CN116945659A - 一种高强度干法薄片用基片材料、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度干法薄片用基片材料、制备方法及其应用,包括:步骤1:植物外加纤维浆板经第一破碎机机械解纤后输送到成型部分第一成型头,在其中形成第一纤维层;步骤2:将聚乳酸纤维均匀分散在步骤1形成的第一纤维层表面,得到植物/PLA复合纤维层;步骤3:植物外加纤维浆板经第二破碎机机械解纤后输送到成型部分第二成型头,在步骤2得到的植物/PLA复合纤维层表面覆盖上一层第二纤维层,得到植物/PLA/植物复合纤维层;步骤4:之后步骤3得到的植物/PLA/植物复合纤维层在热压辊的作用下,植物纤维层和聚乳酸纤维在热压条件下熔融交织,得到高强度干法薄片用基片材料。解决干法薄片基片强度低、后续加工要求高,成品薄片干湿强度差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及干法再造烟叶工艺技术领域,更具体的说是涉及一种高强度干法薄片用基片材料、制备方法及其应用。
背景技术
再造烟叶的主要制备方法包括辊压法、稠浆法、造纸法和干法四种。辊压法再造烟叶的优点是投资少、见效快,生产工艺和设备结构简单,便于操作和维修,能保持烟草天然香气等;缺点是产品密度较高、填充值较低,焦油释放量较高,加工性能较差,造碎较多。稠浆法的优点是产品香气、吃味、密度及填充值接近天然烟叶,机械加工性能好;可降低产品的焦油释放量。缺点是投资相对较大、产品的品质明显低于造纸法。造纸法再造烟叶有其工艺方面的优势,使得薄片的强度较高,耐加工性能较好。但其生产过程中会产生大量污水,存在严重污染环保问题,并且烟草原料(特别是高品质原料)的有效成分会有一定程度的损失、利用效率降低。
干法薄片在基片制备过程中以净化空气代替水作为分散、输送纤维的介质,上网成型时不需要用水,对环境污染较小。并且由于基片在成型过程中不使用水,导致其结构较为疏松多孔,因此具有较好的吸收性能,在干法薄片的制备过程中能负载大量的涂布液,使得薄片整体的烟粉负载量较高。
但由于干法再造烟叶的基片制备使用干法造纸气流成型过程,其在获得疏松多孔的过程中也会出现基片匀度较差,对后续的加工要求高。同时由于基片的强度差,对喷涂的要求较高,涂布液的负载量无法进一步提升,并且成品孔隙率较高、强度较差、吸潮后极易粘连设备等问题,严重影响了其加工性能,限制其应用范围。因此,本发明旨在提供一种高强度干法薄片用基片材料的制备方法,提高基片材料的强度,改善传统干法薄片的耐加工性能,扩大其应用领域。
发明内容
为此,本发明提供了一种高强度干法薄片用基片材料、制备方法及其应用,以期解决背景技术中的技术问题。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种高强度干法薄片用基片材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:植物外加纤维浆板经第一破碎机机械解纤后输送到成型部分第一成型头,在其中形成第一纤维层;
步骤2:将聚乳酸纤维均匀分散在步骤1形成的第一纤维层表面,得到植物/PLA复合纤维层;
步骤3:植物外加纤维浆板经第二破碎机机械解纤后输送到成型部分第二成型头,在步骤2得到的植物/PLA复合纤维层表面覆盖上一层第二纤维层,得到植物/PLA/植物复合纤维层;
步骤4:之后步骤3得到的植物/PLA/植物复合纤维层在热压辊的作用下,植物纤维层和聚乳酸纤维在热压条件下熔融交织,得到一种高强度干法薄片用基片材料。
所述步骤1和步骤3中,所述植物外加纤维浆板中的植物纤维为各类植物纤维的绒毛浆,纤维长度在0.8~2.0mm之间。进一步优选为针叶木绒毛浆,纤维长度为1.2~1.8mm。
所述步骤2中,所述的聚乳酸纤维的纤维长度在1.0mm~6.0mm之间,线密度在1.0dtex~6.0dtex之间。进一步优选为,纤维长度为2.0~4.0mm,线密度为1.8~4.0dtex。
所述步骤2中,所述的聚乳酸纤维的输送方式为利用正风风压将聚乳酸纤维定量输送到第一成型头后方,均匀沉降在第一纤维层表面。
所述步骤1中,所述的第一纤维层定量在8~15g/m2之间,步骤2中所述的植物/PLA复合纤维层定量在10~20g/m2之间,步骤3中植物/PLA/植物复合纤维层定量在20~30g/m2之间。
步骤4中,所述的热压辊的热压温度为80~200℃,热压辊对的间隙为0.05~0.50mm之间,线压力为50~500kN/m。
本实施例还提供了一种高强度干法薄片用基片材料,通过权任一所述的制备方法得到。
本实施例还提供了一种高强度干法薄片用基片材料在制备卷烟用干法薄片中的应用。
本实施例还提供了一种高强度干法薄片用基片材料在制备雪茄用干法薄片中的应用。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
本发明采用将植物纤维与PLA复合的形式制备得到一种高强度干法薄片基片材料,由于经过了热压处理,两层植物纤维层间的PLA纤维熔融后起到胶粘剂的作用。由本发明所述方法得到的高强度纤维基片制备的干法薄片抗张强度可从300N/m提升到1500N/m,湿抗张强度达到了400N/m(对比样干法薄片无湿强度)干法薄片的耐加工性能得到了显著提升,同时干法薄片的涂布量有了显著提升,薄片定量由现有技术最高140g/m2提高到了最高180g/m2,整体制备方法具有工艺流程简单、设备改造投资小、生产成本低、产品性能稳定性好的特点。
附图说明
图1为高强度干法薄片用基片材料示意图;
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请的优选实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以使固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或显示不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或显示固有的其它步骤或单元。
以下将结合图1,对本申请实施例所涉及的一种高强度干法薄片用基片材料的制备方法进行详细说明。值得注意的是,以下实施例,仅仅用于解释本申请,并不构成对本申请的限定。
实施例1:
一种高强度干法薄片用基片材料的制备方法,包括以下步骤:
将植物外加纤维浆板经第一破碎机机械解纤后输送到成型部分第一成型头,在其中形成第一纤维层3,定量为8g/m2。
在第一成型头后方,将长度为2mm,线密度为1.8dtex的PLA纤维2均匀分散在步骤(1)形成的第一纤维层3表面,得到植物/PLA复合纤维层,复合纤维层的定量为10g/m2。
植物外加纤维浆板经第二破碎机机械解纤后输送到成型部分第二成型头,在上述得到的植物/PLA复合纤维层表面覆盖上一层第二纤维层1,得到植物/PLA/植物复合纤维层,此时复合纤维层的定量为10g/m2。
之后形成的植物/PLA/植物复合纤维层经过热压辊进行热压处理,调节热压温度为120℃,热压辊对4的间隙为0.10mm,线压力为300kN/m,植物纤维层和聚乳酸纤维在热压条件下熔融交织,得到一种高强度干法薄片用基片材料5。
最后将所制备得到的基片材料继续在干法薄片纸机上进行后续涂布液喷涂及干燥,得到相应的干法薄片。
具体效果:制备得到的基片抗张强度达到56N/m,成品干法薄片的抗张强度为735N/m,湿抗张强度为205N/m,成品能够定量达到160g/m2,吸味经评吸后无明显杂气等刺激性气味。
实施例2
一种高强度干法薄片用基片材料的制备方法,包括以下步骤:
将植物外加纤维浆板经第一破碎机机械解纤后输送到成型部分第一成型头,在其中形成第一纤维层,定量为10g/m2。
在第一成型头后方,将长度为2mm,线密度为1.8dtex的PLA纤维均匀分散在步骤(1)形成的第一纤维层表面,得到植物/PLA复合纤维层,复合纤维层的定量为15g/m2。
植物外加纤维浆板经第二破碎机机械解纤后输送到成型部分第二成型头,在上述得到的植物/PLA复合纤维层表面覆盖上一层第二纤维层,得到植物/PLA/植物复合纤维层,此时复合纤维层的定量为24g/m2。
之后形成的植物/PLA/植物复合纤维层经过热压辊进行热压处理,调节热压温度为120℃,热压辊对的间隙为0.15mm,线压力为300kN/m,植物纤维层和聚乳酸纤维在热压条件下熔融交织,得到一种高强度干法薄片用基片材料。
最后将所制备得到的基片材料继续在干法薄片纸机上进行后续涂布液喷涂及干燥,得到相应的干法薄片。
具体效果:制备得到的基片抗张强度达到90N/m,成品干法薄片的抗张强度为1021N/m,湿抗张强度为355N/m,成品定量能够达到160g/m2,吸味经评吸后无明显杂气等刺激性气味。
实施例3
一种高强度干法薄片用基片材料的制备方法,包括以下步骤:
将植物外加纤维浆板经第一破碎机机械解纤后输送到成型部分第一成型头,在其中形成第一纤维层,定量为10g/m2。
在第一成型头后方,将长度为4mm,线密度为2.0dtex的PLA纤维均匀分散在步骤(1)形成的第一纤维层表面,得到植物/PLA复合纤维层,复合纤维层的定量为12g/m2。
植物外加纤维浆板经第二破碎机机械解纤后输送到成型部分第二成型头,在上述得到的植物/PLA复合纤维层表面覆盖上一层第二纤维层,得到植物/PLA/植物复合纤维层,此时复合纤维层的定量为22g/m2。
之后形成的植物/PLA/植物复合纤维层经过热压辊进行热压处理,调节热压温度为160℃,热压辊对的间隙为0.12mm,线压力为300kN/m,植物纤维层和聚乳酸纤维在热压条件下熔融交织,得到一种高强度干法薄片用基片材料。
最后将所制备得到的基片材料继续在干法薄片纸机上进行后续涂布液喷涂及干燥,得到相应的干法薄片。
具体效果:制备得到的基片抗张强度达到105N/m,成品干法薄片的抗张强度为1150N/m,湿抗张强度为460N/m,成品定量能够达到170g/m2,吸味经评吸后无明显杂气等刺激性气味。
实施例4
一种高强度干法薄片用基片材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将植物外加纤维浆板经第一破碎机机械解纤后输送到成型部分第一成型头,在其中形成第一纤维层,定量为10g/m2。
在第一成型头后方,将长度为4mm,线密度为2.0dtex的PLA纤维均匀分散在步骤(1)形成的第一纤维层表面,得到植物/PLA复合纤维层,复合纤维层的定量为14g/m2。
植物外加纤维浆板经第二破碎机机械解纤后输送到成型部分第二成型头,在上述得到的植物/PLA复合纤维层表面覆盖上一层第二纤维层,得到植物/PLA/植物复合纤维层,此时复合纤维层的定量为25g/m2。
之后形成的植物/PLA/植物复合纤维层经过热压辊进行热压处理,调节热压温度为160℃,热压辊对的间隙为0.14mm,线压力为300kN/m,植物纤维层和聚乳酸纤维在热压条件下熔融交织,得到一种高强度干法薄片用基片材料。
最后将所制备得到的基片材料继续在干法薄片纸机上进行后续涂布液喷涂及干燥,得到相应的干法薄片。
具体效果:干法薄片的抗张强度为1570N/m,柔软性及韧性较好,吸味经评吸后无明显杂气等刺激性气味。
制备得到的基片抗张强度达到124N/m,成品干法薄片的抗张强度为1570N/m,湿抗张强度为688N/m,成品定量能够达到180g/m2.
以上均为本发明的较佳实施例,并非依次限制本发明的保护范围,对于本领域的普通技术人员而言,凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高强度干法薄片用基片材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:植物外加纤维浆板经第一破碎机机械解纤后输送到成型部分第一成型头,在其中形成第一纤维层;
步骤2:将聚乳酸纤维均匀分散在步骤1形成的第一纤维层表面,得到植物/PLA复合纤维层;
步骤3:植物外加纤维浆板经第二破碎机机械解纤后输送到成型部分第二成型头,在步骤2得到的植物/PLA复合纤维层表面覆盖上一层第二纤维层,得到植物/PLA/植物复合纤维层;
步骤4:之后步骤3得到的植物/PLA/植物复合纤维层在热压辊的作用下,植物纤维层和聚乳酸纤维在热压条件下熔融交织,得到高强度干法薄片用基片材料。
2.根据权利要求1所述的一种高强度干法薄片用基片材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1和步骤3中,所述植物外加纤维浆板中的植物纤维为各类植物纤维的绒毛浆,纤维长度在0.8~2.0mm之间。
3.根据权利要求2所述的一种高强度干法薄片用基片材料的制备方法,其特征在于:所述纤维为针叶木绒毛浆,纤维长度为1.2~1.8mm。
4.根据权利要求1所述的一种高强度干法薄片用基片材料的制备方法,其特征在于:所述步骤2中,所述的聚乳酸纤维的纤维长度在1.0mm~6.0mm之间,线密度在1.0dtex~6.0dtex之间。
5.根据权利要求1所述的一种高强度干法薄片用基片材料的制备方法,其特征在于:所述步骤2中,所述的聚乳酸纤维的输送方式为利用正风风压将聚乳酸纤维定量输送到第一成型头后方,均匀沉降在第一纤维层表面。
6.根据权利要求1所述的一种高强度干法薄片用基片材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1中,所述的第一纤维层定量在8~15g/m2之间,步骤2中所述的植物/PLA复合纤维层定量在10~20g/m2之间,步骤3中植物/PLA/植物复合纤维层定量在20~30g/m2之间。
7.根据权利要求1所述的一种高强度干法薄片用基片材料的制备方法,其特征在于:步骤4中,所述的热压辊的热压温度为80~200℃,热压辊对的间隙为0.05~0.50mm之间,线压力为50~500kN/m。
8.一种高强度干法薄片用基片材料,其特征在于:通过权利要求1-7任一所述的制备方法得到。
9.权利要求1所述的高强度干法薄片用基片材料在制备卷烟用干法薄片中的应用。
10.权利要求1所述的高强度干法薄片用基片材料在制备雪茄用干法薄片中的应用。
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