烟草薄片滤棒、复合滤棒及其制造方法与流程

本发明涉及一种滤棒的原材料处理技术及其成型技术。

背景技术：

烟用滤棒通常由成形纸包裹滤芯而制成。常见的滤棒有醋纤滤棒、沟槽滤棒、同轴芯滤棒、空芯滤棒、爆珠滤棒、沉头滤棒、加香滤棒、香线滤棒、细支滤棒、复合滤棒。复合滤棒是由两种或两种以上的滤段按一定比例排列组合加工制成的两段式或多段式复合滤棒。

烟草行业不断有新产品开发出来，近年来出现的一种烟草薄片，是由烟草纤维经过造纸工艺而制成。烟草薄片可以作为烟草制品供燃烧抽吸，也可以作为滤芯材料使用制成滤棒。这给予本发明有益的启示。

滤嘴行业常用的滤芯材料是醋酸纤维，其对光稳定，不易燃烧，在稀酸、汽油、矿物油和植物油中稳定，在三氯甲烷中溶胀，溶于丙酮、醋酸甲酯等。

2013-12《中国工程科学》碱处理对桉木纤维挤压结合机理的影响，介绍了碱液对木纤维处理机理和效果。

中国专利公开号cn103141928a的发明公开了一种一种造纸法烟草薄片制备方法及其制成品，涉及一种功能性减害降焦造纸法烟草薄片的制备方法及其制成品，包括烟草有效成分的提取、浓缩、混合配方；纤维的制浆、配浆、抄造、浸涂、烘干和撕碎成型；所述的配浆过程为在所述的烟草混合纤维浆中加入非烟植物纤维浆。中国专利公开号cn103829374a的发明公开了一种烟草纤维纸质滤棒及其制备方法，所述纸质滤棒由滤芯和成型纸组成，滤芯由纸质纤维卷制而得，所述的纸质纤维是采用烟草原料和长纤维原料分别磨浆得到烟草纤维浆和长纤维浆，之后进行配浆抄片压榨干燥制成纤维纸基，再经涂布干燥辊压即得。

上述两个发明未公开，烟草纤维与醋酸纤维的复合的情况，更未提及烟草纤维与醋酸纤维复合连接的技术。

技术实现要素：

发明目的：

提供一种既有丰富的烟草香味，又有较高的烟草薄片耐撕裂性能，还能提高过滤烟气的能力的烟草薄片滤棒、复合滤棒及其制造方法。

技术方案：

本发明所述的烟草薄片滤棒，具有烟草薄片制成的滤芯，所述的烟草薄片是由含有烟草纤维和醋酸纤维（长度与烟草纤维长度相当）的纸浆制成的纸片，纸浆中或含有木纤维、草纤维等天然植物纤维。

其中的部分烟草纤维的端部与和部分醋酸纤维短丝的端部可以粘连在一起。

优选地，所述的烟草纤维或及木纤维、草纤维经过木质素过氧化酶制剂处理过；所述的烟草薄片上或者施加过烟草、薄荷、蓝莓、陈皮、玫瑰、红枣、枇杷梨或话梅的风味香精。

采用上述的烟草薄片滤芯或滤棒，沿轴向分切为含烟草薄片滤段，再将烟草薄片滤段与普通烟用滤段轴向拼接在一起，外围包裹同一张成形纸而成为含烟草薄片的复合滤棒。

普通烟用滤段包括醋纤滤段、沟槽滤段、同轴芯滤段、空芯滤段、爆珠滤段、沉头滤段、加香滤段、香线滤段等等滤棒行业比较常见的品种。

上述的烟草薄片滤棒的制造方法，制造中具有下列工艺步骤：

1）溶胀处理：

将醋酸纤维短丝用少量有机溶剂（丙酮、醋酸、三氯甲烷、二氯甲烷、dmf或者dmac等）浸泡，使得醋酸纤维局部（尤其是自由端的端部）溶胀。优选醋纤行业常用的价格较低环保性较好的丙酮、醋酸，不够安全的有机溶剂排除在外，进一步优选醋酸（下文混溶后，过量醋酸与碱发生中和反应，使得纸浆ph值基本呈中性，可减少对操作人员和设备的腐蚀）。

2）发粘处理：

将烟草纤维、或及木纤维、草纤维，混溶在弱碱（如碳酸钠、碳酸钾、醋酸钠、醋酸钾、氨水等）或少量强碱（强碱太多导致醋酸纤维降解，而且强碱会与丙酮、三氯甲烷等有机溶剂发生化学反应，减少溶胀和发粘的效果，两种原料先分开处理，避免添加剂之间相互干扰。分别处理完成后，混溶到一起时间较短时相互影响较小）中，碱性使得烟草纤维局部（尤其是自由端）产生粘性或及活性羟基（烟草纤维的分子能够与醋酸纤维的分子形成分子间氢键）。

3）调制纸浆及抄纸压制干燥：

将1）、2）中原料与水、造纸必备的其它添加剂按一定比例混溶在一起，形成混料纸浆，时间不宜过长，混溶均匀后即抄纸。

将纸浆抄纸，形成湿态的浆膜，接着通过压辊滚压，排出部分水及有机溶剂，制成烟草薄片；压辊的压力使得部分醋酸纤维与烟草纤维紧密接触，而且醋酸纤维溶胀的端部与烟草纤维发粘的端部容易产生粘连，甚至活性羟基与醋酸纤维的原子或原子团之间缔合形成氢键，使得烟草薄片的耐撕裂强度增大。

压辊或可由常温加温至接近醋酸纤维熔化温度150-230℃（时间1-5秒，230℃为醋酸纤维开始熔化温度，醋酸纤维端部开始熔化有粘性，容易与烟草纤维发生更多粘接，烟草薄片抗撕裂强度提高更多。当然温度不宜过高、时间不宜过长，否则醋酸纤维熔化粘接严重，不利于纸片透过烟气；温度不宜过低，时间不宜过短，否则醋酸纤维与烟草纤维粘接不牢），以增加熔融和粘接强度，进一步增加烟草薄片的撕裂强度。同时，加温可使得剩余的有机溶剂挥发掉更多。压力同时提高密实度，提升对烟气的过滤能力。

滚压后，还可以再采用80-120℃热空气和低于大气压的气氛中加热干燥纸片，使得其中的有机溶剂完全蒸发挥发出去，保证产品的环保指标符合要求。

4）制成烟草薄片滤棒：

将烟草薄片直接卷制、叠合，或者切成细长条状，聚拢成滤芯，或可与醋纤丝束混合，形成烟草薄片滤芯；再用成形纸包裹，形成烟草薄片滤棒。

5）制成烟草薄片的复合滤棒：

将烟草薄片滤芯或滤棒沿轴向分切（分切刀口垂直于轴向），形成烟草薄片滤芯段或滤段，与其它规格的滤芯或滤段按一定顺序轴向排列（各自为一段或数段，数段时可交错拼接），外裹成形纸，制成烟草薄片的复合滤棒。

上述工艺过程3）与工艺过程4）之间，烟草薄片上涂布液态的烟草提取物，并通过冷冻干燥的方式进行干燥而成。增加烟草薄片烟草味道，使得制成的滤棒滤嘴抽吸时具有更多的烟气香味。

本发明的烟草薄片的宽度为60-250mm，其抗张强度达到0.4kn·m-1以上，尤其是采用溶胀和发粘处理过的烟草薄片的抗张强度达到0.6kn·m-1以上。

本发明中，过程2）与过程3）之间，烟草薄片上还可以涂布液态的烟草提取物，涂布后通过冷冻干燥的方式进行干燥而成，避免加热，使得烟草的香味得以保留，口感味道更好。

本发明的烟草薄片滤棒的圆周为14.7-24.50mm，长度为84-144mm，烟草薄片段与烟用丝束段长度比优选为1-3:1-3。

采用上述的烟草薄片的复合滤棒，再次轴向分切（其中包括一段较短的烟草薄片滤芯段或滤段，以及一段或者两段其它规格的滤芯或滤段），而制成含烟草薄片烟滤嘴，用于直接接装烟支，制成过滤嘴香烟。烟草薄片烟滤嘴中包括一段较短的烟草薄片滤段，以及一段或者两段其它品种的滤段。此条可作为本发明的第四个发明目的。

有益效果：

本发明提供了一种降焦减害增香功能的滤棒。烟草薄片作为烟气过滤体，具有较强的吸附能力，可有效降低卷烟烟气有害成分；原料易得，制作简便，成本较低；烟草薄片在复合滤棒中间位置，甚至在内芯位置时，可有效防止薄片香气成分散失，对环境温湿度要求低，保障了薄片滤棒产品质量的稳定性；烟草薄片上方便施加外源香，提高特征风格加香设计灵活性；卷烟抽吸过程中，烟草薄片受热易挥发烟味随烟气带出，可对卷烟香气进行补偿和修饰，尤其在细支卷烟中，可提高卷烟香气质、量、满足感，减少杂气等作用。

本发明的烟草薄片滤棒既可以带来丰满的烟草香味，又提高阻燃性能（醋酸纤维具有阻燃性），还提高烟草薄片的耐撕裂性能，以及过滤烟气的能力，有效降低卷烟烟气的有害成分。而且造纸工艺与传统的造纸工艺类似，滤棒和复合滤棒的生产设备与传统设备均可以通用，制作成本较低，生产效率较高。

附图说明

图1是本发明的烟草薄片的复合滤棒的一种剖面轴向结构示意图；

图2是本发明的另一种剖面结构的复合滤棒以及分切为烟滤嘴时的分切位置示意图；

图中，1-普通滤段；2-烟草薄片滤段；3-同轴烟草薄片内芯滤段；4-同轴醋酸纤维外芯滤段；5-分切位置。

具体实施方式

如图1所示的烟草薄片复合滤棒，具有烟草薄片制成的滤芯，所述的烟草薄片是由含有烟草纤维和醋酸纤维的纸浆制成的纸片，纸浆中或含有木纤维。所述的烟草纤维或及木纤维经过木质素过氧化酶制剂处理过。

部分烟草纤维的端部与和部分醋酸纤维短丝的端部粘连在一起。

烟草薄片滤芯或滤棒，沿轴向分切为含烟草薄片滤段，再将含烟草薄片滤段与普通烟用滤段轴向拼接在一起，外围包裹同一张成形纸而成。

所述的烟草薄片滤棒的制造方法，具有下列工艺步骤：

1）溶胀处理：将醋酸纤维短丝用少量丙酮或醋酸溶剂浸泡，使得醋酸纤维局部溶胀；

2）发粘处理：将烟草纤维、或及木纤维，混溶在弱碱中，碱使得烟草纤维局部产生粘性或及活性羟基；

3）调制纸浆及抄纸压制干燥：

将1）、2）中原料与水、造纸必备的其它添加剂按一定比例混溶在一起，形成混料纸浆，抄纸；

接着通过压辊滚压，排出部分水及有机溶剂，制成烟草薄片；压辊的压力使得部分醋酸纤维与烟草纤维紧密接触，而且醋酸纤维溶胀的端部与烟草纤维发粘的端部相连或及缔合形成氢键；

4）制成烟草薄片滤棒：

将烟草薄片直接卷制、叠合，或者切成细长条状，聚拢成滤芯，或与醋纤丝束混合，形成烟草薄片滤芯；再用成形纸包裹，形成烟草薄片滤棒。

5）制成烟草薄片的复合滤棒：

将烟草薄片滤芯或滤棒沿轴向分切，形成烟草薄片滤芯段或滤段，与其它规格的滤芯或滤段按一定顺序轴向排列，外裹成形纸，制成烟草薄片的复合滤棒。