專(zhuān)利名稱(chēng)：一種納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的制備及應(yīng)用于造紙法煙草薄片涂料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙草生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于提高造紙法煙草薄片表面強(qiáng)度，減少造碎的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的制備和應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)作為煙草的生產(chǎn)大國(guó)，每年都會(huì)產(chǎn)生大量的煙草廢棄物，如煙梗和煙末，如何對(duì)這些廢棄物再度利用，保護(hù)環(huán)境，是現(xiàn)今在煙草行業(yè)中急需解決的問(wèn)題。造紙法生產(chǎn)煙草薄片是通過(guò)將煙梗與煙末的抽提物、各種香料添加劑涂料涂布于煙草薄片紙基，使得本來(lái)是邊角料的煙梗和煙末被重新利用，同時(shí)達(dá)到降低焦油等有害物質(zhì)的作用。 由于造紙法煙草薄片紙基的主要原料是廢棄的煙梗和煙末，纖維較短，纖維之間的結(jié)合力較弱，使得煙草薄片在受壓、切割、撞擊、撕裂、摩擦等系列機(jī)械作用力的加工過(guò)程中，造碎率較高，影響了最終卷煙產(chǎn)品的得率和產(chǎn)品質(zhì)量。傳統(tǒng)提高造紙法煙草薄片紙張強(qiáng)度的方法主要是添加更多的商品木漿，但此方法存在兩個(gè)方面的缺點(diǎn)提高木漿用量會(huì)使得煙草薄片最終的吸味變差，影響卷煙品質(zhì)；由于在較低水平范圍內(nèi)提高木漿用量，很難對(duì)造紙法煙草薄片表面強(qiáng)度產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的提高，而煙草薄片表面強(qiáng)度較差，容易掉粉掉末，是造碎率高的一個(gè)主要因素。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的制備及應(yīng)用于造紙法煙草薄片涂料的方法，可以提高造紙法煙草薄片表面強(qiáng)度，減少造碎。本發(fā)明提供了一種納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，包括以下步驟(11)將去離子水和微晶纖維素混合，制成懸浮液；(12)將懸浮液放置在冰水浴中并攪拌，同時(shí)加入硫酸，得到混合溶液；(13)加熱混合溶液，保溫水解；( 14)水解后得到的溶液采用去離子水離心洗滌。優(yōu)選地，步驟(11)中，所述懸浮液的濃度為5 15g/100ml。優(yōu)選地，步驟(12)中，所述混合溶液中硫酸的質(zhì)量百分比為45飛5%。優(yōu)選地，步驟(13)中，迅速加熱混合溶液至溫度為4(T80°C，所述保溫水解時(shí)間為I (Tl 20 分鐘。優(yōu)選地，所述迅速加熱為加熱時(shí)間控制在5分鐘內(nèi)。優(yōu)選地，步驟(14)中，所述離心洗滌的次數(shù)為5 10次。本發(fā)明還提供了一種納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑，根據(jù)前述制備方法制得。本發(fā)明還提供了一種前述納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑在造紙法制備煙草薄片涂料的應(yīng)用，包括以下步驟
(21)將制備的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑分散在水中，進(jìn)行攪拌，形成混合溶液；(22)將步驟(21)中的混合溶液加入到待浸潰涂布的涂料中。優(yōu)選地，步驟(21)中，所述混合溶液中纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的質(zhì)量百分比為0. 2 0. 8%，攪拌速度為300 1000轉(zhuǎn)/分鐘。優(yōu)選地，步驟(22)中，混合溶液添加到涂料的添加比例為8 40kg/t。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，由于納米纖維晶須是具有納米尺度的纖維素，化學(xué)活性比具有纖維尺度的纖維素大得多，能與纖維較容易地產(chǎn)生氫鍵結(jié)合。此增強(qiáng)劑應(yīng)用于造紙法制備煙草薄片涂料后，由于提高造紙法煙草薄片的表面強(qiáng)度，所以減少了加工過(guò)程的造碎率，降低成本，提高原料的使用率。同時(shí)由 于此納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑是純纖維素，不含有木素，添加到造紙法煙草薄片涂料中不會(huì)產(chǎn)生雜氣，影響吸味。
具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明提供了一種納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，采用去離子水與微晶纖維素混合制成懸浮液，微晶纖維素即MCC，制成的懸浮液濃度為5 15g/100ml，將水/微晶纖維素懸浮液放置在冰水浴中并保持?jǐn)嚢?，同時(shí)向懸浮液滴加入硫酸，直到混合溶液中的硫酸的質(zhì)量百分比達(dá)到45飛5%時(shí)停止滴加硫酸。然后將溶液進(jìn)行加熱，使得溶液在5分鐘內(nèi)溫度為4(T80°C，并保溫1(T120分鐘，進(jìn)行水解。將水解后所得的溶液采用去離子水離心洗滌5 10次，便得到納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑。實(shí)施例I :將去離子水與微晶纖維素按比例混合制成懸浮液，制成的懸浮液濃度為5g/100ml。將水/微晶纖維素懸浮液放置在冰水浴中并保持?jǐn)嚢?，向懸浮液滴加入硫酸，直到混合溶液中的硫酸的質(zhì)量百分比達(dá)到65%時(shí)停止滴加硫酸。然后將溶液進(jìn)行加熱，使溶液在5分鐘內(nèi)溫度達(dá)到80°C，并保溫120分鐘，進(jìn)行水解。將水解后所得到的溶液采用去離子水離心洗滌5次，即得到納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑。實(shí)施例2 將去離子水與微晶纖維素按比例混合制成懸浮液，制成的懸浮液濃度為10g/100ml。將水/微晶纖維素懸浮液放置在冰水浴中并保持?jǐn)嚢?，向懸浮液滴加入硫酸，直到混合溶液中的硫酸的質(zhì)量百分比達(dá)到55%時(shí)停止滴加硫酸。然后將溶液進(jìn)行加熱，使溶液在5分鐘內(nèi)溫度達(dá)到60°C，并保溫100分鐘，進(jìn)行水解。將水解后所得到的溶液采用去離子水離心洗滌7次，即得到納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑。實(shí)施例3 將去離子水與微晶纖維素按比例混合制成懸浮液，制成的懸浮液濃度為15g/100ml。將水/微晶纖維素懸浮液放置在冰水浴中并保持?jǐn)嚢?，向懸浮液滴加入硫酸，直到混合溶液中的硫酸的質(zhì)量百分比達(dá)到45%時(shí)停止滴加硫酸。然后將溶液進(jìn)行加熱，使溶液在5分鐘內(nèi)溫度達(dá)到40°C，并保溫80分鐘，進(jìn)行水解。將水解后所得的溶液采用去離子水離心洗滌9次，即得到納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑。
本發(fā)明還提供了一種納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑在造紙法制備煙草薄片涂料的應(yīng)用，將利用以上方法制備得到的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑分散在水中，進(jìn)行攪拌，形成混合溶液，增強(qiáng)劑與水混合溶液中纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的質(zhì)量百分比為0. 2^0. 8%，攪拌速度為300^1000轉(zhuǎn)/分鐘。將以上混合溶液即納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑分散液加入到待浸潰涂布的涂料中，混合溶液添加到涂料的添加比例為8 40kg/t。實(shí)施例4 將制備完并待用的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑分散在水中，進(jìn)行攪拌，形成混合溶液，增強(qiáng)劑與水混合溶液中纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的質(zhì)量百分比為0. 8%，攪拌速度為800轉(zhuǎn)/分鐘。將以上混合溶液即納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng) 劑分散液加入到待浸潰涂布的涂料中，混合溶液添加到涂料的添加比例為40kg/t。實(shí)施例5 將制備完并待用的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑分散在水中，進(jìn)行攪拌，形成混合溶液，增強(qiáng)劑與水混合溶液中纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的質(zhì)量百分比為0. 6%，攪拌速度為600轉(zhuǎn)/分鐘。將以上混合溶液即納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑分散液加入到待浸潰涂布的涂料中，混合溶液添加到涂料的添加比例為30kg/t。實(shí)施例6 將制備完并待用的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑分散在水中，進(jìn)行攪拌，形成混合溶液，增強(qiáng)劑與水混合溶液中纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的質(zhì)量百分比為0. 6%，攪拌速度為500轉(zhuǎn)/分鐘。將以上混合溶液即納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑分散液加入到待浸潰涂布的涂料中，混合溶液添加到涂料的添加比例為20kg/t。實(shí)施例I 將制備完并待用的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑分散在水中，進(jìn)行攪拌，形成混合溶液，增強(qiáng)劑與水混合溶液中纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的質(zhì)量百分比為0. 6%，攪拌速度為500轉(zhuǎn)/分鐘。將以上混合溶液即納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑分散液加入到待浸潰涂布的涂料中，混合溶液添加到涂料的添加比例為8kg/t。根據(jù)以上方法制備出納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑，有利于減少煙草薄片造碎，此納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的特征在于采用微晶纖維素為原料制備，所得的納米纖維晶須長(zhǎng)度為20(T900納米，寬度小于20納米。增強(qiáng)劑的組分是純纖維組分，無(wú)木素成分，增加了纖維間的氫鍵結(jié)合。將納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑應(yīng)用在造紙法煙草薄片涂料中，可以提高造紙法煙草薄片表面強(qiáng)度。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (11)將去離子水和微晶纖維素混合，制成懸浮液； (12)將懸浮液放置在冰水浴中并攪拌，同時(shí)加入硫酸，得到混合溶液； (13)加熱混合溶液，保溫水解； (14)水解后得到的溶液采用去離子水離心洗滌。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，其特征在于，步驟(11)中，所述懸浮液的濃度為5 15g/100ml。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，其特征在于，步驟(12)中，所述混合溶液中硫酸的質(zhì)量百分比為45飛5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，其特征在于，步驟(13)中，迅速加熱混合溶液至溫度為4(T80°C，所述保溫水解時(shí)間為1(T120分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，其特征在于，所述迅速加熱為加熱時(shí)間控制在5分鐘內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的制備方法，其特征在于，步驟(14)中，所述離心洗滌的次數(shù)為5 10次。
7.—種納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的制備方法制得。
8.—種納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑在造紙法制備煙草薄片涂料的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟 (21)將權(quán)利要求7制備的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑分散在水中，進(jìn)行攪拌，形成混合溶液； (22)將步驟(21)中的混合溶液加入到待浸潰涂布的涂料中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑在造紙法制備煙草薄片涂料的應(yīng)用，其特征在于，步驟(21)中，所述混合溶液中纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的質(zhì)量百分比為0.2 0. 8%，攪拌速度為300 1000轉(zhuǎn)/分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑應(yīng)用于造紙法煙草薄片涂料的方法，其特征在于，步驟(22)中，混合溶液添加到涂料的添加比例為8 40kg/t。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑的制備及應(yīng)用于造紙法煙草薄片涂料的方法，先制備成納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑，再將其應(yīng)用于造紙法煙草薄片涂料。由于納米纖維晶須是具有納米尺度的纖維素，化學(xué)活性比具有纖維尺度的纖維素大得多，能與纖維較容易地產(chǎn)生氫鍵結(jié)合。此增強(qiáng)劑應(yīng)用于造紙法制備煙草薄片涂料后，由于提高造紙法煙草薄片的表面強(qiáng)度，所以減少了加工過(guò)程的造碎率，降低成本，提高原料的使用率。同時(shí)由于此納米纖維晶須紙張?jiān)鰪?qiáng)劑是純纖維素，不含有木素，添加到造紙法煙草薄片涂料中不會(huì)產(chǎn)生雜氣，影響吸味。
文檔編號(hào)C08B15/00GK102966002SQ201210505118
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者楊飛, 陳克復(fù), 袁慶釗, 陶紅, 饒國(guó)華, 楊仁黨, 李軍, 胡靜, 周瑢, 高文花, 曾健, 劉德桃 申請(qǐng)人:廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司