專利名稱：一種低引燃傾向性卷煙紙及制備方法
技術領域：
本發明屬于卷煙加工領域，具體涉及一種低引燃傾向性卷煙紙的制備方法。
背景技術：
根據美國消費者產品安全委員會統計，在重大火災中起火的原因大部分是由于將燃燒煙支置于床上或沙發軟體家具中，直接導致了 20%的火災死亡事件。每年大約致使900 人死亡，250多人受傷，造成的經濟損失多達4億美元。國際上提出低引燃傾向性卷煙的主要目的就是為了減少火災的損失。而摩迪國際集團以及瓦騰斯造紙有限公司等國際大型卷煙紙生產企業推出了降低著火風險的卷煙用紙，目前的低引燃傾向性卷煙是通過在卷煙紙上設置阻燃帶，以使卷煙在非抽吸狀態下置于易燃物上可自行熄滅。但是，低引燃傾向性卷煙在卷煙紙上涂布阻燃帶后，當卷煙燃燒至阻燃帶時候會產生兩種現象一是在香煙在非抽吸狀態下持于手中容易熄滅，需重新點燃；二是煙氣刺激性加強，雜氣增加，有異味產生， 影響卷煙抽吸品質。上述的兩種負面效果，目前已成嚴重阻礙低引燃傾向性卷煙整體品質的提升。目前，國內還沒有低引燃傾向性卷煙產品既能保持自然狀態下的可燃性，達到低引燃型卷煙的設計要求，同時又不影響卷煙的整體抽吸品質。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種低引燃傾向性卷煙紙及其制備方法，其在大氣環境中空燒至涂布帶時，卷煙熄火率低甚至不熄滅；而在測試標準條件下， 接觸基質濾紙熄火率高，同時對卷煙煙氣以及抽吸品質都沒有明顯負面影響。所述的低引燃傾向性卷煙紙，它包括一種通過造紙工藝制作而成的普通卷煙紙， 在該普通卷煙紙的內表面涂刷或印刷有由成膜劑、粘度調節劑以及填料組成的涂布液膜層并構成涂布帶制成。所述的成膜劑為淀粉、環糊精、麥芽糊精、果膠、明膠的一種或幾種組合；粘度調節劑為堿金屬藻酸鹽、聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉的一種或幾種組合；填料為碳酸鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁的一種或幾種組合；所述的成膜劑占卷煙紙的質量分數為3% 6%，粘度調節劑占卷煙紙的質量分數為0. 1% 1%，填料占卷煙紙的質量分數為5% 10%。所述成膜劑在涂布帶中的成分及其在卷煙紙中的質量分數是淀粉1% 1. 5%,環糊精1% 2. 0%,麥芽糊精1% 2. 5% ；或者淀粉1% 1. 5%,果膠1% 2. 0%,明膠1% 2. 5%;所述粘度調節劑在涂布帶中的成分及其在卷煙紙中的質量分數是堿金屬藻酸鹽 0. 05% 0. 8%，聚乙烯醇或者羧甲基纖維素鈉0. 05% 0. 2% ；所述填料在涂布帶中的成分及其在卷煙紙中的質量分數是碳酸鈣5% 8%，氫氧化鎂或氫氧化鋁0% m。一種如上所述低引燃傾向性卷煙紙的制備方法，該方法采用如下步驟
(1)制備一定規格的普通卷煙紙；
(2)將所述填料配成40% 60%懸濁液，攪拌均勻；(3)常溫下，(2)加入所述的粘度調節劑組分配制成質量百分濃度為m 4%的水溶液，攪拌10分鐘；
(4)常溫下，(3)中再加入所述的成膜劑組分配制成質量百分濃度為25% 35%的水溶液，攪拌20分鐘；
(5)采用印刷涂布方式，將(4)所配制膠料通過絲網按一定間隔添加到卷煙紙表面。本發明采用具有一定間距規格的絲網，涂布帶寬度是6mm或8mm。本發明與已有技術相比具有如下技術效果
1.本發明首次通過絲網印刷方式制得一定間距規格的涂布帶，能保證涂布均一性，操作簡便；
2.本發明通過對多種材料的組合選配，優選了合適的成膜劑、粘度調節劑以及填料。所述添加劑能通過涂布量的控制有效調節卷煙紙透氣性，保持卷煙低引燃強度的調變性，能滿足不同低引燃強度卷煙的設計要求；同時能降低涂布帶透明性，保持卷煙外觀一致；
3.本發明所提供的成膜劑和粘度調節劑都屬于食品安全添加劑，填料為造紙常用填料，能保證卷煙產品的健康、安全、環保性；
4.本發明由絲網印刷方式制得涂布帶，卷制香煙后，其在在大氣環境中空燒至涂布帶時，卷煙熄火率低甚至不熄滅；而在測試標準條件下，接觸基質濾紙熄火率高，同時對卷煙煙氣有害成分釋放量以及卷煙整體抽吸品質都沒有明顯負面影響；
5.本發明將極大地提升低引燃型卷煙的品質和生產過程的良好運行性，具有良好的社會效益和經濟效益，有望成為卷煙產品新的經濟增長點。
具體實施例方式下面將結合具體實施例對本發明作進一步的說明。一種低引燃傾向性卷煙紙的制備，它基本采取現有的造紙工藝，如對纖維原料進行疏解、打漿，調配長短纖維比例、添加填料和功能助劑，然后經脫水紙張成型，再經壓榨、 烘干、卷取、復卷即完成卷煙紙的制造。本發明所述的低引燃傾向性卷煙紙，它包括一種通過造紙工藝制作而成的普通卷煙紙，其特征在于在該普通卷煙紙的內表面涂刷或印刷有由成膜劑、粘度調節劑以及填料組成的涂布液膜層并構成涂布帶制成。所述的成膜劑為淀粉、環糊精、麥芽糊精、果膠、明膠的一種或幾種組合；粘度調節劑為堿金屬藻酸鹽、聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉的一種或幾種組合；填料為碳酸鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁的一種或幾種組合；所述的成膜劑占卷煙紙的質量分數為3% 6%，粘度調節劑占卷煙紙的質量分數為0. 1% 1%，填料占卷煙紙的質量分數為5% 10%。所述成膜劑在涂布帶中的成分及其在卷煙紙中的質量分數是淀粉1% 1. 5%,環糊精1% 2. 0%,麥芽糊精1% 2. 5% ；或者淀粉1% 1. 5%,果膠1% 2. 0%,明膠1% 2. 5%;所述粘度調節劑在涂布帶中的成分及其在卷煙紙中的質量分數是堿金屬藻酸鹽 0. 05% 0. 8%，聚乙烯醇或者羧甲基纖維素鈉0. 05% 0. 2% ；所述填料在涂布帶中的成分及其在卷煙紙中的質量分數是碳酸鈣5% 8%，氫氧化鎂或氫氧化鋁0% m。一種如上所述低引燃傾向性卷煙紙的制備方法，其特征在于該方法采用如下步驟(1)制備一定規格的普通卷煙紙；
(2)將所述填料配成40% 60%懸濁液，攪拌均勻；
(3)常溫下，(2)加入所述的粘度調節劑組分配制成質量百分濃度為1 4%的水溶液，攪拌10分鐘；
(4)常溫下，(3)中再加入所述的成膜劑組分配制成質量百分濃度為25% 35%的水溶液，攪拌20分鐘；
(5)采用印刷涂布方式，將(4)所配制膠料通過絲網按一定間隔添加到卷煙紙表面。本發明采用具有一定間距規格的絲網，涂布帶寬度是6mm或8mm。實施例
下面對本發明提出的低引燃型卷煙紙中卷煙紙的制備和絲網印刷涂布加以說明。一、卷煙紙
1.卷煙紙特征
卷煙紙定量范圍為20-100克/米2，卷煙紙透氣度為20-90柯瑞斯塔(C0RESTA)；
2.采用多種無機填料
(1)碳酸鈣，輕質碳酸鈣粉末或新鮮制備的碳酸鈣懸浮液，其用量在成品紙中重量百分比范圍為15-50% ；
(2)比表面積大的含鎂物質，可以是氧化鎂粉、氫氧化鎂粉或新鮮制備的氫氧化鎂，成品紙中鎂離子含量以氫氧化鎂計占重量百分比范圍為5-40% ；
(3)三羥基鋁和鋁鹽化合物，指鋁礬、偏鋁酸鈉、聚合氯化鋁、氫氧化鋁等造紙填料，成品卷煙紙中鋁離子含量以三氧化鋁計占重量百分比范圍為5-30% ；
(4)硅的氧化物或硅酸鹽或兩者的混合物。其中包括不同形態的硅的氧化物、不同形態的硅酸的堿金屬鹽或堿土金屬鹽或鋁鹽，成品紙中硅含量以氧化硅計占重量百分比范圍為 1-10% ；
3.采用有機助燃劑
本發明使用的有機助燃劑指堿金屬的羧酸鹽鉀、鈉的醋酸鹽、琥珀酸鹽、酒石酸鹽、檸檬酸鹽、富馬酸鹽等，鉀鈉離子可源于單一或多種羧酸鹽，卷煙紙中鉀離子含量占鉀鈉離子總量的重量百分比可從0-100%調節，同樣鈉離子含量占鉀鈉離子總量的重量百分比也可從0-100%調節。助燃劑鉀鈉離子總量在卷煙紙中重量百分比范圍為0. 5-10%。本發明對紙張纖維沒有特殊要求，傳統生產用的自然纖維即可。二、絲網印刷涂布工藝 1.涂布液的配制
本發明低引燃卷煙紙中涂布帶包括成膜劑、粘度調節劑以及填料。常溫下，將填料配成40% 60%懸濁液，攪拌均勻；再加入粘度調節劑組分配制成質量百分濃度為2、 4%的水溶液，攪拌10分鐘；最后倒入成膜劑組分配制成質量百分濃度為25% 35%的水溶液，攪拌20分鐘；即制得本發明涂布液。2.絲網涂布工藝
采用印刷涂布工藝，將上述涂布液通過一定間距規格絲網轉移至卷煙紙內表面， 所選絲網涂布帶寬度可以為6mm或8mm。印刷涂布機為單面涂布，車速為lOOm/min，烘干溫度為100°C，再經復卷、分切即可得低引燃傾向性卷煙紙成品。
采用以上技術生產的卷煙紙，用于卷煙生產可提高低引燃型卷煙的品質，現結合實際舉例如下
實施例一
取700公斤木漿，加入碳酸鈣500公斤，配制重量百分比為40%的檸檬酸鉀和重量百分比6%的檸檬酸鈉在助燃劑添加處加入，按常規造紙方法生產卷煙紙，在設備上控制卷煙紙特性為定量觀克/米2、透氣度80柯瑞斯塔。常溫下，在涂布液調制桶中加入一定質量的碳酸鈣作為填料，配制成質量百分濃度為50%的懸濁液，攪拌均勻；向其中加入質量百分濃度分別為洲堿金屬藻酸鹽和1%聚乙烯醇作為粘度調節劑，攪拌均勻后；再向其中加入質量百分濃度分別為的5%淀粉、8%環糊精和1 麥芽糊精，作為成膜劑，攪拌均勻。絲網印刷涂布帶寬度為6mm。實施例二
卷煙紙的制備按實施例一的生產過程。常溫下，在涂布液調制桶中加入一定質量的碳酸鈣作為填料，配制成質量百分濃度為50%的懸濁液，攪拌均勻；向其中加入質量百分濃度分別為洲堿金屬藻酸鹽和1%羧甲基纖維素鈉作為粘度調節劑，攪拌均勻后；再向其中加入質量百分濃度分別為的5%淀粉、 8%環糊精和1 麥芽糊精，作為成膜劑，攪拌均勻。絲網印刷涂布帶寬度為6mm。實施例三
卷煙紙的制備按實施例一的生產過程。常溫下，在涂布液調制桶中加入一定質量的碳酸鈣作為填料，配制成質量百分濃度為50%的懸濁液，攪拌均勻；向其中加入質量百分濃度分別為3%堿金屬藻酸鹽和1%聚乙烯醇作為粘度調節劑，攪拌均勻后；再向其中加入質量百分濃度分別為的5%淀粉、8%果膠和12%明膠，作為成膜劑，攪拌均勻。絲網印刷涂布帶寬度為6mm。實施例四
卷煙紙的制備按實施例一的生產過程。常溫下，在涂布液調制桶中加入一定質量的碳酸鈣作為填料，配制成質量百分濃度為50%的懸濁液，攪拌均勻；向其中加入質量百分濃度分別為3%堿金屬藻酸鹽和1%聚乙烯醇作為粘度調節劑，攪拌均勻后；再向其中加入質量百分濃度分別為的5%淀粉、10%環糊精和15%麥芽糊精，作為成膜劑，攪拌均勻。絲網印刷涂布帶寬度為6mm。實施例五
卷煙紙的制備按實施例一的生產過程。常溫下，在涂布液調制桶中加入一定質量的碳酸鈣作為填料，配制成質量百分濃度為50%的懸濁液，攪拌均勻；向其中加入質量百分濃度分別為3%堿金屬藻酸鹽和1%聚乙烯醇作為粘度調節劑，攪拌均勻后；再向其中加入質量百分濃度分別為的5%淀粉、1 環糊精和18%麥芽糊精，作為成膜劑，攪拌均勻。絲網印刷涂布帶寬度為6mm。考察采用不同實施方案對卷煙紙主要物理指標的影響，以未印刷涂布卷煙紙作為卷煙原紙，結果如表1所示。從表中結果可以看出，卷煙原紙經絲網印刷涂布后，按不同實施例相比于卷煙原紙定量都增加4克/米2，而卷煙紙透氣度根據不同實施例由原紙80柯瑞斯塔(單位CU)降到5 20柯瑞斯塔；各實施例對卷煙紙其他物理指標影響不大。
表1不同實施例與卷煙原紙主要物理指標比較
權利要求
1.一種低引燃傾向性卷煙紙，它包括一種通過造紙工藝制作而成的普通卷煙紙，其特征在于在該普通卷煙紙的內表面涂刷或印刷有由成膜劑、粘度調節劑以及填料組成的涂布液膜層并構成涂布帶制成。
2.根據權利要求1所述的低引燃傾向性卷煙紙，其特征在于所述的成膜劑為淀粉、環糊精、麥芽糊精、果膠、明膠的一種或幾種組合；粘度調節劑為堿金屬藻酸鹽、聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉的一種或幾種組合；填料為碳酸鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁的一種或幾種組合； 所述的成膜劑占卷煙紙的質量分數為3% 6%，粘度調節劑占卷煙紙的質量分數為0. 1% 1%，填料占卷煙紙的質量分數為5% 10%。
3.根據權利要求2所述的低引燃傾向性卷煙紙，其特征在于所述成膜劑在涂布帶中的成分及其在卷煙紙中的質量分數是淀粉1% 1. 5%,環糊精1% 2. 0%,麥芽糊精1% 2. 5% ；或者淀粉1% 1. 5%,果膠1% 2. 0%,明膠1% 2. 5% ；所述粘度調節劑在涂布帶中的成分及其在卷煙紙中的質量分數是堿金屬藻酸鹽0. 05% 0. 8%，聚乙烯醇或者羧甲基纖維素鈉0. 05% 0. 2% ；所述填料在涂布帶中的成分及其在卷煙紙中的質量分數是碳酸鈣 5% 8%，氫氧化鎂或氫氧化鋁0% H
4.一種如權利要求1或2或3所述低引燃傾向性卷煙紙的制備方法，其特征在于該方法采用如下步驟(1)制備一定規格的普通卷煙紙；(2)將所述填料配成40% 60%懸濁液，攪拌均勻；(3)常溫下，(2)加入所述的粘度調節劑組分配制成質量百分濃度為1 4%的水溶液，攪拌10分鐘；(4)常溫下，(3)中再加入所述的成膜劑組分配制成質量百分濃度為25% 35%的水溶液，攪拌20分鐘；(5)采用印刷涂布方式，將(4)所配制膠料通過絲網按一定間隔添加到卷煙紙表面。
5.根據權利要求4所述的低引燃傾向性卷煙紙的制備方法，其特征在于它采用具有一定間距規格的絲網，涂布帶寬度是6mm或8mm。
全文摘要
一種低引燃傾向性卷煙紙及制備方法，所述的卷煙紙包括一種通過造紙工藝制作而成的普通卷煙紙，在該普通卷煙紙的內表面印刷有由成膜劑、粘度調節劑以及填料組成的涂布液膜層制成；所述的制備方法包括如下步驟:(1)制備一定規格的普通卷煙紙；(2)將所述填料配成40%～60%懸濁液，攪拌均勻；(3)常溫下，(2)加入所述的粘度調節劑組分配制成質量百分濃度為2%～4%的水溶液，攪拌10分鐘；(4)常溫下，(3)中再加入所述的成膜劑組分配制成質量百分濃度為25%～35%的水溶液，攪拌20分鐘；(5)采用印刷涂布方式，將(4)所配制膠料通過絲網按一定間隔添加到卷煙紙表面；這種卷煙紙在大氣環境中空燒至涂布帶時，卷煙熄火率低甚至不熄滅；而在測試標準條件下，接觸基質濾紙熄火率高，同時對卷煙煙氣以及抽吸品質都沒有明顯負面影響。
文檔編號D21H27/00GK102199902SQ2011101236
公開日2011年9月28日 申請日期2011年5月13日 優先權日2011年5月13日
發明者周明華, 李福帥, 焦觀厚, 王平軍, 黃曉鋼 申請人:民豐特種紙股份有限公司