一种防渗透剂、防渗透卷烟纸及其制备方法与流程

1.本发明属于烟草制作技术领域，具体说涉及一种加热不燃烧卷烟，尤其是涉及一种防渗透剂、防渗透卷烟纸及其制备方法。


背景技术：

2.加热不燃烧烟草制品是新兴战略性烟草产品，已成为当前国际烟草领域的关注热点，它的特点是加热烟草而非燃烧烟草，有害成分释放量能有效降低并提供消费者一定的烟草特征感受。
3.加热不燃烧型烟草制品利用特殊热源对烟草物料进行加热(50度以下甚至更低)，烟草物料只加热而不燃烧，温度远低于传统卷烟，烟气有害化学成分和生物毒性大幅降低。它减少了烟草高温燃烧裂解产生的有害成分，使主流烟气化学组分释放量大大降低。同时，与常规卷烟阴燃不同，它在抽吸间歇时烟丝处于非燃烧/非加热状态，因此侧流烟气和环境烟气也大幅度降低。由于加热不燃烧卷烟的烟丝里含有较多油脂及香精，这类物质容易渗透到卷烟纸上形成有色的油斑影响感官。因此一种具有防渗透卷烟纸成为加热不燃烧卷烟纸研究趋势。
4.专利公开号为cn108221456a提供一种疏油性防渗高透滤棒成形纸，能有效防止滤嘴棒中的油 性香精渗出到滤嘴棒表面，防渗效果的形成重点在于防油剂和抗水剂、pva的共同使用；防油剂采用含氟类聚合物或丙烯酸胶乳；抗水剂采用三聚氰胺类造纸抗水剂、氨基树脂类抗水剂、碳酸锆铵抗水剂和聚酰胺聚脲树脂中的一种或多种。防油剂、抗水剂、pva在表面施胶时吸附在纸页纤维表面，在纸页干燥过程中，随着纸页中水分的蒸发和温度的提高，溶液中的高分子物质，在纸页上形成紧密的网状膜，这种膜具有低于油的表面能，使油类难以润湿纸页。
5.又如cn109594411a公开的防渗透低温加热不燃烧卷烟纸燃烧抑制剂、卷烟纸及制备方法，防渗透低温加热燃烧抑制剂中包含防渗透剂，防止丙二醇、丙三醇液体物质渗出，所述的防渗透剂包括：防水剂和防油剂，防水剂采用碳酸锆铵；所述的防油剂为氟素丙烯酸酯共聚物、苯乙烯丙烯酸树脂、聚酰胺聚胺环氧氯丙烷、三聚氰胺甲醛树脂中的一种或几种的混合物。
6.上述公开的卷烟纸，虽然在一定程度上可以防止油脂、香精外渗，同时也带来了新的问题：由于防渗透剂的加入，影响香烟的有效加热，烟草中所含的芳香物质和尼古丁释放受限，抽吸口感不佳。


技术实现要素：

7.本发明的第一目的是提供一种防渗透剂，用于加热不燃烧卷烟，能有效的改观不燃烧卷烟的防渗透功能。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种防渗透剂，其主成分为改性淀粉，所述改性淀粉为在淀粉支链上接枝羟甲基
三聚氰胺。
8.上述技术方案的防渗透剂，用于加热不燃烧卷烟纸，通过印刷机将调制好的防渗透剂均匀通过印刷方式涂布到基纸上，通过印刷网辊的目数来调整基添加量，使防渗透剂用量为3g/m2至6g/m2。
9.通过淀粉改性，使其支链上接枝含有防油功能的羟甲基三聚氰胺支链。可使水的表面张力下降，而且这种大幅度降低的倾向无论在水中还是在有机溶剂中都相同，因而表现出优异的疏水性和疏油性。由于淀粉本身具有成膜性能，添加后在纸页表面形成一层膜，因而使纸张表面具有隔油性能。
10.改性淀粉，是指天然淀粉单元上的羟基与催化剂共引发内酯与交酯的开环聚合得到的接枝聚合物，并通过三偏磷酸钠交联，形成优异流变性能的淀粉溶液在高剪切力作用下，其剪切稀化的特性可以是其更好的在纸面流平，其优异的触变性使得压力消失后的粘度恢复并形成均匀致密的涂膜，提供优异的阻隔和防油性能。
11.相比同时使用防水剂和防油剂，本发明还简化了防渗透剂的成分，一定程度上简化了工艺。
12.使用改性淀粉作为防渗透剂，在实验阶段，发现受到防渗透剂的影响，侧流烟气增大，再进一步对防渗透剂的组成进行了改进，在防渗透剂中加入少量的树脂，可以改善。
13.更加优选，所述树脂为乙烯基酯树脂或者环氧乙烯基酯树脂。
14.更加优选，所述树脂的添加量为改性淀粉添加量的0.5%至2.5%。
15.本发明的第二目的，是提供具有防渗透的加热不燃烧卷烟纸，包含有上述的防渗透剂。
16.具体地，所述加热不燃烧卷烟纸包含以下重量份的原料：70~90份混合纤维浆，5~20份填料，0~2份燃烧阻隔剂，2~5份防渗透剂，0.2~1份纸张增强剂；所述防渗透剂为改性淀粉，所述改性淀粉为在淀粉支链上嫁接羟甲基三聚氰胺衍生物或有机氟化物。
17.本发明在原有加热不燃烧卷烟纸的纤维原料、填料及助剂等原料及含量的基础上，通过印刷方式添加一种特定的防渗透剂，使得本发明的加热不燃烧卷烟纸既能满足对强度、透气度等指标的要求，对原有卷烟风味无明显改变，又能提高卷烟的防渗透品质。使卷烟外观具有持久不变色的特色。
18.填料采用常规的填料，可以是碳酸钙、钛白粉、氢氧化铝、氢氧化镁、高岭土等。
19.纸张增强剂采用瓜耳胶增强剂。
20.作为优选，所述混合纤维浆选择针叶木浆与竹浆的混合或者阔叶木浆与竹浆的混合。
21.作为优选，所述燃烧阻隔剂为磷酸盐类化合物，例如磷酸二氢钠等。
22.在采用了本发明上述的防渗透剂的香烟，在一般情况下可以避免污斑的产生，但是在高温潮湿气候国家、地区生产、贮存和销售的卷烟，长时间之后，烟草成分和香精转移到卷烟纸上形成褐斑和黑斑。
23.对存在的上述问题，发明人对防渗透剂的使用量进行了增加，最多增加到20份，仍然无法解决。随后改变研究方向，对填料的种类是否会影响污斑的形成进行了研究。显示将所述填料选择为碳酸钙与蒙脱石的混合物，可以结合本发明的防渗透剂，一方面通过填料
减少香烟成分和香精向卷烟纸方向外溢，另一方面通过加有防渗透剂的卷烟纸隔离防渗透功能，极大提升香烟的防渗透效果，即使在高温潮湿气候条件下，长时间储存，香烟外观依然不受影响，无污斑出现。
24.而且通过对填料的改进，不仅改善了污斑的产生，而且还由于蒙脱石的加入，进一步减少了烟气的侧流。
25.优选地，所述填料中，碳酸钙与蒙脱石的混合质量比为2：1~1.5。
26.本发明还提供上述防渗透卷烟纸的制备方法，其特征是：包括以下步骤a、打浆工段：漂白针叶木浆打浆浓度为3.0%~4%、打浆度800sr~880sr；漂白阔叶木浆打浆浓度为3.5%~4.5%、打浆度250sr~400sr；竹浆打浆浓度为2.5%~3.0%、打浆度600sr-780sr；配成混合浆待用。
27.b、抄纸工段：向配好的混合浆内连续加添5~20份填料，在抄造过程中加添增强剂，浆料经网部及压榨部脱水成形后，湿纸页进入前干阶段进行烘干。
28.c、防渗透剂制作：改性淀粉加水，搅拌，升温95度，保温25分钟，再第二次加水，搅拌，备用。
29.d、防渗透的加热不燃烧卷烟纸制作：通过印刷机将调制好的防渗透剂均匀通过印刷方式涂布到基纸上。
30.因此，本发明具有如下有益效果：（1）维持原有加热不燃烧卷烟纸的纤维原料、填料及助剂等原料及含量，使得本发明的加热不燃烧卷烟纸既能满足对强度、透气度等指标的要求，对原有卷烟风味无明显改变，又能明显体现加热不燃烧卷烟具有防油渗透的功能。
31.（2）即使在高温潮湿气候条件下，长时间储存，香烟外观依然不受影响，无污斑出现。
32.（3）降低侧流烟气的产生量。
具体实施方式
33.下面对本发明提供的具体实施方式作详细说明。需要说明的是，以下所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
34.实施例1：本实施例提供一种加热不燃烧卷烟纸，包含以下重量份的原料：30份针叶木浆，45份阔叶木浆，20份轻质碳酸钙，1.5份磷酸二氢钠，2.0份防渗透剂，0.6份瓜耳胶增强剂。其中，所述防渗透剂为在淀粉支链上嫁接三羟甲基三聚氰胺的改性淀粉。
35.实施例2：本实施例提供一种加热不燃烧卷烟纸，包含以下重量份的原料：15份漂白针叶木浆，60漂白阔叶木浆，5份填料高岭土，2.0~5份防渗透剂，1.0份瓜尔胶纸张增强剂；所述防渗透剂为在淀粉支链上嫁接三羟甲基三聚氰胺的改性淀粉。
36.实施例3：本实施例提供一种加热不燃烧卷烟纸，包含以下重量份的原料：
50份漂白针叶木浆，40份漂白竹浆，10份填料（碳酸钙6份、蒙脱石4份），1.5份磷酸二氢钠，3.5份防渗透剂，0.8份纸张增强剂；所述防渗透剂为在淀粉支链上嫁接六羟甲基三聚氰胺的改性淀粉。
37.实施例4：本实施例提供一种加热不燃烧卷烟纸，包含以下重量份的原料：45份漂白针叶木浆，55份漂白竹浆，15份填料（碳酸钙10份、蒙脱石5份），1.6份磷酸二氢钠，4.0份防渗透剂，0.3份瓜尔胶纸张增强剂；所述防渗透剂为在淀粉支链上嫁接六羟甲基三聚氰胺的改性淀粉。
38.实施例5：与实施例4的不同在于，防渗透中加入了乙烯基酯树脂，添加量为改性淀粉添加量的0.5%。
39.实施例6：与实施例4的不同在于，防渗透中加入了环氧乙烯基酯树脂，添加量为改性淀粉添加量的1.5%。
40.各实施例的卷烟纸按照如下工序制备：a、打浆工段：采用双圆盘磨连续分别打浆，漂白针叶木浆打浆浓度为3.0%-4%、打浆度800sr-880sr，湿重0.5-1.0g漂白阔叶木浆打浆浓度为3.5%~4.5%、打浆度250sr~400sr；竹浆打浆浓度为2.5%~3.0%、打浆度600sr-780sr；配成混合浆待用。
41.b、抄纸工段，向配好的混合浆内连续加填料，在抄造过程中加增强剂，浆料经网部及压榨部脱水成形后，湿纸页进入前干阶段进行烘于。
42.c、防渗透剂制作：加水1000l；2.加改性淀粉50kg；3.搅拌5分钟；4.升温95度；5.保温25分钟；6.第二次加水1000l；备用。
43.d、防渗透的加热不燃烧卷烟纸制作：通过印刷机将调制好的防渗透剂均匀通过印刷方式涂布到基纸上。
44.在本发明中，若非特指，所有百分比均为重量单位，所有设备和原料均可从市场购得。
45.对各实施例的加热不燃烧卷烟纸进行了性能检测，结果见表一，如下：表一加热不燃烧卷烟纸的相关性能检测结果
不添加防油淀粉时无防油性能，防油等级为0级，添加防渗透剂之后的防渗透的加热不燃烧卷烟纸其防油等级达5级以上，满足防渗透的加热不燃烧卷烟纸的使用要求。实施例3和实施例4对填料进行改进了之后，防油等级更高，达到8级。
46.本发明还对各实施例的加热不燃烧卷烟纸制成相同香烟（香烟除了卷烟纸不同，其它均相同），对香烟侧流烟气量进行了检测，结果见表二，如下：表二 香烟侧流烟气量检测结果 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6侧流烟气量（mg/支）13.514.213.113.67.47.1
从表二的结果看，在实施例5和实施例6中，由于对防渗透剂进行了进一步改进，加入了少量树脂，侧流烟气量明显降低。