TW202333587A - 使用奈米纖維素膜的捲煙包裝紙 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種包括奈米纖維素膜的捲煙包裝紙、包含其的吸煙製品以及包括奈米纖維素膜的捲煙包裝紙的製造方法。
由此，可以最大限度地減少模型中使用的紙質捲煙包裝紙的異味和燒焦味的產生、減輕吸煙者的不適感，並提高吸煙的滿意度。
Description
本發明涉及一種使用奈米纖維素膜的捲煙包裝紙及包括其的煙草產品。
一般而言，香煙是指雙子葉植物茄科的多年生植物，但近來將煙葉包裹在捲煙紙中並在一側配置過濾嘴部，並統稱為以吸煙為目的而製造的產品。全世界有數千種的這樣的香煙，它們以各種形狀和形式發行。
香煙由一根煙桿和至少一個過濾嘴組成。並且香煙被紙質捲煙紙（包裝紙）包圍。目前使用的紙質捲煙紙混合了各種成分，如木質素和半纖維素，但不包括纖維素。
傳統捲煙和/或電子煙中使用的紙質捲煙紙，由於其材料的獨特性和除纖維素以外的各種其他成分（尤其，木質素、半纖維素等）的混合，在吸煙時會產生一種令人不快的異味，給消費者一種不愉快的感覺。電子煙中使用的氣溶膠製品（煙棒）在加熱過程中也會產生油煙和“蒸汽味”，使消費者產生不愉快的感覺。
然而，在這種紙質捲煙紙的製造過程中，難以完全去除木漿漂白過程中的上述成分並只獲取純纖維素。此外，由於纖維素以結晶結構和非晶結構混合的狀態存在，結晶度極低，因此與其他聚合物膜相比，拉伸強度低。
因此，需要研究通過降低紙質捲煙紙產生的異味來減輕吸煙者的不適。
[技術課題]
因此，為了克服現有技術的上述問題和/或限制，本發明的目的在於提供一種使用奈米纖維素膜的捲煙包裝紙和包括其的煙草產品。
然而，本發明要解決的技術課題並非受限於上述言及的問題，未言及的其他課題將通過下面的記載由本發明所屬技術領域中具有通常知識者所明確理解。
[技術方法]
根據一實施例，提供一種包括奈米纖維素膜的捲煙包裝紙。
根據一側面，提供一種吸煙製品，其包括煙草介質部、過濾嘴部及包裝紙，其中所述包裝紙是包括奈米纖維素膜的包裝紙。
根據本發明的另一側面，提供一種包括奈米纖維素膜的捲煙包裝紙的製造方法，其包括以下步驟：
1）漂白木漿；
2）在高壓下碰撞含所述漂泊的木漿的纖維素的流體，並轉化為奈米顆粒；以及
3）塗敷並乾燥所述奈米顆粒流體以獲取奈米纖維素膜。
根據本發明的又另一側面，提供一種包括奈米纖維素膜的捲煙包裝紙的製造方法，其包括以下步驟：
a）漂白木漿；
b）物理分散含所述漂白的木漿的纖維素的流體；
c）處理硫酸或2,2,6,6-四甲基-1-呱啶基氧基以獲取奈米顆粒分散液；以及
d）塗敷並乾燥所述奈米顆粒分散液以獲取奈米纖維素膜。
[技術效果]
根據本發明一側面的使用奈米纖維素膜的捲煙包裝紙不僅可以減少傳統捲煙中的紙質異味，在電子煙中，由於薄膜的高耐熱性，可以通過在加熱過程中防止油煙來減少難聞的氣味。
此外，其可取自與紙相同的原料（木材、植物等），由於其成分也具有與紙相同的纖維素的生物降解性，因此可以保持環境友好性，同時通過纖維素的奈米顆粒化也可具有新特性，例如強的拉伸強度和高耐熱性等。
本發明的效果並非受限於上述效果，並且應當理解為包括可以從本發明的詳細描述或申請專利範圍中描述的本發明的配置推斷出的所有效果。
以下，將參照附圖對實施例進行詳細說明。然而，能夠對實施例進行多種變更，本發明的權利範圍並非受到實施例的限制或限定。對於實施例的全部應變、等同物或替代物均包括在權利範圍內。
實施例中使用的術語僅用於說明特定實施例，並非用於限定實施例。在內容中沒有特別說明的情況下，單數表達包括複數含義。在本說明書中，“包括”或者“具有”等術語用於表達存在說明書中所記載的特徵、數字、步驟、操作、構成要素、配件或其組合，並不排除還具有一個或以上的其他特徵、數字、步驟、操作、構成要素、配件或其組合，或者附加功能。
在沒有其他定義的情況下，包括技術或者科學術語在內的在此使用的全部術語，都具有本發明所屬技術領域中具有通常知識者所理解的通常的含義。通常使用的與詞典定義相同的術語，應理解為與相關技術的通常的內容相一致的含義，在本申請中沒有明確言及的情況下，不能過度理想化或解釋為形式上的含義。
並且，在參照附圖進行說明的過程中，與附圖標記無關，相同的構成要素賦予相同的附圖標記，並省略對此的重複的說明。在說明實施例的過程中，當判斷對於相關通常知識的具體說明會不必要地混淆實施例時，省略對其詳細說明。
此外，在對實施例的元件的描述中，可以使用第一、第二、A、B、（a）、（B）等術語。這些術語僅用於區分其構成元素和另一構成元素，該元素的性質、序列或順序不受這些術語的限制。
對於包括在某一實施例的構成要素和具有公共功能的元素，可以在另一實施例中使用相同的名稱來描述。除非另外提及，關於某一實施例的描述可以適用於其他實施例，在重複的範圍內，將省略其詳細描述。
本文中的“吸煙製品”可以指能夠產生氣溶膠的物品，如香煙（捲煙）、雪茄等。吸煙製品可以包括氣溶膠生成材料或氣溶膠形成基質。另外，吸煙製品還可以包括基於煙草原料的固體材料，例如葉形煙草、煙絲和再造煙草等。吸煙物質可以含有揮發性化合物。
此外，在整個說明書中，“上游”或“上游方向”是指遠離吸煙者的嘴的方向，“下游”或“下游方向”是指靠近吸煙者的嘴的方向。例如，在圖1所示的吸煙製品中，煙絲部（003）位於過濾嘴部（002）的上游或上游方向。
此外，本文中的“氣溶膠生成系統”可以指一種使用氣溶膠產生基質來產生氣溶膠的氣溶膠產生裝置，其中所述氣溶膠可通過使用者的嘴直接吸入到使用者的肺部。氣溶膠生成系統是一種非燃燒型煙草產品，其通過電能間接加熱而不是直接燃燒。非燃燒型煙草產品包括加熱和非加熱煙草產品，在加熱煙草產品的情況下，通過吸入由電能加熱的環境空氣產生氣溶膠，並且氣溶膠被使用者吸入然後釋放，從而進行吸煙。此外，還可以包括各種類型的氣溶膠產生裝置，並且本發明的範圍並不限於上述示例。
根據本發明的一實施例，提供一種包括奈米纖維素膜的捲煙包裝紙。
被包括在根據本發明一實施例的捲煙包裝紙中的奈米纖維素膜具有高纖維素含量和幾乎純的纖維素晶體結構，因此儘管其是紙等纖維素材料，但其具有不同的物理性質，並且由於晶體結構之間的強氫鍵，可表現出強的拉伸強度和高耐熱性。
此外，由於奈米纖維素由高達90%的純晶體顆粒組成，因此當用其製成的薄膜代替現有的捲煙紙時，異味的來源被去除，由此可減少由異味引起的難聞氣味。
此外，當用作電子煙時，由於奈米顆粒之間的牢固結合和晶體結構，其具有更強的耐熱性，並且具有比傳統紙更強的耐熱性能，其可以防止材料碳化並減少燃燒氣味。它的優點是能夠做到這一點。
另外，構成根據本發明一實施例的捲煙包裝紙的奈米纖維素膜的厚度可以為5至150㎛，優選地可以為10至100㎛，更優選地可以為10至50㎛。當所述奈米纖維素膜具有上述數值範圍時，可以有效地保持吸煙製品的形狀，尤其可以防止煙草介質部（例如，煙絲部）的洩漏。此外，如圖2所示，當捲煙包裝紙包裹整個吸煙製品時，可以減少保濕劑等液體成分洩漏到外部。
另外，所述奈米纖維素膜可以包括纖維素奈米纖維和纖維素奈米晶體中的一種以上的奈米纖維素，並且，當所述纖維素奈米纖維或纖維素奈米晶體單獨用作奈米纖維素膜時，每個的結晶度可以為80%以上。
如果結晶度小於上述範圍，則意味著在現有的木漿等狀態下奈米纖維素化進行得並不好，由此纖維素的奈米顆粒的形成沒有很好地進行。在這種情況下，可以看出難以表現出奈米纖維素的固有特性，例如高拉伸強度、奈米顆粒之間的強結合以及排列。
另外，包括所述奈米纖維素膜的捲煙包裝紙可以包括單獨的添加劑，並且所述添加劑可以包括填料和阻燃劑中的至少一種以上。
所述填料改善白度或不透明度，控制孔隙率，並改善觸感和印刷適性，另外還具有降低異味的功能。具有這種功能的所述填料的示例可以是碳酸鈣（CaCO
3）。
此外，所述阻燃劑起到促進或抑制燃燒的作用，作為其示例，可以包括檸檬酸鈉或檸檬酸鉀。
通過同時包括所述填料和阻燃劑，可以確保捲煙的味道、燃燒性、消化性和製造加工性。
根據本發明的另一實施例，提供一種吸煙製品，其包括煙草介質部、過濾嘴部及包裝紙，其中所述包裝紙是包括奈米纖維素膜的包裝紙。
所述煙草介質部通常包括含有尼古丁的煙草材料，例如煙葉，並且還可以包括賦形劑，例如粘合劑、其他添加劑和調味劑等，並且作為一示例，被包括在本發明的煙草介質部中的煙草介質可以以含有煙草材料和賦形劑的顆粒的形式製備。
在本發明中，煙草材料作為氣溶膠產生材料，可以是煙葉片、煙梗、煙草處理過程中產生的煙塵和/或煙草葉條。煙葉可以是黃色種、白肋煙種、東方種、雪茄煙葉及吐司中選擇的至少一種以上，但並不限於此。
另外，所述過濾嘴部可以包括其中包括香料的膠囊，或可以進一步包括保濕劑等。
此外，根據本發明一實施例的吸煙製品的包裝紙可以包括煙草介質部包裝紙、過濾嘴部包裝紙、接裝紙等，並且由於其可有效地減少傳統捲煙和電子煙在吸煙過程中產生的異味或刺鼻氣味，因此優選地，包括所述奈米纖維素膜的包裝紙為包裹整個煙草介質部包裝紙或吸煙製品的包裝紙。
此外，如上所述，由於根據本發明一實施例的吸煙製品用作傳統捲煙或電子煙的煙支，因此其可以對應於燃燒型或非燃燒加熱型捲煙。
下面，將描述根據本發明一實施例的用於捲煙包裝紙的製造方法。
包括本發明奈米纖維素的捲煙包裝紙可以通過包括以下步驟1）至步驟3）的物理方法或步驟a）至d）的化學方法來製備：
1） 漂白木漿；
2） 在高壓下碰撞含所述漂泊的木漿的纖維素的流體，並轉化為奈米顆粒；以及
3） 塗敷並乾燥所述奈米顆粒流體以獲取奈米纖維素膜。
a） 漂白木漿；
b） 物理分散含所述漂白的木漿的纖維素的流體；
c） 處理硫酸或2,2,6,6-四甲基-1-呱啶基氧基以獲取奈米顆粒分散液；以及
d） 塗敷並乾燥所述奈米顆粒分散液以獲取奈米纖維素膜。
一般地，對於主要由大塊纖維素塊組成的木漿，經過漂白過程，脫色過程中所含的（木質素、甘露糖和木糖等）半纖維素等混合組分會部分被減少，但無法完全去除它們。然而如在上述步驟1）至步驟3）或步驟a）至步驟d）中所述，在奈米纖維素的情況下，在漂白和奈米顆粒化的過程中，除純纖維素晶體外，大多數其他混合組分如無定形纖維素、木質素和半纖維素等都被去除。因此，以纖維素為主要成分這一點與紙質捲煙紙相同，但由去除其他混合成分的奈米纖維素製成的膜具有拉伸強度和生物降解性。
另外，通過進行所述步驟2）或步驟b）和步驟c），纖維素的尺寸可以物理地或化學地粉碎成小尺寸，例如奈米顆粒，並且所述步驟3）或步驟d）中的奈米纖維素可以與一般的聚合物膜製備方法相同的方式應用。
作為聚合物膜的製備方法的一示例，可以使用由滴塗（drop casting）、輥塗（roll casting）、刮塗及棒（bar）塗組成的群組中選擇的一種以上的方法，以上列出的示例僅為代表性示例，本發明並不限於此，只要是在大面積上薄薄地塗覆材料分散液後，通過乾燥過程在奈米顆粒之間形成鍵合來保持形狀的方法即可。
另外，由於奈米纖維素分散液可以以水溶性形式製備，因此與使用其他有機溶劑的石油基聚合物不同，它具有在操作過程中兼具穩定性和生態友好性的優點，並且如此製備的奈米纖維素膜，只要將卷材切割成傳統捲煙紙生產所用的寬度和長度，就可以容易地應用到捲煙和電子煙製品的生產過程中。
本發明中的實施例旨在說明而非限制。可以對本發明的細節進行各種改變，包括所附申請專利範圍及其等同物。本發明描述的任意實施例可以與本發明描述的任意其他實施例結合使用。
綜上，通過有限的實施例及附圖對實施例進行了說明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者能夠對上述記載進行多種修改與變形。例如，所說明的技術以與所說明的方法不同的循序執行，和/或所說明的構成要素以與所說明的方法不同的形態結合或組合，或者，由其他構成要素或等同物進行替換或置換也能夠獲得相同的效果。
由此，其他體現、其他實施例及申請專利範圍的要求範圍的均等物全部屬於申請專利範圍的要求保護範圍。
001:奈米纖維素膜
002,004,005:過濾嘴部
003:煙草介質部（煙絲部）
圖1為示出將根據本發明一實施例的包括奈米纖維素膜的包裝紙用於傳統捲煙以代替現有的捲煙紙的附圖。
圖2示出將根據本發明一實施例的包括奈米纖維素膜的包裝紙用於現有電子煙的氣溶膠生成製品（煙支）的最終外殼的附圖。
001:奈米纖維素膜
002,004,005:過濾嘴部
003:煙草介質部(煙絲部)
Claims (13)
- 一種捲煙包裝紙，其中， 包括一奈米纖維素膜。
- 根據請求項1所述之捲煙包裝紙，其中， 該奈米纖維素膜的厚度為5至150㎛。
- 根據請求項1所述之捲煙包裝紙，其中， 該奈米纖維素膜包括一纖維素奈米纖維和一纖維素奈米晶體中的一種以上的奈米纖維素。
- 根據請求項3所述之捲煙包裝紙，其中， 該纖維素奈米纖維和該纖維素奈米晶體的結晶度為80%以上。
- 根據請求項1所述之捲煙包裝紙，其中， 該捲煙包裝紙包括一填料（礦物填料）和一阻燃劑（燃燒化學品）中的至少一種以上。
- 根據請求項5所述之捲煙包裝紙，其中， 該填料為碳酸鈣，該阻燃劑為檸檬酸鈉或檸檬酸鉀。
- 一種吸煙製品，其包括一煙草介質部、一過濾嘴部及一包裝紙，其中， 該包裝紙是包括一奈米纖維素膜的包裝紙。
- 根據請求項7所述之吸煙製品，其中， 包括為該奈米纖維素膜的該包裝紙是包裹整個該煙草介質部的該包裝紙或包裹整個該吸煙製品的該包裝紙。
- 根據請求項7所述之吸煙製品，其中， 該過濾嘴部包括裝有保濕劑或香料的一膠囊。
- 根據請求項7所述之吸煙製品，其中， 該吸煙製品是可燃捲煙或不可燃加熱捲煙。
- 一種包括奈米纖維素膜的捲煙包裝紙的製造方法，其中， 包括以下步驟： 1）漂白一木漿； 2）在高壓下碰撞含漂泊的該木漿的纖維素的流體，並轉化為一奈米顆粒；以及 3）塗敷並乾燥該奈米顆粒的流體以獲取一奈米纖維素膜。
- 一種包括奈米纖維素膜的捲煙包裝紙的製造方法，其中， 包括以下步驟： a）漂白木漿； b）物理分散含漂白的該木漿的纖維素的流體； c）處理硫酸或2,2,6,6-四甲基-1-呱啶基氧基（TEMPO）以獲取一奈米顆粒分散液；以及 d）塗敷並乾燥該奈米顆粒分散液以獲取一奈米纖維素膜。
- 根據請求項12所述之捲煙包裝紙的製造方法，其中， 所述步驟d）使用由滴塗、輥塗、刮塗及棒塗組成的群組中選擇的一種以上的方法。
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