專利名稱：一種降低卷煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙、濾棒及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于巻煙過(guò)濾嘴的制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種含用胺類物質(zhì)官能化的二醋酸纖維 的紙、紙質(zhì)濾棒及制備方法。
技術(shù)背景煙用濾棒是煙草行業(yè)的主要巻煙輔料，是在巻煙減害降焦中采用的重要措施。純木漿 或麻漿紙質(zhì)濾棒具有過(guò)濾性能好，價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)，但是，紙質(zhì)濾棒也存在在巻煙燃吸過(guò) 程中產(chǎn)生熱塌陷、煙氣發(fā)干、有較明顯的紙味等缺點(diǎn)。目前廣泛使用的二醋酸纖維絲束濾 棒克服了普通紙質(zhì)濾棒在外觀、吸味等方面的缺點(diǎn)，但相對(duì)紙質(zhì)濾棒也存在成本較高、減 害降焦性能較低的不足。隨著吸煙與健康的問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注，煙草行業(yè)也一直致力解決的巻煙的危 害性問(wèn)題，因此，新型紙質(zhì)濾棒的研究又受到了人們的重視。在中國(guó)專利申請(qǐng) CN101032347A所公開(kāi)的方法中，提出了用含醋酸纖維的漿液制造紙質(zhì)嘴棒所需紙的方法， 為新型紙質(zhì)嘴棒用紙的研究提供了新思路，但其制備的含醋酸纖維的紙并沒(méi)有表現(xiàn)出比普 通紙質(zhì)嘴棒用紙優(yōu)異的性能，并且需要特殊改造的成型機(jī)才能加工出濾棒。一般認(rèn)為紙質(zhì)濾嘴對(duì)巻煙吸味的影響部分來(lái)自于紙質(zhì)濾嘴對(duì)煙氣中酚類物質(zhì)的截留效 率較低，并且酚類物質(zhì)是煙氣中的主要有害成分之一。酚是公認(rèn)的有毒化學(xué)物質(zhì)， 一旦被 人吸收就會(huì)蓄積在各臟器組織內(nèi)，很難排除體外，會(huì)與細(xì)胞原漿中蛋白質(zhì)結(jié)合形成不溶性 蛋白，使細(xì)胞失去活性。酚對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、消化系統(tǒng)均有毒害作用，當(dāng)體內(nèi)的酚 達(dá)到一定量時(shí)就會(huì)破壞肝細(xì)胞和腎細(xì)胞，造成慢性中毒，使人出現(xiàn)不同程度的頭昏、頭痛、 皮疹、精神不安、腹瀉等癥狀。因此，有效的提高紙質(zhì)濾棒對(duì)酚類截留效率是提高紙質(zhì)濾 棒可用性的重要手段之一。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的旨在提供一種巻煙濾棒用的紙質(zhì)材料，可有效地降低巻煙煙氣中的有害 成分，特別是焦油和酚類化合物，同時(shí)改善普通紙質(zhì)濾棒對(duì)巻煙吸味的影響。本發(fā)明的另一目的旨在提供上述巻煙濾棒用紙質(zhì)材料簡(jiǎn)單實(shí)用的制備方法。 本發(fā)明還有一目的在于提供上述巻煙濾棒用紙質(zhì)材料制成的巻煙濾棒。 本發(fā)明是通過(guò)以下實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)的。一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙為含有二醋酸纖維的紙，所述的二醋酸 纖維經(jīng)過(guò)胺類物質(zhì)官能化；經(jīng)胺類物質(zhì)官能化的二醋酸纖維在紙中的質(zhì)量含量為10~60%， 其余為木漿纖維或麻漿纖維中的一種或幾種。經(jīng)胺類物質(zhì)官能化的二醋酸纖維中胺基化合物的質(zhì)量含量為1~10%。胺類物質(zhì)包括乙二胺、二乙醇胺、異丙醇胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、三乙烯二胺、 環(huán)己胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺和殼聚糖中的一種或幾種。二醋酸纖維官能化過(guò)程為先將長(zhǎng)的二醋酸纖維盤(pán)磨成短纖維，然后在胺類物質(zhì)溶液 浸泡，再用去離子水洗滌。經(jīng)胺類物質(zhì)官能化的二醋酸纖維的紙的定量為20~50g/m2。一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙制備方法先將長(zhǎng)的二醋酸纖維盤(pán)磨成短纖維，使用胺類物質(zhì)將二醋酸纖維表面胺基官能化，將已官能化的二醋酸纖維與已經(jīng) 盤(pán)磨的木漿或麻漿混合，再采用濕法或干法工藝制備成紙。使用胺類物質(zhì)將二醋酸纖維表面胺基官能化是將二醋酸纖維浸泡在胺類物質(zhì)溶液中。胺類物質(zhì)溶液質(zhì)量濃度為10% 40%。二醋酸纖維在20 10(TC的胺類物質(zhì)溶液中浸泡1~5小時(shí)。將經(jīng)胺類物質(zhì)水溶液中浸泡過(guò)的二醋酸纖維與已經(jīng)盤(pán)磨的木漿或麻漿按重量比1 : 1 5混合。一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒的濾棒用紙為含有二醋酸纖維的紙，所述 的二醋酸纖維經(jīng)過(guò)胺類物質(zhì)官能化，經(jīng)胺類物質(zhì)官能化的二醋酸纖維在紙中的質(zhì)量含量為 10~60%，其余為木漿纖維或麻漿纖維中的一種或幾種，將濾棒用紙進(jìn)行壓紋、分切，直接 采用目前普遍使用的嘴棒成型機(jī)進(jìn)行成型加工而成。將所述的濾棒用紙壓紋后，分切成15 30cm寬的窄幅。所述濾棒，還包括復(fù)合濾棒是指采用經(jīng)胺類物質(zhì)官能化的二醋酸纖維紙制成的煙用濾 棒，與其它種類的煙用濾棒復(fù)合而成。所述復(fù)合濾棒為紙質(zhì)濾棒與普通醋酸纖維濾棒按長(zhǎng)度比例0.5 5 : 0.5 5復(fù)合而成。 該煙用濾棒具有普通紙質(zhì)濾棒的全部功能和外觀特征，在濾棒成型過(guò)程中，可以不施加三醋酸甘油酯或其它醋酸纖維素增塑劑。本發(fā)明的有益效果為通過(guò)采用胺基官能化的二醋酸纖維制備的紙，進(jìn)而制備的紙質(zhì) 濾棒，不僅具有紙質(zhì)濾棒的全部功能和外部特征外，還能顯著降低巻煙煙氣中的酚類物質(zhì)， 提高了巻煙的安全性，并且改善了巻煙的吸味，提高了普通紙質(zhì)濾棒的感官評(píng)吸質(zhì)量，克 服了紙質(zhì)濾棒在巻煙燃吸過(guò)程中產(chǎn)生熱塌陷、煙氣發(fā)干、有較明顯的紙味等缺點(diǎn)，同時(shí)也 能夠明顯降低巻煙煙氣中的焦油，工藝簡(jiǎn)單、成本低，實(shí)用性較強(qiáng)。與將胺基化合物直接 加入到紙中相比，胺基化合物的用量少，節(jié)省了成本，也減少了游離的胺基化合物對(duì)巻煙 吸味的影響。具體實(shí)施方式

以下的實(shí)施過(guò)程及實(shí)施例旨在進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限定。 實(shí)施例1將嘴棒廠廢嘴棒或醋酸纖維制造廠的廢絲經(jīng)盤(pán)磨解離，用30%的異丙醇胺的水溶液在 3(TC浸泡3小時(shí)，然后過(guò)濾用去離子水洗滌，得到胺基官能化的二醋酸纖維。按重量比1:5， 將胺基官能化的二醋酸纖維與經(jīng)盤(pán)磨的木漿混合，采用濕法制紙，得到定量為23g/ii^的 含胺基官能化的二醋酸纖維的紙。將制成的紙經(jīng)壓紋，分切為23cm寬的窄幅，用嘴棒成 型機(jī)將其制成濾棒，并巻接成巻煙，設(shè)備操作正常，改善了吸味，并且降低焦油和酚類物 質(zhì)的作用明顯。實(shí)施例2將嘴棒廠廢嘴棒或醋酸纖維制造廠的廢絲經(jīng)盤(pán)磨解離，用20%的聚乙烯亞胺的水溶液 在50。C浸泡4小時(shí)，然后過(guò)濾用去離子水洗滌，得到胺基官能化的二醋酸纖維。按重量比 2:3，將胺基官能化的二醋酸纖維與經(jīng)盤(pán)磨的麻漿混合，采用濕法制紙，得到定量為30g/m2 的含胺基官能化的二醋酸纖維的紙。將制成的紙經(jīng)壓紋，分切為18cm寬的窄幅，用嘴棒 成型機(jī)將其制成濾棒，并巻接成巻煙，設(shè)備操作正常，改善了吸味，并且降低焦油和酚類 物質(zhì)的作用明顯。實(shí)施例3將嘴棒廠廢嘴棒或醋酸纖維制造廠的廢絲經(jīng)盤(pán)磨解離，用25%的殼聚糖的水溶液在60 'C浸泡5小時(shí)，然后過(guò)濾用去離子水洗滌，得到胺基官能化的二醋酸纖維。按重量比3:3， 將胺基官能化的二醋酸纖維與經(jīng)盤(pán)磨的木漿混合，采用濕法制紙，得到定量為35g/n^的 含胺基官能化的二醋酸纖維的紙。將制成的紙經(jīng)壓紋，分切為27cm寬的窄幅，用嘴棒成 型機(jī)將其制成濾棒，并巻接成巻煙，設(shè)備操作正常，改善了吸味，并且降低焦油和酚類物質(zhì)的作用明顯。 實(shí)施例4將實(shí)施例3得到的紙質(zhì)濾棒與普通醋酸纖維濾棒按長(zhǎng)度15mm : 10mm復(fù)合，得到復(fù) 合濾棒，然后巻接制備巻煙，降低焦油和酚類物質(zhì)的作用明顯，改善了吸味。由上述實(shí)施例得到的醋酸纖維絲束經(jīng)成型后，巻接制備巻煙，選擇相同巻煙重量和吸 阻的巻煙經(jīng)專業(yè)煙氣分析和專業(yè)感官質(zhì)量評(píng)吸評(píng)價(jià)后，結(jié)果如下表不同方法制備的巻煙煙氣分析結(jié)果樣品名焦油 (mg/cig)苯酚鄰二酚間苯二酚對(duì)二酚對(duì)甲酚感官質(zhì)量 評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)醋酸纖維嘴 棒巻煙15.28273.76.2675.66.9792.5紙嘴棒巻煙11.811196.59.2190.39.4288.0含40%未官 能化醋酸纖 維的紙嘴棒 巻煙12.610291.67.2283.49.1489.5實(shí)施例l樣品10.38585.55.4173.47.3891.5實(shí)施例2樣品11.97578.35.7877.36.6592.0實(shí)施例3樣品12.17179.15.8270.46.6192.0實(shí)施例4樣品12.58082.55.7672.76.6892.0相對(duì)紙嘴棒 巻煙實(shí)施例3 樣品酚類物 質(zhì)下降(％)36.0418.0336.8122.0429.83從上表數(shù)據(jù)可以看出，與普通醋酸纖維嘴棒相比，采用胺基官能化醋酸纖維的紙制備的紙質(zhì)濾棒明顯的提高了濾嘴的過(guò)濾效率，焦油下降3~5mg/cig.。與普通紙質(zhì)濾棒相比， 采用胺基官能化醋酸纖維的紙制備的紙質(zhì)濾棒的保持了過(guò)濾性能好的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，顯著降 低了巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的含量，苯酚、鄰苯二酚、間苯二酚、對(duì)苯二酚和對(duì)甲酚的去除 率最好分別可達(dá)36.04%、 18.03%、 36.81%、 22.04%和29.83%，提高了巻煙的感官質(zhì)量的 評(píng)吸評(píng)價(jià)結(jié)果，接近或達(dá)到了普通醋酸纖維濾棒巻煙的感官評(píng)價(jià)指標(biāo)。本發(fā)明的結(jié)果說(shuō)明， 采用胺基官能化醋酸纖維的紙制備的紙質(zhì)濾棒，能達(dá)到降焦減害的目的，提高巻煙的安全 性，并且對(duì)普通紙質(zhì)濾棒巻煙的感官質(zhì)量有明顯改善。
權(quán)利要求
1、一種降低卷煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙，其特征在于，濾棒用紙為含有二醋酸纖維的紙，所述的二醋酸纖維經(jīng)過(guò)胺類物質(zhì)官能化；經(jīng)胺類物質(zhì)官能化的二醋酸纖維在紙中的質(zhì)量含量為10～60％，其余為木漿纖維或麻漿纖維中的一種或幾種。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙，其特征在 于，經(jīng)胺類物質(zhì)官能化的二醋酸纖維中胺基化合物的質(zhì)量含量為1~10%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙，其特征在 于，胺類物質(zhì)包括乙二胺、二乙醇胺、異丙醇胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、三乙烯二胺、 環(huán)己胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺和殼聚糖中的一種或幾種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙， 其特征在于，二醋酸纖維官能化過(guò)程為先將長(zhǎng)的二醋酸纖維盤(pán)磨成短纖維，然后在胺類 物質(zhì)溶液浸泡，再用去離子水洗滌、過(guò)濾。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙，其特征在 于，二醋酸纖維在20 100'C的胺類物質(zhì)溶液中浸泡1~5小時(shí)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙，其特征在 于，胺類物質(zhì)溶液質(zhì)量濃度為10% 40%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙，其特征在 于，經(jīng)胺類物質(zhì)官能化的二醋酸纖維的紙的定量為20~50g/m2。
8、 一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙制備方法，其特征在于，先將長(zhǎng)的 二醋酸纖維盤(pán)磨成短纖維，使用胺類物質(zhì)將二醋酸纖維表面胺基官能化，將已官能化的二 醋酸纖維與己經(jīng)盤(pán)磨的木叛或麻漿混合，再采用濕法或干法工藝制備成紙。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙制備方法， 其特征在于，胺類物質(zhì)包括乙二胺、二乙醇胺、異丙醇胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、三 乙烯二胺、環(huán)己胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺和殼聚糖中的一種或幾種。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙制備 方法，其特征在于，二醋酸纖維浸泡在胺類物質(zhì)溶液中。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙制備方法， 其特征在于，胺類物質(zhì)溶液質(zhì)量濃度為10% 40%。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙制備方法， 其特征在于，二醋酸纖維在20 100'C的胺類物質(zhì)溶液中浸泡1 5小時(shí)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒用紙制備方法， 其特征在于，將經(jīng)胺類物質(zhì)溶液中浸泡過(guò)的二醋酸纖維與已經(jīng)盤(pán)磨的木漿或麻漿按重量 比1 : 1 5混合。
14、 一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒，其特征在于，濾棒用紙為含有二醋 酸纖維的紙，所述的二醋酸纖維經(jīng)過(guò)胺類物質(zhì)官能化，經(jīng)胺類物質(zhì)官能化的二醋酸纖維在 紙中的質(zhì)量含量為10~60%，其余為木漿纖維或麻漿纖維中的一種或幾種，將濾棒用紙進(jìn) 行壓紋、分切，直接采用目前普遍使用的嘴棒成型機(jī)進(jìn)行成型加工而成。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒，其特征在于， 經(jīng)胺類物質(zhì)官能化的二醋酸纖維中胺基化合物的質(zhì)量含量為1~10%。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒，其特征在于， 胺類物質(zhì)包括乙二胺、二乙醇胺、異丙醇胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、三乙烯二胺、環(huán) 己胺、聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺和殼聚糖中的一種或幾種。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14或15或16所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒， 其特征在于，二醋酸纖維官能化過(guò)程為先將長(zhǎng)的二醋酸纖維盤(pán)磨成短纖維，然后在胺類 物質(zhì)溶液浸泡，再用去離子水洗滌。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒，其特征在于， 二醋酸纖維在20 100'C的胺類物質(zhì)溶液中浸泡1~5小時(shí)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒，其特征在于， 胺類物質(zhì)溶液質(zhì)量濃度為10% 40%。
20、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒，其特征在于， 經(jīng)胺類物質(zhì)官能化的二醋酸纖維的紙的定量為20~50g/m2。
21、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒，其特征在于， 將濾棒用紙壓紋后，分切成15 30cm寬的窄幅。
22、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒，其特征在于， 所述濾棒，還包括復(fù)合濾棒是指采用經(jīng)胺類物質(zhì)官能化的二醋酸纖維紙制成的煙用濾棒， 與其它種類的煙用濾棒復(fù)合而成。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的一種降低巻煙煙氣中酚類物質(zhì)的紙質(zhì)濾棒，其特征在于， 所述復(fù)合濾棒為紙質(zhì)濾棒與普通醋酸纖維濾棒按長(zhǎng)度比例0.5 5 : 0.5 5復(fù)合而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及含用胺類化合物官能化的二醋酸纖維的紙、紙質(zhì)濾棒及制備方法，屬于卷煙過(guò)濾棒的制備技術(shù)領(lǐng)域。所述的紙質(zhì)濾棒中經(jīng)胺類化合物官能化的二醋酸纖維的重量含量為10～60％，其余為木漿纖維或麻漿纖維中的一種或幾種。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是含經(jīng)胺類物質(zhì)官能化的二醋酸纖維的煙用紙質(zhì)濾棒克服了采用純植物纖維紙質(zhì)濾棒導(dǎo)致煙氣發(fā)干、感官質(zhì)量評(píng)價(jià)下降的缺點(diǎn)，在保持卷煙感官質(zhì)量評(píng)價(jià)基本不變的條件下，焦油可降低3～5mg/支，苯酚、鄰苯二酚、間苯二酚、對(duì)苯二酚和對(duì)甲酚的去除率最好，分別可達(dá)36.04％、18.03％、36.81％、22.04％和29.83％。
文檔編號(hào)D21H13/20GK101408012SQ2008101434
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者克 李, 梅挺濤, 王詩(shī)太, 范紅梅, 譚海風(fēng), 勇 金, 銀董紅, 沉 聞 申請(qǐng)人:湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司