CN106436447A - 一种超高透气度成型纸及其制备方法 - Google Patents

一种超高透气度成型纸及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及烟草滤材的技术领域，公开了一种超高透气度成型纸及其制备方法。所述成型纸由再生纤维素纤维与植物纤维混合的浆料，经抄纸、烘干得到原纸，然后对原纸进行施胶处理、烘干得到所述成形纸。本发明创造性地采用再生纤维素纤维和植物纤维混合抄造，两种纤维相辅相成，发挥了协同作用，再生纤维素纤维的高强度以及适宜的长度等特性得到充分发挥，制备得到超高透气度和高抗张强度的成型纸，所述成型纸的透气度为12000～40000 CU，施胶后抗张强度为15～40 N/15mm。本发明制备方法简单易行，成本较低具有重要的工业应用推广价值。

Description

一种超高透气度成型纸及其制备方法
技术领域
本发明属于烟草滤材的技术领域，具体涉及一种超高透气度成型纸及其制备方法。
背景技术
世界上许多国家，特别是欧美发达国家纷纷立法限制卷烟焦油含量，如欧盟在2004年规定卷烟的焦油含量在10mg/支以内。近年来，中国降低卷烟焦油含量、提高吸烟的安全性，已成为行业内外的共识，并且制定了新的焦油含量标准。2012年4月下旬，国家烟草专卖局发布通知，自2013年1月1日起生产的焦油量在11mg/支以上的卷烟产品不得在境内市场销售。成型纸又称滤嘴棒纸，属工业用薄型特种纸类，主要应用于烟草行业香烟过滤嘴中包裹醋酸纤维丝束，分为普通型和高透型。高透气度成型纸是指透气度为3000CU以上成型纸。将高透气度成型纸与打孔技术用于通风滤嘴，可起到大幅降低卷烟焦油量的作用，也就是说，卷烟中使用高透气度成型纸，可以降低卷烟中的有害成分。
根据以往的使用经验，高透气度成型纸必须满足两个要求：首先，纸的透气性能必须满足使用要求，即必须有高的透气度与打孔水松纸配合，才具有良好的通风降焦效果；其次，因卷烟行业技术装备都比较先进，高透气度成型纸必须在强度方面满足中、高速滤棒成型机的使用要求，意即高透气度成型纸在满足高透气度要求的同时，也要满足高抗张强度的要求。然而，目前国内厂家生产的高透成型纸很难同时满足高透气度和高抗张强度的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种超高透气度成型纸。
本发明的另一目的在于提供一种超高透气度成型纸的制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
提供了一种超高透气度成型纸，其特征在于，由再生纤维素纤维与植物纤维混合的浆料，经抄纸、烘干得到原纸，然后对原纸进行施胶处理、烘干得到所述成形纸。
优选地，所述混合后的浆料的打浆度为12～45°SR。进一步优选地，所述打浆度为20～30°SR。
优选地，为控制浆料中溢出的树脂沉积引起的质量问题，可以选择性的加入树脂控制剂。
优选地，所述再生纤维素纤维包括粘胶纤维、莫代尔纤维、天丝纤维、竹素纤维和铜氨纤维中的一种或几种。再生纤维素纤维是以天然纤维素为原料，通过溶剂溶解、除杂和纺丝等阶段制备得到的，具有易降解、无毒、无害、无污染等环境友好型特点。相比于植物纤维，再生纤维素纤维的长度、粗度可以控制在生产所需的状态，为成型纸提供更高的透气度和抗张强度。一般而言，成型纸的定量越高，其透气度越低、抗张强度越高。而作为成型纸，必须综合考虑成纸的透气度和抗张强度，在二者之间做出平衡。
优选地，所述粘胶纤维、莫代尔纤维、天丝纤维、竹素纤维和铜氨纤维的长度均为1～6mm。纤维长度太短，成型纸的透气性和抗张强度很难提高；而纤维长度太长，又容易导致纤维絮聚，进而影响成型纸的均匀性。
优选地，所述粘胶纤维、莫代尔纤维、天丝纤维、竹素纤维和铜氨纤维的线密度为1.0～3.5dtex。
优选地，所述植物纤维包括木浆、麻浆、竹浆、草浆和蔗渣浆中的一种或几种。和再生纤维素纤维相比，植物纤维的长度、粗度和宽度等指标分布范围更广，对成型纸的物理性能影响非常明显。
优选地，所述施胶处理为表面施胶。
优选地，所述成型纸的定量是20～50g/m2。进一步优选地，所述成型纸的定量是25～30g/m2。
优选地，所述成型纸的透气度为12000～40000CU，施胶后抗张强度为15～40N/15mm。进一步优选地，所述成型纸的透气度为20000～30000CU，施胶后抗张强度为30～40N/15mm。
优选地，按重量计，所述将再生纤维素纤维和植物纤维按0.1～8：1的比例混合。进一步优选地，按重量计，所述将再生纤维素纤维和植物纤维按2～4：1的比例混合。
本发明同时提供一种所述超高透气度成型纸的制备方法，包括以下步骤：
S1.按重量计，将再生纤维素纤维和植物纤维按0.1～8：1的比例混合，然后将混合后的纤维与水按1：50～2000的比例混合均匀；
S2.将步骤S1的混合浆料进行抄纸、烘干，得到原纸；
S3.用施胶剂对步骤S2中的原纸进行施胶处理；
S4.烘干，得到所述超高透气度成型纸。
优选地，所述施胶剂包括淀粉、聚乙烯醇、聚乙二醇、烷基烯酮二聚物和羧甲基纤维素中的一种或几种，施胶剂的质量浓度为1％～8％。施胶主要是为了增强成型纸的抗张强度和抗水性，同时改善其摩擦性能。施胶常用的淀粉有木薯淀粉、土豆淀粉、玉米淀粉，以及一些改性淀粉。施胶剂浓度太低，施胶后成型纸上的施胶剂含量很难提高；若浓度太高，则施胶剂的粘度太大、较难渗透到成型纸内部，对成型纸的抗张强度增强较弱。
优选地，施胶剂的质量浓度为4％～6％。
优选地，所述施胶剂与原纸的质量比为1～8：100。施胶剂用量过大，会使成型纸的透气度明显降低；而施胶剂用量太小，对成型纸的增强作用不明显。
进一步优选地，所述施胶剂与原纸的质量比为2～4：100。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明创造性地采用再生纤维素纤维应用于制备烟用纸，尤其是烟用成型纸，以再生纤维素纤维和植物纤维混合抄造，两种纤维相辅相成，发挥了协同作用，在与合理的植物纤维相配的比例条件下，再生纤维素纤维的高强度以及适宜的长度等特性得到充分发挥，制备得到超高透气度和高抗张强度的成型纸，所述成型纸的透气度为12000～40000CU，施胶后抗张强度为15～40N/15mm。本发明制备方法简单易行，成本较低具有重要的工业应用推广价值。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明。除非特别说明，本发明实施例中采用的原料、设备和方法为本领域常规市购的原料、常规使用的设备和方法。
实施例1
本实施例提供一种超高透气度成型纸，其制备方法包括以下步骤：
S1.按重量计，将长度为1mm的粘胶纤维和木浆按0.1：1的比例混合，然后将混合后的纤维与水按1：50的比例混合均匀；混合后的浆料的打浆度为12°SR。粘胶纤维的线密度为3.5dtex。
S2.将步骤S1的混合浆料进行抄纸、烘干，得到原纸；
S3.采用质量浓度为1％的聚乙烯醇溶液对步骤S2中的原纸进行表面施胶处理，施胶剂与原纸的质量比为1：100；
S4.烘干，得到超高透气度的成型纸。
对上述所制备的超高透气度的成型纸进行性能测定，所得成型纸的定量为20g/m2，透气度为30000CU，施胶后抗张强度为15N/15mm。
实施例2
本实施例提供一种超高透气度成型纸，其制备方法包括以下步骤：
S1.按重量计，将长度为2mm的莫代尔纤维和蔗渣浆按1：1的比例混合，然后将混合后的纤维与水按1：200的比例混合均匀；混合后的浆料的打浆度为20°SR。莫代尔纤维的线密度为1.5dtex。
S2.将步骤S1的混合物料进行抄纸、烘干，得到原纸；
S3.采用质量浓度为4％的淀粉溶液对步骤S2中的原纸进行表面施胶处理，施胶剂与原纸的质量比为4：100；
S4.烘干，得到超高透气度的成型纸。
对上述所制备的超高透气度的成型纸进行性能测定，所得成型纸的定量为30g/m2，透气度为20000CU，施胶后抗张强度为33N/15mm。
实施例3
本实施例提供一种超高透气度成型纸，其制备方法包括以下步骤：
S1.按重量计，将长度为4mm的粘胶纤维、天丝纤维和麻浆按1：2：1的比例混合，然后将混合后的纤维与水按1：1000的比例混合均匀；混合后的浆料的打浆度为30°SR。粘胶纤维的线密度为1.0dtex，天丝纤维的线密度为3.0dtex。
S2.将步骤S1的混合浆料进行抄纸、烘干，得到原纸；
S3.采用质量浓度为2％的烷基烯酮二聚物溶液对步骤S2中的原纸进行表面施胶处理，施胶剂与原纸的质量比为2：100；
S4.烘干，得到超高透气度的成型纸。
对上述所制备的超高透气度的成型纸进行性能测定，所得成型纸的定量为25g/m2，透气度为40000CU，施胶后抗张强度为24N/15mm。
实施例4
本实施例提供一种超高透气度成型纸，其制备方法包括以下步骤：
S1.按重量计，将长度为6mm的竹素纤维、莫代尔纤维和草浆按5：3：1的比例混合，然后将混合后的纤维与水按1：2000的比例混合均匀；混合后的浆料的打浆度为45°SR。竹素纤维的线密度为2.5dtex，莫代尔纤维的线密度为1.5dtex。
S2.将步骤S1的混合浆料进行抄纸、烘干，得到原纸；
S3.采用质量浓度为8％的聚乙二醇溶液对步骤S2中的原纸进行表面施胶处理，施胶剂与原纸的质量比为8：100；
S4.烘干，得到超高透气度的成型纸。
对上述所制备的超高透气度的成型纸进行性能测定，所得成型纸的定量为40g/m2，透气度为12000CU，施胶后抗张强度为40N/15mm。
实施例5
本实施例提供一种超高透气度成型纸，其制备方法包括以下步骤：
S1.按重量计，将长度为6mm的竹素纤维、莫代尔纤维和草浆按5：3：1的比例混合，然后将混合后的纤维与水按1：2000的比例混合均匀；混合后的浆料的打浆度为35°SR。莫代尔纤维的线密度为3.5dtex，竹素纤维的的线密度为2.5dtex。
S2.将步骤S1的混合浆料进行抄纸、烘干，得到原纸；
S3.采用质量浓度为6％的聚乙二醇和羧甲基纤维素混合液(两者质量比5：1)，对步骤S2中的原纸进行表面施胶处理，施胶剂与原纸的质量比为8：100；
S4.烘干，得到超高透气度的成型纸。
对上述所制备的超高透气度的成型纸进行性能测定，所得成型纸的定量为50g/m2，透气度为15000CU，施胶后抗张强度为40N/15mm。
实施例6
本实施例提供一种超高透气度成型纸，其制备方法包括以下步骤：
S1.按重量计，将长度为4mm的铜氨纤维、天丝纤维、麻浆和木浆按1：2：1：1的比例混合，然后将混合后的纤维与水按1：1000的比例混合均匀；混合后的浆料的打浆度为15°SR。铜氨纤维的线密度为2.0dtex，天丝纤维的线密度为1.0dtex。
S2.将步骤S1的混合物料进行抄纸、烘干，得到原纸；
S3.采用质量浓度为2％的烷基烯酮二聚物溶液对步骤S2中的原纸进行表面施胶处理，施胶剂与原纸的质量比为2：100；
S4.烘干，得到超高透气度的成型纸。
对上述所制备的超高透气度的成型纸进行性能测定，所得成型纸的定量为33g/m2，透气度为36000CU，施胶后抗张强度为20N/15mm。
对比例1
本对比例通过以下制备方法制备一种超高透气度成型纸作为对比试验样。其制备方法包括以下步骤：
S1.按重量计，将麻浆、木浆按4：1的比例混合，然后将混合后的纤维与水按1：1000的比例混合均匀；混合后的浆料的打浆度为12°SR。
S2.将步骤S1的混合浆料进行抄纸、烘干，得到原纸；
S3.采用质量浓度为2％的烷基烯酮二聚物溶液对步骤S2中的原纸进行表面施胶处理，施胶剂与原纸的质量比为2：100；
S4.烘干，得到超高透气度的成型纸。
对上述所制备的高透气度的成型纸进行性能测定，所得成型纸的定量为25g/m2，透气度为12000CU，施胶后抗张强度为10N/15mm。
对比例2
本对比例通过以下制备方法制备一种超高透气度成型纸作为对比试验样。其制备方法包括以下步骤：
S1.按重量计，将竹浆、木浆按4：1的比例混合，然后将混合后的纤维与水按1：1000的比例混合均匀；混合后的浆料的打浆度为50°SR。
S2.控制定量为25g/m2，将步骤S1的混合物料进行抄纸、烘干，得到原纸；
S3.采用质量浓度为2％的烷基烯酮二聚物溶液对步骤S2中的原纸进行表面施胶处理，施胶剂与原纸的质量比为2：100；
S4.烘干，得到超高透气度的成型纸。
对上述所制备的高透气度的成型纸进行性能测定，所得成型纸的定量为25g/m2，透气度为10000CU，施胶后抗张强度为12N/15mm。
对实施例1～6和对比例1～2所得的高透气度成型纸进行性能测定，结果见下表：
从表中可以看出，在定量相同或相近的情况下，使用再生纤维素纤维的纸种比仅使用植物纤维的纸种的透气度、抗张强度更高。相比于植物纤维，再生纤维素纤维的长度、粗度可以控制在生产所需的状态，为成型纸提供更高的透气度；而再生纤维素纤维的强度比绝大多数植物纤维的强度要高，所以可以为成型纸提供更高的抗张强度。
以上所述仅仅列出了本发明构思的实现形式，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超高透气度成型纸，其特征在于，由再生纤维素纤维与植物纤维混合的浆料，经抄纸、烘干得到原纸，然后对原纸进行施胶处理、烘干得到所述成形纸。
2.根据权利要求1所述超高透气度成型纸，其特征在于，所述再生纤维素纤维包括粘胶纤维、莫代尔纤维、天丝纤维、竹素纤维和铜氨纤维中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述超高透气度成型纸，其特征在于，所述粘胶纤维、莫代尔纤维、天丝纤维、竹素纤维和铜氨纤维的长度均为1～6 mm。
4.根据权利要求1所述超高透气度成型纸，其特征在于，所述植物纤维包括木浆、麻浆、竹浆、草浆和蔗渣浆中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述超高透气度成型纸，其特征在于，按重量计，所述将再生纤维素纤维和植物纤维按0.1～8：1的比例混合。
6.根据权利要求1所述超高透气度成型纸，其特征在于，所述施胶处理为表面施胶。
7.根据权利要求1所述超高透气度成型纸，其特征在于，所述成型纸的定量是20～50g/m2。
8.根据权利要求1所述超高透气度成型纸，其特征在于，所述成型纸的透气度为12000～40000 CU，施胶后抗张强度为15～40 N/15mm。
9.权利要求1～8任意一项所述超高透气度成型纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.按重量计，将再生纤维素纤维和植物纤维按0.1～8：1的比例混合，然后将混合后的纤维与水按1：50～2000的比例混合均匀；
S2.将步骤S1的混合浆料进行抄纸、烘干，得到原纸；
S3.用施胶剂对S2中的原纸进行施胶处理；
S4.烘干，得到所述超高透气度成型纸。
10.根据权利要求9所述超高透气度成型纸的制备方法，其特征在于，所述施胶剂包括淀粉、聚乙烯醇、聚乙二醇、烷基烯酮二聚物和羧甲基纤维素中的一种或几种，施胶剂的质量浓度为1%～8%；优选所述施胶剂与原纸的质量比为1～8：100。
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