1.本发明属于卷烟滤棒技术领域,具体涉及一种卷烟异型滤棒及卷烟制品。
背景技术:
2.香烟,是烟草制品的一种。制法是把烟草烤干后切丝,然后以纸卷成长约120mm ,直径10mm的圆桶形条状。吸食时把其中一端点燃,然后在另一端用口吸咄产生烟雾。卷烟滤棒是指卷烟的上面部分,是专门为吸烟人士设计的一种工具,它能够减少吸烟时入口的烟雾、焦油和燃烧时产生的悬浮粒子。卷烟滤棒的三种主要功能包括直接拦截、惯性压紧和扩散沉淀。
3.随着滤棒技术的发展,出现了越来越多的异型滤棒,例如申请号为cn200920041446 .3的中国专利公开了一种异形滤棒,包括滤棒体,在滤棒体的远离烟棒一端的中部设置截面为三角形的镂空结构,使得该异形滤棒外观独特,通过几何形状等变化,可以起到防伪作用。申请号为cn201520395328.8的中国专利公开了一种中空异型加香滤棒,包括加香滤棒和异型滤棒,所述的加香滤棒是在常规滤棒中加入香精香料制成圆柱状的实心加香滤棒,异型滤棒在中心镂空有空腔。申请号为cn201020186353 .2的中国专利公开了一种中空异型滤棒,该滤棒包括基础棒和在该基础棒外层包裹的一层成型纸,所述的中空异型滤棒为二元复合滤棒,即该基础棒为实心基础棒和中空基础棒间隔接合,中空基础棒内部有空洞,该空洞的轴线与中空异型滤棒的轴线重合,并且位于中空基础棒的正中间。
4.异型滤嘴棒可满足不同人群对卷烟的特定需求,然而,上述现有技术所制得的异型滤棒形状各异,无法用成型纸直接包裹或包裹不严密,导致滤棒封闭性差,存在明显的漏气现象,无法有效进行抽吸。
技术实现要素:
5.为了克服现有技术的不足,本发明旨在提供一种卷烟异型滤棒及卷烟制品。通过对异型滤棒进行改进,解决表面无法均匀封闭而导致的漏气现象,进而提高抽吸品质。
6.为了解决滤棒的漏气问题,发明人尝试了直接在滤棒本体表面粘附一层保护膜,然而这种改进的效果甚微。鉴于此,发明人创造性的意识到,在滤棒本体表面涂覆一层光固化溶液,使其在光照条件下形成保护膜,可对滤棒本体进行有效的密封,由此,创造了本发明。
7.为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一方面,本发明提供一种卷烟异型滤棒,包括滤棒本体,以及设置于所述滤棒本体表面的保护膜;其中,所述保护膜由涂覆在所述滤棒本体的光固化溶液经光固化形成。
8.光固化技术(uv)是通过一定波长的紫外光照射,使单体、低聚体或聚合体基质高速聚合而成固态的一种光加工工艺,光固化反应本质上是光引发的聚合、交联反应。紫外光固化是辐射固化的一类,辐射固化是利用电磁辐射,如紫外线(uv)或电子束(eb)照射涂层,
产生辐射聚合、辐射交联和辐射接技等反应,迅速将低分子量物质转变成高分子量产物的化学过程,固化是直接在不加热的底材上进行的,体系中不含溶剂或含极少量溶剂,辐照后液膜几乎100%固化,因而voc(挥发性有机化合物)排放量很低。本技术通过将光固化溶液涂覆在滤棒本体的表面,溶液可以附着在滤棒表面的各个部位,从而满足不同形状的异型滤棒,其在光固化后形成一层完全包覆在滤棒表面的保护膜,对滤棒形成密封,进而避免抽吸过程中的漏气现象。
9.本技术所述的滤棒本体为本领域常见的异型滤棒,如背景技术中提到的具有镂空结构等各种形状的异型滤棒或中空异型滤棒,或市面上已出售的形状各异的异型滤棒。
10.在卷烟加工工艺中,滤棒的直径通常为7-10mm,若所述保护膜的厚度过小,则不能达到有效的密封效果,若厚度过大,则不但浪费光固化原料,而且会造成所制备的滤棒直径过大,在后续接装工艺中与烟支不匹配。因此,本发明较优的技术方案:所述保护膜的厚度为0.1-2.0 mm,不但不影响滤棒直径,而且使卷烟重量基本不变。
11.本发明较优的技术方案:所述光固化溶液包括光固化树脂和光引发剂。光固化树脂又称光敏树脂,是由树脂单体及预聚体组成的一种相对分子质量较低的感光性树脂,具有可进行光固化的反应性基团,如不饱和双键或环氧基等,其在受到光线照射后,能在较短的时间内迅速发生物理和化学变化,进而交联固化生成不溶的涂膜。光引发剂又称光敏剂或光固化剂,是一类能在紫外光区(250~420nm)或可见光区(400~800nm)吸收一定波长的能量,产生自由基、阳离子等,从而引发单体聚合交联固化的化合物。通过将光引发剂和光固化树脂混合形成的光固化溶液涂覆在滤棒本体的表面,在紫外光照条件下,光引发剂可引发光固化树脂交联固化形成一层保护膜,进而对滤棒表面形成密封,避免产生漏气现象。
12.光引发剂的用量过大,涂层的硬度和在滤棒本体的附着力会下降,为保证保护膜在滤棒表面的附着力及硬度,本发明较优的技术方案:所述光固化树脂与所述光引发剂的质量比为(49-51):(0.14-0.16)。例如,可以为49:0.14,49:0.15,49:0.16,50:0.14,50:0.15,50:0.16,51:0.14,51:0.15,51:0.16等。
13.光固化树脂包括双酚a型环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯。双酚a型环氧丙烯酸酯具有毒性,不适用于卷烟滤棒的添加,聚氨酯丙烯酸酯具有无毒、柔韧性好、耐磨、透明性好、耐候性好等优点,本发明较优的技术方案:所述光固化树脂为聚氨酯丙烯酸酯,更优选为不含苯环的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯,在紫外光照射下不会发生氧化,性质稳定。
14.本发明较优的技术方案:所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为uvu6906树脂、uvu6205树脂、uvu6250树脂、uvu6305树脂中的一种或多种。以上脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中所含的烷基链具有良好的疏水作用,从而保证了所形成的保护膜疏水性好,避免空气湿度过大等因素影响薄膜在滤棒本体上的附着力,使其稳定性好,不会因外界环境因素而造成剥落,同时也保证了其密封性。
15.本发明较优的技术方案:所述光引发剂为樟脑醌、1-苯基-1,2-丙二酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、二苯甲酮中的一种或多种。这些光引发剂对紫外光有较大的吸收率,可保证在紫外光照射下迅速变成自由基,提高光固化速率,而且对人体无毒无害。
16.与传统的热固化不同,紫外光固化无需进行高温加热,属于辐射固化的范畴。紫外光固化速度快,可实现即时固化并获得优异的性能。其中,紫外线光固化灯包含两种形式的紫外线光源,分别为高压汞灯和uv-led冷光源。与传统的高压汞灯相比,uv-led 灯放出的
光线不含热量,紫外灯表面温度恒定,且光强恒定衰减小,使用寿命长。本发明较优的技术方案:使用uv-led 灯实施所述光固化。
17.随光照时间的延长,涂膜的硬度不断加强,但辐射时间过长不但硬度不再增加反而附着力会下降,本发明较优的技术方案:所述uv-led 灯的照射时间为3-6s。
18.另一方面,本技术还提供了一种卷烟制品,所述卷烟制品包含上述所提供的卷烟异型滤棒。
19.与现有技术相比,本发明的有益效果如下:1、本技术通过在滤棒本体表面形成保护膜,由于该保护膜是由涂覆在滤棒本体的光固化溶液经光固化形成的,可以对异型滤棒表面形成均匀地包覆,从而在抽吸过程中起到密封作用,避免漏气现象。
20.2、本技术使用光固化成膜技术不但可以对不同形状的异型滤棒进行均匀包覆,解决表面无法均匀封闭的问题,而且只需将滤棒在紫外光下照射几秒即可得到,成膜工艺简单、成膜速率快,不影响实际生产效率。
具体实施方式
21.下面结合较佳实施例对本发明作进一步的详细说明,应当理解,较佳实施例是为了更好的理解本发明,不作为本发明的限定。
22.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
23.须知地是,本技术实施例中所使用的滤棒本体为湖北中烟卷烟材料厂所制的一体化异型滤棒。
24.实施例1一种卷烟异型滤棒,包括滤棒本体,以及设置于所述滤棒本体表面的保护膜;其中,所述保护膜由涂覆在所述滤棒本体的光固化溶液经光固化形成。具体采用如下步骤进行制备:(1)称取49guvu6906树脂溶解在34g无水乙醇中,在磁力搅拌器(转速550r/min)上搅拌10分钟,得到溶液a。
25.(2)称取0.16 g的樟脑醌溶解于14g无水乙醇中,在磁力搅拌器(转速550r/min)上搅拌14分钟,得到溶液b。
26.(3)将溶液b加入到溶液a中,以转速550r/min,搅拌14分钟充分混合,得到混合液;然后将混合液用80目滤网过滤得到光固化溶液。
27.(4)将得到的光固化溶液均匀喷涂到一体化异型滤棒上,静置20分钟,待乙醇溶剂挥发后用uv-led 灯照射6s,得到表面具有0.1mm厚的保护膜的异型滤棒成品。
28.一种卷烟制品,首先使用南京瑞驰电子技术工程实业有限公司生产的jk250ps在线卷烟激光打孔装置对本实施例所制备的异型滤棒进行打孔(打孔设计标准为两排孔,每排15个,每个间距1.3mm,孔带距嘴端最近距离为11.1mm);然后采用本领域技术人员公知的卷接加工工艺将打孔后的异型滤棒与烟丝段相连接,得到卷烟。
29.实施例2一种卷烟异型滤棒,包括滤棒本体,以及设置于所述滤棒本体表面的保护膜;其中,所述保护膜由涂覆在所述滤棒本体的光固化溶液经光固化形成。具体采用如下步骤进行制备:(1)称取51g uvu6205树脂溶解在35g无水乙醇中,在磁力搅拌器(转速600r/min)上搅拌15分钟,得到溶液a。
30.(2)称取0.14g的樟脑醌溶解于15g无水乙醇中,在磁力搅拌器(转速550r/min)上搅拌14分钟,得到溶液b。
31.(3)将溶液b加入到溶液a中,以转速550r/min,搅拌15分钟充分混合,得到混合液;然后将混合液用80目滤网过滤得到光固化溶液。
32.(4)将得到的光固化溶液均匀喷涂到一体化异型滤棒上,静置25分钟,待乙醇溶剂挥发后用uv-led 灯照射3s,得到表面具有2mm厚的保护膜的异型滤棒成品。
33.一种卷烟制品,首先使用南京瑞驰电子技术工程实业有限公司生产的jk250ps在线卷烟激光打孔装置对本实施例所制备的异型滤棒进行打孔(打孔设计标准为两排孔,每排15个,每个间距1.3mm,孔带距嘴端最近距离为11.1mm);然后采用本领域技术人员公知的卷接加工工艺将打孔后的异型滤棒与烟丝段相连接,得到卷烟。
34.实施例3一种卷烟异型滤棒,包括滤棒本体,以及设置于所述滤棒本体表面的保护膜;其中,所述保护膜由涂覆在所述滤棒本体的光固化溶液经光固化形成。具体采用如下步骤进行制备:(1)称取50g uvu6250树脂溶解在36g无水乙醇中,在磁力搅拌器(转速600r/min)上搅拌20分钟,得到溶液a。
35.(2)称取0.15g的1-苯基-1,2-丙二酮溶解于16g无水乙醇中,在磁力搅拌器(转速550r/min)上搅拌16分钟,得到溶液b。
36.(3)将溶液b加入到溶液a中,以转速600r/min,搅拌15分钟充分混合,得到混合液;然后将混合液用80目滤网过滤得到光固化溶液。
37.(4)将得到的光固化溶液均匀喷涂到一体化异型滤棒上,静置30分钟,待乙醇溶剂挥发后用uv-led 灯照射5s,得到表面具有1mm厚的保护膜的异型滤棒成品。
38.一种卷烟制品,首先使用南京瑞驰电子技术工程实业有限公司生产的jk250ps在线卷烟激光打孔装置对本实施例所制备的异型滤棒进行打孔(打孔设计标准为两排孔,每排15个,每个间距1.3mm,孔带距嘴端最近距离为11.1mm);然后采用本领域技术人员公知的卷接加工工艺将打孔后的异型滤棒与烟丝段相连接,得到卷烟。
39.实施例4一种卷烟异型滤棒,包括滤棒本体,以及设置于所述滤棒本体表面的保护膜;其中,所述保护膜由涂覆在所述滤棒本体的光固化溶液经光固化形成。具体采用如下步骤进行制备:(1)称取49.5g uvu6305树脂溶解在36g无水乙醇中,在磁力搅拌器(转速600r/min)上搅拌20分钟,得到溶液a。
40.(2)称取0.155g的邻苯甲酰苯甲酸甲酯溶解于16g无水乙醇中,在磁力搅拌器(转
速550r/min)上搅拌16分钟,得到溶液b。
41.(3)将溶液b加入到溶液a中,以转速600r/min,搅拌15分钟充分混合,得到混合液;然后将混合液用80目滤网过滤得到光固化溶液。
42.(4)将得到的光固化溶液均匀喷涂到一体化异型滤棒上,静置30分钟,待乙醇溶剂挥发后用uv-led 灯照射4s,得到表面具有0.5mm厚的保护膜的异型滤棒成品。
43.一种卷烟制品,首先使用南京瑞驰电子技术工程实业有限公司生产的jk250ps在线卷烟激光打孔装置对本实施例所制备的异型滤棒进行打孔(打孔设计标准为两排孔,每排15个,每个间距1.3mm,孔带距嘴端最近距离为11.1mm);然后采用本领域技术人员公知的卷接加工工艺将打孔后的异型滤棒与烟丝段相连接,得到卷烟。
44.实施例5一种卷烟异型滤棒,包括滤棒本体,以及设置于所述滤棒本体表面的保护膜;其中,所述保护膜由涂覆在所述滤棒本体的光固化溶液经光固化形成。具体采用如下步骤进行制备:(1)称取50.5g uvu6205树脂溶解在40g无水乙醇中,在磁力搅拌器(转速600r/min)上搅拌15分钟,得到溶液a。
45.(2)称取0.146g的二苯甲酮溶解于15g无水乙醇中,在磁力搅拌器(转速550r/min)上搅拌14分钟,得到溶液b。
46.(3)将溶液b加入到溶液a中,以转速550r/min,搅拌15分钟充分混合,得到混合液;然后将混合液用80目滤网过滤得到光固化溶液。
47.(4)将得到的光固化溶液均匀喷涂到一体化异型滤棒上,静置25分钟,待乙醇溶剂挥发后用uv-led 灯照射6s,得到表面具有1.5mm厚的保护膜的异型滤棒成品。
48.一种卷烟制品,首先使用南京瑞驰电子技术工程实业有限公司生产的jk250ps在线卷烟激光打孔装置对本实施例所制备的异型滤棒进行打孔(打孔设计标准为两排孔,每排15个,每个间距1.3mm,孔带距嘴端最近距离为11.1mm);然后采用本领域技术人员公知的卷接加工工艺将打孔后的异型滤棒与烟丝段相连接,得到卷烟。
49.对比例1与实施例1不同的是,在一体化异型滤棒表面喷涂乙醇溶液,待乙醇溶液挥发后将此异型滤棒与烟丝段相连接,得到卷烟制品。
50.对比例2与实施例1不同的是,使用胶黏剂在一体化异型滤棒表面粘附一层保护膜,然后将该异型滤棒与烟丝段相连接,得到卷烟制品。
51.对比例3对包裹了成型纸的普通醋酸纤维滤棒采用与实施例1相同的方法进行打孔,然后与烟丝段相连接得到卷烟制品。
52.评价(1)吸阻和通风率评价过程:将本发明实施例和对比例所制备的卷烟在温度22
±
1℃,相对湿度60
±
3﹪的恒温恒湿箱中平衡48h。采用gb/t 22838.5-2009《卷烟和滤棒物理性能的测定第5部分:卷烟吸阻和滤棒压降》进行吸阻测试;按照gb/t22838315-2009《卷烟和滤棒物理性能的
测定第15部分:卷烟通风的测定定义和测量原理》测量滤棒和卷烟的总通风率。测定结果如表1所示。
53.表1 不同卷烟样品的吸阻和通风率评价结果:卷烟吸阻是卷烟产品物理质量的重要评价指标之一,吸阻越大,表明卷烟密封性越好;通风率反映了卷烟的透气性,可以对有害烟碱进行稀释,但通风率若大于正常值,则反映了卷烟具有漏气现象。
54.以对比例3普通常规卷烟滤棒制备的卷烟各项指标为标准,从表1可以看出,与对比例3相比,本发明实施例所制备的异型滤棒吸阻、通风率和卷烟的总通风率值均变化不大,表明在异型滤棒表面形成光固化保护膜后与在普通滤棒上包裹成型纸所制备的卷烟物理性能基本相同;通过实施例1与对比例1相比,对比例1的吸阻下降,通风率明显提升,表明卷烟异型滤棒在不包覆保护膜时存在漏气现象,从而说明在异型滤棒表面形成保护膜所作的技术贡献;与实施例1相比,对比例2的吸阻下降,通风率增大,表明通过光固化技术成型的保护膜相对于通过胶黏剂粘贴的保护膜密封效果更好,从而证明本发明应用光固化成膜所作的技术贡献。
55.(2)感官评吸评价过程:采用国标yct 138-1998烟草及烟草制品感官评价方法以香气特征、烟气浓度和抽吸口数为指标,由专业评吸员对本发明实施例和对比例所制备的卷烟进行感官评价。结果如表2所示。
56.表2 感官评吸结果
评价结果:从表2可以看出,本技术实施例和对比例3制备的卷烟香气特征、烟气浓度和抽吸口数基本相同,表明本发明在异型滤棒表面形成光固化保护膜后与在普通滤棒上包裹成型纸所制备的卷烟抽吸效果变化不大;与对比例1相比,本发明的香气特征突出,烟气浓度强且抽吸口数多,表明本发明在异型滤棒表面形成保护膜后减少了漏气现象;对比例2随抽吸口数的增加,烟气浓度很快减弱,表明异型滤棒表面的密封性不好,存在漏气现象,进而导致抽吸口数减小,从而表明本发明通过光固化成膜技术所作的技术贡献。
57.以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
58.另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可
能的组合方式不再另行说明。
59.此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。