1.本发明属于烟草制品领域，具体涉及一种制备活性炭纤维复合纸的方法，还涉及制得的活性炭纤维复合纸及其在加热非燃烧烟草制品中的应用。


背景技术：

2.加热非燃烧卷烟(hnb)是一种新型烟草制品，主要通过热源加热烟弹发烟，在非燃烧状态下产生供消费者吸入的烟雾，减少了常规卷烟燃烧和热裂解产生的有害烟气成分，且不产生侧流烟气。目前，传统的加热非燃烧卷烟为四段式，由下至上依次包括：第一段为由烟草材料制成的烟草段，第二、三段均为冷却段，第四段为滤嘴段。
3.加热非燃烧卷烟的载香研究是目前的研究热点。但是，现有的加热非燃烧卷烟通常不具有香精香气的缓释效果，抽吸过程中香精的香气迅速变淡，影响了消费者的体验。因此，目前需一种具有香精香气缓释效果的加热非燃烧卷烟。
4.活性炭纤维(activated carbon fiber,acf)是一种多孔性纤维状吸附材料，具备比表面积高，强度高，杂质少，耐高温等优点，广泛应用于空气净化、污水处理、医疗卫生、生物工程、化学、催化剂等方面；由于活性炭纤维v字形的孔结构，所以纤维吸附物质脱附的速度也很快。


技术实现要素：

5.本发明方法将活性炭纤维作为香精载体，其与非烟草纤维浆料混合、制浆、抄造，得到活性炭纤维复合纸，该纸张可明显提高香精负载量、香精分布均匀性，将其添加到加热非燃烧卷烟的烟草段中具有香气缓释效果，香气持续稳定释放，香气浓郁，对于丰富加热非燃烧卷烟的载香形式具有较为重要的意义。
6.为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种制备活性炭纤维复合纸的方法，包括如下步骤：
7.(1)将活性炭纤维与液态香精相混合，固液分离，收集固相物并干燥(优选为阴干)；
8.(2)将步骤(1)得到的固相物、非烟草纤维浆料及可选的助剂相混合，得到混合物；其中，所述固相物和非烟草纤维浆料的质量比为1:(0.5～4)，例如0.8:1、1:1、1:2、1:3；
9.(3)将所述混合物依次进行散浆和打浆处理，得到混合浆料；
10.(4)将混合浆料进行抄造处理，干燥，得到活性炭纤维复合纸。
11.本发明第一方面的一些实施方式中，步骤(1)中，所述活性炭纤维的平均直径5～30μm，例如7、8、10、14、15、16、17、20、22、25、27、29μm。
12.本发明第一方面的一些实施方式中，所述活性炭纤维的比表面积为700～2400m2/g，例如800、1000、1100、1200、1500、1700、1800、2000、2200、2300m2/g。
13.本发明第一方面的一些实施方式中，所述活性炭纤维的平均孔径为1～30nm，例如2、3、4、5、7、10、12、15、18、20、22、25、26、28、29nm。
14.本发明第一方面的一些实施方式中，步骤(2)中，所述非烟草纤维浆料选自针叶木浆、阔叶木浆、合成纤维浆和麻浆。
15.本发明第一方面的一些实施方式中，所述非烟草纤维浆料为针叶木浆和合成纤维浆，优选针叶木浆和合成纤维浆的质量比为1:1。
16.本发明第一方面的一些实施方式中，针叶木浆为可从市场上购买到的常规针叶木浆，例如购买自sodra blue f(瑞典)，例如针叶木浆的加权平均长度为2mm，平均宽度约30.5μm。
17.本发明第一方面的一些实施方式中，合成纤维浆为可从市场上购买到的常规合成纤维浆，例如购买自lenziing(英国)，例如合成纤维浆的规格为4mm
×
1.7dtex。
18.本发明第一方面的一些实施方式中，所述方法具有如下a至k中的一项或多项特征：
19.a.步骤(1)中，活性炭纤维与液态香精的质量比为1:(6～30)，例如1:8、1:10、1:15、1:18、1:20、1:23、1:25、1:28；
20.b.步骤(1)中，混合5～60分钟，例如10、15、20、25、30、35、40、45、50分钟；
21.c.步骤(1)中，在常温(例如20～40℃)及搅拌条件下混合；
22.d.步骤(1)中，固液分离前进行静置；
23.优选地，静置10～120分钟，例如20、30、40、50、60、70、80、100、110分钟；
24.e.步骤(1)中，干燥后固相物中香精的质量含量为0.1～8.0％，例如0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％；
25.f.步骤(2)中，助剂的质量为固相物质量的7％～30％，例如8％、10％、12％、15％、20％、22％、25％、27％、28％、29％；
26.g.步骤(2)中，助剂选自助留剂、施胶剂和充填剂；
27.优选地，助留剂选自聚丙烯酰胺、聚氧乙烯和有机胺盐衍生物；
28.优选地，施胶剂选自松香、未改性和改性淀粉pva、烷基烯酮二聚体、烯基琥珀酸酐、改性淀粉、石蜡乳液、羧甲基纤维素及苯乙烯-马来酸酐共聚物；
29.优选地，充填剂选自高岭土、硅藻土、滑石粉、石墨、炭黑、氧化铝粉和玻璃粉；
30.优选地，助留剂、施胶剂和充填剂的质量比为(0.1～2):(0.1～2):(3～10)，更优选为1:1:(1～40)，例如1:1:5、1:1:7、1:1:10、1:1:15、1:1:16、1:1:18、1:1:20、1:1:23、1:1:25、1:1:28、1:1:30、1:1:32、1:1:35、1:1:37、1:1:39；
31.h.步骤(3)中，散浆处理的操作条件为：按照料液体积比1:1加水，然后在50℃～70℃(例如55℃、60℃、65℃)下散浆处理；
32.i.步骤(3)中，打浆处理的操作条件为：将散浆处理后的浆料通过打浆机打浆，直至打浆度达到24～37
°
sr(例如28
°
sr、30
°
sr、32
°
sr、35
°
sr、37
°
sr)结束；
33.优选地，步骤(3)得到混合浆料的浓度为3％～15％，例如5％、7％、9％、10％、12％、14％；
34.j.步骤(4)中，抄造处理的操作条件为：烘缸速度为1200-1700m/min(例如1400、1500、1600m/min)，烘缸压力为2.4～4.6bar，例如3、3.5、3.7、4、4.2、4.4、4.5bar；
35.k.所述方法还包括步骤(5)：对活性炭纤维复合纸裁剪、压光处理和包装。
36.聚丙烯酰胺、聚氧乙烯为本领域常规助留剂，苯乙烯-马来酸酐共聚物为本领域常
规施胶剂，它们的分子量及分子量分布系数属于本领域公知的常规技术内容。
37.本发明第一方面的一些实施方式中，步骤(1)中具有如下a至c中的任意一项特征：
38.a.所述液态香精包含：
[0039][0040]
b.所述液态香精包含：
[0041][0042]
c.所述液态香精包含：
[0043][0044][0045]
本发明第二方面涉及一种活性炭纤维复合纸，由本发明第一方面所述方法制得。
[0046]
本发明第二方面的一些实施方式中，活性炭纤维复合纸的厚度为145～210μm。
[0047]
本发明第二方面的一些实施方式中，活性炭纤维复合纸的抗张强度为450-780n/m。
[0048]
本发明第一或二方面中，活性炭纤维复合纸为含有负载香精的活性炭纤维的纸张。
[0049]
本发明第三方面涉及一种加热非燃烧卷烟的叶组配方，包含本发明第二方面所述的活性炭纤维复合纸以及烟丝。
[0050]
本发明第三方面的一些实施方式中，所述活性炭纤维复合纸与烟丝的质量比为(0.05～0.5):1，例如0.1:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1。
[0051]
本发明第三方面的一些实施方式中，所述活性炭纤维复合纸为0.5-2mm2的碎片。
[0052]
本发明第四方面涉及一种加热非燃烧卷烟的烟草段，其叶组配方如本发明第三方面所述。
[0053]
本发明第五方面涉及一种加热非燃烧卷烟，包括本发明第四方面所述的烟草段。
[0054]
本发明第六方面涉及本发明第二方面所述的活性炭纤维复合纸在制备加热非燃烧烟草制品中的用途。
[0055]
本发明第六方面的一些实施方式中，所述加热非燃烧烟草制品为加热非燃烧卷烟或加热非燃烧卷烟的烟草段。
[0056]
本发明至少取得了如下的至少一项有益效果：
[0057]
本发明方法制备的活性炭纤维复合纸的香精负载量大、香精分布均匀，将其添加到加热非燃烧卷烟的烟草段中，在抽吸过程中能持续缓慢释放香精香气且香气浓郁，解决了加热非燃烧卷烟抽吸时香精香气快速变淡的问题。
具体实施方式
[0058]
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0059]
以下实施例和对比例所使用的材料如下：
[0060]
针叶木浆：购买自sodra blue f(瑞典)，加权平均长度为2mm，平均宽度约30.5μm；
[0061]
合成纤维浆料：购买自lenziing(英国)，规格为4mm
×
1.7dtex；
[0062]
阔叶木浆：购买自巴西suzano公司，金鱼牌阔叶浆。
[0063]
实施例1
[0064]
(1)将纤维平均直径为10μm、比表面积为1200m2/g、平均孔径为3.0nm的活性炭纤维在80℃条件下干燥24小时；
[0065]
(2)将15质量份乙基麦芽酚、10质量份香兰素、20质量份麦芽酚和15质量份呋喃酮混合均匀，得到液态香精备用；
[0066]
(3)将活性炭纤维与液态香精在常温下搅拌10分钟，活性炭纤维与香精的质量比为1:10，之后静置30分钟，滤出负载香精的活性炭纤维，常温下阴干，备用，其中，负载香精的活性炭纤维中香精的质量含量为3.2％；
[0067]
(4)将阴干的负载香精的活性炭纤维、针叶木浆和合成纤维浆料混合均匀，再加入重均分子量200～400万聚丙烯酰胺(助留剂)、烷基烯酮二聚体(施胶剂)和玻璃粉(充填剂)继续混合均匀，得到混合物；其中，负载香精的活性炭纤维、针叶木浆和合成纤维浆料的质量比为2:2:2，聚丙烯酰胺和烷基烯酮二聚体的质量分别为负载香精的活性炭纤维质量的0.33％，玻璃粉质量为负载香精的活性炭纤维质量的10％；
[0068]
(5)向混合物中加入一倍体积的水在50℃进行散桨处理，得到散浆物料；
[0069]
(6)将散浆物料通过打浆机进行打浆处理，直至浆料的打浆度达到27
°
sr，此时浆料的固含量为4.5％；
[0070]
(7)将步骤(6)得到浆料进行抄造处理，烘缸速度为1350m/min,烘缸压力为3.1bar，晾干成型；
[0071]
(8)将成型后的纸进行裁剪、压光处理，之后卷纸包装；
[0072]
(9)将含有载香活性炭纤维的纸裁切成面积2mm2、形状随机的小碎片。
[0073]
在烟丝掺配阶段，按照10％的质量比例向烟丝中添加纸碎片，混配均匀，通过卷烟机卷制，得到加热非燃烧烟草段样品1。
[0074]
实施例2
[0075]
(1)将纤维平均直径为15μm、比表面积为1300m2/g、平均孔径为2.0nm的活性炭纤维在80℃条件下干燥24小时；
[0076]
(2)将25质量份月桂油、45质量份肉桂醇、10质量份苯乙醛、10质量份乙基香兰素葡糖苷和10质量份乙酸乙酯混合均匀，得到液态香精备用；
[0077]
(3)将活性炭纤维与液态香精在常温下搅拌15分钟，活性炭纤维与香精的质量比为1:15，之后静置40分钟，滤出负载有香精的活性炭纤维，常温下阴干、备用，其中，负载香精的活性炭纤维中香精的质量含量为3.8％；
[0078]
(4)将阴干的负载香精的活性炭纤维、针叶木浆和合成纤维木浆混合均匀，再加入聚氧乙烯(助留剂)、苯乙烯-马来酸酐共聚物(施胶剂)和石墨(充填剂)继续混合均匀，得到混合物；其中，负载香精的活性炭纤维、针叶木浆和合成纤维浆料的质量比为1:1:1，聚氧乙烯和苯乙烯-马来酸酐共聚物的质量分别为负载香精的活性炭纤维质量的2.5％，石墨质量为负载香精的活性炭纤维质量的10％；
[0079]
(5)向混合物中加入一倍体积的水在55℃进行散桨处理，得到散浆物料；
[0080]
(6)将散浆物料通过打浆机进行打浆处理，直至浆料的打浆度达到31
°
sr，此时浆料的固含量为8.0％；
[0081]
(7)将步骤(6)得到浆料进行抄造处理，烘缸速度为1420m/min,烘缸压力为4.3bar，晾干成型；
[0082]
(8)将成型后的纸进行裁剪、压光处理，之后卷纸包装；
[0083]
(9)将含有载香活性炭纤维的纸裁切成面积1mm2、形状随机的小碎片。
[0084]
在烟丝掺配阶段，按照15％的质量比例添加纸碎片，混配均匀后，通过卷烟机卷制得到加热非燃烧烟草段样品2。
[0085]
实施例3
[0086]
(1)将纤维平均直径为8μm、比表面积为1100m2/g、平均孔径为3.0nm的活性炭纤维在80℃条件下干燥24小时；
[0087]
(2)将30质量份桂皮油、20质量份丁香酚、10质量份丁香花蕾油、5质量份甜橙油混合均匀，得到液态香精备用；
[0088]
(3)将活性炭纤维与液态香精在常温下搅拌30分钟，活性炭纤维与香精的质量比为1:20，之后静置60分钟，滤出负载有香精的活性炭纤维，常温下阴干、备用，其中，负载香精的活性炭纤维中香精的质量含量为5.8％；
[0089]
(4)将阴干的负载香精的活性炭纤维、针叶木浆和合成纤维木浆混合均匀，再加入重均分子量500-700万的阳离子聚丙烯酰胺(助留剂)、羧甲基纤维素(施胶剂)和硅藻土(充填剂)继续混合均匀，得到混合物；其中，负载香精的活性炭纤维、针叶木浆和合成纤维浆料的质量比为5:5:5，阳离子聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素的质量分别为负载香精的活性炭纤维质量的4％，硅藻土质量为负载香精的活性炭纤维质量的14％；
[0090]
(5)向混合物中加入一倍体积的水在53℃进行散桨处理，得到散浆物料；
[0091]
(6)将散浆物料通过打浆机进行打浆处理，直至浆料的打浆度达到31sr，此时浆料的固含量为11.2％；
[0092]
(7)将步骤(6)得到浆料进行抄造处理，烘缸速度为1570m/min,烘缸压力为
2.9bar，晾干成型；
[0093]
(8)将成型后的纸进行裁剪、压光处理，之后卷纸包装；
[0094]
(9)将含有载香活性炭纤维的纸裁切成面积0.5mm2、形状随机的小碎片。
[0095]
在烟丝掺配阶段，按照20％的质量比例向烟丝中添加纸碎片，混配均匀，通过卷烟机卷制，得到加热非燃烧烟草段样品3。
[0096]
实施例1-3得到纸张的厚度为145～210μm、抗张强度为450-780n/m。
[0097]
对比例1
[0098]
省略步骤(4)-(9)，在烟丝掺配阶段，按照3.5％的质量比例添加阴干的载有香精的活性炭纤维，混配均匀，通过卷烟机卷制，得到加热非燃烧烟草段样品a；其余与实施例1中相同。
[0099]
对比例2
[0100]
省略步骤(3)；
[0101]
步骤(4)中，将活性炭纤维、针叶木浆和合成纤维浆料混合均匀，再加入重均分子量200～400万聚丙烯酰胺(助留剂)、烷基烯酮二聚体(施胶剂)和玻璃粉(充填剂)继续混合均匀，活性炭纤维、针叶木浆、合成纤维浆料及其它成分的质量比例与实施例1中相同；
[0102]
步骤(9)中，将裁剪出的小碎片浸没在步骤(2)制得的液体香精中30分钟，小碎片与液体香精的质量比为1:6，之后静置30分钟，滤出负载香精的纸碎片，常温下阴干，然后在烟丝掺配阶段，按照10％的质量比例添加纸碎片，混配均匀，通过卷烟机卷制，得到加热非燃烧烟草段样品b；
[0103]
其余与实施例1中相同。
[0104]
参照例
[0105]
在烟丝掺配阶段，按照1％的质量比例将实施例1步骤(2)制得的液体香精添加到烟丝中，混匀，干燥，通过卷烟机卷制，得到参照样品。
[0106]
测试例
[0107]
测试加热非燃烧烟草段样品1-3、加热非燃烧烟草段样品a-b及参照样品抽吸过程中的香精释放量。
[0108]
采用加热非燃烧卷烟的加热器具在10孔道直线型吸烟机上对上述样品进行逐口烟气抽吸；具体抽吸参数：每口抽吸持续时间2s，每口抽吸容量50ml，逐口抽吸间隔30s，测试逐口主流烟气中的香精含量，结果如表1所示。
[0109]
表1逐口主流烟气中的香精含量(μg/50ml)
[0110][0111]
由表1可知，与参照样品相比，本发明方法制备的加热非燃烧烟草段样品对香精香气有缓释效果；并且，与对比例制备的加热非燃烧烟草段样品a-b相比，本发明方法制备的加热非燃烧烟草段样品香气更浓郁、缓释效果更明显、缓释持续时间更长，可满足消费者抽烟过程中香气持久性的需要。
[0112]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。