CN113502689A - 一种微生物多糖增强的高透滤棒成型纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微生物多糖增强的高透滤棒成型纸的制备方法，包括如下步骤：(1)将纤维原料经打浆、配料、斜网纸机脱水成形、压榨、烘缸干燥处理，制得高透滤棒成型原纸；(2)利用辊涂或浸渍的施胶方式将微生物多糖溶液添加至高透滤棒成型原纸中，然后烘干，即得到所述的微生物多糖增强的高透滤棒成型纸。本发明还公开了所述制备方法得到的高透滤棒成型纸及用于提高卷烟滤棒透气度的用途。使用微生物多糖增强的高透滤棒成型纸，一方面可以提供成型纸所需的强度，另一方面也能够保证成型纸具有较高的透气度。
Description
技术领域
本发明属于卷烟配套用纸技术领域，具体涉及一种高透气度、高强度滤棒成型纸及其制备方法。
背景技术
滤棒成型纸主要是用于卷烟过滤嘴中包裹醋酸纤维丝束，在卷烟过滤嘴结构中处于醋酸纤维丝束芯和外层接装纸之间，滤棒成型纸分为普通型和高透型。高透滤棒成型纸(简称高透成型纸)是指具有较高透气度的成型纸，一般指透气度高于3000CU的成型纸。卷烟滤嘴棒中采用高透成型纸可稀释烟气，大幅降低卷烟焦油量，起到降焦减害的作用。
理想的高透成型纸除了具有高透气度外，还需要具有一定的强度。为了达到较高的透气度，高透滤棒成型纸定量低，所用纸浆打浆度较低，但较低的打浆度成纸的强度性能较差，强度过低，纸机生产时容易出现断纸，影响生产效率，而且会导致加工嘴棒时掉毛现象严重，因此需要利用增强剂来增加纸张的强度，为了达到理想的效果，所用增强剂需要增强的同时不影响纸张透气度。
造纸行业常用的干强剂主要为有机合成高分子化合物类和多糖及其衍生物类，如PVA和氧化淀粉等，考虑到烟草制品用助剂的安全性，卷烟配套用纸的增强剂一般不采用有机合成高分子化合物，而主要采用多糖类物质。
多糖类物质来源广泛，既可以从动物、植物中获取，也可以利用微生物发酵技术获得。微生物多糖是细菌、真菌和蓝藻等微生物在代谢过程中产生的对微生物有保护作用的生物高聚物，由于其性能稳定、近年来优质高效的微生物多糖受到广泛关注。
本发明首次提出了一种利用微生物多糖改善高透成型纸的方法，制备兼具高透气度和高强度的滤棒成型纸，以满足卷烟工业生产、加工和使用要求。
发明内容
本发明提供一种利用微生物多糖增强的高透滤棒成型纸及其制备方法，得到的高透滤棒成型纸用于提高卷烟滤棒透气度的用途。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明第一方面公开了一种微生物多糖增强的高透滤棒成型纸的制备方法，包括如下步骤：
(1)将纤维原料经打浆、配料、斜网纸机脱水成形、压榨、烘缸干燥处理，制得高透滤棒成型原纸；
(2)利用辊涂或浸渍的施胶方式将微生物多糖溶液添加至高透滤棒成型原纸中，然后烘干，即得到所述的微生物多糖增强的高透滤棒成型纸。
优选地，步骤(2)所述的微生物多糖为普鲁兰多糖(也叫短梗霉多糖)、葡聚糖或α-环糊精中的一种或几种；所述微生物多糖的上胶量为高透滤棒成型纸质量的1％-20％。
优选地，步骤(1)所述的纤维原料为针叶木浆、针叶木丝光浆或黏胶纤维中的一种或几种。
优选地，所述针叶木浆的质量百分比为50％-100％，其打浆度为12～25°SR；所述针叶木丝光浆的质量百分比为0％-50％，其打浆度为10～25°SR；所述黏胶纤维的质量百分比0％～50％。
优选地，步骤(1)所述的的配料过程中，向浆料中加入湿强剂，所述湿强剂的用量为干重纤维原料质量的0.1％-1.5％。
优选地，所述湿强剂为聚酰胺环氧氯丙烷树脂(PAE)。
上述制备方法中所用的原料均为食品级产品。
本发明第二方面公开了所述的制备方法制备得到的高透滤棒成型纸。
优选地，所述高透滤棒成型纸的性能如下：定量为24-30g/m2，抗张能量吸收值≥10J/m2，透气度5000-30000CU，透气度变异系数≤10％。
本发明第三方面公开了所述的高透滤棒成型纸用于提高卷烟滤棒透气度的用途。
上述制备方法中所用的原料均为食品级产品。
本发明的有益效果：
1、本发明首次使用微生物多糖增强的高透滤棒成型纸。使用的微生物多糖为普鲁兰多糖(也叫短梗霉多糖)、葡聚糖或α-环糊精中的一种或几种。普鲁兰多糖是葡萄糖按α-1,4-糖苷键结合成麦芽三糖，两端再以α-1,6-糖苷键同另外的麦芽三糖结合，如此反复连接而成的高分子多糖。葡聚糖是由数个葡萄糖分子聚合而成的低聚糖，具有支链结构。α-环糊精是由6个葡萄糖单元以1,4-糖苷键连接的环状低聚糖化合物。这些微生物多糖结构中含有较多的羟基，添加至纸张后能够与纤维中的羟基结合形成氢键，增加纸张的强度。使用微生物多糖增强的高透滤棒成型纸，一方面可以提供成型纸所需的强度，另一方面也能够保证成型纸具有较高的透气度。
2、本发明以低打浆度的针叶木浆为主要原料抄纸，一方面可以提供抄纸所需的强度，另一方面能够保证较高的透气度。滤棒成型纸中配比针叶木丝光浆或黏胶纤维，会更加纸张的松厚度和孔隙率，从而增加透气度，可制备出透气度高于20000CU的高透气度滤棒成型纸。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，但以下实施例并不是对本发明的限定。除非另有说明，本发明所用的百分数均为质量百分数。
实施例1
纤维原料为100％针叶木浆，打浆度18°SR，纸浆中PAE湿强剂的添加量为干的纤维质量的0.5％，纸浆经斜网纸机脱水成形、压榨、烘缸干燥处理，制得高透滤棒成型原纸。原纸浸渍普鲁兰多糖溶液，再经烘干部干燥后制得高透滤棒成型纸，普鲁兰多糖的上胶量为高透滤棒成型纸质量的4.5％。
本实施例得到的滤棒成型纸的性能如下：定量25.2g/m2，抗张能量吸收值19.7J/m2，透气度7012CU，透气度变异系数4.8％。
对比例1
原纸与实施例1相同，原纸浸渍溶液为氧化淀粉，上胶量也为高透滤棒成型纸质量的4.5％。得到的滤棒成型纸的性能如下：定量25.0g/m2，抗张能量吸收值13.6J/m2，透气度6442CU，透气度变异系数6.53％。
对比例2
原纸与实施例1相同，原纸浸渍溶液为PVA(聚乙烯醇)，上胶量也为高透滤棒成型纸质量的4.5％。得到的滤棒成型纸的性能如下：定量25.3g/m2，抗张能量吸收值14.2J/m2，透气度6236CU，透气度变异系数5.67％。
由实施例1和对比例1、对比例2的比较可知，使用普鲁兰多糖增强高透滤棒成型纸，透气度影响更小，但强度(抗张能量吸收值)要优于氧化淀粉或PVA增强高透滤棒成型纸的强度(抗张能量吸收值)。
实施例2
纤维原料为65％针叶木浆、35％针叶木丝光浆；针叶木浆打浆度18°SR，丝光浆打浆度12°SR；纸浆中PAE湿强剂的添加量为绝干纤维质量的0.5％；纸浆经斜网纸机脱水成形、压榨、烘缸干燥处理，制得高透滤棒成型原纸。原纸辊涂普鲁兰多糖溶液，再经烘干部干燥后制得高透滤棒成型纸，普鲁兰多糖的上胶量为高透滤棒成型纸质量的9.0％。
本实施例制得的滤棒成型纸的性能如下：定量26.7g/m2，抗张能量吸收值13.5J/m2，透气度20124CU，透气度变异系数3.2％。
对比例3
原纸与实施例2相同，原纸浸渍溶液为氧化淀粉，上胶量也为高透滤棒成型纸质量的9.0％。得到的滤棒成型纸的性能如下：定量26.2g/m2，抗张能量吸收值9.82J/m2，透气度18403CU，透气度变异系数7.25％。
由实施例2和对比例3的比较可知，使用普鲁兰多糖增强高透滤棒成型纸，透气度影响也更小，但强度(抗张能量吸收值)也优于氧化淀粉增强高透滤棒成型纸的强度(抗张能量吸收值)。
实施例3
纤维原料为80％针叶木浆、20％黏胶纤维；针叶木浆打浆度20°SR，纸浆中PAE湿强剂的添加量为绝干纤维质量的0.7％；纸浆经斜网纸机脱水成形、压榨、烘缸干燥处理，制得高透滤棒成型原纸。原纸辊涂普鲁兰多糖和α-环糊精混合溶液，再经烘干部干燥后制得高透滤棒成型纸，多糖的上胶量为高透滤棒成型纸质量的10.0％。
本实施例制得的滤棒成型纸的性能如下：定量28.1g/m2，抗张能量吸收值17.8J/m2，透气度11063CU，透气度变异系数2.9％。
实施例4
纤维原料为60％针叶木浆、25％黏胶纤维、15％针叶木丝光浆；针叶木浆打浆度19°SR，纸浆中PAE湿强剂的添加量为绝干纤维质量的0.6％；纸浆经斜网纸机脱水成形、压榨、烘缸干燥处理，制得高透滤棒成型原纸。原纸浸渍普鲁兰多糖和葡聚糖混合溶液，再经烘干部干燥后制得高透滤棒成型纸，多糖的上胶量为高透滤棒成型纸质量的12.2％。
本实施例制得的滤棒成型纸的性能如下：定量25.5g/m2，抗张能量吸收值16.9J/m2，透气度25373CU，透气度变异系数2.6％。
由实施例3和实施例4可知，使用微生物多糖增强的高透滤棒成型纸，可以提供成型纸所需的强度，另一方面也能够保证成型纸具有较高的透气度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种微生物多糖增强的高透滤棒成型纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将纤维原料经打浆、配料、斜网纸机脱水成形、压榨、烘缸干燥处理，制得高透滤棒成型原纸；
(2)利用辊涂或浸渍的施胶方式将微生物多糖溶液添加至高透滤棒成型原纸中，然后烘干，即得到所述的微生物多糖增强的高透滤棒成型纸。
2.根据权利要求1所述的高透滤棒成型纸，其特征在于，步骤(2)所述的微生物多糖为普鲁兰多糖、葡聚糖或α-环糊精中的一种或几种；所述微生物多糖的上胶量为高透滤棒成型纸质量的1％-20％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的纤维原料为针叶木浆、针叶木丝光浆或黏胶纤维中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述针叶木浆的质量百分比为50％-100％，其打浆度为12～25°SR；所述针叶木丝光浆的质量百分比为0％-50％，其打浆度为10～25°SR；所述黏胶纤维的质量百分比0％～50％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的配料过程中，向浆料中加入湿强剂，所述湿强剂的用量为纤维原料质量的0.1％-1.5％。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述湿强剂为聚酰胺环氧氯丙烷树脂。
7.根据权利要求1-6任一所述的制备方法制备得到的高透滤棒成型纸。
8.根据权利要求7所述的高透滤棒成型纸，其特征在于，所述高透滤棒成型纸的性能如下：定量为24-30g/m2，抗张能量吸收值≥10J/m2，透气度5000-30000CU，透气度变异系数≤10％。
9.根据权利要求7或8所述的高透滤棒成型纸用于提高卷烟滤棒透气度的用途。
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