本发明公开了一种烟用接装纸原纸的制备方法，属于烟用材料制备技术领域。
背景技术：
烟用接装原纸是是卷烟产品的主要材料之一，用作滤嘴香烟嘴棒外包装的卷烟包装材料，因其外观类似松木纹又名水松原纸，属于特种工业用纸。烟用接装原纸经过印刷(涂布)和分切后，成为接装纸，俗称水松纸。
随着消费者对自身健康和环保意识的增加，如何降低香烟的有害物质成为各卷烟公司研究的重点。降焦减害的方法很多，可以从烟丝配方及工艺加工方面、卷烟材料方面、生化减害方面等进行降焦减害。其中卷烟材料降焦方法是采用滤嘴(或嘴头)通风技术完成，滤嘴通风是指在滤嘴圆周上有一个空气渗透区。抽吸时，从滤嘴通风孔进入一部分空气，有效地减少了燃烧锥的抽吸容量。随着抽吸容量的减少，抽吸时所燃烧的烟丝量也就减少。相应地，烟气气相含量和粒相量也就减少。要通过滤嘴通风实现降焦，首先，所使用的烟用接装纸自身具有透气性。目前能够实现烟用接装纸透气的方法有电火花打孔、静电打孔、激光打孔或通过高透烟用接装纸原纸实现透气。但是现有的因为打孔接装纸只在固定的打孔区域内有很高的透气度，而不打孔的普通接装纸的透气度都非常低。因此对烟气的稀释不均匀，对卷烟吸味影响很大。此外，目前生产的烟用接装原纸，其耐磨性、平滑度以及物理强度不能满足印刷工艺和达到印刷效果。因此，如何平衡相互制约的性能参数并满足纸张质量要求已成为我们亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对现有的烟用接装纸原纸透气性较差，需通过打孔来提高透气度，且接装纸原纸的耐磨性、平滑度及物理强度不能满足印刷工艺要求的缺陷，提供了一种以透明树脂为成膜物质在湿纸表面形成透明膜提高耐磨性，再以透气疏水物质为浸渍液涂布到透明膜上提高透气性，配以干、湿强剂来制备烟用接装纸原纸的方法，本发明首先以透明树脂和有机硅为原料，经水解后形成疏水透气硬质网络结构，提高耐磨性，随后将柏杨树渣、竹屑、无碱玻璃纤维等打浆处理，将所得浆料与铁黄、聚乙烯醇等混合后用压纸机压制成型，得到湿纸，再将甲基硅醇钠、卵磷脂与乙醇溶液混合后和黄原胶混合得浸渍液，再将备用的产物涂布于湿纸上，经烘干后在纸张表面涂布浸渍液，最后将纸张烘干并压光、整理，即可得到烟用接装纸原纸，本发明制得的烟用接装纸原纸具有较好的透气性，降焦减害作用显著，同时纸张强度较好、耐磨性能较好，有利于改善纸张印刷效果，且本发明烟用接装纸原纸的平滑度较高，具有较好的应用前景。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
(1)称取20～30g聚苯乙烯树脂、15～20g聚甲基丙烯酸甲酯树脂和3～5g硅烷偶联剂kh-550加入到盛有150～200ml丙酮的烧杯中，并加热至70～80℃，搅拌溶解30～40min后，再向烧瓶中加入100～200ml质量分数为5％氢氧化钠溶液，降温至40～50℃，搅拌反应2～3h，反应结束，停止加热，收集产物，备用；
(2)按重量份数计，称取20～30份柏杨树渣、10～20份竹屑、35～45份无碱玻璃纤维、8～12份聚乙烯吡咯烷酮、40～50份水和1～3份纳米氧化锌，加入到打浆机中进行打浆，打浆至65～70°sr，得到浆料；
(3)称取5～10g铁黄、8～12g聚乙烯醇、3～5g壳聚糖、6～8g聚丙烯酰胺和200～300g上述浆料加入到搅拌机中，搅拌混合3～5min后，再向搅拌机中加水调节浆料的固含量为8～10％，将调好的浆料以1.3～1.5cm/s的速度通过压纸机成型，控制压纸机压力为10～15mpa，得到湿纸，备用；
(4)称取15～20g甲基硅醇钠、6～8g卵磷脂加入到盛有100～200ml质量分数为65％乙醇溶液的烧杯中，搅拌混合15～20min后，再向烧杯中加入2～3g黄原胶，继续搅拌混合20～30min，得到浸渍液；
(5)将步骤(1)备用的产物涂布于步骤(3)备用的湿纸上，控制涂布厚度为0.01～0.03mm，将涂布后的湿纸置于烘箱中，控制烘箱温度在120～130℃，干燥至纸张含水率为1～3％后，将上述浸渍液置于浸渍涂布干燥机中，并将干燥后的纸张进入浸渍涂布干燥机浸渍涂布、干燥，控制涂布厚度为5～8μm，涂布机干燥温度为90～105℃，再压光、整理，即可得到烟用接装纸原纸。
本发明的应用方法是：首先将本发明制得的接装纸置于印刷机中，采用常规印刷工艺印刷接装纸，待印刷完成后，取出接装纸静置风干表面油墨，控制接装纸上油墨涂布量为1～3g/m2，再将风干的接装纸裁切成长度为2000～2500m，宽度为58mm的盘纸，随后将盘纸置于卷烟机中进行卷烟工序，控制卷烟机卷接速度为8500～8800支/min，最后将制得的卷烟进行包装即可。经检测，本发明制得的烟用接装纸原纸具有较好的力学性能，纸张纵向抗张强度为3.68～4.12kn/m，纸张的耐破度为350～450kpa，耐磨次数达40～50次，同时本发明烟用接装原纸正面平滑度为360～500s，透气度为420～480cu，具有均一、全面的透气性能，且本发明烟用接装纸原纸还具有显著降焦油效果，与使用传统烟用接装纸原纸相比，焦油含量降低了30～40％，烟碱量减少了20～28％。
本发明的有益效果是：
(1)本发明制得的烟用接装纸原纸本身具有较好的透气性能，透气度较高，无需打孔，能起到较好的降焦油效果，对降低吸烟对人体的危害具有促进作用；
(2)本发明制得的烟用接装纸原纸具有强度高、平滑度高及耐磨性好的优点，能有效满足烟用接装纸的印刷要求，提高卷烟成品的质量。
具体实施方式
首先称取20～30g聚苯乙烯树脂、15～20g聚甲基丙烯酸甲酯树脂和3～5g硅烷偶联剂kh-550加入到盛有150～200ml丙酮的烧杯中，并加热至70～80℃，搅拌溶解30～40min后，再向烧瓶中加入100～200ml质量分数为5％氢氧化钠溶液，降温至40～50℃，搅拌反应2～3h，反应结束，停止加热，收集产物，备用；随后按重量份数计，称取20～30份柏杨树渣、10～20份竹屑、35～45份无碱玻璃纤维、8～12份聚乙烯吡咯烷酮、40～50份水和1～3份纳米氧化锌，加入到打浆机中进行打浆，打浆至65～70°sr，得到浆料；再称取5～10g铁黄、8～12g聚乙烯醇、3～5g壳聚糖、6～8g聚丙烯酰胺和200～300g上述浆料加入到搅拌机中，搅拌混合3～5min后，再向搅拌机中加水调节浆料的固含量为8～10％，将调好的浆料以1.3～1.5cm/s的速度通过压纸机成型，控制压纸机压力为10～15mpa，得到湿纸，备用；再称取15～20g甲基硅醇钠、6～8g卵磷脂加入到盛有100～200ml质量分数为65％乙醇溶液的烧杯中，搅拌混合15～20min后，再向烧杯中加入2～3g黄原胶，继续搅拌混合20～30min，得到浸渍液；最后将上述备用的产物涂布于上述备用的湿纸上，控制涂布厚度为0.01～0.03mm，将涂布后的湿纸置于烘箱中，控制烘箱温度在120～130℃，干燥至纸张含水率为1～3％后，将上述浸渍液置于浸渍涂布干燥机中，并将干燥后的纸张进入浸渍涂布干燥机浸渍涂布、干燥，控制涂布厚度为5～8μm，涂布机干燥温度为90～105℃，再压光、整理，即可得到烟用接装纸原纸。
实例1
首先称取20g聚苯乙烯树脂、15g聚甲基丙烯酸甲酯树脂和3g硅烷偶联剂kh-550加入到盛有150ml丙酮的烧杯中，并加热至70℃，搅拌溶解30min后，再向烧瓶中加入100ml质量分数为5％氢氧化钠溶液，降温至40℃，搅拌反应2h，反应结束，停止加热，收集产物，备用；随后按重量份数计，称取20份柏杨树渣、10份竹屑、35份无碱玻璃纤维、8份聚乙烯吡咯烷酮、40份水和1份纳米氧化锌，加入到打浆机中进行打浆，打浆至65°sr，得到浆料；再称取5g铁黄、8g聚乙烯醇、3g壳聚糖、6g聚丙烯酰胺和200g上述浆料加入到搅拌机中，搅拌混合3min后，再向搅拌机中加水调节浆料的固含量为8％，将调好的浆料以1.3cm/s的速度通过压纸机成型，控制压纸机压力为10mpa，得到湿纸，备用；再称取15g甲基硅醇钠、6g卵磷脂加入到盛有100ml质量分数为65％乙醇溶液的烧杯中，搅拌混合15min后，再向烧杯中加入2g黄原胶，继续搅拌混合20min，得到浸渍液；最后将上述备用的产物涂布于上述备用的湿纸上，控制涂布厚度为0.01mm，将涂布后的湿纸置于烘箱中，控制烘箱温度在120℃，干燥至纸张含水率为1％后，将上述浸渍液置于浸渍涂布干燥机中，并将干燥后的纸张进入浸渍涂布干燥机浸渍涂布、干燥，控制涂布厚度为5μm，涂布机干燥温度为90℃，再压光、整理，即可得到烟用接装纸原纸。
本实例操作简便，使用时，首先将本发明制得的接装纸置于印刷机中，采用常规印刷工艺印刷接装纸，待印刷完成后，取出接装纸静置风干表面油墨，控制接装纸上油墨涂布量为1g/m2，再将风干的接装纸裁切成长度为2000m，宽度为58mm的盘纸，随后将盘纸置于卷烟机中进行卷烟工序，控制卷烟机卷接速度为8500支/min，最后将制得的卷烟进行包装即可。经检测，本发明制得的烟用接装纸原纸具有较好的力学性能，纸张纵向抗张强度为3.68kn/m，纸张的耐破度为350kpa，耐磨次数达40次，同时本发明烟用接装原纸正面平滑度为360s，透气度为420cu，具有均一、全面的透气性能，且本发明烟用接装纸原纸还具有显著降焦油效果，与使用传统烟用接装纸原纸相比，焦油含量降低了30％，烟碱量减少了20％。
实例2
首先称取25g聚苯乙烯树脂、18g聚甲基丙烯酸甲酯树脂和4g硅烷偶联剂kh-550加入到盛有175ml丙酮的烧杯中，并加热至75℃，搅拌溶解35min后，再向烧瓶中加入150ml质量分数为5％氢氧化钠溶液，降温至45℃，搅拌反应2h，反应结束，停止加热，收集产物，备用；随后按重量份数计，称取25份柏杨树渣、15份竹屑、40份无碱玻璃纤维、10份聚乙烯吡咯烷酮、45份水和2份纳米氧化锌，加入到打浆机中进行打浆，打浆至68°sr，得到浆料；再称取8g铁黄、10g聚乙烯醇、4g壳聚糖、7g聚丙烯酰胺和250g上述浆料加入到搅拌机中，搅拌混合4min后，再向搅拌机中加水调节浆料的固含量为9％，将调好的浆料以1.4cm/s的速度通过压纸机成型，控制压纸机压力为13mpa，得到湿纸，备用；再称取18g甲基硅醇钠、7g卵磷脂加入到盛有150ml质量分数为65％乙醇溶液的烧杯中，搅拌混合18min后，再向烧杯中加入2g黄原胶，继续搅拌混合25min，得到浸渍液；最后将上述备用的产物涂布于上述备用的湿纸上，控制涂布厚度为0.02mm，将涂布后的湿纸置于烘箱中，控制烘箱温度在125℃，干燥至纸张含水率为2％后，将上述浸渍液置于浸渍涂布干燥机中，并将干燥后的纸张进入浸渍涂布干燥机浸渍涂布、干燥，控制涂布厚度为6μm，涂布机干燥温度为95℃，再压光、整理，即可得到烟用接装纸原纸。
本实例操作简便，使用时，首先将本发明制得的接装纸置于印刷机中，采用常规印刷工艺印刷接装纸，待印刷完成后，取出接装纸静置风干表面油墨，控制接装纸上油墨涂布量为2g/m2，再将风干的接装纸裁切成长度为2250m，宽度为58mm的盘纸，随后将盘纸置于卷烟机中进行卷烟工序，控制卷烟机卷接速度为8650支/min，最后将制得的卷烟进行包装即可。经检测，本发明制得的烟用接装纸原纸具有较好的力学性能，纸张纵向抗张强度为3.91kn/m，纸张的耐破度为400kpa，耐磨次数达45次，同时本发明烟用接装原纸正面平滑度为430s，透气度为450cu，具有均一、全面的透气性能，且本发明烟用接装纸原纸还具有显著降焦油效果，与使用传统烟用接装纸原纸相比，焦油含量降低了35％，烟碱量减少了24％。
实例3
首先称取30g聚苯乙烯树脂、20g聚甲基丙烯酸甲酯树脂和5g硅烷偶联剂kh-550加入到盛有200ml丙酮的烧杯中，并加热至80℃，搅拌溶解40min后，再向烧瓶中加入200ml质量分数为5％氢氧化钠溶液，降温至50℃，搅拌反应3h，反应结束，停止加热，收集产物，备用；随后按重量份数计，称取30份柏杨树渣、20份竹屑、45份无碱玻璃纤维、12份聚乙烯吡咯烷酮、50份水和3份纳米氧化锌，加入到打浆机中进行打浆，打浆至70°sr，得到浆料；再称取10g铁黄、12g聚乙烯醇、5g壳聚糖、8g聚丙烯酰胺和300g上述浆料加入到搅拌机中，搅拌混合5min后，再向搅拌机中加水调节浆料的固含量为10％，将调好的浆料以1.5cm/s的速度通过压纸机成型，控制压纸机压力为15mpa，得到湿纸，备用；再称取20g甲基硅醇钠、8g卵磷脂加入到盛有200ml质量分数为65％乙醇溶液，搅拌混合20min后，再向烧杯中加入3g黄原胶，继续搅拌混合30min，得到浸渍液；最后将上述备用的产物涂布于上述备用的湿纸上，控制涂布厚度为0.03mm，将涂布后的湿纸置于烘箱中，控制烘箱温度在130℃，干燥至纸张含水率为3％后，将上述浸渍液置于浸渍涂布干燥机中，并将干燥后的纸张进入浸渍涂布干燥机浸渍涂布、干燥，控制涂布厚度为8μm，涂布机干燥温度为105℃，再压光、整理，即可得到烟用接装纸原纸。
本实例操作简便，使用时，首先将本发明制得的接装纸置于印刷机中，采用常规印刷工艺印刷接装纸，待印刷完成后，取出接装纸静置风干表面油墨，控制接装纸上油墨涂布量为3g/m2，再将风干的接装纸裁切成长度为2500m，宽度为58mm的盘纸，随后将盘纸置于卷烟机中进行卷烟工序，控制卷烟机卷接速度为8800支/min，最后将制得的卷烟进行包装即可。经检测，本发明制得的烟用接装纸原纸具有较好的力学性能，纸张纵向抗张强度为4.12kn/m，纸张的耐破度为450kpa，耐磨次数达50次，同时本发明烟用接装原纸正面平滑度为500s，透气度为480cu，具有均一、全面的透气性能，且本发明烟用接装纸原纸还具有显著降焦油效果，与使用传统烟用接装纸原纸相比，焦油含量降低了40％，烟碱量减少了28％。