一种用葛根纤维制造卷烟用纸添加剂的方法及其制得的添加剂与应用 |
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| 申请号 | CN201710458797.3 | 申请日 | 2017-06-16 | 公开(公告)号 | CN107034721A | 公开(公告)日 | 2017-08-11 |
| 申请人 | 云南中烟工业有限责任公司; | 发明人 | 何沛; 凌军; 向能军; 刘志华; 杨光宇; 王晋; 韦克毅; 申钦鹏; 刘春波; 朱瑞芝; 司晓喜; 张凤梅; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用葛根 纤维 制造 卷烟 用纸添加剂的方法及其制得的添加剂应用，属于卷烟技术领域。该方法对葛根颗粒 粉碎 过程中所得到的粗制葛根纤维进行 回收利用 ，并经过加压酸处理，打浆后加入卷烟用纸的纸浆中，进行卷烟用纸的制造，包括制造卷烟纸、成型纸和 接装纸 等卷烟用纸。这类葛根纤维由于经过了粉碎和加压酸处理，其纤维结构和成分都发生了很大的变化，在节约成本的同时，为卷烟纸的功能化也提供了新的途径。该方法处理简单、易行，所涉及的设备均为市场已有设备，且价格便宜。所得到的添加剂加入卷烟后能够有效地提升卷烟的感官品质，并能够在不影响纸张 质量 参数的前提下，有效降低烟气中的CO含量。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用葛根纤维制造卷烟用纸添加剂的方法，其特征在于，包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种用葛根纤维制造卷烟用纸添加剂的方法及其制得的添加剂与应用 技术领域[0001] 本发明属于卷烟技术领域，具体涉及一种用葛根纤维制造卷烟用纸添加剂的方法及其制得的添加剂应用。 背景技术[0002] 随着中国烟草工业的快速发展，大品牌的形成，卷烟降焦减害的要求，以及烟草品类的进一步完善，对高品质烟用香精香料的需求也在与日俱增。通常根据香料的来源，可将其分为天然香料和合成香料两大类，目前已知天然香料有3000多种，合成香料更多达7000余种，并且新的品种还在不断涌现。 [0003] 葛根系豆科葛属多年生植物，是中国南方一些省区的常食蔬菜，其味甘凉可口，常作煲汤之用，也可作为药物应用。葛根中提出的黄酮能增加大脑及冠状血管血流量，降低血管阻力。所含的大豆黄酮具有解痉、降低血糖等多种功能。葛根本身也具有生津止渴等功效。中国拥有14个葛属植物品种，种质资源最丰富，居世界首位。 [0004] 随着消费者对卷烟品质的要求越来越高，如何增强烟气舒适性，提高卷烟品质成为了各卷烟生产企业研发的热点。将葛根颗粒材料加入卷烟滤嘴也在很早之前就已经实现了产业化应用，也得到了广泛的好评。但以前所应用的大多是利用葛根淀粉的性质，但对于葛根纤维在卷烟领域尚未见相关应用。 发明内容[0005] 本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种用葛根纤维制造卷烟用纸添加剂的方法及其制得的添加剂应用。由于葛根纤维在食品领域具有很长的应用历史，且得到了广泛的认可和好评，因此将葛根纤维应用于卷烟用纸领域，具有可靠的安全性和广泛的接受度。本发明是将在制造葛根颗粒粉碎过程中所得到的粗制葛根纤维进行回收利用，并经过加压酸处理，打浆后加入卷烟用纸的纸浆中，进行卷烟用纸的制造，包括制造卷烟纸、成型纸和接装纸等卷烟用纸，能够替代一部分纸浆，减少纸浆的用量，降低造纸成本。由于这类纤维经过了加压酸处理，纤维结构和成分都发生了很大的变化，最显著的是短纤维含量增大，纤维结构变得疏松，有利于透气，并且具有原始葛根的感官功效特征，在节约成本的同时，为卷烟纸的功能化也提供了新的途径。 [0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种用葛根纤维制造卷烟用纸添加剂的方法，包括如下步骤： 步骤（1），向葛根颗粒粉碎后筛分得到的葛根纤维中加入体积为葛根纤维体积1-1.5倍的质量浓度为3-5%的醋酸水溶液，并在压力为1-2atm下煮沸，并保持沸腾1-5h，得到混合物； 步骤（2），将步骤（1）得到的混合物真空蒸干，之后用水清洗后再真空蒸干，重复2-3次，每次加入水的体积为所清洗的蒸干物体积的1-1.5倍，得到固形物； 步骤（3），向步骤（2）得到的固形物中加入水进行打浆，控制水含量为73-75%，打浆度为 59-61°SR，即得到卷烟用纸添加剂。 [0007] 进一步，优选的是，在步骤（3）打浆过程中加入香料。 [0008] 进一步，优选的是，香料的加入量为浆料质量的0.1%-0.5%，但不限于此，香料的加入量可根据实际需要具体调节。 [0009] 进一步，优选的是，所述的香料为薄荷醇、沉香木提取物或玫瑰精油，但不限于此。 [0010] 本发明同时提供一种上述用葛根纤维制造卷烟用纸添加剂的方法制得的卷烟用纸添加剂。 [0011] 本发明还提供上述卷烟用纸添加剂在制备卷烟用纸中的应用。 [0012] 具体的应用方法为：将卷烟用纸添加剂加入到卷烟纸纸浆中，混匀后，进行常规造纸程序,加入的质量为卷烟纸纸浆质量的5%-20%。 [0013] 本发明产品在制备的过程中可选择性的加香。一般来说，在制造卷烟纸和成型纸的时候，可以根据需要加入一定量的香料作为烟气加香；而在制造接装纸的时候一般选择不加香。 [0014] 本发明采用真空蒸干的方式，这样能够使粗纤维的纤维束产生内部膨胀的效果，在后续造纸过程中增加纤维的填充性，有利于制造出高透气度的卷烟用纸。虽然用微波加热也能够达到类似的效果，但微波加热难以控制，容易造成过热，损坏纤维结构。 [0015] 葛根颗粒粉碎后筛分得到的葛根纤维的过程与普通植物纤维的提取方法类似，一般是将葛根粉碎后在40-60目的筛网下进行筛分，将粉末与纤维原料分离后，将所得纤维原料放入浓度为2％的NaOH溶液中，并在100℃条件下煮沸100min，待溶液温度降至70～80℃之后，加入浓度为5%的H2O2水溶液，继续加热0.5h，保持温度为70～80℃，之后过滤，用蒸馏水充分洗涤滤渣至中性，干燥后即得到纤维样品。该方法为常规提取纤维的方法。 [0016] 本发明与现有技术相比，其有益效果为：本发明利用葛根纤维进行加压酸处理后，再进行打浆，并加入卷烟用纸的纸浆中，进行卷烟用纸的制造，包括制造卷烟纸、成型纸和接装纸等卷烟用纸。这类纤维由于经历了加压酸处理，其纤维结构和成分都发生了很大的变化，在减少纸浆用量，节约成本的同时，为卷烟纸的功能化也提供了新的途径。 [0017] 本发明方法处理简单、易行，所涉及的设备均为市场已有设备，且价格便宜。所得到的添加剂加入纸浆，制成卷烟用纸，并用于卷烟制造后能够有效地提升卷烟的感官品质，感官评价得分能够提升1-1.5分。 [0018] 本发明产品能节约卷烟用纸的纸浆使用量，卷烟用纸的生产成本能够降低约10%。在不影响纸张质量参数的前提下，能够有效降低烟气中CO的释放量约20%。 [0019] 背景技术中指出“以前所应用的大多是利用葛根淀粉的性质，但对于葛根纤维在卷烟领域尚未见相关应用”，所以我建议在此处发明人说明下采用葛根淀粉性质和葛根纤维性质的区别。 [0020] 葛根淀粉应用到卷烟滤嘴中时，主要起到增加烟气润感的作用，对烟气的截留影响不大。本发明中将葛根纤维加入卷烟滤嘴中，不仅能起到一定增加烟气润感的作用（虽然效果弱于葛根淀粉），但经过本发明处理后，该纤维能够较好地起到对烟气有害成分的截留作用，同时减少了丝束用量。 具体实施方式[0021] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，但不限于所举的材料和条件。本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。 [0022] 实施例1一种用葛根纤维制造卷烟用纸添加剂的方法，包括如下步骤： 步骤（1），向葛根颗粒粉碎后筛分得到的葛根纤维中加入体积为葛根纤维体积1倍的质量浓度为3%的醋酸水溶液，并在压力为1atm下煮沸，并保持沸腾1h，得到混合物； 步骤（2），将步骤（1）得到的混合物真空蒸干，之后用水清洗后再真空蒸干，重复2次，每次加入水的体积为所清洗的蒸干物体积的1倍，得到固形物； 步骤（3），向步骤（2）得到的固形物中加入水进行打浆，控制水含量为74%，打浆度为60°SR，在打浆过程中同时加入薄荷醇，薄荷醇的加入量为浆料质量的0.5%，即得到卷烟用纸添加剂。 [0023] 所得的卷烟用纸添加剂加入到卷烟纸纸浆当中，混匀后进入常规造纸程序, 卷烟用纸添加剂加入的质量为纸浆总量的5%。 [0024] 将加入上述添加剂的卷烟纸卷制成常规规格（24mm圆周，焦油释放量10mg）卷烟。在保证相同纸张质量参数的前提下，该卷烟产品相对于没有加入该添加剂的卷烟，烟气柔和、薄荷清凉感突出，润感加强，感官评价得分增加1分，并且能够有效降低烟气中CO释放量 15%。 [0025]实施例2 一种用葛根纤维制造卷烟用纸添加剂的方法，包括如下步骤： 步骤（1），向葛根颗粒粉碎后筛分得到的葛根纤维中加入体积为葛根纤维体积1.5倍的质量浓度为5%的醋酸水溶液，并在压力为2atm下煮沸，并保持沸腾5h，得到混合物； 步骤（2），将步骤（1）得到的混合物真空蒸干，之后用水清洗后再真空蒸干，重复3次，每次加入水的体积为所清洗的蒸干物体积的1.5倍，得到固形物； 步骤（3），向步骤（2）得到的固形物中加入水进行打浆，控制水含量为73%，打浆度为59°SR，在打浆过程中同时加入沉香木提取物，沉香木提取物的加入量为浆料质量的0.1%，即得到卷烟用纸添加剂。 [0026] 本实施例对沉香木提取物的制备方法没有具体限制，如采用普通的浸提法制得。 [0027] 所得的卷烟用纸添加剂加入到卷烟纸纸浆当中，混匀后进入常规造纸程序, 卷烟用纸添加剂加入的质量为纸浆总量的20%。 [0028] 将加入上述添加剂的卷烟纸卷制成常规规格（24mm圆周，焦油释放量10mg）卷烟。在保证相同纸张质量参数的前提下，该卷烟产品相对于没有加入该添加剂的卷烟，烟气柔和、沉香香气突出，甜感和润感均有加强，感官评价得分增加1.5分，并且能够有效降低烟气中CO释放量20%。 [0029] 实施例3一种用葛根纤维制造卷烟用纸添加剂的方法，包括如下步骤： 步骤（1），向葛根颗粒粉碎后筛分得到的葛根纤维中加入体积为葛根纤维体积1.3倍的质量浓度为4%的醋酸水溶液，并在压力为1.5atm下煮沸，并保持沸腾3h，得到混合物； 步骤（2），将步骤（1）得到的混合物真空蒸干，之后用水清洗后再真空蒸干，重复3次，每次加入水的体积为所清洗的蒸干物体积的1.2倍，得到固形物； 步骤（3），向步骤（2）得到的固形物中加入水进行打浆，控制水含量为775%，打浆度为 61°SR，即得到卷烟用纸添加剂。 [0030] 所得的卷烟用纸添加剂加入到卷烟纸纸浆当中，混匀后进入常规造纸程序, 卷烟用纸添加剂加入的质量为纸浆总量的10%。 [0031] 将加入上述添加剂的卷烟纸卷制成常规规格（24mm圆周，焦油释放量10mg）卷烟。在保证相同纸张质量参数的前提下，该卷烟产品相对于没有加入该添加剂的卷烟，烟气润感有所增加，感官评价得分增加1分，并且能够有效降低烟气中CO释放量25%。 [0032]实施例4 一种用葛根纤维制造卷烟用纸添加剂的方法，包括如下步骤： 步骤（1），向葛根颗粒粉碎后筛分得到的葛根纤维中加入体积为葛根纤维体积1.2倍的质量浓度为5%的醋酸水溶液，并在压力为2atm下煮沸，并保持沸腾5h，得到混合物； 步骤（2），将步骤（1）得到的混合物真空蒸干，之后用水清洗后再真空蒸干，重复3次，每次加入水的体积为所清洗的蒸干物体积的1.4倍，得到固形物； 步骤（3），向步骤（2）得到的固形物中加入水进行打浆，控制水含量为74%，打浆度为60°SR，即得到卷烟用纸添加剂。 [0033] 所得的卷烟用纸添加剂加入到卷烟纸纸浆当中，混匀后进入常规造纸程序, 卷烟用纸添加剂加入的质量为纸浆总量的15%。 [0034] 将加入上述添加剂的卷烟纸卷制成常规规格（24mm圆周，焦油释放量10mg）卷烟。在保证相同纸张质量参数的前提下，该卷烟产品相对于实施例3中的卷烟，烟气柔和性和协调性略有下降，但甜感和润感显著增强。这说明加入量不同对最终的烟气感官品质有影响。 [0035]实施例5 一种用葛根纤维制造卷烟用纸添加剂的方法，包括如下步骤： 步骤（1），向葛根颗粒粉碎后筛分得到的葛根纤维中加入体积为葛根纤维体积1.1倍的质量浓度为4%的醋酸水溶液，并在压力为1.3atm下煮沸，并保持沸腾2h，得到混合物； 步骤（2），将步骤（1）得到的混合物真空蒸干，之后用水清洗后再真空蒸干，重复3次，每次加入水的体积为所清洗的蒸干物体积的1.2倍，得到固形物； 步骤（3），向步骤（2）得到的固形物中加入水进行打浆，控制水含量为74%，打浆度为60°SR，在打浆过程中同时加入玫瑰精油，玫瑰精油的加入量为浆料质量的0.1%，即得到卷烟用纸添加剂。 [0036] 所得的卷烟用纸添加剂加入到卷烟纸纸浆当中，混匀后进入常规造纸程序, 卷烟用纸添加剂加入的质量为纸浆总量的12%。 [0037] 将加入上述添加剂的卷烟纸卷制成常规规格（24mm圆周，焦油释放量10mg）卷烟。在保证相同纸张质量参数的前提下，该卷烟产品相对于没有加入该添加剂的卷烟，烟气柔和、协调，润感有所增加，有明显的玫瑰香气存在，感官评价得分增加1.5分，并且能够有效降低烟气中CO释放量20%。 [0038] 对比试验对比例1 对比例1与本发明方法的区别在于：醋酸水溶液的浓度不在本发明保护的范围内，其余都相同。 [0039] 结果显示：如果醋酸水溶液浓度过高（超过5%），纤维受醋酸侵蚀较严重，容易断裂，短纤维含量过大，为步骤（3）中的混纺增加难度；此外，还可能会导致有部分醋酸分子残留在纤维中，从而在制成卷烟滤嘴后，影响卷烟的感官品质。如果醋酸水溶液浓度过低（小于3%），纤维受醋酸侵蚀作用太小，无法造成疏松的结构特征，短纤维含量也会随之变小，导致其制成滤嘴后的实际截留效率降低。 [0040] 对比例2对比例2与本发明方法的区别在于：醋酸水溶液所用的体积不在本发明保护的范围内，其余都相同。 [0041] 结果显示：本发明限制醋酸水溶液的体积是为了保证醋酸水溶液能够没过待处理的葛根纤维，如果过少会导致没有没入溶液的纤维处理效果不理想，过多则会导致浪费。 [0042] 对比例3对比例3与本发明方法的区别在于：不经过多次水洗蒸干，其余都相同。 [0043] 结果显示：真空蒸干能够使粗纤维的纤维束产生内部膨胀的效果，在后续造纸过程中增加纤维的填充性，有利于制造出高透气度的卷烟用纸。如果不经过这一过程，纤维的的疏松程度不高，会对造纸后纸张的透气度有影响，进而影响到卷烟烟气中CO的释放量的降低效果。 [0044] 对比例4对比例4与本发明方法的区别在于：打浆度不在本发明保护的范围内，其余都相同。 [0045] 结果显示：打浆度小，制造的纸张中长纤维含量多，纸张的机械强度增强，均匀性不好，透气度较低，对烟气中的CO降低效果不明显；打浆度过大，纸张中短纤维过多，有利于制造高透气度的纸，但机械强度较弱，容易在后续加工过程中被扯裂。 [0046] 对比例5对比例5与本发明方法的区别在于：打浆时，含水量不在本发明保护的范围内，其余都相同。 [0048] 对比例6对比例6与本发明方法的区别在于：压力和煮沸时间不在本发明保护的范围内，其余都相同。 [0049] 结果显示：压力过小，或煮沸时间过短时，酸处理不够充分，导致在步骤（2）中的膨胀效果不佳，影响纤维的填充线，并最终影响卷烟用纸的透气度。压力过大，或煮沸时间过长，酸处理强度过大，又会导致纤维过于受到腐蚀，机械强度减弱，容易在后续加工过程中被扯裂。 [0050] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 |
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