CN109757768A - 一种卷烟滤嘴棒及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种卷烟滤嘴棒及其制备工艺，该滤嘴棒由改性纤维、复合添加剂与改性成形纸加工制成；本发明所述制备工艺通过稀碱溶液与聚合物乳液对聚丙烯纤维进行改性，其中稀碱溶液对聚丙烯纤维表面杂物侵蚀在聚丙烯纤维表面形成不平整的坑洞，再通过聚合物乳液颗粒在聚丙烯纤维的表面附着，提升了聚丙烯纤维表面的粗糙程度，从而提升了聚丙烯纤维对焦油的吸附能力；本发明在粘结剂中加入复合添加剂，复合添加剂以凹凸棒土作为骨架，并在凹凸棒土上负载烟草原料提取物与卡拉胶，卡拉胶对烟草原料提取物起到良好的保护效果，在抽吸卷烟时，通过烟草的香气掩盖焦油的气味，并通过凹凸棒土提升滤嘴棒对焦油的吸附能力。

Description

一种卷烟滤嘴棒及其制备工艺

技术领域

本发明属于卷烟生产技术领域。具体的，涉及一种卷烟滤嘴棒及其制备工艺。

背景技术

卷烟是用卷烟纸将烟丝制成条状的烟制品，目前在国内比较常见的是烤烟型与混合型，卷烟结构主要包括滤嘴棒与烟卷，滤嘴棒与烟卷通过连接纸连接成形，其中滤嘴棒是通过成形纸将过滤材料加工成为长条形的滤嘴形状，滤嘴棒能够将卷烟中的焦油、烟碱、一氧化碳等有害物质吸附一部分，从而降低抽吸卷烟对人体的危害以及环境的污染。

在现有技术中，卷烟滤嘴棒主要采用醋酸纤维素纤维与聚丙烯纤维这两种材料，其中聚丙烯纤维为非极性材料，一方面吸附能力差，无法有效的截留焦油等有害物质，另一方面粘合能力差，导致卷烟滤嘴棒的成形工艺复杂化，醋酸纤维素纤维吸附效果相较于聚丙烯纤维有着较高的提升，但是其吸附效果仍然有着很高的提升空间，而且醋酸纤维素纤维的成本较高，降解时间较长，现在的卷烟在抽吸过程中，随着滤嘴棒上吸附的焦油含量逐渐提升，香烟在抽吸时的苦涩感也会大大提升，影响卷烟的吸味，因此如何提升滤嘴棒中吸附材料对焦油等有害物质的吸附能力，同时降低在抽吸卷烟时，焦油对吸味的影响，是目前香烟制造行业需要解决的问题之一，为了解决这一问题，本发明提供了以下技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卷烟滤嘴棒及其制备工艺。

本发明需要解决的技术问题为：

现有技术中，卷烟滤嘴棒对烟焦油的吸附能力有限，无法对烟支抽吸过程中产生的烟焦油实现大量吸附，同时，随着烟支的抽吸，滤嘴棒中含有的焦油含量也会逐渐提升，而滤嘴棒上大量吸附附着的焦油会导致香烟抽吸的后半段出现苦涩感；

在现有技术中，卷烟的滤嘴棒所使用的过滤材料主要采用醋酸纤维素，而低档卷烟的过滤材料则选用聚乙烯纤维制备，但是聚乙烯纤维对卷烟抽吸时的口感影响较大。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种卷烟滤嘴棒，由改性纤维、复合添加剂与改性成形纸加工制成；

所述改性纤维为改性聚丙烯纤维，通过对聚丙烯纤维进行改性，提升了聚丙烯纤维的吸油保油的能力；

所述复合添加剂由烟草原料提取物、凹凸棒土、卡拉胶、硬酯酰乳酸钙制备而成，能够提升香味，掩盖焦油的苦涩味；

作为本发明的进一步方案，所述改性成形纸由透气度为8000-12000cu的成形纸加工制备而成，高透气度的成形纸能够提升滤嘴棒的测流空气量，从而降低通过滤嘴棒的烟气量，能够起到降焦的效果；

该卷烟滤嘴棒的制备工艺包括如下步骤：

步骤一：改性纤维的制备，将聚丙烯纤维加入5％的氢氧化钠溶液中浸泡4-8h，将聚丙烯纤维捞出后用去离子水冲洗烘干，将烘干后的聚丙烯纤维加入聚合物乳液中浸泡20-40分钟，作为本发明的进一步方案，聚丙烯纤维在聚合物乳液中的浸泡的过程中，同时对聚丙烯纤维进行超声处理，提升聚合物颗粒在纤维中的分散度，固液分离后将聚丙烯纤维烘干备用，这一过程中，首先通过稀碱溶液在聚丙烯纤维的表面形成凹凸不平的腐蚀坑洞，再通过聚合物乳液颗粒在聚丙烯纤维的表面附着，进一步提升了聚丙烯纤维表面的粗糙程度，从而提升聚丙烯纤维的吸附能力，作为本发明的进一步方案，所述聚合物乳液的单体优选为亲油单体，亲油单体表面具有大量非极性基团，能够提升聚丙烯纤维的保油能力；

步骤二：开松，将改性纤维开松后备用；

步骤三：复合添加剂的制备，其具体制备工艺包括如下步骤：

S1、将烟梗、烟末洗净烘干后加入35-60℃的无水乙醇中浸泡2-7h，固液比为1:4-7，将烟梗与烟末中的香味物质提取出来，无水乙醇提取能够大大减低提取液中的蛋白质、淀粉等物质，固液分离之后将无水乙醇浓缩，得到膏状的烟草原料提取物待用；

S2、向100重量份去离子水中加入4-5重量份的卡拉胶，加热沸腾8-12min后降低去离子水温度至65-80℃，向其中加入1-2重量份的硬酯酰乳酸钙，继续搅拌至硬酯酰乳酸钙完全溶解且硬酯酰乳酸钙与卡拉胶均匀混合，得到混合液体，保持混合液体的温度为65-80℃；

S3、将步骤S1中得到的烟草原料提取物加入步骤S2中得到的混合液体中，其中膏状物与混合液体的重量比为1-1.5:100，通过搅拌或超声波处理使烟草原料提取物中的非水溶性物质能够在液相中均匀分散，烟草原料提取物的分散过程中保持液相体系的温度为65-80℃，且整个过程至少进行10-20min，使膏状物中的乙醇充分挥发，得到处理液，保持处理液的温度为65-80℃；

S4、将凹凸棒土加入上一步骤得到的处理液中，搅拌的过程中进行超声处理，超声时间为11-14min，超声结束后固液分离得到凹凸棒土，该步骤能够扩展凹凸棒土的微孔结构，提升凹凸棒土的比表面积，提升凹凸棒土的吸附能力与负载能力；

S5、将上一步骤得到的凹凸棒土用15-25℃的冷风吹干后，将凹凸棒土充分分散得到复合添加剂，分散通过粉碎机粉碎、研磨、球磨中的一种进行分散，防止卡拉胶降温凝固使大量凹凸棒土粘合在一起。

步骤四：施胶，将复合添加剂与粘结剂均匀混合后均匀施加在丝束上；

步骤五：改性成形纸的制备，在透气度为透气度为8000-12000cu的成形纸的两面涂覆提取物涂层，所述提取物涂层由综合提取物、氧化淀粉活性炭颗粒与膨胀石墨加工制成，综合提取物为多种植物的提取物，改性成形纸的制备工艺具体包括如下步骤：

SS1、按照重量份称取5-10份香茅、20-25份茉莉、15-20份丁香后粉碎成浆，加入80-120份的去离子水中，在80-95℃的温度下加热提取1-2h后过滤，固液分离后，浓缩得到膏状的提取物；

SS2、取活性炭颗粒与膨胀石墨的混合物加入上一步骤得到的膏状提取物中混合均匀后加入球磨机中球磨得到混合添加剂，其中活性炭颗粒、膨胀石墨与膏状提取物的质量比为1:2-3:0.5-2；

SS3、取氧化淀粉加入去离子水中得到质量百分比为8％-12％淀粉乳液，加热淀粉乳液温度至45-50℃后加入上一步骤中得到的混合添加剂，混合添加剂与淀粉乳液的质量比为1:8-10，继续保温搅拌25-40min得到提取物涂料；

SS4、将提取物涂料辊涂在成形纸的两面上，干燥形成提取物涂层。

步骤五中通过加入植物提取物，改善成形纸自身纤维所特有的气味，同时能够掩盖改善焦油的气味，该步骤中还在提取物涂层中加有活性炭颗粒与膨胀石墨，活性炭对异味具有良好的吸附效果，并对焦油具有一定的吸附效果，而膨胀石墨则对焦油具有良好的吸附效果，并具有优秀的阻燃效果。

步骤六：裹纸切割，通过改性成形纸将施胶后的丝束包裹成形，并封口切割得到滤嘴棒。

作为本发明的进一步方案，所述粘结剂为聚醋酸乙烯酯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚丙烯酸酯共聚乳液、改性淀粉胶粘剂中的一种或至少两种的混合。

本发明的有益效果：

1、本发明通过稀碱溶液与聚合物乳液对聚丙烯纤维进行改性，其中稀碱溶液对聚丙烯纤维表面杂物侵蚀在聚丙烯纤维表面形成不平整的坑洞，再通过聚合物乳液颗粒在聚丙烯纤维的表面附着，进一步提升了聚丙烯纤维表面的粗糙程度，从而提升了聚丙烯纤维对焦油的吸附能力；

2、本发明在粘结剂中加入复合添加剂，复合添加剂以凹凸棒土作为骨架，并在凹凸棒土上负载烟草原料提取物与卡拉胶，卡拉胶对烟草原料提取物起到良好的保护效果，防止在加工、运输与存储过程中，烟草原料提取物的烟草香味大量挥发，在抽吸卷烟时，卷烟越接近抽吸完毕，烟气温度越高，高温烟气会促进挥发，通过烟草的香气掩盖焦油的气味，并通过凹凸棒土提升滤嘴棒对焦油的吸附能力。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种卷烟滤嘴棒的制备工艺包括如下步骤：

步骤一：改性纤维的制备，将聚丙烯纤维加入5％的氢氧化钠溶液中浸泡6h，将聚丙烯纤维捞出后用去离子水冲洗烘干，将烘干后的聚丙烯纤维加入聚合物乳液中浸泡30分钟，聚丙烯纤维在聚合物乳液中的浸泡的过程中，同时对聚丙烯纤维进行超声处理，固液分离后将聚丙烯纤维烘干备用，所述聚合物乳液的单体优选为亲油单体；

步骤二：开松，将改性纤维开松后备用；

步骤三：复合添加剂的制备，其具体制备工艺包括如下步骤：

S1、将烟梗、烟末洗净烘干后加入40℃的无水乙醇中浸泡5h，固液比为1:5，将烟梗与烟末中的香味物质提取出来，固液分离之后将无水乙醇浓缩，得到膏状的烟草原料提取物待用；

S2、向100重量份去离子水中加入4重量份的卡拉胶，加热沸腾10min后降低去离子水温度至70℃，向其中加入1.5重量份的硬酯酰乳酸钙，继续搅拌至硬酯酰乳酸钙完全溶解且硬酯酰乳酸钙与卡拉胶均匀混合，得到混合液体，保持混合液体的温度为70℃；

S3、将步骤S1中得到的烟草原料提取物加入步骤S2中得到的混合液体中，其中膏状物与混合液体的重量比为1.5:100，通过超声处理使烟草原料提取物中的非水溶性物质能够在液相中均匀分散，烟草原料提取物的分散过程中保持液相体系的温度为70℃，且整个过程至少进行15min，使膏状物中的乙醇充分挥发，得到处理液，保持处理液的温度为70℃；

S4、将凹凸棒土加入上一步骤得到的处理液中，搅拌的过程中进行超声处理，超声时间为12min，超声结束后固液分离得到凹凸棒土；

S5、将上一步骤得到的凹凸棒土用20℃的冷风吹干后，将凹凸棒土充分分散得到复合添加剂，分散通过粉碎机粉碎。

步骤四：施胶，将复合添加剂与粘结剂均匀混合后均匀施加在丝束上；

步骤五：改性成形纸的制备，所述改性成形纸的制备工艺包括如下步骤：

SS1、按照重量份称取5份香茅、20份茉莉、20份丁香后粉碎成浆，加入100份的去离子水中，在95℃的温度下加热提取1.5h后过滤，固液分离后，浓缩得到膏状的提取物；

SS2、取活性炭颗粒与膨胀石墨的混合物加入上一步骤得到的膏状提取物中混合均匀后加入球磨机中球磨得到混合添加剂，其中活性炭颗粒、膨胀石墨与膏状提取物的质量比为1:2:0.5；

SS3、取氧化淀粉加入去离子水中得到质量百分比为8％淀粉乳液，加热淀粉乳液温度至45℃后加入上一步骤中得到的混合添加剂，混合添加剂与淀粉乳液的质量比为1:8，继续保温搅拌40min得到提取物涂料；

SS4、将提取物涂料辊涂在成形纸的两面上，干燥形成提取物涂层；

步骤六：裹纸切割，通过改性成形纸将施胶后的丝束包裹成形，并封口切割得到滤嘴棒。

所述粘结剂为聚醋酸乙烯酯乳液。

实施例2：

一种卷烟滤嘴棒的制备工艺包括如下步骤：

步骤一：改性纤维的制备，将聚丙烯纤维加入5％的氢氧化钠溶液中浸泡8h，将聚丙烯纤维捞出后用去离子水冲洗烘干，将烘干后的聚丙烯纤维加入聚合物乳液中浸泡25分钟，聚丙烯纤维在聚合物乳液中的浸泡的过程中，同时对聚丙烯纤维进行超声处理，固液分离后将聚丙烯纤维烘干备用，所述聚合物乳液的单体优选为亲油单体；

步骤二：开松，将改性纤维开松后备用；

步骤三：复合添加剂的制备，其具体制备工艺包括如下步骤：

S1、将烟梗、烟末洗净烘干后加入45℃的无水乙醇中浸泡3.5h，固液比为1:5，将烟梗与烟末中的香味物质提取出来，固液分离之后将无水乙醇浓缩，得到膏状的烟草原料提取物待用；

S2、向100重量份去离子水中加入4重量份的卡拉胶，加热沸腾12min后降低去离子水温度至65℃，向其中加入1重量份的硬酯酰乳酸钙，继续搅拌至硬酯酰乳酸钙完全溶解且硬酯酰乳酸钙与卡拉胶均匀混合，得到混合液体，保持混合液体的温度为65℃；

S3、将步骤S1中得到的烟草原料提取物加入步骤S2中得到的混合液体中，其中膏状物与混合液体的重量比为1.2:100，通过搅拌或超声波处理使烟草原料提取物中的非水溶性物质能够在液相中均匀分散，烟草原料提取物的分散过程中保持液相体系的温度为65℃，且整个过程至少进行20min，使膏状物中的乙醇充分挥发，得到处理液，保持处理液的温度为65℃；

S4、将凹凸棒土加入上一步骤得到的处理液中，搅拌的过程中进行超声处理，超声时间为14min，超声结束后固液分离得到凹凸棒土；

S5、将上一步骤得到的凹凸棒土用15℃的冷风吹干后，将凹凸棒土充分分散得到复合添加剂，分散通过研磨进行。

步骤四：施胶，将复合添加剂与粘结剂均匀混合后均匀施加在丝束上；

所述改性成形纸的制备工艺包括如下步骤：

SS1、按照重量份称取10份香茅、25份茉莉、15份丁香后粉碎成浆，加入100份的去离子水中，在95℃的温度下加热提取2h后过滤，固液分离后，浓缩得到膏状的提取物；

SS2、取活性炭颗粒与膨胀石墨的混合物加入上一步骤得到的膏状提取物中混合均匀后加入球磨机中球磨得到混合添加剂，其中活性炭颗粒、膨胀石墨与膏状提取物的质量比为1:3:1；

SS3、取氧化淀粉加入去离子水中得到质量百分比为12％淀粉乳液，加热淀粉乳液温度至50℃后加入上一步骤中得到的混合添加剂，混合添加剂与淀粉乳液的质量比为1:8，继续保温搅拌30min得到提取物涂料；

SS4、将提取物涂料辊涂在成形纸的两面上，干燥形成提取物涂层；

步骤六：裹纸切割，通过成形纸将施胶后的丝束包裹成形，并封口切割得到滤嘴棒。

作为本发明的进一步方案，所述粘结剂为改性淀粉胶粘剂。

对比例1：

对比实施例1，没有对聚丙烯纤维进行改性。

对比例2：

对比实施例1，没有在粘结剂中加入复合添加剂。

对比例3：

对比实施例1，既没有对聚丙烯纤维进行改性，也没有在胶粘剂中加入复合添加剂。

对比例4：

对比实施例1，没有对改性纤维纸进行改性。

卷烟滤嘴棒性能测试：

将按照实施例1、实施例2、对比例1、对比例2、对比例3与对比例4的工艺制备的卷烟分成6组，每组测试卷烟数量为20支，对各组卷烟的焦油量、吸阻与吸味进行检测。

卷烟滤嘴棒性能测试结果见表1：

表1

检测项目	焦油量(mg)	吸阻(pa)	吸味
				实施例1	9.11	2763	没有焦油的苦涩味，有较浓香气
对比例1	10.22	2684	没有焦油的苦涩味，有较浓香气
				对比例2	9.76	2755	有淡淡的焦油苦涩味
对比例3	11.03	2631	焦油苦涩味较明显
				对比例4	9.46	2799	有淡淡的焦油苦涩味
实施例2	9.23	2758	没有焦油的苦涩味，有较浓香气

综上所述，通过对聚乙烯进行改性能够截留更多焦油，同时复合添加剂能够进一步吸附焦油并掩盖焦油苦涩味，提升卷烟的吸味。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种卷烟滤嘴棒的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：改性纤维的制备，通过稀氢氧化钠溶液与聚合物乳液对聚丙烯纤维进行改性，得到改性纤维；

步骤二：开松，将改性纤维开松后备用；

步骤三：复合添加剂的制备，其具体制备工艺包括如下步骤：

S1、将烟梗、烟末洗净烘干后加入35-60℃的无水乙醇中浸泡2-7h，固液比为1:4-7，将烟梗与烟末中的香味物质提取出来，固液分离之后将无水乙醇浓缩，得到膏状的烟草原料提取物待用；

S2、向100重量份去离子水中加入4-5重量份的卡拉胶，加热沸腾8-12min后降低去离子水温度至65-80℃，向其中加入1-2重量份的硬酯酰乳酸钙，继续搅拌至硬酯酰乳酸钙完全溶解且硬酯酰乳酸钙与卡拉胶均匀混合，得到混合液体，保持混合液体的温度为65-80℃；

S3、将步骤S1中得到的烟草原料提取物加入步骤S2中得到的混合液体中，其中膏状物与混合液体的重量比为1-1.5:100，通过搅拌或超声波处理使烟草原料提取物中的非水溶性物质能够在液相中均匀分散，烟草原料提取物的分散过程中保持液相体系的温度为65-80℃，且整个过程至少进行10-20min，得到处理液，保持处理液的温度为65-80℃；

S4、将凹凸棒土加入上一步骤得到的处理液中，搅拌的过程中进行超声处理，超声时间为11-14min，超声结束后固液分离得到凹凸棒土；

S5、将上一步骤得到的凹凸棒土用15-25℃的冷风吹干后，将凹凸棒土充分分散得到复合添加剂，分散通过粉碎机粉碎、研磨、球磨中的一种进行；

步骤四：施胶，将复合添加剂与粘结剂均匀混合后均匀施加在丝束上；

步骤五：改性成形纸的制备，在透气度为透气度为8000-12000cu的成形纸的两面涂覆提取物涂层，所述提取物涂层由综合提取物、氧化淀粉活性炭颗粒与膨胀石墨加工制成，综合提取物为多种植物的提取物；

步骤六：裹纸切割，通过改性成形纸将施胶后的丝束包裹成形，并封口切割得到滤嘴棒。

2.根据权利要求1所述的一种卷烟滤嘴棒的制备工艺，其特征在于，所述步骤一中聚丙烯纤维的改性具体包括如下步骤：

将聚丙烯纤维加入5％的氢氧化钠溶液中浸泡4-8h，将聚丙烯纤维捞出后用去离子水冲洗后烘干；

将烘干后的聚丙烯纤维加入聚合物乳液中浸泡20-40分钟，聚丙烯纤维在聚合物乳液中的浸泡的过程中，同时对聚丙烯纤维进行超声处理，固液分离后将聚丙烯纤维烘干备用，所述聚合物乳液的单体优选为亲油单体。

3.根据权利要求1所述的一种卷烟滤嘴棒的制备工艺，其特征在于，所述改性成形纸的制备工艺包括如下步骤：

SS1、按照重量份称取5-10份香茅、20-25份茉莉、15-20份丁香后粉碎成浆，加入80-120份的去离子水中，在80-95℃的温度下加热提取1-2h后过滤，固液分离后，浓缩得到膏状的提取物；

SS2、取活性炭颗粒与膨胀石墨的混合物加入上一步骤得到的膏状提取物中混合均匀后加入球磨机中球磨得到混合添加剂，其中活性炭颗粒、膨胀石墨与膏状提取物的质量比为1:2-3:0.5-2；

SS3、取氧化淀粉加入去离子水中得到质量百分比为8％-12％淀粉乳液，加热淀粉乳液温度至45-50℃后加入上一步骤中得到的混合添加剂，混合添加剂与淀粉乳液的质量比为1:8-10，继续保温搅拌25-40min得到提取物涂料；

SS4、将提取物涂料辊涂在成形纸的两面上，干燥形成提取物涂层。

4.根据权利要求1所述的一种卷烟滤嘴棒的制备工艺，其特征在于，所述成形纸选用透气度为8000-12000cu的成形纸。

5.根据权利要求1所述的一种卷烟滤嘴棒的制备工艺，其特征在于，所述粘结剂为聚醋酸乙烯酯乳液、聚丙烯酸酯乳液、聚丙烯酸酯共聚乳液、改性淀粉胶粘剂中的一种或至少两种的混合。

6.一种卷烟滤嘴棒，其特征在于，该卷烟滤嘴棒根据权利要求1-4任一项所述的制备工艺制备而成。