一种用于传统烟草和不燃烧烟草薄片胶粘剂的制造方法与流程

本发明属于烟草，具体涉及一种用于传统烟草和不燃烧烟草薄片胶粘剂的制造方法。

背景技术：

1、随着消费者对健康的日趋重视和全球控烟力度的加大，烟草生产企业纷纷将重点转向开发和发展加热卷烟等产品，以期替代传统卷烟，从而降低有害成分的释放量和对人体健康的影响，烟草制品正面临创新变革，能够在降低吸烟危害的同时又能满足烟民生理感受的新型烟草制品正逐步活跃在市场上，尤其‘不燃烧’卷烟产品将会在未来呈爆发式增长，在国际烟草市场中已经出现了多样化的竞争格局。‘不燃烧’新型烟草制品主要是指区别于采用传统燃吸方式的卷烟的烟草制品，相对于传统卷烟，其主要特征是不需燃烧、焦油等有害成分含量较低，同时能满足人体摄入一定尼古丁量的需求。这一特征使得新型烟草制品在减害机理上存在“先天优势”，减害幅度较为明显。目前，国外菲莫国际、英美烟草、日本烟草等主要的跨国烟草公司均在电加热不燃烧烟草制品，包括中心和外周等不同烟具加热方式上有较大技术优势，并且有相关产品上市销售，随着技术的进步，电加热不燃烧烟草制品的更新换代越来越频繁，菲莫国际的iqos已经发展到第三代产品，抽吸口感也越来越好。国内烟草企业在电加热不燃烧烟草制品的开发上也已经有较大进步，产品开发日新月异，部分烟芯材料的产品如干法再造烟叶烟芯材料、造纸法再造烟叶烟芯材料已具备工业化生产能力。

2、不论是传统烟草还是加热不燃烧烟草烟制品，将烟草制成烟草薄片，再加工成为烟草制品的方法，与各种方法(如干法、造纸法等再造烟叶烟芯材料)相比较仍是实现其烟草制品高品质、方便加工、以及调节吃口味道等外加剂加入等技术拓展最为优良的空间，全行业产厂家都高度认同和重视，因而对烟草薄片质量要求也越来越高，不仅要求机械性能与烟叶性能相近，化学性能和燃吸性也要与烟叶接近，这就要求薄片中使用的粘合剂物理机械性能和和对烟草和外加剂化学性能、粘接性要好，适施度要更为宽泛，产品无毒、无害、无不良气味产生。

3、我国从上个世纪80年代中期开始辊压法薄片的生产和应用。每年可用于生产薄片的原料只有比例不大的一部分被用于生产薄片，其中一个重要原因是薄片内在质量不理想所致。普遍使用的是以cmc(羧甲基纤维素)为主的粘合剂,这种粘合剂制成的薄片质量差，主要表现在保润性差、柔韧性低、易碎、防水性差，严重的制约了薄片技术的进一步推广应用。为了提高薄片内在质量、使用档次，这就要求有一个能保证薄片内在质量的新型粘合添加剂。中国烟草总公司对此十分重视，积极组织开发新产品。目前，国内已有几家在复合胶粘剂方面有了一些进展，在一些烟厂得到了应用。但仍然存在一些问题，如薄片加工时易破碎，薄片的有效利用率较低。此外，还存在色泽深、木质气重、耐水性和弹性差等缺陷，特别是在加工使用时的方便程度、与烟草粘结后所呈显出理化性质即柔韧性、弹性、抗张强度、燃烧性、吸味特性等还有不同程度的不足、对适用于高速卷烟机和高档次卷烟、加热不燃烟草的生产仍然有很多的缺陷，直接关系到烟草制品的质量。

4、为此本发明设计了一种用于传统烟草和不燃烧烟草薄片胶粘剂的制造方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于传统烟草和不燃烧烟草薄片胶粘剂的制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于传统烟草和不燃烧烟草薄片胶粘剂的制造方法，以有机烷氧基硅烷为主要原料，经水解缩合反应得到无色透明醇-水基胶粘剂；具体步骤包括：s1：准备原料：纯水80-160份、硅氧烷250-500份、异丙醇70-140份、催化剂1-10份、硅烷偶联剂1-5份；

3、s2：在反应釜中投入催化剂、硅氧烷，投料后开启搅拌，加热，温度升到30℃时，开始滴加水，边升温边滴加水，恒速升温，滴加速度控制在2-4小时，滴加完成最后温度至85℃，保温20-60分钟；保温结束后降温冷却，在室温下时，将反应釜内液体抽出，催化剂用量控制在1-3％；

4、s3：将抽出的液体放入反应釜中，在40-70℃以下，减压蒸馏，把酒精分离出来；

5、s4：冷却到室温下，加入异丙醇，搅拌均匀；将釜内物料进行过滤，过滤后测固体含量；

6、s5：缩合硅烷树脂和偶联剂配置液；硅烷树脂溶液：5-10份；加入硅烷偶联剂和异丙醇1:100的混合溶液：1-5份，混合均匀得有机硅醇-水基胶粘剂。

7、优选的，硅氧烷为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、三乙酰氧基硅烷其中的一种或两种以上。

8、优选的，硅烷偶联剂为γ―氨丙基-乙氧基硅烷、3—缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ―(甲基丙烯酸酰氧)丙基三甲氧基硅烷其中的一种或者两种以上。

9、优选的，催化剂为盐酸、硫酸、磷酸、强酸性离子交换树脂、弱酸性阳离子交换树脂中的一种或多种组合。

10、优选的，步骤s4中，釜内物料进行过滤时，采用活性炭进行过滤。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明缩合型有机硅胶粘剂；如[ch3si(oc2h5)由于si-or形成的共价健比较明显,它由一个硅原子与三个甲氧基基团和一个甲基基团连接而成。si-o键是具有50％离子键特征的共价键(共价键具有方向性，离子键无方向性)这样的结构赋予了一些特殊的性质，兼备了无机材料与有机材料的性能。经解缩聚反应合成的树脂,可作为胶粘剂使用，经20～80℃固化后形成具有高度交联、透明的的有机硅树脂。

12、胶粘剂具有粘结性强、表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性，阻水性强、醇-水稀释比高、无毒无味，可以在广泛的温度范围内使用等基本性质，相对传统的烟草薄片胶粘剂在加工时使用工艺简单，对所加入的物料从性质(无机、有机)、形状(粉未、丝、粒、液)温敏、物量等性质具有很宽范的扩展空间，故而能够基本上不改变传统烟草薄片生产设备工况，便能很好地满足传统和加热非燃烧新型烟草制品所需各种添加剂加入的工艺条件。突破了烟草行业中传统多采用纤维素衍生物羧甲基纤维素钠(cmc),原料为烟草胶粘剂基体的限制。对烟草产品质能提升具有很好应用前景。

13、本发明胶粘剂对被粘材质的表面处理要求不严。与所粘物料粘结后整体成膜性好，其粘膜固化后粘结层形成一层连续均匀完整一体的橡胶状弹性体，体积收缩率很小，具有良好的延伸率及较好的耐剥离、抗冲击性、拉伸强度。既可保持膜面的正常透气，又能防水渗透，绿色环保，无毒无味，因此，烟草制品专用薄片的制备中，烟草原料为烟叶、烟丝、烟梗、烟梗梗丝中的一种或几种的混合都能按配方使用。

14、本发明胶粘剂对粘合物表面水和非水(油面)面都呈显出良好的粘结性，有机-无机偶联效果明显，并有好的间隙填充性能，对粘合物表面呈显的酸、碱性敏感度小，方便外加剂加入如；膨松剂、酸度调节剂、香精香料、雾化剂、碱性发泡剂(碳酸盐类)、酸性发泡剂(洒石酸类)、外加纤维、无机盐(钠、钾盐等)、磷酸等等，不需进行特殊遴选和处理，能简化生产工序，降低生产设备和成本的投入，扩展烟草薄片品种及特殊种类产品的制备。

15、本发明胶粘剂有机硅缩聚树脂具有一定的阻燃性能，这主要得益于其分子结构中的硅氧键。硅氧键具有较高的键能，使得有机硅缩聚树脂在燃烧过程中难以被热解，从而降低了燃烧速度。此外，硅氧化物在高温下能形成致密的保护层，覆盖在材料表面，阻止氧气与内部材料接触，进一步提高了阻燃性能，作为烟草薄片的胶粘剂使用，显著降低烟草阴燃和高温碳化程度，放宽由此对烟草原料的限制，对不燃烟草薄片制备提供良好基础。