专利名称：一种低引燃倾向卷烟纸及其制备方法
技术领域：
本发明涉及卷烟技术领域，具体地说是一种低引燃倾向卷烟纸及其制备方法。
背景技术：
烟头的中心温度高达800-900°C，其表面温度也有300_400°C，而一般固体可燃物的燃点在200°C左右。因此，在吸烟者不经意或睡着的时候，未熄灭的烟掉到衣服、家具或纸张上的时候，就非常容易引起火灾。美国烧伤协会及美国联邦政府称，在美国发生的火灾中，大约有25%是由吸烟引起的。每年大约致死900人，受伤250多人，造成经济损失达4亿美元。我国每年因吸烟引起的火灾也多达4000多起。继美国纽约州率先通过法令，要求该州从2004年6月28日起所有在市场上销·售的卷烟的全长燃烧比例不能超过25%，成为世界上第一个强制施行降低香烟引燃性标准的地区后，加拿大政府、美国加州等也相继公布了相同的香烟防火安全标准。截止目前美国已完成了对低引燃倾向的卷烟的立法，欧盟、澳大利亚、南非等国也正在着手研究，其中欧盟有关低引燃倾向的卷烟的立法已经于2011年11月全面生效。可见，低引燃倾向的卷烟已成为现阶段国际烟草界的一个研究热点。降低引燃倾向设计中，卷烟纸的涂布方式主要有两种(I)在卷烟纸的整个表面涂布阻燃剂；(2)在卷烟纸的特定区域涂布或印刷阻燃剂。目前经常获得专利并被认可的是卷烟纸涂布带技术，即将低透气度物质组成的环带涂布在烟支特定区域。目前，用于涂布卷烟纸生产的方法有两种(I)水溶性印刷带，它的成像物质应用典型的凹版照相术或柔性印刷术；(2)水溶性涂布带，在线工艺中将添加的纤维束纤维或纸作为纤维浆，然后制成卷烟纸。市场上第一个已知的含涂布带的纸是PM公司在2000年用于“Merit”品牌卷烟的Paper Select卷烟纸，它是用纤维束光纤做成的。施韦策-摩迪国际公司已经获得水溶性印刷涂布带技术的专利，使卷烟达到降低引燃倾向的标准。RJ Reynolds已经开发出使用下列助剂的涂布纸(a)菊淀粉和(或)瓜尔胶配方；(b)由乙基纤维素或另一种成膜物质组成的两层或多层涂布带；(C)碳酸钙或氢氧化镁填充物。Lorillard也注册一项涂布纸的专利，即在带中加入多盐基的有机酸或其他的成膜化合物，这些化合物阻碍了到燃烧锥的气流。
发明内容
本发明的目的是提供一种低引燃倾向卷烟纸(阻燃膜)及其制备方法，利用多次印刷技术将不同材料涂覆在纸张或其他材料表面，利用不同材料之间的化学物理反应产生阻燃膜，从而达到阻止纸张燃烧的目的。理论分析和经验研究证明自动熄灭速率与涂布纸非涂布区域的性能、涂布带的间距、宽度和涂布位置以及用于其他目的(如烟灰外观)的添加剂有关。此外，也与纸张中碱金属助燃剂、阻燃剂和不同尺寸、性能的碳酸钙添加剂有关。涂布带的透气性与卷烟的自动熄灭速率有直接联系。本发明解决技术问题的技术方案是采用卷烟纸涂布带技术，即将低透气度物质组成的环带涂布在烟支特定区域，通过2 10次涂布成膜材料和/或成膜促进剂，成膜材料和成膜促进剂的用量比例为3 :2 2 :3 (摩尔比)，利用涂布材料自身的物理和化学性质彼此之间发生原位反应生成新的化合物，新的化合物在 涂布的位置形成更加稳定、牢固、高效的阻燃带环带。所述的成膜材料为明胶、果胶、瓜尔胶、壳聚糖、结冷胶、海藻酸盐中的一种(海藻酸盐为海藻酸钠或海藻酸钾，优选海藻酸钠)。所述的成膜促进剂为各种二价金属盐或氧化物，包括镁盐、钙盐，例如碳酸镁、硝酸镁、氯化镁，碳酸钙、硝酸钙、氯化钙，氧化镁、氧化钙，氢氧化镁、氢氧化钙中的一种，优选为氢氧化隹丐。成膜材料和成膜促进剂涂布的量(根据涂布材料的不同调整配比)确保涂布完成后涂布形成的干物质量为O. 5-4 gsm (g/m2),优选为2-4 gsm (g/m2)。成膜材料和成膜促进剂可以通过常规的印刷工艺涂布到纸上，例如平板印刷、凹版印刷、丝网印刷以及柔印技术等，涂布次数采用多次涂布法，优选为三次。溶剂可以是水、酯类(例如乙酸乙酯)、醇类(例如乙醇、甲醇)、醚类(乙醚)等等，也可以是它们的混合溶剂。生产中，成膜材料和/或成膜促进剂根据需要，可以用所述溶剂配成不同浓度的涂覆液，浓度根据最终需要涂覆在纸上的干物质量而定，本发明中一般2%-60%为宜(质量比)。宜采用60⑶以上纸张作为基础纸张进行印刷。本发明的低引燃倾向卷烟纸可以满足低引燃倾向的卷烟的要求，价格低廉，实用高效，能有效降低卷烟的引燃倾向。
图I是采用本发明制备的卷烟纸制备的卷烟示意图。图2是本发明的卷烟纸示意图。图3是二次柔印装置示意图。图中，I 一嘴棒，2—成型纸，3—接装纸，4 一卷烟纸，5—阻燃带，6-基础纸，7 —干躁机，8 —储料槽(涂覆液1)，9 一储料槽(涂覆液2)。
具体实施例方式
以下为具体实施例，但本发明不限于所举实施例子。实施例I
选用80CU基础纸，采用二次柔印技术，成膜材料为海藻酸钠，成膜促进剂为硝酸镁，溶剂为水。按照海藻酸钠硝酸镁=1 :1 (摩尔比)，将海藻酸钠和硝酸镁分别溶解在适量的水中，配制成浓度(质量比)分别为I. 98%和I. 48%的涂覆液；第一次印刷在基础纸上完整印刷硝酸镁涂覆液，烘干后，以环带形式印刷海藻酸钠涂覆液，调整机速，二次烘干、经烘干后成膜材料和成膜促进剂在基础纸上生成新的化合物形成阻燃带，然后分切。实施例2
选用80CU基础纸，采用二次柔印技术，成膜材料为海藻酸钾，成膜促进剂为氯化镁，溶剂为乙醇和水，配比选用海藻酸钾氯化镁=1 :1，海藻酸钾用乙醇溶解后的浓度为2. 00%,氯化镁用水溶解后的浓度为1.30%。第一次印刷在基础纸上涂布海藻酸钾形成环带，烘干后，完整印刷氯化镁，调整机速，二次烘干，成膜材料和成膜促进剂涂布在基础纸上生成新的化合物形成阻燃带，然后分切。实施例3
选用60CU基础纸，采用三次柔印技术，成膜材料结冷胶和海藻酸钠，成膜促进剂为氯化钙，溶剂选用乙酸乙酯和水，其中结冷胶用乙酸乙酯为溶剂溶解(浓度3. 00%)，海藻酸钠\氯化钙以水为溶剂溶解(浓度2. 00%)。结冷胶海藻酸钠氯化钙=2 :1:2 (摩尔比)，第一次印刷在基础纸上完整涂布氯化钙涂覆液，烘干；以环带形式印刷结冷胶涂覆液，调整机速，二次烘干；以环带形式印刷海藻酸钠涂覆液，调整机速，烘干，成膜材料和成膜促进剂涂布在基础纸上生成新的化合物形成阻燃带，然后分切。实施例4 选用60CU基础纸，采用四次柔印技术，成膜材料为明胶、海藻酸钠，成膜促进剂为氯化钙，溶剂选用乙醚、水，其中明胶、海藻酸钠分别溶解在水中(浓度2. 00%)，氯化钙溶解在水和乙醚混合物(水与乙醚的质量比为4 1)中(浓度3. 00%),明胶海藻酸钠氯化钙=1 1
2(摩尔比)，第一次印刷在基础纸上涂布明胶形成环带，烘干；第二次完整印刷氯化钙，调整机速，二次烘干；第三次以环带形式印刷海藻酸钠涂覆液，调整机速，三次烘干；第四次以环带形式印刷氯化钙涂覆液，调整机速，第四次烘干，成膜材料和成膜促进剂涂布在基础纸上生成新的化合物形成阻燃带，然后分切。
权利要求
1.一种低引燃倾向卷烟纸的制备方法，其特征在于将成膜材料和成膜促进剂印刷涂布在基础纸上，并通过2 10次印刷涂布成膜材料和成膜促进剂，成膜材料和成膜促进剂的用量比例为摩尔比3 :2 2 :3 ;经烘干后成膜材料和成膜促进剂在基础纸上生成新的化合物形成阻燃带。
2.根据权利要求I所述的低引燃倾向卷烟纸的制备方法，其特征在于所述的成膜材料为明胶、果胶、瓜尔胶、壳聚糖、结冷胶、海藻酸钠、海藻酸钾中的一种。
3.根据权利要求I所述的低引燃倾向卷烟纸的制备方法，其特征在于所述的成膜促进剂为碳酸镁、硝酸镁、氯化镁，碳酸钙、硝酸钙、氯化钙，氧化镁、氧化钙，氢氧化镁、氢氧化钙中的一种。
4.根据权利要求I所述的低引燃倾向卷烟纸的制备方法，其特征在于溶剂为水、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、乙醚中的一种或几种混合。
5.根据权利要求I所述的低引燃倾向卷烟纸的制备方法，其特征在于印刷涂布包括平板印刷、凹版印刷、丝网印刷以及柔印。
6.根据权利要求I所述的低引燃倾向卷烟纸的制备方法，其特征在于采用60CU以上纸张作为基础纸张。
7.一种用权利要求I所述的低引燃倾向卷烟纸的制备方法制备的低引燃倾向卷烟纸。
全文摘要
本发明涉及一种低引燃倾向卷烟纸及其制备方法。将成膜材料和成膜促进剂印刷涂布在基础纸上，并通过2～10次印刷涂布成膜材料和成膜促进剂，成膜材料和成膜促进剂的用量比例为32～23(摩尔比),经烘干后成膜材料和成膜促进剂在基础纸上生成新的化合物形成阻燃带环带。本发明的阻燃卷烟纸可以满足低引燃倾向的卷烟的要求，价格低廉，实用高效，能有效降低卷烟的引燃倾向。
文档编号D21H19/14GK102839563SQ2012103132
公开日2012年12月26日 申请日期2012年8月30日 优先权日2012年8月30日
发明者缪明明, 代家红, 刘志华, 孙绍彬, 陈永宽, 何沛, 刘春波, 王昆淼 申请人:云南烟草科学研究院, 云南恩典科技产业发展有限责任公司