一种功能性低克重卷烟纸及其制备方法

摘要

本发明涉及一种功能性低克重卷烟纸，其体相中含有烟丝纤维或第一烟草粉末，所述体相的至少一侧外表面上粘附有第二烟草粉末，其中所述第一烟草粉末与所述第二烟草粉末相同或不同。本发明还涉及该功能性低克重卷烟纸的制备方法，其包括以下步骤(1)纸浆配制、(2)配制卷烟纸涂布专用悬浮稳定液和(3)造纸机造纸。本发明的功能性低克重卷烟纸不仅着色均匀、提高了卷烟纸的不透明度；而且硬挺度好、利于卷制；同时包灰力好、提高了卷烟的抽吸感受。本发明的功能性低克重卷烟纸还可以有效提升卷制的卷烟产品在抽吸过程中的感官质量并降低卷烟烟气中的有害成分。因此，本发明的功能性低克重卷烟纸具有广阔的应用前景。

权利要求

1.一种功能性卷烟纸的制备方法，其中所述功能性卷烟纸的体相中含有烟丝纤维或第一烟草粉末，所述体相的至少一侧外表面上粘附有第二烟草粉末，其中所述第一烟草粉末与所述第二烟草粉末相同或不同；所述功能性卷烟纸的定量为20-24g/m2，透气度为50CU-

70CU，颜色为黄色或棕色；独立地，其灰分为15％-20％；其特征在于，使用包含烟丝纤维或第一烟草粉末的纸浆进行造纸，得到卷烟纸基底，并向所述卷烟纸基底的至少一侧外表面上涂布含有第二烟草粉末和撘口胶的涂布液，干燥后得到所述功能性卷烟纸；所述制备方法包括以下详细步骤：(1)纸浆配制：称取第一烟草粉末、长纤维、短纤维和碳酸钙，其中它们的质量比为第一烟草粉末：长纤维：短纤维：碳酸钙＝0.4：(4-10):(1-3):(3-7)；其中将所述长纤维加水使用盘磨进行混合打浆，得到第一物料；将所述短纤维加水使用疏解机进行疏解，得到第二物料；将所述第一烟草粉末、所述第一物料和所述第二物料混合，并向得到的混合物中加入碳酸钙，制得纸浆；其中，所述长纤维的长度为2.5-3.2mm，宽度0.03-0.07mm，所述短纤维的长度为0.7-1.2mm,宽度为0.01-0.03mm；

(2)配制卷烟纸涂布专用悬浮稳定液：

a、向水中加入助燃剂、第二烟草粉末和水溶性搭口胶，搅拌均匀，得到第二烟草粉末悬浮液；

b、配制悬浮稳定剂的水溶液，并将所述悬浮稳定剂的水溶液与步骤a中制备的所述第二烟草粉末的悬浮液混合，得到卷烟纸涂布专用悬浮稳定液；

(3)造纸机造纸：将步骤(1)中制备的纸浆在造纸机上造纸，得到卷烟纸基底，并将步骤(2)中制备的卷烟纸涂布专用悬浮稳定液在造纸机的施胶部加入，涂布到所述卷烟纸基底的至少一侧外表面上，制得功能性卷烟纸。

2.根据权利要求1所述的功能性卷烟纸的制备方法，其特征在于，步骤(1)中将所述长纤维加水使用盘磨进行混合打浆的工艺条件为：打浆浓度控制为3.5-4.0％、打浆度控制为

83-85°SR、湿重控制为10.0-12.0g；独立地，将所述短纤维加水使用高频疏解机进行疏解时的浆料浓度为4.5-5％。

3.根据权利要求1所述的功能性卷烟纸的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述助燃剂为柠檬酸钠和/或柠檬酸钾，所述助燃剂的质量占所述第二烟草粉末悬浮液质量的

0.005％-0.02％；独立地，所述水溶性搭口胶为醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物或醋酸乙烯-乙烯共聚物，在所述第二烟草粉末悬浮液中所述水溶性搭口胶的浓度为0.05％-0.2％。

4.根据权利要求1所述的功能性卷烟纸的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述第二烟草粉末由初烤后九成熟柠檬黄中部烟叶研磨制得，所述第二烟草粉末占所述第二烟草粉末悬浮液总质量的3％-4％。

5.根据权利要求1所述的功能性卷烟纸的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述悬浮稳定剂为天然胶，所述悬浮稳定剂的水溶液的质量浓度为1％-2％；独立地，在所述卷烟纸涂布专用悬浮稳定液中，所述悬浮稳定剂的水溶液与所述第二烟草粉末悬浮液的质量比例为(1-2):100。

6.根据权利要求1所述的功能性卷烟纸的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述造纸机造纸的工艺条件为：车速控制为220-280m/min，卷烟纸定量使用定量阀门控制，所述纸浆的上网浓度控制在1.1％-1.3％，出网部纸幅水分控制在63-67％，出压榨部纸幅水分控制在55-60％，所述施胶部位于前后干燥部之间，前干燥部的所述卷烟纸基底水分为4-6％，后干燥部的功能性卷烟纸水分为4.5±1.5％。

说明书

一种功能性低克重卷烟纸及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于卷烟纸技术领域，具体涉及一种功能性低克重卷烟纸及其制备方法。

背景技术

[0002] 卷烟纸属于薄页纸，一般定量在26-34g/m2之间，卷烟纸作为卷烟产品的包装用纸，在烟草工业中占有较重要的地位。卷烟纸一般占卷烟烟支总重量的5％，由于它直接参与燃烧，因而卷烟纸可通过控制烟支的燃烧性和对烟气的稀释作用，来影响卷烟的燃烧性、香味、焦油产生量以及其他的烟气有害成分特别是一氧化碳的产生量。

[0003] 国内卷烟行业目前普遍采用白色卷烟纸，其色调单一，且由于相关标准中对白色卷烟纸的白度和不透明度的要求较高(卷烟纸标准GB/T12655-2007中规定卷烟纸白度≧87％，荧光白度≦0.6％，不透明度≧73％)，往往需要增加卷烟纸的克重才能满足要求。卷烟纸的定量是指每平方米卷烟纸的质量，以g/cm2表示，它是反映卷烟纸特有物理性能最基本的质量指标。定量增加可以改善卷烟纸的抗张强度、提高卷烟纸的不透明度，高定量的卷烟纸在组织结构上变得疏松、均匀、自然孔隙度好，而且用较高定量的卷烟纸卷制香烟后往往可取得较好的外观效果，使烟支的不透明性好、挺度好。然而在卷烟纸纤维结构不变的情况下，定量增加会降低卷烟纸的透气性和燃烧性，并且采用高克重卷烟纸的卷烟在抽吸时会增加烟气的纸质杂气和刺激性，影响卷烟的感官质量；并且研究表明，高克重的卷烟纸还会导致卷烟烟气中一氧化碳含量的增加。

[0004] 为了消除高克重卷烟纸带来的负面影响，近几年，国内外的科技工作者已经研发出了低克重卷烟纸，定量低至21g/m2。但是现有的低克重卷烟纸在使用过程中由于克重较低普遍存在以下不足：(1)卷烟纸硬挺度不足，不利于低克重卷烟纸的卷制，特别是在高速、超高速卷烟机的卷接中存在很大困难；(2)由于卷烟纸克重较低，卷烟纸的不透明度较低，使用在卷烟产品中时容易露底；(3)卷烟纸燃烧后的包灰力较差，容易造成卷烟产品飞灰，影响卷烟的抽吸感受。因此，目前低克重卷烟纸在国内卷烟产品中应用很少。

[0005] 日常包装用的卷烟纸一般是白色的，随着包装业的发展，打破常规的个性包装往往具有强烈的个性特征和视觉冲击力，给人耳目一新的感觉，激发消费者购买热情。而彩色卷烟纸是近年在国内外出现的新型产品，其不仅能赋予卷烟特殊的外衣，同时也传达了卷烟典雅、高贵、时尚的概念。特别是在国外，彩色卷烟纸已受到越来越多的吸烟者喜爱。彩色卷烟纸的生产，适应了未来国内外市场的需求。

[0006] 虽然目前国内对彩色卷烟纸的需求还比较少，销量也不大，然而与传统的白色卷烟纸相比，彩色卷烟纸的优势还是比较明显的，彩色卷烟纸因无需考虑卷烟纸的白度和不透明度，可以使卷烟纸向低克重方向发展，从而消除高克重卷烟纸带来的负面影响。并且彩色卷烟纸的产品附加值也较高，因而具有广阔的应用前景。但现有彩色卷烟纸生产技术难度较大，要求具有先进的技术装备和完备的技术工艺才能生产，且核心技术均被国外大公司所垄断。

[0007] 用于纸张着色的色素可以分为天然色素和合成色素两类。天然色素大多从一些天然的动植物或微生物中分离而得，安全性高，但大部分天然色素稳定性差、着色力低，有一定的使用局限；合成色素通常以煤焦油为原料制成，其着色力和稳定性较好，色域宽，但是部分合成色素或其原料残留有一定毒性。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于针对现有卷烟纸不足，提供一种功能性低克重卷烟纸；本发明的另一目的在于提供该功能性低克重卷烟纸的制备方法，其通过在卷烟纸制浆过程中添加少量第一烟草粉末或烟丝纤维制浆，得到的卷烟纸体相中含有第一烟草粉末或烟丝纤维，从而对卷烟纸进行初次着色；并通过在后续工艺的施胶过程中，对卷烟纸体相单面涂布第二烟草粉末混合液，从而制备出一种内表面涂布有第二烟草粉末的功能性低克重卷烟纸，有效地解决了现有低克重卷烟纸存在的各种不足。当然，如果需要，也可以向卷烟纸体相的两侧外表面都涂布第二烟草粉末混合液。

[0009] 本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

[0010] 本发明第一方面涉及一种功能性卷烟纸，其体相中含有烟丝纤维或第一烟草粉末，所述体相的至少一侧外表面上粘附有第二烟草粉末，其中所述第一烟草粉末与所述第二烟草粉末相同或不同。其中，所述体相指的是由纸浆造纸得到的卷烟纸基底。

[0011] 在优选的实施方案中，所述功能性卷烟纸的定量为20-24g/cm2，透气度为50CU-70CU，颜色为黄色或棕色；独立地，其灰分为15％-20％。在本发明的卷烟纸中，碳酸钙含量约为32％。由本发明的卷烟纸卷制而成的卷烟烟支的硬度大于85％，例如为87％。

[0012] 本发明第二方面涉及本发明第一方面所述的功能性卷烟纸的制备方法，其使用包含烟丝纤维或第一烟草粉末的纸浆进行造纸，得到卷烟纸基底，并向所述卷烟纸基底的至少一侧外表面上涂布含有第二烟草粉末和撘口胶的涂布液，干燥后得到所述功能性卷烟纸。

[0013] 在优选的实施方案中，所述制备方法包括以下详细步骤：

[0014] (1)纸浆配制：称取第一烟草粉末、长纤维、短纤维和碳酸钙，其中它们的质量比为第一烟草粉末：长纤维：短纤维：碳酸钙＝0.4：(4-10):(1-3):(3-7)；其中将所述长纤维加水使用盘磨进行混合打浆，得到第一物料；将所述短纤维加水使用高频疏解机进行疏解，得到第二物料；将所述第一烟草粉末、所述第一物料和所述第二物料混合，并向得到的混合物中加入碳酸钙，制得纸浆；其中，所述长纤维的长度为2.5-3.2mm，宽度0.03-0.07mm，所述短纤维的长度为0.7-1.2mm,宽度为0.01-0.03mm。其中所述长纤维包括针叶木长纤维、亚麻浆长纤维等中的一种或多种；所述短纤维可以是阔叶木短纤维。其中，为了保证制得卷烟纸的灰分，还可以在生产过程中补加碳酸钙。优选地，所述第一烟草粉末由烟丝研磨制得，优选地，所述第一烟草粉末经过过筛处理，例如过100目筛网；优选地，在烟丝研磨过程中要控制研磨温度，例如控制研磨温度不超过100℃。

[0015] (2)配制卷烟纸涂布专用悬浮稳定液：

[0016] a、向水中加入助燃剂、第二烟草粉末和水溶性搭口胶，搅拌均匀，得到第二烟草粉末的悬浮液；在配制过程中，优选地对水温进行控制，例如将水温控制在30℃左右。

[0017] b、配制第二烟草粉末的悬浮稳定剂的水溶液，并将所述悬浮稳定剂的水溶液与步骤a中制备的所述第二烟草粉末的悬浮液混合，得到卷烟纸涂布专用悬浮稳定液；在配制过程中，优选地将所述悬浮稳定剂的水溶液均质，例如通过均质机均质，以保证最终制得的卷烟纸无颗粒感，且保证由该卷烟纸卷制而成的卷烟抽吸口感较好。配制的所述卷烟纸涂布专用悬浮稳定液能够将第二烟草粉末悬浮于溶液中，能够保障涂布的均匀性。

[0018] (3)造纸机造纸：将步骤(1)中制备的纸浆在造纸机上造纸，得到卷烟纸基底，并将步骤(2)中制备的卷烟纸涂布专用悬浮稳定液在造纸机的施胶部加入，涂布到所述卷烟纸基底的至少一侧外表面上，制得功能性卷烟纸。

[0019] 在优选的实施方案中，步骤(1)中将所述长纤维加水使用盘磨进行混合打浆的工艺条件为：打浆浓度控制为3.5-4.0％、打浆度控制为83-85°SR、湿重控制为10.0-12.0g；独立地，将所述短纤维加水使用高频疏解机进行疏解时的浆料浓度为4.5-5％。

[0020] 在优选的实施方案中，步骤(2)中所述助燃剂为柠檬酸钠和/或柠檬酸钾，所述助燃剂的质量占所述第二烟草粉末悬浮液质量的0.005％-0.02％；独立地，所述水溶性搭口胶为醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物或醋酸乙烯-乙烯共聚物，在所述第二烟草粉末悬浮液中所述水溶性搭口胶的浓度为0.05％-0.2％。

[0021] 在优选的实施方案中，步骤(2)中所述第二烟草粉末由初烤后九成熟柠檬黄中部1-2级烟叶研磨制得，所述第二烟草粉末占所述第二烟草粉末悬浮液总质量的3％-4％。优选地，所述第二烟草粉末由烟叶研磨制得，且经过过筛处理，例如过160-200目筛网；优选地，在烟叶研磨过程中要控制研磨温度，例如控制研磨温度不超过60℃。

[0022] 在制备本发明的功能性低克重卷烟纸过程中，尽量选择含糖量高的烟叶。含糖量高的烟叶或烟叶部分可以从烟叶成熟度、颜色或部位来选择。

[0023] 烟叶分组：依据烟叶片在烟株上生长的位置分为下部、中部、上部；依颜色深浅分为柠檬黄、桔黄、红棕。即下部柠檬黄、桔黄色组；中部柠檬黄、桔黄色组；上部柠檬黄、桔黄色组；另分一个完熟叶组黄八个正组；副组包括中下部杂色、上部杂色、光滑叶、微带表、青黄色五个副组。

[0024] 烟叶分级：根据烟叶的成熟度、叶片结构、身份、油分、色度、长度、残伤等七个外观品级因素区分烟叶级别。分为下部柠檬黄色四个级、桔黄色四个级；中部柠檬黄色四个级、桔黄色四个级；上部柠檬黄色四个级，桔黄色四个级，红棕色三个级；完熟叶二个级；中下部杂色二个级、上部杂色三个级；光滑叶二个级；微带青四个级、青黄色二个级，共42个级。

[0025] 在优选的实施方案中，步骤(2)中所述悬浮稳定剂为天然胶，所述悬浮稳定剂的水溶液的质量浓度为1％-2％；独立地，在所述卷烟纸涂布专用悬浮稳定液中，所述悬浮稳定剂的水溶液与所述第二烟草粉末悬浮液的质量比例为(1-2):100。优选地，所述悬浮稳定剂为魔芋胶。

[0026] 在优选的实施方案中，步骤(3)中所述造纸机造纸的工艺条件为：车速控制为220-280m/min，卷烟纸定量使用定量阀门控制，所述纸浆的上网浓度控制在1.1％-1.3％，出网部纸幅水分控制在63-67％，出压榨部纸幅水分控制在55-60％，所述施胶部位于前后干燥部之间，出干燥部的所述卷烟纸基底水分为4-6％，出后干燥部的功能性卷烟纸水分为4.5±1.5％。通常，制备每吨成品卷烟纸需要730kg纤维；在生产过程中每吨成品卷烟纸添加所述卷烟纸涂布专用悬浮稳定液40～80公斤。另外，还可以针对使用该卷烟纸的卷烟产品规格，调整所述卷烟纸涂布专用悬浮稳定液的用量。

[0027] 本发明第三方面涉及将本发明第一方面所述的功能性卷烟纸用于降低卷烟烟气中有害物质含量的用途。

[0028] 本发明中使用的辅料添加剂，例如烟丝粉末、卷烟纸涂布专用悬浮稳定剂等，参照《食品安全性毒理学评价程序和方法》GB15193.3-2003急性经口毒性试验表明，本发明所用辅料对受试小白鼠急性经口毒性试验按急毒性LD50剂量分级标准判定为实际无毒。

[0029] 本发明具有以下显著的技术效果：

[0030] (1)本发明的功能性低克重卷烟纸具有良好的储氧性，一方面可以有效控制卷烟的燃烧速度；另一方面，由本发明的卷烟纸制备的卷烟在抽吸过程中产生的卷烟烟气中的有害成分(例如焦油、CO等)含量降低，使用本发明的卷烟纸制备的卷烟在抽吸过程中既能实现在一定范围(2mg)内根据需要降低焦油量，又能在保持焦油量不变或略微降低的前提下选择性地降低一氧化碳释放量。并且本发明的卷烟纸可以改善目前的卷烟纸在燃烧过程中产生的木质气，从而改善制得的卷烟在抽吸过程中的烟气感官质量，同时在香气质、香气量、谐调性、余味、刺激性、甜润感等方面都有不同程度的改善，这是本领域技术人员无法实现预料到的。

[0031] (2)本发明的功能性低克重卷烟纸在卷烟机卷制过程中不掉粉，有利于低克重卷烟纸卷烟产品的卷制；并且卷烟纸燃烧后的包灰力显著增强，解决了低克重卷烟纸制得的卷烟产品飘灰、掉灰严重的问题。

[0032] (3)本发明的低克重卷烟纸制备方法中通过两次施加烟草粉末，能够提高卷烟纸的硬挺度，利于本发明的低克重卷烟纸在高速、超高速卷烟机上的卷制。

[0033] (4)在本发明的卷烟纸制备方法中，通过在制浆过程中加入第一烟草粉末对卷烟纸基底进行初次着色、然后将含有第二烟草粉末的料液涂布在所述卷烟纸基底上进行二次着色，利用烟草本身的颜色制得彩色卷烟纸。制得的低克重卷烟纸着色均匀，提高了卷烟纸的不透明度，由其卷制成的卷烟不露底，解决了由于卷烟纸克重低(卷烟纸薄)所以容易露底甚至看到卷烟内部烟丝而影响卷烟外观质量的问题，显著改善了由低克重卷烟纸制备的卷烟的外观质量；并且彩色卷烟纸区别于普遍使用的白色卷烟纸，给人耳目一新的感觉。另外，卷烟纸制备过程中两次烟草粉末的添加，还有利于增加制得的卷烟的烟香。

[0034] (5)本发明的功能性低克重卷烟纸制备方法在现有的卷烟纸生产装备上就能生产，无需更换现有的卷烟纸生产设备，更加具有经济性和可操作性。

具体实施方式

[0035] 为了使本领域技术人员更好地理解和实施本发明，下面结合实施例对本发明进行进一步说明，当应理解实施例和说明均为示例性的，而非限制性的。

[0036] 实施例1

[0037] 一种功能性低克重卷烟纸的制备方法，其包括以下步骤：

[0038] (1)纸浆配制：称取烟丝20kg、针叶木长纤维150kg、亚麻浆长纤维150kg、阔叶木短纤维100kg和碳酸钙350kg；其中将所述烟丝进行研磨，研磨过程中控制研磨温度不超过100℃，研磨后过100目筛网得到烟丝粉末；将所述针叶木长纤维与所述亚麻浆长纤维使用盘磨进行混合打浆，工艺条件为：打浆浓度控制为3.5-4.0％、打浆度控制为83-85°SR、湿重控制为10.0-12.0g,得到第一物料；将所述阔叶木短纤维使用高频疏解机进行疏解，浆料浓度为4.5-5％，得到第二物料；将所述烟丝粉末、所述第一物料和所述第二物料混合，并向得到的混合物中加入碳酸钙，制得纸浆；

[0039] (2)配制卷烟纸涂布专用悬浮稳定液：

[0040] a、取100公斤水，将水加热至30℃左右，整个制备过程中保持水温在30℃左右，向水中加入助燃剂柠檬酸钾和柠檬酸钠，搅拌直至全部溶解，加入助燃剂的目的为保证卷烟纸能正常燃烧。再取初烤后九成熟柠檬黄中部烟叶超细研磨，研磨过程中控制研磨温度不超过60℃，研磨后过160-200目筛，得到烟叶粉末并加入到上述水溶液中，制得烟叶粉末质量分数为3.5％的混合液。再向上述混合液中加入水溶性搭口胶醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚物100g，搅拌均匀，得到烟叶粉末悬浮液。

[0041] b、取魔芋胶20g加入到1.5L水中，通过均质机均质后，得到悬浮稳定剂的水溶液，并将所述悬浮稳定剂的水溶液与步骤a中制备的所述烟叶粉末悬浮液混合，得到卷烟纸涂布专用悬浮稳定液；

[0042] (3)造纸机造纸：将步骤(1)中制备的纸浆在造纸机上造纸，得到卷烟纸基底，并将步骤(2)中制备的卷烟纸涂布专用悬浮稳定液在造纸机的施胶部加入，涂布到所述卷烟纸基底的至少一侧外表面上，制得功能性卷烟纸。所述造纸机造纸的工艺条件为：车速控制为250m/min，卷烟纸定量使用定量阀门控制，纸浆上网浓度控制在1.2％，出网部纸幅水分控制在65％，出压榨部纸幅水分控制在55-60％，所述施胶部位于前后干燥部之间，前干燥部的所述卷烟纸基底水分为4-6％，后干燥部的功能性卷烟纸水分为4.5±1.5％。

[0043] 本实施例制得的卷烟纸颜色为黄色，定量为21g/cm3，透气度为60CU，灰分为17％。

[0044] 实施例2

[0045] 用实施例1中制备的功能性低克重卷烟纸在高速卷烟纸中卷制，制得卷烟样品A。同时将常规卷烟纸(定量为28g/m2)和现有技术中的较低克重卷烟纸(定量为26g/m2)分别在相同的高速卷烟纸中卷制，分别制得卷烟样品B和C。将卷烟样品A、B和C进行对比评吸，评吸结果如表1(光泽除外)所示：

[0046] 表1：感官质量评吸结果

[0047]  光泽 香气 谐调性 余味 刺激性 杂气 总分
卷烟样品A 5.0 29.5 5.0 22.0 17.5 11.0 90.0
卷烟样品B 5.0 29.0 5.0 22.0 17.0 11.0 89.0

[0048]卷烟样品C 5.0 28.5 5.0 22.0 17.0 11.0 88.0

[0049] 对比评吸结果表明，由本发明的方法制备的功能性低克重卷烟纸卷制的卷烟样品不仅光泽好，并且在抽吸过程中的感官质量明显提升，特别是在香气、刺激性等方面都有不同程度的改善，这是本领域技术人员无法实现预料到的。由本发明的低克重卷烟纸制备而成的卷烟样品A总体评分比卷烟样品B和卷烟样品C高出1-2分，而在卷烟领域，感官质量评价上总分1-2分的提高可以给使用者的抽吸感受带来很大的影响，也可以显著提高卷烟制品的价格和档次。

[0050] 实施例3

[0051] 分别抽吸实施例2中制备的卷烟样品A、卷烟样品B和卷烟样品C，并检测各卷烟样品抽吸后的烟气成分，各种烟气成分含量如下表所示：