一种檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材及其制备方法和应用与流程

文档序号:14693667发布日期:2018-06-15 21:01阅读:386来源:国知局

本发明涉及一种复合纸质滤材,尤其是檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材,还涉及其制备方法和应用,属于卷烟滤棒新材料领域。



背景技术:

卷烟滤嘴是烟草行业主要的卷烟辅料,卷烟滤棒材料的选择对卷烟的抽吸品质和降焦有着显著的影响。与目前普遍使用的醋酸纤维滤棒相比,纸质滤棒在降焦、成本和环保上具有明显的优势,但纸质滤棒卷烟在烟支抽吸时存在烟气发干、刺激性大、有明显木质气、余味苦涩等缺点,使其难以在卷烟中普遍应用。目前国内外关于纸质滤棒改性的研究报道仍以纯木浆纤维纸或竹浆纤维纸为载体,纸质滤棒的缺陷并未得到本质的改善。因此,寻求并开发新型植物纤维材料已成为提高纸质滤棒品质的新手段之一。

青檀,别名檀皮树、掉皮榆、翼朴,属榆科青檀属落叶乔木,是我国特有的纤维树种。青檀枝干的韧皮纤维(简称檀皮)是制造宣纸的主要原料,用青檀树皮制造出来的宣纸,具有吸附性强、变形小、寿命长、抗老化、防虫避蛀等特点,使纸张达到薄、软、轻、韧、细、白的特有艺术效果。檀皮的综纤维素含量为61.43%,木质素含量为9.03%,灰分含量为5.07%,从其化学组成来看,檀皮的木质素含量较低,容易制浆,但制浆得率比较低,檀皮中碳酸钙含量高,有利于增强宣纸的润墨性,檀皮纤维的细胞壁厚,微纤丝多,其间的空隙也多,使宣纸的吸墨性很好,檀皮纤维的平均长度为2.95 mm,均整性较好,平均宽度为10.99 μm,长宽比为268,较一般针叶材纤维大(经济林研究,2007,25(4):28-33)。

考虑到檀皮纤维的材料特性,尝试将其与蔗渣纤维复合后制备用于卷烟纸质滤棒的纸质滤材,目前尚未出现相关文献和报道。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明在于提供一种檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材的制备方法及该方法获得的复合纸质滤材在卷烟纸质滤棒或复合滤棒中的应用。

本发明将檀皮纤维和蔗渣纤维掺配后抄造成纸质滤材纸基,纸基经乌梅和甘草提取液涂布、干燥后制得檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材,可改善普通纸质滤棒吸味较差的缺陷。

本发明的目的具体通过以下技术方案实现:

一种檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材的制备方法,通过如下步骤制备:

步骤(1)、纸基的制备:取市售的檀皮浆板和蔗渣桨板按照干重质量的(6-9):(1-4)进行掺配,经水力碎浆、疏解后用PFI磨浆机进行磨浆,浆料浓度为质量分数5-9%,控制打浆度在35-42 ºSR,在浆料中添加常规助剂后在纸页成型机上抄造成型,纸页经烘干后备用;

步骤(2)、涂布液的制备:取乌梅和甘草按照质量比3:7-7:3混合破碎后用水进行热回流提取得提取液,提取时的料液比为1:25-1:35,提取温度为60-70 ℃,时间为1.5-3h;将提取液过滤后进行减压浓缩至原有体积的1/4,得到浓缩液,然后加入与浓缩液等体积95%的乙醇进行醇沉,离心后取上层清液作为涂布液;

步骤(3)、纸质滤材的制备:将步骤(2)制备的涂布液涂布在步骤(1)制备的纸基上后烘干,其中涂布液在纸基上的添加量为0.3%-0.8%。

本发明不加任何提取液时,会有清甜香韵,降低木质杂气,但在感官质量上会有其他缺陷,本发明创新性的开发了乌梅和甘草提取液并涂布在檀皮、蔗渣纤维复合纸基上,该复合纸质滤材用于滤棒后可以降低烟气的刺激,同时增加烟气的润感,提高口腔的舒适性及余味酸甜感。

檀皮长纤维和蔗渣短纤维的相互交织,使得制备纸基内部的组织结构疏松多孔,纸基的抗张强度和柔软度均优于常规木浆纤维制备的纸基,其用于卷烟滤棒后可降低烟气焦油。在感官质量方面,纸基涂布了乌梅和甘草提取液后,提高了复合纸质滤材的综合感官质量。

进一步地,步骤(1)中,控制纸页的定量为37±1g/m2,厚度为0.12±0.02 mm。

进一步地,步骤(2)中,提取液过滤后进行减压浓缩至原有体积的1/4。

本发明涉及的使用上述的制备方法制得的檀皮、蔗渣纤维复合滤材。

本发明涉及的上述的檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材在卷烟纸质滤棒或复合滤棒中的应用。

与现有技术相比,本发明的优点在于:

(1)、通过檀皮长纤维和蔗渣短纤维的交织,纸基的抗张强度和柔软度均优于常规木浆纤维制备的纸基,用于卷烟滤棒后可降低烟气焦油,为纸质滤材提供了一种新型植物纤维材料。

(2)、本发明开发了用于该发明复合纸质滤材纸基的乌梅和甘草提取物,解决了传统纸质滤材造成的烟气发干、刺激较大、质感下降、余味苦涩的问题。

(3)、本发明的复合纸质滤材用于卷烟滤棒在烟支抽吸时能带来清甜香韵,木质杂气、刺激性和干燥感均有所下降,香气清晰、细腻,润感较好,残留较小,余味酸甜。

具体实施方式

下面结合实施例中的技术方案对本发明进行清楚、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。本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例的檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材的制备方法,通过如下步骤制备:

(1)纸基的制备:取市售的檀皮浆板和蔗渣桨板按照干重质量的6:4进行掺配,经水力碎浆、疏解后用PFI磨浆机进行磨浆,浆料浓度为质量分数5%,打浆度为35 ºSR,在浆料中添加常规助剂后在纸页成型机上抄造成型,纸页经烘干后备用。控制纸页的定量为37±1 g/m2,厚度为0.12±0.02 mm;

(2)涂布液的制备:取乌梅和甘草按照质量比7:3混合破碎后用水进行热回流提取得提取液,提取时的料液比(w/v)为1:30,提取温度为65℃,时间为2 h。将提取液过滤后进行减压浓缩至原有体积的1/4,然后等体积加入95%的乙醇进行醇沉,离心后取上层清液作为涂布液;

(3)纸质滤材的制备:将步骤(2)制备的涂布液涂布在步骤(1)制备的纸基上后烘干,其中涂布液在纸基上的添加量为0.3%。

将得到的纸质滤材按常规工艺制得卷烟纸质滤棒或复合滤棒。

实施例2

本实施例的檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材的制备方法,通过如下步骤制备:

(1)纸基的制备:取市售的檀皮浆板和蔗渣桨板按照干重质量的9:1进行掺配,经水力碎浆、疏解后用PFI磨浆机进行磨浆,浆料浓度为质量分数8%,打浆度为38 ºSR,在浆料中添加常规助剂后在纸页成型机上抄造成型,纸页经烘干后备用。控制纸页的定量为37±1g/m2,厚度为0.12±0.02mm;

(2)涂布液的制备:取乌梅和甘草按照质量比3:7混合破碎后用水进行热回流提取得提取液,提取时的料液比(w/v)为1:25,提取温度为60 ℃,时间为3 h。将提取液过滤后进行减压浓缩至原有体积的1/4,然后等体积加入95%的乙醇进行醇沉,离心后取上层清液作为涂布液;

(3)纸质滤材的制备:将步骤(2)制备的涂布液涂布在步骤(1)制备的纸基上后烘干,其中涂布液在纸基上的添加量为0.5%。

将得到的纸质滤材按常规工艺制得卷烟纸质滤棒或复合滤棒。

实施例3

本实施例的檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材的制备方法,通过如下步骤制备:

(1)纸基的制备:取市售的檀皮浆板和蔗渣桨板按照干重质量的8:2进行掺配,经水力碎浆、疏解后用PFI磨浆机进行磨浆,浆料浓度为质量分数9%,打浆度为42 ºSR,在浆料中添加常规助剂后在纸页成型机上抄造成型,纸页经烘干后备用。控制纸页的定量为37±1 g/m2,厚度为0.12±0.02 mm;

(2)涂布液的制备:取乌梅和甘草按照质量比4:6混合破碎后用水进行热回流提取得提取液,提取时的料液比(w/v)为1:35,提取温度为60 ℃,时间为1.5 h。将提取液过滤后进行减压浓缩至原有体积的1/4,然后等体积加入95%的乙醇进行醇沉,离心后取上层清液作为涂布液;

(3)纸质滤材的制备:将步骤(2)制备的涂布液涂布在步骤(1)制备的纸基上后烘干,其中涂布液在纸基上的添加量控制在0.8%。

将得到的纸质滤材按常规工艺制得卷烟纸质滤棒或复合滤棒。

将实施例1-3制备的檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材与对照木浆及竹浆纤维纸质滤材分别取样后进行抗张强度和柔软度的检测,采用《纸和纸板 抗张强度的测定》(GB/T 12914-2008)和《纸柔软度的测定》(GB/T 8942-2016)标准方法进行,结果如表1所示。

从表1可以看出,本发明制备的檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材的抗张强度和柔软度均优于传统的木浆及竹浆纤维纸质滤材。

表1 纸质滤材的抗张强度和柔软度检测结果

将上述实例1-3制备的檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材采用纸质滤棒常规成型工艺卷制成纸质滤棒,而后与醋纤滤棒复合成复合滤棒和卷烟样品,以传统的木浆纤维纸质滤棒为对照,对卷烟样品的常规烟气指标及感官质量进行对比评价分析,其中常规烟气指标的检测按照GB/T19609-2004、GB/T23355-2009、GB/T23203.1-2008、GB/T23356-2009标准方法进行。感官质量评价采用对比暗评的方法进行。结果如表2-4所示。

表2 卷烟样品描述

表3 烟支样品烟气常规指标对比分析

表4 卷烟样品感官质量对比评价结果

由表3的卷烟样品的常规烟气指标检测结果可知,采用本发明的檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材的卷烟样品的各项烟气指标均有所下降,与采用木浆纤维纸质滤材的卷烟样品相比,焦油的下降幅度分别为3.36%、1.94%和5.69%。

从表4的感官质量评价结果来看,在所有三组卷烟样品中,本发明檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材卷烟样品的感官质量均显著高于采用木浆纤维纸质滤材的卷烟样品,与木浆纤维纸质滤材相比,本发明的檀皮、蔗渣纤维复合纸质滤材在烟支抽吸时可赋予卷烟烟气清甜香韵,木质杂气、刺激性和干燥感均有所下降,香气清晰、细腻,润感较好,残留较小,余味酸甜。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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。

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