和/或阔叶木浆。
作为优选，麻浆纤维和木浆纤维的质量比为10～50∶50～90。
作为优选，所述的助燃剂包含柠檬酸钾、苹果酸钾、酒石酸钾、柠檬酸钠、醋酸钠中的至少一种。该优选的助燃剂和本发明创新的阻燃添加剂之间存在协同增效作用。
进一步优选，所述的助燃剂中，至少包含柠檬酸钾和柠檬酸钠，选择性包含苹果酸钾、酒石酸钾和醋酸钠中的至少一种。研究发现，采用该优选的助燃剂和所述的阻燃添加剂之间的协同效果更优，有助于进一步降低燃烧锥掉头率。
更进一步优选，所述的助燃剂中，所述的柠檬酸钾的重量份为20～100份，柠檬酸钠的重量份为10～100份；苹果酸钾的重量份不高于10份；酒石酸钾的重量份不高于10份；醋酸钠的重量份不高于50份。
最优选，所述的助燃剂为质量比为1～4∶0.5～3∶0.5～2的柠檬酸钾、柠檬酸钠和醋酸钠。研究发现，采用该优选比例范围下的三元成分复合而成的助燃剂和本发明所述的阻燃添加剂的协同效果更优。
作为优选，所述的助燃剂位于细支烟卷烟纸的表面。
本发明所述的卷烟纸包含卷烟纸基底以及复合在基底表面的助燃剂；所述的卷烟纸基底包含纤维和所述的阻燃添加剂。所述的助燃剂允许部分渗透至卷烟纸基底中。
进一步优选，所述的助燃剂设置在基底的一个平面(表面)。
所述的助燃剂位于细支烟卷烟纸的反面。所述的反面指靠近烟丝的面。
作为优选，所述的细支烟卷烟纸，纤维的重量份为50～65份；阻燃添加剂的重量份为25～50份；助燃剂的重量份为0.5～5份。
进一步优选，所述的细支烟卷烟纸，纤维的重量份为50～65份；填料的重量份为20～40份；燃烧调节剂为5～10份；助燃剂的重量份为0.5～5份。
更进一步优选，本发明所述的可调节细支卷烟燃烧速率的卷烟纸，以质量百分比计，卷烟纸含有50～65％植物纤维、20～40％碳酸钙、5～10％燃烧调节剂、0.5～5％助燃剂。
本发明还提供了一种所述的细支烟卷烟纸的制备方法，将所述的纤维浆化得浆料，随后添加所述的阻燃添加剂，混匀后上网、成型、压榨、烘干得卷烟纸基底；随后在卷烟纸基底的一个表面涂覆包含助燃剂的胶液，干燥，在基底表面复合助燃剂，得到所述的细支烟卷烟纸。
所述可调节燃烧速率的细支卷烟用卷烟纸，将复合燃烧调节剂三月桂酸单丁基锡、硬脂酸钙、磷酸二氢铝和碳酸钙一起均匀混合添加，助燃剂在表面施胶处均匀添加到卷烟纸反面。
所述可调节燃烧速率的细支卷烟用卷烟纸的制备过程，包括以下步骤：
步骤(1)：对纤维原料进行疏解、打浆，调配长短纤维比例，得浆料；
步骤(2)：将所述的阻燃添加剂与浆料混合均匀后进入流送系统，然后经上网、网部脱水成型，再经压榨、烘干、表面施溶解有所述助燃剂的胶液、烘干、卷取、复卷及分切，制得所述的细支烟卷烟纸。
本发明主要是在填料中混合加入一定量的三月桂酸单丁基锡、硬脂酸钙和磷酸二氢铝复合燃烧调节剂，此三种材料属于有机-无机复合燃烧调节剂，可产生协同阻燃作用，有效降低卷烟纸的燃烧速率；另在卷烟纸中加入一定量助燃剂，优选助燃剂类型，调节钾钠比值，结合两种技术手段可实现细支卷烟燃烧速率的有效调控，使卷烟纸与烟丝表现出较优的燃烧匹配性。
本发明还提供了一种细支烟，包括烟丝棒以及包裹所述烟丝棒的卷烟纸；所述的卷烟纸为本发明所述的卷烟纸。
进一步优选，本发明所述的卷烟纸的复合有助燃剂的一面靠近烟丝棒。也即是，所述的卷烟纸的复合有助燃剂的一面与烟丝接触。
本发明与已有技术相比具有如下技术效果：
1、填料中加入复合燃烧调节剂，在卷烟纸燃烧过程中产生阻燃协同作用，降低细支卷烟燃烧过程中卷烟纸燃烧速率；研究发现，相对于空白对照(对比例1)采用本发明所述的卷烟纸，燃烧锥的掉头率可下降将近一倍，此外，材料无毒无害，具有良好安全性；不会对口感产生刺激。
2、本发明通过优选合适的助燃剂类型和用量，可调控细支卷烟燃烧速率，满足不同细支卷烟燃烧速率的设计要求；助燃剂施加于卷烟纸反面，卷制卷烟后与烟丝接触，能提高卷烟纸与烟丝燃烧协同性；
3、本发明对卷烟纸生产工艺和设备要求简单，操作简便，易于实现；所加阻燃材料比现有无机材料刺激性明显减小，烟支燃烧后灰分白度提高，极大改善了细支卷烟燃烧外观和感官质量，对现有技术进行了显著提升，可产生良好的社会效益和经济效益。
具体实施方式：
下面结合实施方式和实施例进一步说明本发明。
实施例1
取针叶木浆50公斤、阔叶木浆400公斤、麻浆150公斤，经打浆加入填料碳酸钙180公斤、三月桂酸单丁基锡20公斤、硬脂酸钙15公斤、磷酸二氢铝35公斤，均匀混合后，经上网成型、压榨、烘干，在表面施胶处加入配制好的助燃剂，具体添加方式是：在施胶熬制桶中按质量份数加水100份、柠檬酸钾3份、柠檬酸钠2份、磷酸钠1份，搅拌20分钟混合均匀，通过机内表面施胶装置施涂到卷烟纸的反面。在纸机上控制卷烟纸特性为：定量27克/米2，透气度50柯瑞斯塔。
实施例2
取针叶木浆50公斤、阔叶木浆400公斤、麻浆150公斤，经打浆加入填料碳酸钙150公斤、三月桂酸单丁基锡30公斤、硬脂酸钙20公斤、磷酸二氢铝50公斤，均匀混合后，经上网成型、压榨、烘干，在表面施胶处加入配制好的助燃剂，具体添加方式是：在施胶熬制桶中按质量份数加水100份、柠檬酸钾3份、柠檬酸钠2份、磷酸钠1份，搅拌20分钟混合均匀，通过机内表面施胶装置施涂到卷烟纸的反面。在纸机上控制卷烟纸特性为：定量27克/米2，透气度50柯瑞斯塔。
实施例3
取针叶木浆50公斤、阔叶木浆400公斤、麻浆150公斤，经打浆加入填料碳酸钙180公斤、三月桂酸单丁基锡20公斤、硬脂酸钙15公斤、磷酸二氢铝35公斤，均匀混合后，经上网成型、压榨、烘干，在表面施胶处加入配制好的助燃剂，具体添加方式是：在施胶熬制桶中按质量份数加水100份、柠檬酸钾1份、柠檬酸钠3份、磷酸钠2份，搅拌20分钟混合均匀，通过机内表面施胶装置施涂到卷烟纸的反面。在纸机上控制卷烟纸特性为：定量27克/米2，透气度50柯瑞斯塔。
实施例4
取针叶木浆50公斤、阔叶木浆400公斤、麻浆150公斤，经打浆加入填料碳酸钙180公斤、三月桂酸单丁基锡20公斤、硬脂酸钙15公斤、磷酸二氢铝35公斤，均匀混合后，经上网成型、压榨、烘干，在表面施胶处加入配制好的助燃剂，具体添加方式是：在施胶熬制桶中按质量份数加水100份、柠檬酸钾2份、柠檬酸钠1份、磷酸钠1份，搅拌20分钟混合均匀，通过机内表面施胶装置施涂到卷烟纸的反面。在纸机上控制卷烟纸特性为：定量27克/米2，透气度50柯瑞斯塔。
实施例5
取针叶木浆50公斤、阔叶木浆400公斤、麻浆150公斤，经打浆加入填料碳酸钙180公斤、三月桂酸单丁基锡20公斤、硬脂酸钙15公斤、磷酸二氢铝35公斤，均匀混合后，经上网成型、压榨、烘干，在表面施胶处加入配制好的助燃剂，具体添加方式是：在施胶熬制桶中按质量份数加水100份、柠檬酸钾1份、柠檬酸钠0.5份、磷酸钠0.5份，搅拌20分钟混合均匀，通过机内表面施胶装置施涂到卷烟纸的反面。在纸机上控制卷烟纸特性为：定量27克/米2，透气度50柯瑞斯塔。
为进一步体现本发明的技术方案的技术效果，发明人按现有技术设置了对比例：
对比例1
本对比案例探讨未添加本发明要求的燃烧调节剂，具体如下：
取针叶木浆50公斤、阔叶木浆400公斤、麻浆150公斤，经打浆加入填料碳酸钙250公斤，均匀混合后，经上网成型、压榨、烘干，在表面施胶处加入配制好的助燃剂，具体添加方式是：在施胶熬制桶中按质量份数加水100份、柠檬酸钾4份、柠檬酸钠2份，搅拌20分钟混合均匀，通过机内表面施胶装置施涂到卷烟纸的反面。在纸机上控制卷烟纸特性为：定量27克/米2，透气度50柯瑞斯塔。
对比例2
本对比案例探讨采用现有常规的无机调节剂，具体如下：
取针叶木浆50公斤、阔叶木浆400公斤、麻浆150公斤，经打浆加入填料碳酸钙180公斤、氢氧化镁50公斤，氢氧化铝20公斤，均匀混合后，经上网成型、压榨、烘干，在表面施胶处加入配制好的助燃剂，具体添加方式是：在施胶熬制桶中按质量份数加水100份、柠檬酸钾1份、柠檬酸钠0.5份、磷酸钠0.5份，搅拌20分钟混合均匀，通过机内表面施胶装置施涂到卷烟纸的反面。在纸机上控制卷烟纸特性为：定量27克/米2，透气度50柯瑞斯塔。
对比例3
本对比例案例探讨采用硬脂酸钙+磷酸二氢铝复合燃烧调节剂，具体如下：
取针叶木浆50公斤、阔叶木浆400公斤、麻浆150公斤，经打浆加入填料碳酸钙150公斤、硬脂酸钙50公斤、磷酸二氢铝50公斤，均匀混合后，经上网成型、压榨、烘干，在表面施胶处加入配制好的助燃剂，具体添加方式是：在施胶熬制桶中按质量份数加水100份、柠檬酸钾3份、柠檬酸钠2份、磷酸钠1份，搅拌20分钟混合均匀，通过机内表面施胶装置施涂到卷烟纸的反面。在纸机上控制卷烟纸特性为：定量27克/米2，透气度50柯瑞斯塔。
分别以实施1-5和对比例1-3制备卷烟纸，用相同烟丝配方卷制细支卷烟，控制工艺参数一致，对卷烟燃烧速率、燃烧锥掉头率以及燃烧后的灰柱白度进行测试，具体检测结果如下表：
| 实施例 | 烟支燃烧速率 | 燃烧锥掉头率 | 灰柱白度 |
| 实施例1 | 0.1241mm/s | 67％ | 73.7％ |
| 实施例2 | 0.1121mm/s | 41％ | 76.4％ |
| 实施例3 | 0.1213mm/s | 50％ | 74.4％ |
| 实施例4 | 0.1204mm/s | 52％ | 72.7％ |
| 实施例5 | 0.1183mm/s | 48％ | 73.5％ |
| 对比例1 | 0.1289mm/s | 78％ | 70.3％ |
| 对比例2 | 0.1185mm/s | 48％ | 70.8％ |
| 对比例3 | 0.1167mm/s | 47％ | 74.1％ |
对上述实施例1-5和对比例1-3细支卷烟样品进行烟气分析，具体检测结果如下表：
从烟支燃烧速率和燃烧锥掉头率测试结果可以看出，在控制成品卷烟纸具有相同的定量和透气度条件下，现有技术(对比例1)的细支卷烟燃烧速率最快，燃烧锥偏长，导致其燃烧锥掉头率高达78％；而采用本发明，通过加入有机-无机复合型燃烧调节剂、调节助燃剂类型和用量，可对细支卷烟燃烧速率进行有效调控，并探索出细支卷烟纸与烟丝燃烧匹配性最佳的卷烟纸配方(实施例2)，可显著降低细支卷烟燃烧锥掉头率(41％)，在实施例2基础上改变复合燃烧调节剂配方，不加三月桂酸单丁基锡所生产的卷烟纸燃烧速率明显高于实施例2，燃烧锥掉头率也提高至47％(对比例3)；烟支燃烧后灰柱白度测试结果表明，采用本发明制备的细支卷烟灰柱白度比现有技术(对比例1)和采用无机盐阻燃材料(对比例2)有较明显改善；烟气测试结果表明，与对比例相比，实施例1-5烟支样品的各项烟气数据均在可控范围内波动，满足产品质量要求；卷烟感官评吸结果表明，采用本发明制备的卷烟(实施例1-实施例5)比采用采用无机盐阻燃材料(对比例2)制备的卷烟刺激性明显减小。本发明可显著提高细支卷烟的质量，提升消费者的体验。
Claims (2)
1.一种细支烟卷烟纸，其特征在于，通过以下步骤制备：
取针叶木浆50公斤、阔叶木浆400公斤、麻浆150公斤，经打浆加入填料碳酸钙150公斤、三月桂酸单丁基锡30公斤、硬脂酸钙20公斤、磷酸二氢铝50公斤，均匀混合后，经上网成型、压榨、烘干，在表面施胶处加入配制好的助燃剂，添加方式是：在施胶熬制桶中按质量份数加水100份、柠檬酸钾3份、柠檬酸钠2份、磷酸钠1份，搅拌20分钟混合均匀，通过机内表面施胶装置施涂到卷烟纸的反面；在纸机上控制卷烟纸特性为：定量27克/米2，透气度50柯瑞斯塔。
2.一种细支烟，包括烟丝棒以及包裹所述烟丝棒的卷烟纸；其特征在于，所述的卷烟纸为权利要求1所述的卷烟纸。
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| GR01 | Patent grant | ||
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