CN112095360A - 一种降低高硬度滤棒卷烟接装纸皱褶的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低高硬度滤棒卷烟接装纸皱褶的方法，包括在接装纸生产过程中和在烟支卷接过程中进行控制。得到接装纸用于高硬度滤棒卷烟不产生皱褶。

Description

一种降低高硬度滤棒卷烟接装纸皱褶的方法
技术领域
本发明属于烟草技术领域，具体涉及一种降低高硬度滤棒卷烟接装纸皱褶的方法。
背景技术
卷烟的高硬度滤棒都会包括一段中空滤棒的复合滤棒，中空滤棒一般为中空叶子滤棒、中空五角星滤棒、沟槽滤棒状等，因为其内部中空，没有丝束填充，一般需要与醋纤滤棒段结合在一起形成复合结构进行使用。中空滤棒段硬度较高时才能起支撑作用，中空滤棒硬度可以达到90％，高的可以达到95％以上。复合滤棒的另一段一般是普通的醋纤滤棒，普通的醋纤滤棒硬度一般在84％左右，有些细支普通的醋纤滤棒在80％左右。由于复合滤棒的两段滤棒的硬度不同，复合滤棒的成型纸与两段的贴合程度也有所差异，目前成型纸定量在23-30g/m2之间，与普通滤棒段相适配。而高硬度滤棒段目前无成型纸相适配，但在滤棒复合时，成型纸直接与两段滤棒复合，贴合性较好。在卷烟接装过程中，这种中空复合滤棒还需要与烟支段通过接装纸接装在一起，从而形成一支卷烟。
普通滤棒结构为内成型纸通过胶与丝束粘结，内成型纸再通过胶与复合成型纸粘结；而中空段则直接与复合成型纸粘结；然后两段的复合成型纸通过接嘴胶(水基胶)将复合滤棒与接装纸粘合。接装纸在卷包车间恒温恒湿(25℃、温度60％)通过接嘴胶与成型纸粘接在一起。由于普通滤棒及三层纸(内成型纸、复合成型纸、接装纸)三种胶(与丝束粘结的中线胶、与复合成型纸的胶、接嘴胶)，中空段两层纸(复合成型纸、接装纸)两种胶。
接装纸表面皱褶，主要是指接装纸表面不平滑，用手可以明显感觉到折痕或可以观察到折痕或折线，属于卷烟外观指标，一般通过视觉、触觉判断。皱褶目前无皱褶定量指标，为了便于比较，本专利可以通过视觉、触觉将皱褶分类为明显皱褶、轻微皱褶两类，并根据皱褶数量来对比。
常规接装纸定量在38g/m2-40g/m2左右。由于复合滤棒的中空段和醋纤段硬度和弹性也不同，在接装纸通过接嘴胶将烟支段与复合滤棒段接装形成卷烟时，会在接装纸接装后形成折痕甚至产生皱褶。当中空滤棒为超细支滤棒或沟槽滤棒时皱褶产生的非常明显，因为超细支滤棒的曲率较大、而沟槽滤棒容易在不同沟槽区域的接装纸上形成折痕。通过增加接装纸定量、调节水基胶施胶厚度等方法可以有一定地改善，但是效果不明显。使用接装纸定量在54g/m2以上时，也不会产生表面皱褶或皱褶不明显，但增加了卷烟的成本。
在卷烟滤棒生产和卷烟卷制接装过程均在恒温恒湿环境中，各种纸张、水基胶性质差异不大，一般不会产生皱褶。但卷烟生产之后进入流通领域，由于环境温度、湿度的差异，醋纤滤棒段由于弹性大，丝束较蓬松，可以有效抵消形变，一般不会产生形变差异；中空段内部滤棒由于硬度高弹性小，形变较小，外层纸张由于吸水或失水形变较大，内外层形变不同，从而在复合滤棒的中空段的接装纸表面产生皱褶。这些皱褶的消除需要在在接装纸生产以及卷烟加工过程进行控制。为解决上述问题提出本发明。
发明内容
为降低高硬度滤棒的接装纸产生皱褶控制方法提出本发明的技术方案如下：
一种降低高硬度滤棒卷烟接装纸皱褶的方法，包括如下步骤：
(1)在接装纸生产过程中：
①在制浆过程中，使得针叶木浆10wt％-15wt％、阔叶木浆85wt％-90wt％进行配抄；使用生产设备为1880mm长网多缸纸机，使车速为390～400m/min，且采用打浆磨片齿型Broom fin扫帚鳍系列磨片和低强度打浆方式打浆，控制游离度为250～300ml，浆料打浆至40-50°SR；
②采用浆内施胶和表面施胶相结合的双重施胶；
③处理使接装纸使其预收缩系数在1.1-1.2、表面张力为45-47mN/m；
④在接装纸成品形成过程中，控制温度为22-25℃，相对湿度在60-70％，且接装纸成品含水率控制在10％-12.5％；
得到的接装纸定量在40-42g/m2；通过控制接装纸定量在40g/m2以上，有效控制接装纸均匀性，从而提高接装纸抗张能力及伸长率均匀性，从而保持接装纸各向受力均匀，不产生皱褶或外观变形。选用适配接装纸表面活性剂、浆内施胶、表面施胶的油墨助剂、溶剂、连接米(树指)，提高接装纸均匀性；
(2)在烟支卷接过程中：
A、接嘴胶采用功能性接嘴胶，且采用全胶方式进行烟支和滤嘴的接装，接嘴胶的表面张力为43-45mN/m，接触角82-85°，纸张0.1s接触到胶粘剂的涂布体积为1.50-1.68ul，接触角82-83°；
B、施胶区厚度：将接装机上胶辊上胶涂布厚度从25μm增加到30～35μm；并采用双刮刀来增加上胶面粗糙度，提高水基胶的附着性；
C、在烟支卷接过程中，控制环境温度为20-25℃，环境湿度在55-65％。
优选地，所述浆内施胶为在制浆过程加入施胶剂，所使用的浆内施胶剂为中性松香胶、聚乙烯醇的一种或两种，加入浆内施胶剂的量为纸浆干重的0.3％-0.5％。
优选地，所述表面施胶的方法采用辊式表面施胶，表面施胶剂为改性淀粉、羧甲基纤维素、聚乙烯醇的一种或几种，表面施胶剂的量为纸浆干重的0.1％-0.3％。
采用浆内施胶和表面施胶相结合的双重施胶，通过浆内施胶作为控制可勃值。在接装纸原纸的生产中，使用中性松香胶、聚乙烯醇等作为浆内施胶剂，通过与纤维表面的羟基反应，反应后它的长链烷基向外排列，在纤维表面形成一层疏水膜，从而达到延迟液体渗透的能力，使接装纸含水率理更稳定，进而控制接装纸伸长率稳定；采用辊式表面施胶，表面施胶剂为改性淀粉、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等，通过表面施胶赋予纸张一定的表面强度，改善其掉毛掉粉的情况；
优选地，处理接装纸使其预收缩系数在1.1-1.2、表面张力为45-47mN/m的方法为：在温度为22-25℃，湿度在60-70％条件下，利用高频率高电压对得到的接装纸进行热膜处理，其中高频率为5-16kHz，高电压为14000-15000V，电晕机输出功率40-45kw，6头电极，电极间隙1-1.5mm，处理速度20-25m/min；经过电晕处理后接装纸表面分子氧化和极化，离子电击侵蚀表面，增加表面附着力。在满足接装纸表面张力45-47mN/m的前提下，尽可能降低处理程度，避免不必要的过度处理；
优选地，所述功能性接嘴胶包括：VAE、PVAc、PVA一种或多种为主要成分，再使用消泡剂、防霉剂、润湿剂、乳化剂、渗透剂、粘度调节剂和分散剂进行调节；本发明选择出兼容性较强的主要原料，对乳化剂、引发剂等材料进行调整分化，依据复合溶媒共聚技术手段，经组合搭配形成初粘性、润湿性较好因子功能性接嘴胶。对接装纸与接嘴胶亲水基团的分子拟合关系进行分析筛选，增加润潮类胶粘剂原材料。调整增粘剂的品种及用量，增粘剂能够提高胶的粘性，主要是提高产品的初粘力和持粘力。调整增粘剂的用量和品种，通过选用增粘剂组合，提高了胶的初粘性；
优选地，所述主要成分占比80-83wt％，消泡剂量0.10-0.20wt％，防霉剂0.15-0.25wt％，润湿剂0.10-0.20wt％，乳化剂0.05-0.10wt％，渗透剂0.02-0.04wt％，粘度调节剂0.01-0.03wt％、分散剂0.01-0.02wt％。
现有技术的成型纸表面光滑致密，接嘴胶很难在表面铺展并渗透，用常规VAE乳液生产的接嘴胶粘接不牢固，容易发生漏气、泡皱等问题。常规接嘴胶为醋酸乙烯和乙烯的共聚体，成型纸表面光泽鲜亮，很难通过接嘴胶与滤棒成型纸粘接。本发明的功能性接嘴胶VAE乳液经改性后，乳液分子链增加了功能性基团，对非极性的接装纸表面有比较强的粘接力，使胶在难粘接材料表面在胶的水份未充分渗透的情况下即有良好的粘接性能，使在生产运行、搓接时达到较好的粘接效果。
本发明的有益效果：
1、本发明从制浆源头开始对卷烟接装纸的制备就进行控制，并在烟支卷接过程并中继续控制，使得最终的卷烟制品不产生皱褶。
2、采用本发明的制备方法得到的卷烟接装纸用于高硬度滤棒卷烟中，卷烟进入流通领域半年后，在不同的环境温度、湿度下，接装纸表面未产生皱褶。
说明书附图
图1为普通卷烟1#(右)和使用本发明的接装纸的卷烟(左)放置半年后的比较照片。
图2为普通卷烟2#(右)和使用本发明的接装纸的卷烟(左)放置半年后的比较照片。
具体实施方式
下面通过实施例及附图进一步阐述本发明，目的仅在于更好地理解本发明内容，而不是对本发明的限制。
1、按照针叶木浆10wt％、阔叶木浆90wt％进行配抄，生产设备情况：1880mm长网多缸纸机，车速400m/min，阔叶木浆中聚戊糖含量7.5wt％，生产时采用切断力较弱的低强度打浆磨片齿型Broom fin扫帚鳍系列磨片和低强度打浆方式打浆，游离度为300ml，浆料打浆至45°SR，控制接装纸横向伸缩率低1.5％。采用浆内施胶和表面施胶相结合的双重施胶，使用中性松香胶作为浆内施胶剂，采用辊式表面施胶，表面施胶剂为改性淀粉。浆内施胶剂的量为纸浆干重的0.3％；表面施胶剂的量为纸浆干重的0.1％。
2、环境温度为25℃，环境温度在60％条件下，利用高频率高电压对接装纸进行热膜处理形式电晕放电处理，其中高频率为10kHz，高电压为14000V，交流电源必须稳定，使电晕机输出功率40kw，6头电极，电极间隙1mm，处理速度25m/min下，即可控制接装纸预收缩系数在1.1-1.2，同时经过电晕处理后接装纸表面分子氧化和极化，离子电击侵蚀表面，增加表面附着力。在满足接装纸表面张力45-47mN/m的前提下，尽可能降低处理程度，避免不必要的过度处理。得到本发明的接装纸，得到的接装纸定量在41g/m2。
3、制备功能性接嘴胶，VAE、PVAc、PVA三种主要原料占比80wt％(其中VAE、PVAc、PVA为质量相等)，消泡剂量0.1wt％，防霉剂0.15wt％，润湿剂0.1wt％，乳化剂0.05wt％，渗透剂0.03wt％，粘度调节剂0.02wt％、分散剂0.0wt1％。功能性接嘴胶表面张力43mN/m，接触角85°，纸张接0.1s到时胶粘剂的涂布体积为1.50ul，接触角83°。
4、利用本发明的接装纸和本发明的功能接嘴胶在卷烟机上进行卷制，且采用全胶方式进行烟支和滤嘴的接装，接嘴胶的表面张力为43mN/m，接触角82°，纸张0.1s接触到胶粘剂的涂布体积为1.50ul，接触角82°；将接装机上胶辊上胶涂布厚度为30μm；并采用双刮刀来增加上胶面粗糙度，提高水基胶的附着性；并且在烟支卷接过程中，控制环境温度为25℃，环境湿度在60％。
5、将普通卷烟和本发明得到的卷烟在高温高湿环境(环境温度为40℃，环境湿度在80％)放置三个月然后在低温干燥环境(环境温度为0℃，环境湿度在20％)再放置三个月进行对比，发现本发明的卷烟没有明显皱褶；而普通卷烟皱褶明显。见下表和说明书附图的照片。其中图1为普通卷烟1#(右)和使用本发明的接装纸(左)的卷烟，图2为普通卷烟2#(右)和使用本发明的接装纸(左)的卷烟。
明显皱褶 轻微皱褶
使用本发明接装纸的卷烟 0 0
普通卷烟1# 2 4
普通卷烟2# 2 3

Claims (6)

1.一种降低高硬度滤棒卷烟接装纸皱褶的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在接装纸生产过程中：
①在制浆过程中，使得针叶木浆10wt％-15wt％、阔叶木浆85wt％-90wt％进行配抄；使用生产设备为1880mm长网多缸纸机，使车速为390～400m/min，且采用打浆磨片齿型Broomfin扫帚鳍系列磨片和低强度打浆方式打浆，控制游离度为250～300ml，浆料打浆至40-50°SR；
②采用浆内施胶和表面施胶相结合的双重施胶；
③处理使接装纸使其预收缩系数在1.1-1.2、表面张力为45-47mN/m；
④在接装纸成品形成过程中，控制温度为22-25℃，相对湿度在60-70％，且接装纸成品含水率控制在10％-12.5％；
得到的接装纸定量在40-42g/m2；
(2)在烟支卷接过程中：
A、接嘴胶采用功能性接嘴胶，且采用全胶方式进行烟支和滤嘴的接装，接嘴胶的表面张力为43-45mN/m，接触角82-85°，纸张0.1s接触到胶粘剂的涂布体积为1.50-1.68ul，接触角82-83°；
B、施胶区厚度：将接装机上胶辊上胶涂布厚度为30～35μm；并采用双刮刀来增加上胶面粗糙度，提高水基胶的附着性；
C、在烟支卷接过程中，控制环境温度为20-25℃，环境湿度为55-65％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浆内施胶为在制浆过程加入施胶剂，所使用的浆内施胶剂为中性松香胶、聚乙烯醇的一种或两种，加入浆内施胶剂的量为纸浆干重的0.3％-0.5％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面施胶的方法采用辊式表面施胶，表面施胶剂为改性淀粉、羧甲基纤维素、聚乙烯醇的一种或几种，表面施胶剂的量为纸浆干重的0.1％-0.3％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，处理接装纸使其预收缩系数在1.1-1.2、表面张力为45-47mN/m的方法为：在温度为22-25℃，湿度在60-70％条件下，利用高频率高电压对得到的接装纸进行热膜处理，其中高频率为5-16kHz，高电压为14000-15000V，电晕机输出功率40-45kw，6头电极，电极间隙1-1.5mm，处理速度20-25m/min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能性接嘴胶包括：VAE、PVAc、PVA一种或多种为主要成分，再使用消泡剂、防霉剂、润湿剂、乳化剂、渗透剂、粘度调节剂和分散剂进行调节。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述主要成分占比80-83wt％，消泡剂量0.10-0.20wt％，防霉剂0.15-0.25wt％，润湿剂0.10-0.20wt％，乳化剂0.05-0.10wt％，渗透剂0.02-0.04wt％，粘度调节剂0.01-0.03wt％、分散剂0.01-0.02wt％。
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