CN109680540A - 一种包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸，所述纸为经过施胶处理的纸，纸中加填有导热填料；所述导热填料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅中的至少一种。本发明与现有的包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸相比，同在300℃加热时，本发明的纸张在存放过程中白度只有略微下降，没有出现明显的黄斑；其次，本发明包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸在300℃加热器中加热后烟熏香成分含量明显高于现有的用于包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸。

Description

一种包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸及其制备方法
技术领域
本发明属于卷烟用纸领域，具体涉及一种包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸及其制备方法。
背景技术
加热非燃烧卷烟(HnB)是一种新型烟草制品，通过利用热源加热由烟草材料制成的卷烟加热棒，在非燃烧状态下产生供消费者吸入的烟雾。与传统卷烟相比，HnB的重大变化之一在于消费过程中烟草材料所处的环境温度较低。传统卷烟的燃烧锥温度最高可达950℃，卷烟烟丝可通过蒸馏、裂解和燃烧等复杂的反应途径形成几千种产物；对于HnB，消费者使用时烟草材料所处温度一般低于500℃，且主要通过烟草材料的热解反应产生烟气。HnB加热温度较低，具有焦油和有害成分释放量较低的优势，且不产生侧流烟气。
目前为止，加热非燃烧卷烟烟具主要分为中心加热型和外周加热型。其中，外周加热型存在烟丝加热温度较低、烟支存放过程包裹烟丝的纸出现黄斑等问题，而现有的不燃纸技术指标尚不能满足包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的要求。
专利CN106368069A公开了一种加热非燃烧卷烟纸及其制备方法，制备步骤包括：1)选取长度为0.5～4mm的植物纤维打浆，或掺入适当比例的无机纤维；2)磨后浓浆稀释过程中加入无机填料，无机填料的添加比例为浆料质量的5～50％；3)抄纸后施胶，提高原纸的抗水、抗油性。与现有的加热不燃烧卷烟纸同在350℃加热时相比，该非燃烧卷烟纸只有极少发黄的线迹，没有焦油斑和开始碳化现象，而现有的不燃卷烟纸整个表面全部发黄，有大块焦油渗透且开始碳化。另外，该非燃烧卷烟纸在实际生产中也很少出现断纸现象，作为加热型的卷烟用纸抽吸后几乎没有形变和皱褶。
发明内容
本发明的目的就是解决现有不燃纸应用于外周加热非燃烧卷烟时存在的上述缺陷，提供一种用于包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸及其制备方法。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸，所述纸为经过施胶处理的纸，纸中加填有导热填料；
所述导热填料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅中的至少一种。各导热填料组分协同配合，有效提高导热效率和烟熏香成分含量。
在一些实施例中，所述导热填料粒径要求2～10微米。
在一些实施例中，所述导热填料的重量为纸张重量的30％-60％。
在一些实施例中，所述施胶处理，采用的施胶剂为氧化淀粉、羟烷基淀粉、瓜尔胶、干酪素、聚乙烯醇中的至少一种。
在一些实施例中，所述施胶剂的添加量1～5％。
在一些实施例中，所述纸采用植物纤维磨浆后，抄造而成，所述植物纤维为木材、亚麻、汉麻、黄麻、粘胶纤维、棉中的至少一种。
在一些实施例中，所述纸为20～30g/m2；纸透气度为0～20CU。
在一些实施例中，所述施胶剂的添加量为纸张总重量的1～5wt％。
本发明还提供了一种包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸的制造方法，包括：
以天然或再生植物纤维为原料进行磨浆，得到浓浆；
将磨后浓浆稀释、加入导热填料，抄造成纸；
将所述纸进行施胶处理，即得。
本发明还提供了任一上述的纸在制造包裹外周加热型加热非燃烧卷烟中的应用。
本发明的有益效果在于：
1)本发明采用经过打浆的纤维抄造原纸，浆内加填后，再经施胶工艺对原纸进行表面施胶，增加纸张的防水防潮性，达到提高纸张传热、减少包裹芯材的纸出现黄斑的目的。
2)本发明与现有的包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸相比，同在300℃加热时，本发明的纸张在存放过程中白度只有略微下降，没有出现明显的黄斑；其次，本发明包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸在300℃加热器中加热后烟熏香成分含量明显高于现有的用于包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是实施例1在60％相对湿度下包裹芯材的纸白度随时间的变化；
图2是实施例2在60％相对湿度下包裹芯材的纸白度随时间的变化；
图3是对比例1在60％相对湿度下包裹芯材的纸白度随时间的变化。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，针对外周加热型存在烟丝加热温度较低、烟支存放过程包裹烟丝的纸出现黄斑等问题。因此，本发明提出一种包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸及其制备方法，包括如下步骤：
1)选取天然或再生植物纤维经一定程度磨浆后进行抄造；
2)磨后浓浆稀释过程中加入导热填料，导热填料的添加比例为浆料质量的30～60％
3)抄纸后施胶，提高原纸的防水防潮性，降低卷烟产生黄斑的可能性；
纸定量为20～30g/m2；纸透气度为0～20CU。
进一步，上述的步骤1)，所述的植物纤维可以是木浆、麻浆、草浆中的一种或几种的混合浆，所述的植物纤维包括但不仅限于亚麻、汉麻、黄麻、粘胶纤维、棉的一种或多种的混合物。
进一步，上述的步骤1)，所述的植物纤维导热系数为0.02～0.08W/m·℃，比热值为1.10～1.60J/g·℃。
进一步，上述的步骤2)，所述的导热填料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅中的一种或多种的混合物；导热填料粒径要求2～10微米。无机填料的添加比例优选为浆料质量的30～60％。
进一步，上述的步骤3)，采用的施胶剂为氧化淀粉、羟烷基淀粉、瓜尔胶、干酪素、聚乙烯醇中的一种或者多种的混合物。
下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的说明。
表1、3、5、7、9是实施例1-5所制备包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸的部分配方参数，表2、4、6、8、10是采用实施例1-5制备的纸制成卷烟后，在300℃加热器中加热后烟熏香成分的单支释放量，愈创木酚、苯酚、4-乙基苯酚、3,5-二甲基苯酚、4-乙烯基愈创木酚、2-(4-羟苯基)乙醇较高，且白度在储存过程中保持较稳定。实施例1-5制备的纸样传导给芯材的温度高于对比例1，使得芯材产生的烟熏香成分中这几个致香成分的含量升高。
表11为对比例1所制备包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸的部分配方参数，表12是采用该纸制备卷烟在300℃加热器中加热后烟熏香成分的单支释放量，由表12可知，愈创木酚、苯酚、4-乙基苯酚、3,5-二甲基苯酚、4-乙烯基愈创木酚、2-(4-羟苯基)乙醇含量明显比实施例1-5烟熏香成分的含量低，并且白度在储存过程中明显降低。
实施例1：制备定量为30g/m2、透气度为20CU的包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸，采用的纤维原料、导热填料、表面施胶剂指标见表1，导热填料粒径要求2～10微米。
表1
组成 作用 质量百分比％
亚麻 导热纤维，比热值1.34J/g·℃，导热系数0.05W/m·℃ 71
氧化镁 导热填料 21
氧化淀粉 施胶剂 4
其它制浆和抄纸工艺按照传统卷烟纸的生产工艺进行。
将得到的定量为30g/m2的包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸，用300℃加热非燃烧卷烟加热器进行加热并分析主要烟熏香成分，结果见表2。
表2
主要熏香成分 含量(μg/支)
愈创木酚 4.38
苯酚 11.32
4-乙基苯酚 0.08
3,5-二甲基苯酚 0.26
4-乙烯基愈创木酚 10.21
2-(4-羟苯基)乙醇 3.21
同时，取储存过程中的卷烟定期拍照，采用软件对照片进行白度分析，结果见图1。
实施例2：制备定量为20g/m2、透气度为5CU的包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸，采用的纤维原料、导热填料、表面施胶剂指标见表3，导热填料粒径要求2～10微米。
表3
其它制浆和抄纸工艺按照传统卷烟纸的生产工艺进行。
将得到的定量为20g/m2的包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸，用300℃加热非燃烧卷烟加热器进行加热并分析主要烟熏香成分，结果见表4。
表4
主要熏香成分 含量(μg/支)
愈创木酚 4.56
苯酚 11.87
4-乙基苯酚 0.05
3,5-二甲基苯酚 0.24
4-乙烯基愈创木酚 9.76
2-(4-羟苯基)乙醇 3.56
同时，取储存过程中的卷烟定期拍照，采用软件对照片进行白度分析，结果见图2。
实施例3：制备定量为30g/m2、透气度为20CU的包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸，采用的纤维原料、导热填料、表面施胶剂指标见表5，导热填料粒径要求2～10微米。
表5
组成 作用 质量百分比％
亚麻 导热纤维，比热值1.34J/g·℃，导热系数0.05W/m·℃ 71
氮化硼 导热填料 21
氧化淀粉 施胶剂 4
其它制浆和抄纸工艺按照传统卷烟纸的生产工艺进行。
将得到的定量为30g/m2的包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸，用300℃加热非燃烧卷烟加热器进行加热并分析主要烟熏香成分，结果见表6。
表6
同时，取储存过程中的卷烟定期拍照，采用软件对照片进行白度分析，结果表明：在60％相对湿度下静置100h后，包裹芯材的纸白度从最初的85％ISO降低到83.44％ISO。
实施例4：制备定量为30g/m2、透气度为20CU的包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸，采用的纤维原料、导热填料、表面施胶剂指标见表7，导热填料粒径要求2～10微米。
表7
组成 作用 质量百分比％
亚麻 导热纤维，比热值1.34J/g·℃，导热系数0.05W/m·℃ 71
碳化硅 导热填料 21
氧化淀粉 施胶剂 4
其它制浆和抄纸工艺按照传统卷烟纸的生产工艺进行。
将得到的定量为30g/m2的包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸，用300℃加热非燃烧卷烟加热器进行加热并分析主要烟熏香成分，结果见表8。
表8
主要熏香成分 含量(μg/支)
愈创木酚 4.47
苯酚 11.53
4-乙基苯酚 0.05
3,5-二甲基苯酚 0.27
4-乙烯基愈创木酚 9.49
2-(4-羟苯基)乙醇 3.42
同时，取储存过程中的卷烟定期拍照，采用软件对照片进行白度分析。结果表明：在60％相对湿度下静置100h后，包裹芯材的纸白度从最初的85％ISO降低到82.63％ISO。
实施例5：制备定量为30g/m2、透气度为20CU的包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸，采用的纤维原料、导热填料、表面施胶剂指标见表9，导热填料粒径要求2～10微米。
表9
其它制浆和抄纸工艺按照传统卷烟纸的生产工艺进行。
将得到的定量为30g/m2的包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸，用300℃加热非燃烧卷烟加热器进行加热并分析主要烟熏香成分，结果见表10。
表10
主要熏香成分 含量(μg/支)
愈创木酚 4.61
苯酚 11.92
4-乙基苯酚 0.04
3,5-二甲基苯酚 0.27
4-乙烯基愈创木酚 9.33
2-(4-羟苯基)乙醇 3.54
同时，取储存过程中的卷烟定期拍照，采用软件对照片进行白度分析。结果表明：在60％相对湿度下静置100h后，包裹芯材的纸白度从最初的85％ISO降低到83.91％ISO。
对比例1：制备定量为32g/m2、透气度为25CU的包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸，采用的纤维原料、填料指标见表11，填料粒径要求0.5～2微米。
表11
组成 作用 质量百分比％
软木/硬木 纤维 65
碳酸钙 导热填料 30
阳离子淀粉 助留剂 1
其它制浆和抄纸工艺按照传统卷烟纸的生产工艺进行。
将制得的定量为32g/m2的包裹外周加热非燃烧卷烟芯材的纸，用300℃加热非燃烧卷烟加热器进行加热并分析主要烟熏香成分，结果见表12。
表12
主要熏香成分 含量(μg/支)
愈创木酚 2.13
苯酚 4.53
4-乙基苯酚 ND
3,5-二甲基苯酚 0.08
4-乙烯基愈创木酚 5.12
2-(4-羟苯基)乙醇 1.34
同时，取储存过程中的卷烟定期拍照，采用软件对照片进行白度分析，结果见图3。
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。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。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸，其特征在于，所述纸为经过施胶处理的纸，纸中加填有导热填料；
所述导热填料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅中的至少一种。
2.如权利要求1所述的纸，其特征在于，所述导热填料粒径要求2～10微米。
3.如权利要求1所述的纸，其特征在于，所述导热填料的重量为纸张重量的30％-60％。
4.如权利要求1所述的纸，其特征在于，所述施胶处理，采用的施胶剂为氧化淀粉、羟烷基淀粉、瓜尔胶、干酪素、聚乙烯醇中的至少一种。
5.如权利要求1所述的纸，其特征在于，所述施胶剂的添加量为纸张总重量的1～5wt％。
6.如权利要求1所述的纸，其特征在于，所述纸采用植物纤维磨浆后，抄造而成，所述植物纤维为木材、亚麻、汉麻、黄麻、粘胶纤维、棉中的至少一种。
7.如权利要求1所述的纸，其特征在于，所述纸为20～30g/m2；纸透气度为0～20CU。
8.如权利要求1所述的纸，其特征在于，所述施胶剂的添加量1～5％。
9.一种包裹外周加热型加热非燃烧卷烟芯材的纸的制造方法，其特征在于，包括：
以天然或再生植物纤维为原料进行磨浆，得到浓浆；
将磨后浓浆稀释、加入导热填料，抄造成纸；
将所述纸进行施胶处理，即得。
10.权利要求1-8任一项所述的纸在制造包裹外周加热型加热非燃烧卷烟中的应用。
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