一种中空纸管及其制备方法和作为加热卷烟滤嘴中空降温段的应用与流程

本发明涉及一种中空纸管，特别涉及一种具有高硬挺度和回弹性能的中空纸管，还涉及其制备方法，以及中空纸管作为加热卷烟滤嘴中空降温段的应用，属于加热卷烟。

背景技术：

1、随着人们对安全健康的关注，加热卷烟在国外市场的销量日益增长。中空纸管由于成本较低，负载香气简便正在逐步取代中空醋纤薄壁空管，但相较于后者中空纸管在工艺成熟度暂时存在一些问题。如中空纸管的中空纸管硬挺度不足，收到轻微挤压很容易产生形变；此外无论是在与醋纤滤嘴段复合的时候还是烟支卷接过程中，为纸张粘胶的牢固性，搓接辊会对纸管进行挤压，由于中空纸管的回弹性能不足，很容易发生不可逆的形变，进而导致滤棒的圆周不佳，烟支卷接过程中容易产生褶皱的问题，进而影响烟支的外观质量。

技术实现思路

1、针对现有中空纸管存在的技术问题，本发明的第一个目的是在于提供一种具有高硬挺度和高回弹性能的中空纸管。

2、本发明的第二个目的是在于提供一种中空纸管的制备方法，该制备方法几乎不改变现有中空纸管的加工工艺，操作简单，成本低，可以工业化生产。

3、本发明的第三个目的是在于提供了一种中空纸管的应用，将其替代现有的中空纸管用于加热卷烟的制备，可以克服中空纸管与醋纤滤棒复合过程或者烟支卷接过程中，中空纸管易于变形，且回弹性不足容易产生褶皱的问题。

4、为了实现上述技术目的，本发明提供了一种中空纸管的制备方法，该方法是将无机纤维和植物纤维混合打浆，得到混合纤维浆料，所述混合纤维浆料采用氢氧化钠溶液浸泡处理，再加入碳酸钙、无机胶黏剂和助留剂搅拌均匀后，依次进行抄网成型、烘干和分切，得到原纸，所述原纸经过螺旋成型卷制成中空纸管。

5、本发明技术方案的关键是在于在中空纸管的原纸中掺入了适量的无机纤维，无机纤维的引入赋予了原纸较高的硬挺度。而无机纤维由于其与有机纤维的相容性差，从而结合性能较差，而本发明通过采用碱液处理的手段，不但使无机纤维表面粗糙化，而且使得有机纤维通过水解增加表面氢键结合力，从而使得无机纤维和植物纤维之间的结合更加紧密，以获得回弹性能更好的原纸。

6、作为一个优选的方案，所述无机纤维包括玄武岩纤维和/或玻璃纤维。优选的玄武岩纤维或玻璃纤维，其工业化比较成熟而且成本较低，特别是玄武岩纤维或玻璃纤维的化学稳定性好，添加在原纸中不会影响卷烟的抽吸品质，且对于原纸的硬挺度有明显改善。

7、作为一个优选的方案，所述无机纤维的长度为1～8mm，直径为7～15μm。选择合适尺寸的无机纤维能够更好地掺入有机纤维，提高其在有机纤维中的分散性。

8、作为一个优选的方案，所述无机纤维的掺入比例为植物纤维质量的0.2～0.8倍。在优选的范围内，随着无机纤维的掺杂比例增加，原纸的硬挺度有明显增加，但是无机纤维比例过高，会影响原纸的柔韧性。

9、作为一个优选的方案，所述植物纤维由针叶木浆与阔叶木浆按照质量比3:5～5:3组成。两者按照合适的比例添加，能够改善原纸的柔韧性。

10、作为一个优选的方案，所述混合打浆的打浆度为40°sr～60°sr。

11、作为一个优选的方案，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5～20wt％。选氢氧化钠溶液的浓度进一步优为1～10wt％。如果氢氧化钠溶液的浓度过高，会使得有机纤维过度降解，如果氢氧化钠溶液的浓度过低，则达不到无机纤维表面改性的目的。

12、作为一个优选的方案，所述浸泡处理的时间为2～8h。如果浸泡时间过长，会使得有机纤维过度降解，如果浸泡时间过短，则达不到无机纤维表面改性的目的。

13、作为一个优选的方案，所述碳酸钙的加入量为无机纤维和植物纤维总质量的1～10％。

14、作为一个优选的方案，所述无机胶黏剂的加入量为无机纤维和植物纤维总质量的2～6％。

15、作为一个优选的方案，所述助留剂的加入量为无机纤维和植物纤维总质量的0.05～2％。

16、作为一个优选的方案，所述无机胶黏剂包括硅酸盐类和/或水玻璃类。

17、作为一个优选的方案，所述助留剂包括阳离子聚丙烯酰胺。

18、本发明的碳酸钙、无机胶黏剂、助留剂为造纸中常用添加材料，比如碳酸钙起增白效果；无机胶黏剂在造纸过程中胶黏作用；助留剂在造纸过程中帮助填料吸附在纤维中作用，以上均为造纸过程中常见的材料。

19、作为一个优选的方案，所述烘干采用两组烘缸进行烘干，其中，第一组烘缸的烘筒内托辊的压力为80～100kg/cm，烘筒温度为110～130℃，烘干时间10～20min；第二组烘缸的烘筒内托辊的压力为40～60kg/cm，烘筒温度为80～100℃，烘干时间20～30min。

20、作为一个优选的方案，所述中空纸管包括内外两层；内层纸张的克重为100～200g/m2，厚度为0.2～0.3mm，外层纸张的克重为40～100g/m2，厚度为0.1～0.2mm。

21、本发明还提供了一种中空纸管，其由所述的制备方法得到。本发明制备的中空纸管相对现有常规的中空纸管，具有高硬挺度和高回弹性能。

22、本发明还提供了一种中空纸管的应用，其作为滤嘴的中空降温段应用于制备加热卷烟。本发明的中空纸管替代现有的中空纸管来制备加热卷烟，在其与醋纤滤嘴段复合或烟支卷接过程中，表现出高硬挺度和高回弹性能，不会发生不可逆的形变，进而保证烟支的外观质量。

23、相对现有技术，本发明技术方案带来的有益技术效果：

24、相对现有的中空纸管，本发明的中空纸管具有更高的硬挺度和回弹性能，在其与醋纤滤嘴段复合或烟支卷接过程中，不会发生不可逆的形变和产生褶皱，进而保证烟支的外观质量。

25、本发明的中空纸管制备方法操作简单，成本低，可以工业化生产。

技术特征：

1.一种中空纸管的制备方法，其特征在于：将无机纤维和植物纤维混合打浆，得到混合纤维浆料，所述混合纤维浆料采用氢氧化钠溶液浸泡处理，再加入碳酸钙、无机胶黏剂和助留剂搅拌均匀后，依次进行抄网成型、烘干和分切，得到原纸，所述原纸经过螺旋成型卷制成中空纸管。

2.根据权利要求1所述的一种中空纸管的制备方法，其特征在于：所述无机纤维包括玄武岩纤维和/或玻璃纤维。

3.根据权利要求2所述的一种中空纸管的制备方法，其特征在于：所述无机纤维的长度为1～8mm，直径为7～15μm。

4.根据权利要求2或3所述的一种中空纸管的制备方法，其特征在于：所述无机纤维的掺入比例为植物纤维质量的0.2～0.8倍。

5.根据权利要求4所述的一种中空纸管的制备方法，其特征在于：所述植物纤维由针叶木浆与阔叶木浆按照质量比3:5～5:3组成。

6.根据权利要求1所述的一种中空纸管的制备方法，其特征在于：所述混合打浆的打浆度为40°sr～60°sr。

7.根据权利要求1所述的一种中空纸管的制备方法，其特征在于：所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5～20wt％。

8.根据权利要求1或7所述的一种中空纸管的制备方法，其特征在于：所述浸泡处理的时间为2～8h。

9.根据权利要求1所述的一种中空纸管的制备方法，其特征在于：

10.根据权利要求1所述的一种中空纸管的制备方法，其特征在于：

11.根据权利要求1所述的一种中空纸管的制备方法，其特征在于：所述烘干采用两组烘缸进行烘干，其中，第一组烘缸的烘筒内托辊的压力为80～100kg/cm，烘筒温度为110～130℃，烘干时间10～20min；第二组烘缸的烘筒内托辊的压力为40～60kg/cm，烘筒温度为80～100℃，烘干时间20～30min。

12.根据权利要求1所述的一种中空纸管的制备方法，其特征在于：所述中空纸管包括内外两层；内层纸张的克重为100～200g/m2，厚度为0.2～0.3mm，外层纸张的克重为40～100g/m2，厚度为0.1～0.2mm。

13.一种中空纸管，其特征在于：由权利要求1～12任一项所述的制备方法得到。

14.权利要求13所述的一种中空纸管的应用，其特征在于：作为滤嘴的中空降温段应用于制备加热卷烟。

技术总结本发明公开了一种中空纸管及其制备方法和作为加热卷烟滤嘴中空降温段的应用，属于新型卷烟技术领域。将无机纤维和植物纤维混合打浆，得到混合纤维浆料，所述混合纤维浆料采用氢氧化钠溶液浸泡处理，再加入碳酸钙、无机胶黏剂和助留剂搅拌均匀后，依次进行抄网成型、烘干和分切，得到原纸，所述原纸经过螺旋成型卷制成中空纸管。该中空纸管既可以保证纸张的柔韧性，又具有较好的硬挺度和回弹性，有效解决了纸管在与醋纤滤嘴段复合时受挤压易发生不可逆形变的问题，大幅度降低了中空纸管的在复合过程中的损耗率。技术研发人员：张博,王志国,任建新,陶坤名,邓昌健,祁海松,刘琦,王威,李克,梁秋菊,崔雨琪,黄平受保护的技术使用者：湖南中烟工业有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2