CN111501404A - 耐高温抗菌接装纸光油及其制备方法 - Google Patents

耐高温抗菌接装纸光油及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及接装纸技术领域，具体而言，涉及一种耐高温抗菌接装纸光油及其制备方法。该接装纸光油包括主要功能成分、助剂和溶剂，以重量份计，所述主要功能成分包括：第一水性树脂5～30份、第二水性树脂1～25份、ε‑聚赖氨酸0.5～15份和蜡粉0.1～0.5份；所述第一水性树脂选自聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂和聚乙烯醇树脂中的至少一种；所述第二水性树脂为纤维素树脂。其具有耐高温性和抗菌功效，并且在后续加工与生产过程中性质稳定，不影响接装纸品质。

Description

耐高温抗菌接装纸光油及其制备方法
技术领域
本发明涉及接装纸技术领域，具体而言，涉及一种耐高温抗菌接装纸光油及其制备方法。
背景技术
烟用接装纸是香烟制作过程中的重要烟辅材料，随着香烟产品的快速发展，烟用接装纸已不仅仅用于连接香烟滤嘴和香烟烟支的作用。
香烟在储存、传递、吸食过程中，很容易染上各种细菌，于是这些细菌就从口腔、呼吸道进入人体，容易引发多种疾病。因此，对用于烟用接装纸的进行抗菌处理，使其具有抗菌性，对于防止消化道传染病菌和呼吸道传染病菌等病菌通过香烟进行传播具有重要的意义。
对于转移型接装纸，除要求具有抗菌功能(抑菌率>60％)外，同时由于接装纸产品在香烟卷接过程中，需具有一定的耐高温性能，表涂耐高温光油是接装纸产品生产过程中的常用工艺。
王灿才等在《包装工程》发表的“水松纸抗菌水性油墨研究”中公开了一种抗菌水性油墨，其配方为：联苯胺黄5％，二氧化钛25％，水性丙烯酸树脂液45％，乙醇15％以及去离子水10％。该水性油墨在水松纸上具有良好的印刷适性，并且具有良好的抗菌效果。但不足之处是二氧化钛与联苯胺黄是油墨常用颜填料，虽然纳米二氧化硅具有一定的杀菌性能，但因接装纸图文色彩的多变性，无法保证该油墨在调色过程中的有效占比，故无法保证接装纸成品最终的抗菌效果。该油墨中所用丙烯酸树脂，一般耐温性较差，该接装纸在卷烟机上卷接时，油墨层易发生粘连情况，影响烟支卷接效果。
中国发明专利CN104725935 A公开了一种无毒无害、分散性好、抗菌效果强的水松纸抗菌水性油墨，成分为纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液、水性树脂液B、茶皂素、去离子水、乙醇、有机颜料、消泡剂、流平剂和缓冲剂。不足之处，在于油墨体系中成分较多，且抗菌剂在油墨中被其他成分包裹，影响抗菌剂在接装纸成品表面的含量，从而影响接装纸的抗菌效果。
发明内容
本发明提供了一种接装纸光油，其具有耐高温性和抗菌功效，并且在后续加工与生产过程中性质稳定，不影响接装纸品质。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明涉及一种耐高温抗菌接装纸光油，包括主要功能成分、助剂和溶剂，以重量份计，所述主要功能成分包括：
第一水性树脂5～30份、第二水性树脂1～25份、ε-聚赖氨酸0.5～15份和蜡粉0.1～0.5份；
所述第一水性树脂选自聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂和聚乙烯醇树脂中的至少一种；
所述第二水性树脂为纤维素树脂。
可选的，所述纤维素树脂包括羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和羟乙基纤维素树脂中的至少一种。
可选的，所述蜡粉为高密度聚乙烯蜡。
可选的，所述蜡粉平均粒径为6.5μm～10.5μm。
可选的，所述助剂选自消泡剂。
可选的，所述消泡剂为0.1～0.3重量份的BYK-024。
可选的，所述溶剂包括10～45重量份的乙醇和5～25重量份的水。
根据本发明的再一方面，本发明还涉及一种烟用接装纸，所述烟用接装纸表面具有干膜涂层，所述干膜涂层由如上所述的接装纸光油涂覆得到。
可选的，所述干膜涂层的厚度为0.5μm～8μm。
根据本发明的再一方面，本发明还涉及如上所述的烟用接装纸的制备方法，包括：将所述光油层通过印刷的方式涂覆在所述烟用接装纸的表层上，印刷过程中的压辊压力为0.3MPa～0.5MPa，烘干温度为90℃～120℃，上墨干量为0.5g/m2～1.0g/m2。
根据本发明的再一方面，本发明还涉及一种过滤元件，包括滤杆和包装所述滤杆的接装纸，所述烟用接装纸是如上所述的烟用接装纸。
根据本发明的再一方面，本发明还涉及一种吸烟产品，包括被包装的吸烟材料杆和如上所述的过滤元件。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
第一水性树脂与纤维素树脂具有较好的相容性，第一水性树脂分子长链上的羰基、羧基、羟基等基团与转移纸原纸表层的转移涂料形成一定数量的氢键，增加光油层在转移纸表面的附着力。同时，第一水性树脂(尤其是聚碳酸酯)与纤维素树脂均具有一定的耐高温性，且聚碳酸酯阻燃性BⅡ，在提高接装纸一定的耐高温性的同时，赋予接装纸一定的阻燃性。ε-聚赖氨酸抗菌剂除具有高效抗菌性能外，人类食用后，分解产物赖氨酸为人体必需氨基酸之一，不仅不会对人体产生伤害，同时还能为人体提供必需氨基酸。但是ε-聚赖氨酸水溶液在转移型接装纸原纸上印刷干燥后，具有一定的粘黏性。为解决这一问题，添加入一定量的蜡粉，有效的防止抗菌光油层粘连，同时提高光油层的耐温耐磨性能。
具体实施方式
现将详细地提供本发明实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本发明。实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的是，可以对本发明进行多种修改和变化而不背离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的实施方式。
因此，旨在本发明覆盖落入所附权利要求的范围及其等同范围中的此类修改和变化。本发明的其它对象、特征和方面公开于以下详细描述中或从中是显而易见的。本领域普通技术人员应理解本讨论仅是示例性实施方式的描述，而非意在限制本发明更广阔的方面。
本发明涉及一种接装纸光油，包括主要功能成分、助剂和溶剂，以重量份计，所述主要功能成分包括：
第一水性树脂5～30份、第二水性树脂1～25份、ε-聚赖氨酸0.5～15份和蜡粉0.1～0.5份；
所述第一水性树脂选自聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂和聚乙烯醇树脂中的至少一种；
所述第二水性树脂为纤维素树脂。
在一些实施方式中，所述主要功能成分包括：
第一水性树脂7～28份、纤维素树脂3～23份、ε-聚赖氨酸2～13份和蜡粉0.2～0.4份。
在一些实施方式中，所述主要功能成分包括：
第一水性树脂10～25份、纤维素树脂5～20份、ε-聚赖氨酸4～11份和蜡粉0.2～0.4份。
在一些实施方式中，所述主要功能成分包括：
第一水性树脂14～21份、纤维素树脂10～15份、ε-聚赖氨酸6～9份和蜡粉0.2～0.4份。
优选的第一水性树脂为聚碳酸酯树脂。
该耐高温抗菌光油层，除赋予接装纸一定的抗菌功能外，还赋予接装纸一定的耐高温性，耐磨性，及抗粘连性。
本发明所采用各原料均优选为食品级。
在一些实施方式中，所述纤维素树脂包括羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和羟乙基纤维素树脂中的至少一种。
在一些实施方式中，所述蜡粉为高密度聚乙烯蜡。
在一些实施方式中，所述蜡粉平均粒径为6.5μm～10.5μm，也可以选择7.5μm、8.5μm、9.5μm。
在一些实施方式中，所述助剂选自消泡剂。
在一些实施方式中，所述消泡剂为0.1～0.3重量份的BYK-024。
在一些实施方式中，所述溶剂包括10～45重量份的乙醇和5～25重量份的水。
在一些实施方式中，所述耐高温抗菌光油的粘度约为20s(25℃，英式2#查恩杯)。
根据本发明的再一方面，本发明还涉及一种烟用接装纸，所述烟用接装纸表面具有干膜涂层，所述干膜涂层由如上所述的接装纸光油涂覆得到。
在一些实施方式中，所述干膜涂层的厚度为0.5μm～8μm，可以选择1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm。
根据本发明的再一方面，本发明还涉及如上所述的烟用接装纸的制备方法，包括：将所述光油层通过印刷的方式涂覆在所述烟用接装纸的表层上，印刷过程中的压辊压力为0.3MPa～0.5MPa，烘干温度为90℃～120℃，上墨干重为0.5g/m2～1.0g/m2。
本发明还涉及过滤元件，包括滤杆和包装所述滤杆的接装纸，所述烟用接装纸是如上所述的烟用接装纸。
过滤元件的主要功能可以包括直接拦截、惯性压紧和扩散沉淀。
过滤元件可以包括滤杆，滤杆的主要成分可以是海绵。
过滤元件可选地包括均质过滤材料构成的滤嘴棒，外包滤嘴棒的接装纸，沿圆周间隔开在滤嘴棒上纵向延伸的凹槽，以及将过滤元件与烟草杆互连的通风性接装纸，多个凹槽开口在烟草杆侧并且仅连续地覆盖过滤元件的一部分长度，并因此未上延至过滤元件的嘴端，这些凹槽相对于滤嘴轴线轴向排列，通风的空气通过上覆的通风水松纸进入到轴向延伸的凹槽内，而所有嘴部伸出的凹槽都是不通风的。
在一些实施方式中，滤杆中包括吸附剂材料。合适的吸附剂材料的例子包括碳。有利地，吸附剂材料是碳并且更有利地是活性碳。滤杆可以减少吸烟时入口的烟雾、焦油和燃烧时产生的悬浮粒子。
根据本发明的再一方面，本发明还涉及一种吸烟产品，包括被包装的吸烟材料杆和如上所述的过滤元件。
吸烟材料可以是含烟草的吸烟材料或者不含烟草的吸烟材料。吸烟材料有利地是含烟草的吸烟材料，并且吸烟材料更有利地是烟草材料。适当地，烟草材料包括烟梗、烟叶和烟末。烟草材料的一个例子是含有以下烟草类型的一种：Virginia或烤烟烟草、Burley烟草、Oriental烟草、再生烟草和烟梗。优选地，吸烟材料包括烟草材料的混合物。
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述。
实施例1
本实施例中耐高温抗菌光油的配方(重量份计)如下：25份聚碳酸酯树脂、4.5份羟乙基纤维素、2.2份ε-聚赖氨酸、38份乙醇、30份水、0.2份高密度聚乙烯蜡(平均粒径为8.5μm)、0.1份BYK-024。
所述耐高温抗菌光油的制备方法如下：
(1)将乙醇和水混合，搅拌均匀，得到一溶液；
(2)将聚碳酸酯树脂、羟乙基纤维素加入上述溶液，搅拌均匀，得到一乳液；
(3)将ε-聚赖氨酸、高密度聚乙烯蜡、BYK-024依次加入到上述乳液中，搅拌均匀，得到一悬浊液；
(4)得到粘度为20s(25℃，英式2#查恩杯)的耐高温抗菌光油。
所述烟用接装纸的制备方法如下：
使用上述耐高温抗菌光油，通过凹版印刷的方式在接装纸图文印刷层上再次印刷一层耐高温抗菌光油层，得到烟用接装纸。
实施例2
本实施例中耐高温抗菌光油的配方(重量份计)如下：10份聚乙烯醇树脂、20份羟丙基甲基纤维素、8份ε-聚赖氨酸、38份乙醇、30份水、0.2份高密度聚乙烯蜡(平均粒径为7.5μm)、0.1份BYK-024。
所述耐高温抗菌光油的制备方法如下：
(1)将乙醇和水混合，搅拌均匀，得到一溶液；
(2)将聚乙烯醇树脂、羟丙基甲基纤维素加入上述溶液，搅拌均匀，得到一乳液；
(3)将ε-聚赖氨酸、高密度聚乙烯蜡、BYK-024依次加入到上述乳液中，搅拌均匀，得到一悬浊液；
(4)得到粘度为22s(25℃，英式2#查恩杯)的耐高温抗菌光油。
所述烟用接装纸的制备方法如下：
使用上述耐高温抗菌光油，通过凹版印刷的方式在接装纸图文印刷层上再次印刷一层耐高温抗菌光油层，得到烟用接装纸。
实施例3
本实施例中耐高温抗菌光油的配方(重量份计)如下：20份聚氨酯树脂、10份羟丙基甲基纤维素、11份ε-聚赖氨酸、37份乙醇、30份水、0.5％高密度聚乙烯蜡(平均粒径为9μm)、0.1份BYK-024。
所述耐高温抗菌光油的制备方法如下：
(1)将乙醇和水混合，搅拌均匀，得到一溶液；
(2)将聚乙烯醇树脂、羟丙基甲基纤维素加入上述溶液，搅拌均匀，得到一乳液；
(3)将ε-聚赖氨酸、高密度聚乙烯蜡、BYK-024依次加入到上述乳液中，搅拌均匀，得到一悬浊液；
(4)得到粘度为21s(25℃，英式2#查恩杯)的耐高温抗菌光油。
所述烟用接装纸的制备方法如下：
使用上述耐高温抗菌光油，通过凹版印刷的方式在接装纸图文印刷层上再次印刷一层耐高温抗菌光油层，得到烟用接装纸。
对比例1
本实施例与对比例1基本相同，其不同之处在于，使用耐高温光油凹版印刷工艺，转移到在接装纸图文层上，制备得到烟用接装纸。
耐高温光油的配方是：硝化纤维素5～20份；马林酸树脂1～15份；乙酸乙酯20～35份；柠檬酸三正丁酯0.1～3份。
对比例2
本实施例与对比例1基本相同，其不同之处在于，使用抗菌光油凹版印刷工艺，转移到接装纸图文层上，制备得到烟用接装纸。
抗菌光油的配方是：水性丙烯酸树脂乳液10～30份；ε-聚赖氨酸0.5～10份；消泡剂0.1～3份；流平剂0.1～5份，水5～25份；乙醇5～25份。
对比例3
本实施例与对比例1基本相同，其不同之处在于，将抗菌光油与耐高温光油混合，因抗菌剂与耐高温光油体系相容性差，出现浑浊现象，光油体系不稳定，无法完成印刷。
对比例4
本实施例与对比例1基本相同，其不同之处在于，去掉蜡粉。
表1实施例1～3以及对比例1～4结果对比表
Figure BDA0002471143080000081
具体涉及检测方法如下：
镀铝转移型接装纸耐温性检测：采用型号为HSR-01热封试验仪。打开热封试验仪把上端温度设置为130℃，下端温度设置为30℃，热封时间设置为0.5S，调节热封压力为100±5KPa，待温度达到设定值后保持该温度5分钟准备进行测试。
取接装纸检测样品长×宽：10cm×5cm，平整正面朝上放置于热封试验仪下端，按下热封试验仪测试开始开关，热压后立刻取出观察检测样的表面变化。测试过程中如果测试样纸表面有失光发哑、涂层脱落、变形、变色这些变化中的一种或者多种则判定耐温性能不合格、没有变化则判定合格。同一种测试样纸需进行3组测试。
接装纸油墨层回粘性检测：接装纸产品面对面，接装纸产品背对面，打开接装纸，观察是否有粘连情况。
将接装纸盘纸样品，置于80℃烘箱中，压上(10KG)重物，保持30min，取出，待接装纸自然冷却至室温后进行手动剥离，观察接装纸样纸粘连状态。同一种测试样纸需进行3组测试。
接装纸抑菌性能检测：参见GB 15979-2002一次性使用卫生用品卫生标准附录C4溶出性抗(抑)菌产品抑菌性能试验方法。
耐磨性能检测：将试样置于恒温恒湿环境中平衡30min，裁切成规格为60mm×200mm的测试样，置于PN-PID型油墨印刷脱色试验机(杭州品享科技有限公司)上，按照GB10006-88进行测试，测试结束后观察每组样品掉粉情况，每组样品至少测试3次。测试条件：43次/分钟，200次。若经过测试后未出现掉粉或掉色情况，则说明耐磨，反之则说明不耐磨。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种耐高温抗菌接装纸光油，其特征在于，包括主要功能成分、助剂和溶剂，以重量份计，所述主要功能成分包括：
第一水性树脂5～30份、第二水性树脂1～25份、ε-聚赖氨酸0.5～15份和蜡粉0.1～0.5份；
所述第一水性树脂选自聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂和聚乙烯醇树脂中的至少一种；
所述第二水性树脂为纤维素树脂。
2.根据权利要求1所述的接装纸光油，其特征在于，所述纤维素树脂包括羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和羟乙基纤维素树脂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的接装纸光油，其特征在于，所述蜡粉为高密度聚乙烯蜡。
4.根据权利要求3所述的接装纸光油，其特征在于，所述蜡粉平均粒径为6.5μm～10.5μm。
5.根据权利要求1～4任一项所述的接装纸光油，其特征在于，所述助剂选自消泡剂，所述消泡剂为0.1～0.3重量份的BYK-024。
6.根据权利要求1～4任一项所述的接装纸光油，其特征在于，所述溶剂包括10～45重量份的乙醇和5～25重量份的水。
7.一种烟用接装纸，其特征在于，所述烟用接装纸表面具有干膜涂层，所述干膜涂层由权利要求1～6任一项所述的接装纸光油涂覆得到。
8.权利要求7所述的烟用接装纸的制备方法，其特征在于，包括：将所述光油层通过印刷的方式涂覆在所述烟用接装纸的表层上，印刷过程中的压辊压力为0.3MPa～0.5MPa，烘干温度为90℃～120℃，上墨干重为0.5g/m2～1.0g/m2。
9.一种过滤元件，包括滤杆和包装所述滤杆的接装纸，所述烟用接装纸是如权利要求7或8所述的烟用接装纸。
10.一种吸烟产品，包括被包装的吸烟材料杆和权利要求9所述的过滤元件。
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