一种卷烟纸、卷烟及其制备方法和应用与流程

本发明属于卷烟工艺领域，具体涉及一种卷烟纸、卷烟及其制备方法和应用。

背景技术：

随着人们对吸烟与健康问题的日益关注，如何降低卷烟烟气有害物释放量，成为重要课题。而由于卷烟烟气有害物释放量与卷烟燃烧温度存在密切关系，因此低温卷烟的设计和开发不断出现。

有研究采用插入金属棒，或卷烟纸上覆盖金属膜的方式，利用金属材料良好的导热散热性能，实现了卷烟燃烧温度的大幅降低。然而，这种设计存在极大的安全隐患，随着卷烟烟丝的燃烧，金属材料就凸露出来。这些被加热到较高温度的金属材料会炙烫其所接触到的其它物质，引起皮肤烫伤、或易燃物着火，因而有较大潜在风险。也有研究提出，采用非连续金属片或金属粉末掺兑的方式，实现卷烟燃烧温度的降低，然而金属物之间互不相连导致该方式的降温效果十分有限，其减害效果并不显著。

开发一种降温效果好，且可以在卷烟燃烧过程中随烟灰一起掉落，不影响卷烟燃吸安全性和美观性的卷烟纸应用于卷烟制备，对开发低危害卷烟具有重要的研究意义和应用价值。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有低温燃烧卷烟影响卷烟燃吸安全性和美观性，或降温效果不佳的缺陷及不足，提供一种卷烟纸的制备方法。本发明提供的卷烟纸利用超压处理将金属粉末粘附在卷烟纸上形成金属粉末层，金属粉末接合紧密，导热效果好；该卷烟纸制备而成的卷烟在燃吸过程中，卷烟燃烧锥上产生的热量可通过金属粉末层传导到卷烟烟支未燃烧部分，起到降低燃烧锥温度的效果，从而有效降低烟气中有害物质的释放量；卷烟在燃吸的过程中金属粉末会随着卷烟的燃烧而一同掉落，安全美观。本发明提供的制备方法工艺简单，适宜工业化生产。

本发明的另一目的在于提供一种卷烟纸。

本发明的另一目的在于提供上述卷烟纸在制备卷烟产品中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种特种低卷烟。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种卷烟纸的制备方法，包括如下步骤：

s1：将金属粉末和可粘接的助剂混合得到金属油；

s2：将金属油喷涂在卷烟纸上；

s3：对卷烟纸进行超压处理，烘干，清扫，即得到卷烟纸。

本发明将金属粉末和助剂制备成金属油，然后利用喷涂的方式使其粘附在卷烟纸上形成金属粉末层，再利用超压处理使金属粉末接合紧密，得到的卷烟纸的导热效果好；该卷烟纸制备而成的卷烟在燃吸过程中，卷烟燃烧锥上产生的热量可通过金属粉末层传导到卷烟烟支未燃烧部分，起到降低燃烧锥温度的效果，从而有效降低烟气中有害物质的释放量；卷烟在燃吸的过程中金属粉末会随着卷烟的燃烧而一同掉落，安全美观。本发明提供的制备方法工艺简单，适宜工业化生产。

助剂可为领域内常规的粘接剂，以实现金属粉末粘附即可。

优选地，所述助剂包括瓜尔胶、角豆胶、虫胶、明胶或黄原胶中的一种或几种。

优选地，所述助剂还包括香精、香料、色素或分散剂中的一种或几种。

添加上述组分，可以赋予卷烟纸及卷烟更为丰富的嗅觉、视觉效果及粘接效果。

助剂在添加前可先进行稀释，一般用水稀释1~20倍。

金属粉末粘附后形成金属粉末层，其粘附在卷烟纸上的位置可根据实际导热效果进行调节选择，如可以全部喷涂或部分喷涂。

应当理解的是，金属粉末既可以粘附在卷烟纸的一侧，也可粘附在卷烟纸的两侧；粘附有金属粉末的卷烟纸既可以作为卷烟纸的内侧（与烟丝接触的一侧），又可以作为卷烟纸的外侧（远离烟丝的一侧）。

根据卷烟纸的设计，按照是整面喷涂、部分喷涂（如喷涂条纹型图案或其他图案）的需求，将金属油喷涂在卷烟纸的指定区域。

优选地，所述卷烟纸上，金属油全部或部分喷涂。

当助剂部分喷涂时，喷涂的区域可为一个或多个，喷涂的区域可间隔分布。

更为优选地，当所述助剂部分喷涂时，所述金属油从卷烟纸的一端喷洒至另一端。

优选地，所述金属粉末为铜、铝、锌、锡、银、金及其合金中一种或多种金属颗粒。

优选地，所述金属粉末的颗粒直径为3~40μm。

优选地，所述金属粉末粘附的密度为ρ×a×10^-6g/m²，ρ代表金属粉末的密度，单位为g/m³；a为换算系数，0.5≤a≤30。

该密度下的金属粉末接合更为紧密。

更为优选地，1.2≤a≤10。

助剂的用量为常规用量，以实现良好的粘接即可。为了实现较好的粘接效果，助剂的用量可进行进一步优化。

优选地，所述金属粉末与助剂的质量比=ρ×b×10^-6:1，其中ρ为金属粉末的密度，单位为g/m³；b为换算系数，0.05≤b≤1.5。

更为优选地，0.1≤b≤0.5。

优选地，s2中在喷涂金属油前，还包括在卷烟纸上粘贴胶膜及s3中清扫后除去所述胶膜的步骤。

在不需要喷涂金属油的区域贴上胶膜可防止该区域粘附上金属粉末。

胶膜的位置可根据金属粉末粘附的区域进行选取。

优选地，s2中利用喷洒或涂抹的方式进行喷涂。

更为优选地，利用喷嘴进行喷洒或利用出料装置进行涂抹。

优选地，s2中所述金属油的涂抹利用蠕动泵驱动。

利用蠕动泵进行驱动将具有更高的涂抹效率和涂抹效果。

优选地，s2中所述出料装置为裱花嘴、裱花笔、针头、细管或枪头。

优选地，s3中所述超压的压力为5~16mpa，时间为0.2~10s。

优选地，s3中所述超压的压力为5~16mpa，单次时间为0.2~10s。

更为优选地，s3中所述超压的压力为12~16mpa。

为了获得更好的粘附效果，优选地，s3中所述超压处理和烘干的次数为1~6次。

此处的1~6次应理解为超压处理1~6次，烘干处理为1~6次，两者既可以交替重复进行，也可以超压多次后再烘干多次，或者重复和交替结合（如超压多次后，烘干；再超压处理后，烘干）等方式。

一种卷烟纸，通过上述制备方法制备得到。

上述卷烟纸在制备卷烟产品中的应用也在本发明的保护范围内。

一种卷烟，所述卷烟选用上卷烟纸制备得到。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明将金属粉末和助剂制备成金属油，然后利用喷涂的方式使其粘附在卷烟纸上形成金属粉末层，再利用超压处理使金属粉末接合紧密，得到的卷烟纸导热效果好；该卷烟纸制备而成的卷烟在燃吸过程中，卷烟燃烧锥上产生的热量可通过金属粉末层传导到卷烟烟支未燃烧部分，起到降低燃烧锥温度的效果，从而有效降低烟气中有害物质的释放量；卷烟在燃吸的过程中金属粉末会随着卷烟的燃烧而一同掉落，安全美观。本发明提供的制备方法工艺简单，适宜工业化生产。

附图说明

图1为实施例1和3提供的卷烟纸的示意图；

图2为实施例2和4提供的卷烟纸的示意图；

图3为实施例5提供的卷烟纸的示意图；

图4为实施例1~2提供的卷烟纸制备的卷烟（ab1#、2#）与对照例1提供的常规卷烟（blank），在卷烟纸测温点上的温度曲线图；

图5为实施例3~5提供的卷烟纸所制备的卷烟（ab3#、4#、5#）与对照例1提供的常规卷烟（blank），在卷烟纸测温点上的温度曲线图；

其中，1为卷烟纸，2为金属粉末形成的金属粉末层。

具体实施方式

下面结合实施例进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

实施例1

如图1，本实施例提供一种卷烟纸，通过如下制备方法制备得到：

s1：将金属粉末和可粘接的助剂混合得到金属油；助剂的主要成分为瓜尔胶（49wt%，用水稀释1倍），并添加有香精、香料和分散剂；金属粉末为铜粉末，铜颗粒为25μm，铜粉末与瓜尔胶的质量比为8.9:1；

s2：利用喷嘴将金属油喷洒在整张卷烟纸上；铜粉末的粘附密度为180g/m²。

s3：对卷烟纸进行超压处理，烘干，清扫，即得到卷烟纸，其中超压处理的压力为16mpa，时间为3s。

实施例2

本实施例提供一种卷烟纸，通过如下制备方法制备得到：

s1：将金属粉末和可粘接的助剂混合得到金属油；助剂的主要成分为角豆胶（47wt%，用水稀释20倍），并添加有香精、香料和分散剂；金属粉末为铝锡合金（铝的质量分数为85wt%）粉末，铝合金颗粒为3μm，铝锡合金粉末与瓜尔胶的质量比为4:1；

s2：在卷烟纸表面贴上胶膜，留下宽度为2mm的5个等间距的纵向缝隙区域，每个区域都是从卷烟纸的一头延伸至另一头；利用喷嘴将金属油喷洒在卷烟纸上；铝锡合金粉末的粘附密度为40g/m²；

s3：对卷烟纸进行第一次超压处理，第一次烘干，而后清除金属油，最后去除胶膜；其中超压处理的压力为9mpa，时间为1s，烘干温度90℃，时间1s；

s4：对卷烟纸进行第二次超压处理，及第二次和第三次烘干；其中其中超压处理的压力为12mpa，时间为1s，第二次和第三次烘干的温度皆为110℃，时间皆为1s；

实施例3

本实施例提供一种新型卷烟纸，如图1，通过如下制备方法制备得到：

s1：将金属粉末和可粘接的助剂混合得到金属油；助剂的主要成分为瓜尔胶（49wt%，用水稀释5倍），并添加有香精、香料和分散剂；金属粉末为铜粉末，铜颗粒为25μm，铜粉末与瓜尔胶的质量比为8.9:1；

s2：利用蠕动泵驱动裱花嘴将金属油涂抹在整张卷烟纸上；铜粉末的粘附密度为135g/m²。

s3：对卷烟纸进行预烘烤、超压和烘烤处理，即得到新型卷烟纸，其中超压处理的压力为16mpa，时间为3s。

实施例4

本实施例提供一种新型卷烟纸，通过如下制备方法制备得到：

s1：将金属粉末和可粘接的助剂混合得到金属油；助剂的主要成分为角豆胶（47wt%，不稀释），并添加有香精、香料和分散剂；金属粉末为铝锡合金（铝锡比7:3）粉末，铝锡合金颗粒为3μm，铝锡合金粉末与瓜尔胶的质量比为4:1；

s2：利用蠕动泵驱动裱花嘴将金属油涂抹在卷烟纸的特定区域上；铝锡合金粉末的粘附密度为120g/m²；其中，涂抹的区域包括5个等间距的区域，每个区域都是从卷烟纸的一头延伸至另一头，区域的宽度均为2mm；

s3：对卷烟纸进行超压和烘烤处理；其中超压处理的压力为12mpa，时间为1s；而后同样条件重复一次超压和烘烤处理，即得到新型卷烟纸。

实施例5

本实施例提供一种新型卷烟纸，通过如下制备方法制备得到：

s1：将金属粉末和可粘接的助剂混合得到金属油；助剂的主要成分为明胶（51wt%，用水稀释1倍），并添加有香精、香料和分散剂；金属粉末为铜锌银合金（铜70%、锌29%）粉末，铜锌银合金颗粒为40μm，铜锌银合金粉末与明胶的质量比为4:1；

s2：利用蠕动泵驱动裱花嘴将金属油涂抹在卷烟纸的特定区域上；其中，涂抹的区域包括3个等间距的区域，每个区域都是从卷烟纸的一头延伸至另一头，区域的宽度均为4mm；铜银合金粉末的粘附密度为184g/m²；

s3：对卷烟纸进行超压和烘烤处理，即得到新型卷烟纸，其中超压处理3次，单次时间为10s，3次的超压压力依次为5mpa、10mpa、15mpa，而后烘烤处理5次。

将实施例1~5提供的卷烟纸制备成卷烟，以未粘附有金属粉末的卷烟纸制备成的卷烟作为对照例1，以实施例1中超压处理前的卷烟纸制备成卷烟，作为对照例2，以实施例3中超压处理前的卷烟纸制备成卷烟，作为对照例2。其中，实施例1、3和5和对照例2~3中卷烟纸上粘附有金属粉末的一侧为靠近烟丝侧，实施例2和4中卷烟纸上粘附有金属粉末的一侧为远离烟丝侧，对实施例1~5和对照例1~3得到的卷烟纸的卷烟的燃烧温度及烟气中有害物质的含量进行测定。

温度测量方法：参考《烟丝添加剂对卷烟燃烧温度和烟气成分的影响研究》。

焦油测量方法：gb/t19609《卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》。

co测量方法：gb/t23356《卷烟烟气气相中一氧化碳的测定非散射红外法》。

hcn测量方法：yc/t403《卷烟主流烟气中氰化氢的测定离子色谱法》

巴豆醛测量方法：yc/t254《卷烟主流烟气中主要羰基化合物的测定高效液相色谱法》。

苯酚测量方法：yc/t255《卷烟主流烟气中酚类化合物的测定高效液相色谱法》

测试结果见表1和表2。从表1数据可以看到，进行超压处理后，卷烟用卷烟纸的导热率提高，卷烟燃烧温度更低，进行超压处理可使金属粉末接合紧密，导热效果好。

表1实施例1和4和对照例2~3中卷烟纸的导热率比较

表2实施例1~6和对照例1中卷烟的燃烧温度和气中有害物质的含量

如图4，为实施例1和实施例2提供的卷烟（ab1#和ab2#）与常规卷烟（blank）的卷烟纸测温点上温度曲线图，图5为实施例3~5提供的卷烟纸所制备的卷烟（ab3#、4#、5#）与对照例1提供的常规卷烟，在卷烟纸测温点上的温度曲线图。从上述测试结果可知，本发明提供的卷烟纸制备而成的卷烟在燃吸过程中，卷烟燃烧锥上产生的热量可通过金属粉末层传导到卷烟烟支未燃烧部分，起到降低燃烧锥温度的效果，从而有效降低烟气中有害物质的释放量；而卷烟纸整面涂抹金属油的降温和减害效果，要优于部分涂抹金属油的效果。同时，卷烟在燃吸的过程中金属粉末层会随着卷烟的燃烧而一同掉落，安全美观。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。