CN113944065B - 一种减害卷烟纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减害卷烟纸及其制备方法，制备方法包括：将竹子去皮后切块，造粒制得竹颗粒；制备纤维素水凝胶；用无水乙醇浸泡纤维素水凝胶一段时间后，将纤维素凝胶冷冻干燥，得到纤维素气凝胶；将混合颗粒、纤维素气凝胶、阿拉伯胶水溶液和羧甲基纤维素钠混合均匀，常温下风干后，得到减害颗粒，其中，混合颗粒由质量比为1:(1‑3)的竹颗粒和竹炭颗粒组成；将减害颗粒粉碎，得到减害粉；将减害粉、瓜尔胶和水配制成减害悬浮液；将减害悬浮液涂布至卷烟纸原纸上，烘干后即得到减害卷烟纸。本公开的减害卷烟纸可结合现有的减害技术同时使用，可有效丰富减害手段，提升减害效果。

Description

一种减害卷烟纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及卷烟制造领域，更具体地，涉及一种减害卷烟纸及其制备方法。
背景技术
随着消费者对健康的关注度越来越高，卷烟减害技术成为卷烟制造厂家重点关注的研究点。
现有的卷烟减害技术主要分为两种，一种是对烟草烟叶进行处理达到减害目的，另一种是对卷烟滤嘴的结构或材料进行改进达到减害目的。对卷烟滤嘴的改进又主要集中在在滤嘴的空腔中添加减害颗粒上。
但是，单一的减害手段难以达到充分有效减害的目的。
因此，如何提供一种可丰富减害手段，增加减害效果的卷烟纸成为本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可丰富减害手段，提升减害效果的减害卷烟纸的制备方法的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种减害卷烟纸的制备方法。
该减害卷烟纸的制备方法包括如下步骤：
步骤(1)：将竹子去皮后切块，造粒制得平均粒径为2-5mm的竹颗粒；
步骤(2)：根据质量比(8-12):(8-12):(70-90)将氢氧化钠、尿素和水混合作为溶剂，在-20--15℃下溶解纤维素，得到纤维素溶液；
步骤(3)：将纤维素溶液滴加到60-70℃水浴装置中成型，得到纤维素水凝胶；
步骤(4)：用无水乙醇浸泡纤维素水凝胶一段时间后，将纤维素凝胶冷冻干燥，得到纤维素气凝胶；
步骤(5)：根据质量比(45-60):(15-25):(3-8):(3-8)将混合颗粒、纤维素气凝胶、阿拉伯胶水溶液和羧甲基纤维素钠混合均匀，常温下风干后，得到减害颗粒，其中，所述混合颗粒由质量比为1:(1-3)的竹颗粒和竹炭颗粒组成，且竹炭颗粒的平均粒径为1-3mm；
步骤(6)：将减害颗粒粉碎，得到平均粒径为0.1-1mm的减害粉；
步骤(7)：根据质量比(3-10):(3-10):(80-100)将减害粉、瓜尔胶和水配制成减害悬浮液；
步骤(8)：根据减害悬浮液的添加量为卷烟纸质量的1-5％将减害悬浮液涂布至卷烟纸原纸上，烘干后即得到减害卷烟纸。
可选的，所述步骤(1)中的竹颗粒的水分含量为10％-15％。
可选的，所述步骤(2)中的氢氧化钠、尿素和水的质量比为10:10:80。
可选的，所述步骤(3)具体如下：
将纤维素溶液滴加到60-70℃水浴装置中，每1-2h更换一次水，更换3-5次，得到纤维素水凝胶。
可选的，所述步骤(4)具体如下：
用无水乙醇浸泡纤维素水凝胶，每2-3h更换一次溶剂，更换3-5次，再将纤维素凝胶冷冻干燥，得到纤维素气凝胶。
可选的，所述步骤(5)中阿拉伯胶水溶液的质量浓度为10％～30％。
可选的，所述步骤(5)中的混合颗粒、纤维素气凝胶、阿拉伯胶水溶液和羧甲基纤维素钠的质量比为50:20:5:5。
可选的，所述步骤(7)中的减害粉、瓜尔胶和水的质量比为5:5:90。
可选的，所述步骤(8)中的烘干温度为80-100℃，时间为0.5-1h。
根据本发明的第二方面，提供了一种减害卷烟纸，其由本公开所述的减害卷烟纸的制备方法制得。
本公开的减害卷烟纸含有混合颗粒和纤维素气凝胶，混合颗粒中的竹颗粒自身带有清香等独特香味，可丰富卷烟香气，纤维素气凝胶为纳米级多孔结构，混合颗粒内也具有孔隙，可有效吸附烟气中的有害物质，达到减害的作用。本公开的减害卷烟纸可结合现有的减害技术同时使用，可有效丰富减害手段，提升减害效果。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
本公开提供了一种减害卷烟纸的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)：将竹子去皮后切块，造粒制得平均粒径为2-5mm的竹颗粒。
为了更有效地吸附有害物质，步骤(1)中的竹颗粒的水分含量可为10％-15％。
步骤(2)：根据质量比(8-12):(8-12):(70-90)将氢氧化钠、尿素和水混合作为溶剂，在-20--15℃下溶解纤维素，得到纤维素溶液。
步骤(2)中的氢氧化钠、尿素和水的质量比可为10:10:80。
步骤(3)：将纤维素溶液滴加到60-70℃水浴装置中成型，得到纤维素水凝胶。
步骤(3)可具体如下：
将纤维素溶液滴加到60-70℃水浴装置中，每1-2h更换一次水，更换3-5次，得到纤维素水凝胶。
步骤(4)：用无水乙醇浸泡纤维素水凝胶一段时间后，将纤维素凝胶冷冻干燥，得到纤维素气凝胶。
步骤(4)可具体如下：
用无水乙醇浸泡纤维素水凝胶，每2-3h更换一次溶剂，更换3-5次，再将纤维素凝胶冷冻干燥，得到纤维素气凝胶。
步骤(5)：根据质量比(45-60):(15-25):(3-8):(3-8)将混合颗粒、纤维素气凝胶、阿拉伯胶水溶液和羧甲基纤维素钠混合均匀，常温下风干后，得到减害颗粒，其中，混合颗粒由质量比为1:(1-3)的竹颗粒和竹炭颗粒组成，且竹炭颗粒的平均粒径为1-3mm。
上述混合的方式可为机械搅拌混合，搅拌时间为0.5-1h，搅拌速率为100-500r/min。
步骤(5)中阿拉伯胶水溶液的质量浓度为10％-30％。
步骤(5)中的混合颗粒、纤维素气凝胶、阿拉伯胶水溶液和羧甲基纤维素钠的质量比可为50:20:5:5。
步骤(6)：将减害颗粒粉碎，得到平均粒径为0.1-1mm的减害粉。
步骤(7)：根据质量比(3-10):(3-10):(80-100)将减害粉、瓜尔胶和水配制成减害悬浮液。
步骤(7)中的减害粉、瓜尔胶和水的质量比可为5:5:90。
步骤(8)：根据减害悬浮液的添加量为卷烟纸质量的1-5％将减害悬浮液涂布至卷烟纸原纸上，烘干后即得到减害卷烟纸。具体实施时，可采用喂料辊离线涂布的方式将减害悬浮液施加至卷烟纸原纸上。
步骤(8)中的烘干温度为80-100℃，时间为0.5-1h。
本公开还提供了一种减害卷烟纸，其由本公开的减害卷烟纸的制备方法制得。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的材料和试剂，如无特殊说明，均可从商业途径得到，实验中使用的设备如无特殊说明，均为本领域技术人员熟知的设备。
实施例1
竹子去皮后切块，在颗粒粉碎机中造粒制得直径2mm的竹颗粒。
取NaOH/尿素/水(质量比10:10:80)作为溶剂，在-20℃下溶解纤维素。将纤维素溶液滴加到70℃水浴装置中成型，每2h更换一次水，更换3次，得到纤维素水凝胶。用乙醇浸泡纤维素水凝胶，每3h更换一次溶剂，更换5次，将溶剂置换后的纤维素凝胶冷冻干燥，得到纤维素气凝胶。
将混合颗粒(由质量比为1:1的竹颗粒和直径2mm的市售竹炭颗粒)与纤维素气凝胶、阿拉伯胶水溶液(20％wt)、羧甲基纤维素钠按照50:20:5:5的质量比在颗粒搅拌机中混合1h，常温下风干，制备得到减害颗粒。
将减害颗粒加入粉碎机中粉碎成0.2mm直径的减害粉。将减害粉末、瓜尔胶、水按照5:5:90的质量比配制成减害悬浮液。
按照卷烟纸原纸2％的质量，在卷烟纸原纸上通过喂料辊离线涂布添加减害悬浮液，烘干后制得减害卷烟纸A。
实施例2
竹子去皮后切块，在颗粒粉碎机中造粒制得直径5mm的竹颗粒。
取NaOH/尿素/水(质量比10:10:80)作为溶剂，在-20℃下溶解纤维素。将纤维素溶液滴加到70℃水浴装置中成型，每2h更换一次水，更换3次，得到纤维素水凝胶。用乙醇浸泡纤维素水凝胶，每3h更换一次溶剂，更换5次，将溶剂置换后的纤维素凝胶冷冻干燥，得到纤维素气凝胶。
将混合颗粒(由质量比为1:2的竹颗粒和直径1mm的市售竹炭颗粒)与纤维素气凝胶、阿拉伯胶水溶液(30％wt)、羧甲基纤维素钠按照50:20:5:5的质量比在颗粒搅拌机中混合1h，常温下风干，制备得到减害颗粒。
将减害颗粒加入粉碎机中粉碎成0.2mm直径的减害粉。将减害粉末、瓜尔胶、水按照5:5:90的质量比配制成减害悬浮液。
按照卷烟纸原纸3％的质量，在卷烟纸原纸上通过喂料辊离线涂布添加减害悬浮液，烘干后制得减害卷烟纸B。
以不添加减害悬浮液的普通卷烟纸作为对照。使用普通卷烟纸、减害卷烟纸A和减害卷烟纸B卷制烟丝后与滤棒合成卷烟C、A、B的效果评价见表1。普通卷烟纸制得的卷烟C与使用减害卷烟纸A、B制得的卷烟A、B相比，其CO、HCN、NNK、氨、苯并[a]芘及巴豆醛有害物的含量均有降低，表明减害卷烟纸具有减害效果。
表1 卷烟主流烟气七种成分表
Figure BDA0003287824310000051
Figure BDA0003287824310000061
卷烟A、B的嗅香除了烟草本香之外，还能感受到清香，而卷烟C只能感受到烟草本香。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种减害卷烟纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)：将竹子去皮后切块，造粒制得平均粒径为2-5mm的竹颗粒；
步骤(2)：根据质量比(8-12):(8-12):(70-90)将氢氧化钠、尿素和水混合作为溶剂，在-20--15℃下溶解纤维素，得到纤维素溶液；
步骤(3)：将纤维素溶液滴加到60-70℃水浴装置中成型，得到纤维素水凝胶；
步骤(4)：用无水乙醇浸泡纤维素水凝胶一段时间后，将纤维素水 凝胶冷冻干燥，得到纤维素气凝胶；
步骤(5)：根据质量比(45-60):(15-25):(3-8):(3-8)将混合颗粒、纤维素气凝胶、阿拉伯胶水溶液和羧甲基纤维素钠混合均匀，常温下风干后，得到减害颗粒，其中，所述混合颗粒由质量比为1:(1-3)的竹颗粒和竹炭颗粒组成，且竹炭颗粒的平均粒径为1-3mm；
步骤(6)：将减害颗粒粉碎，得到平均粒径为0.1-1mm的减害粉；
步骤(7)：根据质量比(3-10):(3-10):(80-100)将减害粉、瓜尔胶和水配制成减害悬浮液；
步骤(8)：根据减害悬浮液的添加量为卷烟纸质量的1-5％将减害悬浮液涂布至卷烟纸原纸上，烘干后即得到减害卷烟纸。
2.根据权利要求1所述的减害卷烟纸的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的竹颗粒的水分含量为10％-15％。
3.根据权利要求1所述的减害卷烟纸的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的氢氧化钠、尿素和水的质量比为10:10:80。
4.根据权利要求1所述的减害卷烟纸的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)具体如下：
将纤维素溶液滴加到60-70℃水浴装置中，每1-2h更换一次水，更换3-5次，得到纤维素水凝胶。
5.根据权利要求1所述的减害卷烟纸的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)具体如下：
用无水乙醇浸泡纤维素水凝胶，每2-3h更换一次溶剂，更换3-5次，再将纤维素水 凝胶冷冻干燥，得到纤维素气凝胶。
6.根据权利要求1所述的减害卷烟纸的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中阿拉伯胶水溶液的质量浓度为10％-30％。
7.根据权利要求1所述的减害卷烟纸的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中的混合颗粒、纤维素气凝胶、阿拉伯胶水溶液和羧甲基纤维素钠的质量比为50:20:5:5。
8.根据权利要求1所述的减害卷烟纸的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)中的减害粉、瓜尔胶和水的质量比为5:5:90。
9.根据权利要求1所述的减害卷烟纸的制备方法，其特征在于，所述步骤(8)中的烘干温度为80-100℃，时间为0.5-1h。
10.一种减害卷烟纸，其特征在于，由权利要求1至9中任一项权利要求所述的减害卷烟纸的制备方法制得。
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