最新一种天然植物纤维滤嘴材料的制备方法与流程

将乐信息网 http://www.jianglexinxi.cn 2020-10-18 14:23 出处:网络
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本发明涉及一种天然植物纤维滤嘴材料的制备方法,属于卷烟辅料技术领域。



背景技术:

过滤嘴是指卷烟的上部分,用来滤除一部分吸入烟气中的焦油,减少吸烟者吸烟后的不适感。随着科技的发展,过滤嘴本身的种类也发生了很大的变化。

现有技术中,市场上的滤嘴材料主要有4种类型:醋纤滤嘴材料、聚丙烯滤嘴材料、纯纤维素滤嘴材料以及含有添加剂的滤嘴材料。醋纤滤嘴对材料烟气有害成分的截留效果优异,应用广泛,但其原料二醋酸纤维素片是一种改性再生纤维素,它是以高纯度漂白木浆为原料,用醋酐作乙酰化剂,醋酸作溶剂,在催化剂作用下,对木浆纤维素进行乙酰化,经过预处理、醋化、水解、沉析、洗涤、挤压、干燥,使得纤维素得到改性,成为可溶于丙酮等有机溶剂,具可纺性的二醋酸纤维素片。醋酸纤维技术由国外几家大公司垄断,并且生产二醋酸纤维素片的原料是生长于北美高地的珍稀木材,生产范围有限,周期长,大大制约了醋纤滤嘴材料的生产规模。生产中用到的有机溶剂对环境污染比较严重,也容易残留于滤嘴材料而危害卷烟消费者的健康。聚丙烯滤嘴材料对烟气有害成分的截留效果不如醋纤滤嘴材料,生产过程也影响环保,在卷烟烟气中有明显的化学品味道而影响吸味。纸质滤嘴材料由于天然纤维化学结构中富含极性基团,易吸水、吸附各种极性化学物质;纤维表面结构不光滑,截留油性和固体颗粒物质比醋纤滤嘴材料还好,但有明显的纸味而应用较少。因此,迫切寻找一种抽吸品质好,没有明显纸味,环保的滤嘴材料。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对传统的纸质滤嘴材料对烟气的抽吸品质差,有明显的纸味,而使其应用较少的问题,提供了一种天然植物纤维滤嘴材料的制备方法。

为解决技术问题,本发明采用的技术方案是:

(1)取竹节截掉竹节两端并剖成两半,得预处理竹节,再按质量比1:10,将预处理竹节置于去离子水中,在40~50℃下浸泡处理30~40min,取出并用钢针将竹节内的膜层撬起,剥落膜层,得竹膜;

(2)将竹膜浸泡在去离子水中,再加入脂肪酶,静置30~50min后过滤,得滤渣,将滤渣干燥后粉碎过筛,得竹膜粉,再将竹膜粉加入壳聚糖溶液中超声分散,得涂布液;

(3)取普洱茶、金银花、藿香叶、去离子水中混合均匀后装入闪式提取器中,在50~60℃下提取2~3min,再经离心分离,得沉淀物和上清液,将上清液浓缩至上清液体积的8~10%,得浓缩液;

(4)将沉淀物加入杉木木浆中混合均匀后打浆,加入浓缩液,搅拌混合均匀后,再加入去离子水稀释至固含量为3~5%,得纸浆;

(5)按定量为50~60g/m2,用抄纸器将纸浆抄造成湿纸片,再将涂布液按定量为20~30g/m2涂布在湿纸片表面,并在70~80℃下干燥3~4h,得天然植物纤维滤嘴材料。

步骤(1)所述的竹节为青竹、紫竹、毛竹、箭竹、慈竹、墨竹、方竹中的一种或多种。

步骤(2)所述的脂肪酶用量为去离子水质量的0.015~0.050%。

步骤(2)所述的壳聚糖溶液的质量分数为0.05~0.20%,用量为竹膜粉质量的1~4倍。

步骤(3)所述的普洱茶、金银花、藿香叶、去离子水的重量份为8~10份普洱茶,5~6份金银花,2~3份藿香叶,250~300份去离子水。

步骤(4)所述的杉木木浆的固含量为10~20%,使用量为沉淀物质量的20~60倍。

步骤(4)所述的打浆具体为在碎浆机中打浆至叩解度为20~25°SR。

步骤(4)所述的浓缩液加入的量为杉木木浆质量的0.5~2%。

本发明的有益技术效果是:本发明首先剥离竹节内的竹膜并用脂肪酶脱脂,经干燥粉碎后制得到竹膜粉,利用竹膜粉丰富的羟基、羧基等含氧基团,与具有氨基和羟基的天然高分子材料壳聚糖复配,制得具有比表面积大、结构多样、可修饰性强的吸附材料,可有效降低烟气中的自由基和一氧化碳等有害气体,再以普洱茶、金银花等为原料进行提取浓缩,得到富含植物香型的浓缩液和滤渣,将滤渣与杉木木浆进行混合打浆,并加入浓缩液制成纸浆,改善纸浆纸味,再将纸浆抄造成湿纸片,并将涂布液涂布于湿纸片表面,经干燥,即可得到天然植物纤维滤嘴材料。本发明制备的天然植物纤维滤嘴材料抽吸品质好,纸味小,对烟气的有害成分的截留效果优异,烟气中焦油含有量可减少至4.2~6.2mg/支,总粒相物含有量减少至9.8~12.5mg/支,具有广泛的应用前景。

具体实施方式

为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。

取15~20节竹节,截掉竹节两端并剖成两半,得预处理竹节,再按质量比1:10,将预处理竹节置于去离子水中,在40~50℃下浸泡处理30~40min,取出浸泡后的预处理竹节并用钢针将竹节内的膜层撬起,剥落膜层,得竹膜;将竹膜浸泡在1~2L去离子水中,再加入0.3~0.5g脂肪酶,静置30~50min后过滤,得滤渣,将滤渣置于干燥箱中,在70~80℃下干燥1~2h,再将干燥后的滤渣加入粉碎机中粉碎,过200目筛,得竹膜粉,称取1~2g壳聚糖加入1~2L质量分数为2%醋酸溶液中,以300~400r/min搅拌至壳聚糖完全溶解,再加入0.5~1.0g竹膜粉,以300W超声波超声分散30~40min,得涂布液;称取80~100g过40目筛的普洱茶,50~60g过40目筛的金银花,20~30g过40目筛的藿香叶,加入2.5~3.0L去离子水中,以300~400r/min搅拌20~30min后置于闪式提取器中,在50~60℃下提取2~3min,得混合液;将混合液转入离心机中,以6000~8000r/min离心分离15~20min,收集上清液和沉淀物,将上清液置于闪式浓缩器中,浓缩至上清液体积的8~10%,得浓缩液;称取50~60g经离心分离后的沉淀物,加入1~2L固含量为20%杉木木浆中,以300~400r/min搅拌20~30min后转入碎浆机中打浆至叩解度为20~25°SR,再加入10~20mL浓缩液并加去离子水稀释至固含量为3~5%,得纸浆;按定量为50~60g/m2,用抄纸器将纸浆抄造成湿纸片,再将涂布液按定量为20~30g/m2涂布在湿纸片表面,随后转入干燥箱中,在70~80℃下干燥3~4h,得天然植物纤维滤嘴材料。所述的竹节为青竹、紫竹、毛竹、箭竹、慈竹、墨竹、方竹中的一种或多种。

实例1

取20节青竹,截掉竹节两端并剖成两半,得预处理竹节,再按质量比1:10,将预处理竹节置于去离子水中,在50℃下浸泡处理40min,取出浸泡后的预处理竹节并用钢针将竹节内的膜层撬起,剥落膜层,得竹膜;将竹膜浸泡在2L去离子水中,再加入0.5g脂肪酶,静置50min后过滤,得滤渣,将滤渣置于干燥箱中,在80℃下干燥2h,再将干燥后的滤渣加入粉碎机中粉碎,过200目筛,得竹膜粉,称取2g壳聚糖加入2L质量分数为2%醋酸溶液中,以400r/min搅拌至壳聚糖完全溶解,再加入1.0g竹膜粉,以300W超声波超声分散40min,得涂布液;称取100g过40目筛的普洱茶,60g过40目筛的金银花,30g过40目筛的藿香叶,加入3.0L去离子水中,以400r/min搅拌30min后置于闪式提取器中,在60℃下提取3min,得混合液;将混合液转入离心机中,以8000r/min离心分离20min,收集上清液和沉淀物,将上清液置于闪式浓缩器中,浓缩至上清液体积的10%,得浓缩液;称取60g中经离心分离后的沉淀物加入2L固含量为20%杉木木浆中,以400r/min搅拌30min后转入碎浆机中打浆至叩解度为25°SR,再加入20mL浓缩液并加去离子水稀释至固含量为5%,得纸浆;按定量为60g/m2,用抄纸器将纸浆抄造成湿纸片,再将涂布液按定量为30g/m2涂布在湿纸片表面,随后转入干燥箱中,在80℃下干燥4h,得天然植物纤维滤嘴材料。

实例2

取15节墨竹,截掉竹节两端并剖成两半,得预处理竹节,再按质量比1:10,将预处理竹节置于去离子水中,在40℃下浸泡处理30min,取出浸泡后的预处理竹节并用钢针将竹节内的膜层撬起,剥落膜层,得竹膜;将竹膜浸泡在1L去离子水中,再加入0.3g脂肪酶,静置30min后过滤,得滤渣,将滤渣置于干燥箱中,在70℃下干燥1h,再将干燥后的滤渣加入粉碎机中粉碎,过200目筛,得竹膜粉,称取1g壳聚糖加入1L质量分数为2%醋酸溶液中,以300r/min搅拌至壳聚糖完全溶解,再加入0.5g竹膜粉,以300W超声波超声分散30min,得涂布液;称取80g过40目筛的普洱茶,50g过40目筛的金银花,20g过40目筛的藿香叶,加入2.5~3.0L去离子水中,以300r/min搅拌20min后置于闪式提取器中,在50℃下提取2min,得混合液;将混合液转入离心机中,以6000r/min离心分离15min,收集上清液和沉淀物,将上清液置于闪式浓缩器中,浓缩至上清液体积的8%,得浓缩液;称取50g中经离心分离后的沉淀物,加入1L固含量为20%杉木木浆中,以300r/min搅拌20min后转入碎浆机中打浆至叩解度为20°SR,再加入10mL浓缩液并加去离子水稀释至固含量为3%,得纸浆;按定量为50g/m2,用抄纸器将纸浆抄造成湿纸片,再将涂布液按定量为20g/m2涂布在湿纸片表面,随后转入干燥箱中,在70℃下干燥3h,得天然植物纤维滤嘴材料。

实例3

取17节方竹,截掉竹节两端并剖成两半,得预处理竹节,再按质量比1:10,将预处理竹节置于去离子水中,在45℃下浸泡处理35min,取出浸泡后的预处理竹节并用钢针将竹节内的膜层撬起,剥落膜层,得竹膜;将竹膜浸泡在1L去离子水中,再加入0.4g脂肪酶,静置40min后过滤,得滤渣,将滤渣置于干燥箱中,在75℃下干燥1h,再将干燥后的滤渣加入粉碎机中粉碎,过200目筛,得竹膜粉,称取1g壳聚糖加入1L质量分数为2%醋酸溶液中,以35-r/min搅拌至壳聚糖完全溶解,再加入0.6g竹膜粉,以300W超声波超声分散35min,得涂布液;称取90g过40目筛的普洱茶,55g过40目筛的金银花,25g过40目筛的藿香叶,加入2.7L去离子水中,以350r/min搅拌25min后置于闪式提取器中,在55℃下提取3min,得混合液;将混合液转入离心机中,以7000r/min离心分离15~20min,收集上清液和沉淀物,将上清液置于闪式浓缩器中,浓缩至上清液体积的8~10%,得浓缩液;称取55g中经离心分离后的沉淀物,加入1L固含量为20%杉木木浆中,以350r/min搅拌25min后转入碎浆机中打浆至叩解度为24°SR,再加入15mL浓缩液并加去离子水稀释至固含量为4%,得纸浆;按定量为55g/m2,用抄纸器将纸浆抄造成湿纸片,再将涂布液按定量为25g/m2涂布在湿纸片表面,随后转入干燥箱中,在75℃下干燥4h,得天然植物纤维滤嘴材料。

将实例1至实例3制备的天然植物纤维滤嘴材料置于滤棒成型机中卷制成长度为120mm,圆周值为22mm的滤棒,采用与红南京产品相同的制备条件,待制备结束后,对其进行抽吸7口,并对烟气化学成分进行检测分析,检测数据如表1。

表1

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。


技术特征:

1.一种天然植物纤维滤嘴材料的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:

(1)取竹节截掉竹节两端并剖成两半,得预处理竹节,再按质量比1:10,将预处理竹节置于去离子水中,在40~50℃下浸泡处理30~40min,取出并用钢针将竹节内的膜层撬起,剥落膜层,得竹膜;

(2)将竹膜浸泡在去离子水中,再加入脂肪酶,静置30~50min后过滤,得滤渣,将滤渣干燥后粉碎过筛,得竹膜粉,再将竹膜粉加入壳聚糖溶液中超声分散,得涂布液;

(3)取普洱茶、金银花、藿香叶、去离子水中混合均匀后装入闪式提取器中,在50~60℃下提取2~3min,再经离心分离,得沉淀物和上清液,将上清液浓缩至上清液体积的8~10%,得浓缩液;

(4)将沉淀物加入杉木木浆中混合均匀后打浆,加入浓缩液,搅拌混合均匀后,再加入去离子水稀释至固含量为3~5%,得纸浆;

(5)按定量为50~60g/m2,用抄纸器将纸浆抄造成湿纸片,再将涂布液按定量为20~30g/m2涂布在湿纸片表面,并在70~80℃下干燥3~4h,得天然植物纤维滤嘴材料。

2.如权利要求1所述的一种天然植物纤维滤嘴材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述的竹节为青竹、紫竹、毛竹、箭竹、慈竹、墨竹、方竹中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种天然植物纤维滤嘴材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的脂肪酶用量为去离子水质量的0.015~0.050%。

4.如权利要求1所述的一种天然植物纤维滤嘴材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的壳聚糖溶液的质量分数为0.05~0.20%,用量为竹膜粉质量的1~4倍。

5.如权利要求1所述的一种天然植物纤维滤嘴材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述的普洱茶、金银花、藿香叶、去离子水的重量份为8~10份普洱茶,5~6份金银花,2~3份藿香叶,250~300份去离子水。

6.如权利要求1所述的一种天然植物纤维滤嘴材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述的杉木木浆的固含量为10~20%,使用量为沉淀物质量的20~60倍。

7.如权利要求1所述的一种天然植物纤维滤嘴材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述的打浆具体为在碎浆机中打浆至叩解度为20~25°SR。

8.如权利要求1所述的一种天然植物纤维滤嘴材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述的浓缩液加入的量为杉木木浆质量的0.5~2%。

技术总结
本发明涉及一种天然植物纤维滤嘴材料的制备方法,属于卷烟辅料技术领域。本发明首先剥离竹节内的竹膜并用脂肪酶脱脂,经干燥粉碎后制得到竹膜粉,再与壳聚糖溶液配置成涂布液,再以普洱茶、金银花等为原料进行提取浓缩,得到浓缩液和滤渣,将滤渣与杉木木浆进行混合打浆,并加入浓缩液制成纸浆,将纸浆抄造成湿纸片,并将涂布液涂布于湿纸片表面,经干燥,即可得到天然植物纤维滤嘴材料。本发明制备的天然植物纤维滤嘴材料抽吸品质好,纸味小,对烟气的有害成分的截留效果优异,具有广泛的应用前景。

技术研发人员:石磊;薛洋;杨阳
受保护的技术使用者:常州蓝森环保设备有限公司
文档号码:201710424520
技术研发日:2017.06.07
技术公布日:2017.09.29

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