造紙法再造煙葉的專利技術(shù)分析

孫婷

摘 要： 本文通過檢索、統(tǒng)計和分析造紙法再造煙葉的專利申請文獻，從中獲取了該領(lǐng)域主要的技術(shù)演進路線，并通過重要技術(shù)與熱點技術(shù)的羅列和分析來展示該領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)、重要技術(shù)和未來的大致發(fā)展方向，以期對審查員梳理該領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，理解和檢索相關(guān)專利申請起到幫助作用。

關(guān)鍵詞： 造紙法再造煙葉；原料；添加劑；打漿；專利

1.引言

再造煙葉（Reconstituted Tobacco），又名煙草薄片，是利用煙末、煙梗、碎煙片等煙草物質(zhì)為原料制成片狀或絲狀的再生產(chǎn)品，用作卷煙填充料。20世紀70年代末，隨著人們對吸煙安全性的重視，國外煙草商開始系統(tǒng)研究造紙法薄片工藝技術(shù)，并在20世紀80年代進行了大范圍的推廣應(yīng)用[1，2]，造紙法再造煙葉在卷煙配方中的使用比例和使用范圍得到了大幅度提高。

本文立足于分析現(xiàn)造紙法再造煙葉的專利申請，通過梳理該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的脈絡(luò)和重要技術(shù)與熱點技術(shù)，以期對我國利用造紙法制備再造煙葉的發(fā)展方向和專利保護提供有用建議。

2.專利技術(shù)發(fā)展情況

采用與造紙法再造煙葉相關(guān)的關(guān)鍵詞配合分類號在中國專利文獻摘要數(shù)據(jù)庫（CNABS）和德溫特世界專利數(shù)據(jù)庫（DWPI）中進行檢索，以涉及在原料種類、原料處理、添加劑以及打漿工藝等四個方面對造紙法再造煙葉進行改進的專利申請為研究對象，經(jīng)過對摘要的閱讀和分析，整理和篩選出了588篇專利文獻進行重點分析（本文中所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計截止到2016 年4月28日）。

本文通過該領(lǐng)域各技術(shù)分支下的具有代表性的文獻來展示了造紙法再造煙葉的技術(shù)演進路線。下面將結(jié)合各技術(shù)分支的特點采用該分支下具有代表性的重點和熱點專利來分析該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的脈絡(luò)和特點。

1）原料種類

再造煙葉的原料一般為煙末、煙梗、碎煙片等煙草物質(zhì)，但是隨著吸煙對人體的危害越來越受到重視，人們開始尋求利用其它可替代的原料制備再造煙葉。例如1972年申請的專利US3929141A利用小麥、燕麥或其他草本植物等替代煙草作為制備再造煙葉的原料。CN101011186利用紅茶或普洱茶的細茶梗，粗茶梗和茶末制備再造煙葉，其在改善造紙法再造煙葉物理性能的同時，能夠賦予再造煙葉特殊、協(xié)調(diào)的香氣。

從上述專利公開的內(nèi)容和改進點可以看出，對原料種類的改進主要是使用對人體有益的具有藥用功效的植物完全替代或部分替代煙草材料，使利用非煙草材料制備得到的再造煙葉具備與天然煙葉相似的物理性能和更優(yōu)的吸味品質(zhì)、保健效果。

2）原料處理

在造紙法再造煙葉的生產(chǎn)過程中，原料處理工序是整個生產(chǎn)過程的第一道工序，其是確保產(chǎn)品產(chǎn)率、品質(zhì)和成本的一個重要工藝步驟。國外各國在原料處理方面的研究起步較早且研究較多，1967年申請的專利CA881882 A利用吸附材料例如活性氧化鋁或聚酰胺處理提取液，將煙草材料中所含的多酚去除，從而提高再造煙葉的亮度。DE2820414C2將煙草提取液與微生物例如細菌或真菌接觸，以減少硝酸鹽的含量，可以延長卷煙的燃燒時間。而1982-1996年申請的專利主要是集中在改善再造煙葉感官質(zhì)量方面的研究，例如US4962774A將煙草可溶物與氨接觸發(fā)生氨化反應(yīng)從而生成致香物質(zhì)提高卷煙的吸味。

而研究人員發(fā)現(xiàn)上述方法會引入外源物質(zhì)，在一定程度上會對萃取液的品質(zhì)造成影響，因此為了避免外源物質(zhì)影響，2013年申請的中國專利CN103349351 A 利用膜分離技術(shù)除去蛋白質(zhì)、糖類、果膠等大分子物質(zhì)。

從上述專利公開的內(nèi)容和改進點可以看出，對原料處理的改進主要是對煙草原料的萃取方法進行改進，具體的改進點是將煙草中對煙氣品質(zhì)或人體健康不利的物質(zhì)進行選擇性的去除實現(xiàn)降焦減害或提高卷煙感官質(zhì)量的目的。

3）添加劑

在造紙法再造煙葉中使用的添加劑主要包括香精香料、外加纖維、填料以及助劑等。于1968年申請的專利US3534743A通過在造紙法再造煙葉中涂覆疏水物質(zhì)硝化纖維從而形成憎水膜，該方法能夠使再造煙葉具備良好的燃燒特性。US5322076A在煙草漿料中添加無機填料例如碳酸鈣和纖維素漿料例如木漿，提高再造煙葉紙基的物理性能。在US5322076A的研究基礎(chǔ)上，為了解決現(xiàn)有技術(shù)直接加填碳酸鈣存在碳酸鈣與煙草纖維的結(jié)合力弱，流失嚴重，原料利用率低，廢水處理量和處理成本高的問題，2010年申請的中國專利CN101822419 A先讓可溶性碳酸鹽滲透至漿料的纖維中；然后將可溶性鈣鹽的溶液加入漿料中。該方法能夠提高紙基抄造過程中填料碳酸鈣的留著率。

此外隨著再造煙葉技術(shù)的不斷發(fā)展，除了提高填料留著率之外，如何提高煙草漿料留著率從而提高產(chǎn)品得率的問題也日漸被人們所關(guān)注，例如2013年申請的中國專利申請CN103584272A通過利用聚丙烯酰胺/膨潤土組成的雙元微粒助留助濾體系改善了再造煙葉的助流助濾效果和得率，并且對煙草基片柔軟性能、液體吸收性能的負面影響較小。

4）打漿工藝

俗語有“三分造紙，七分打漿”，打漿工藝是決定造紙法再造煙葉物理性能的根本，打漿度和纖維分絲帚化程度是體現(xiàn)打漿工藝的重要參數(shù)。其中不管是中國還是國外對打漿工藝的研究都比較晚且比較少。其中于2002年申請的專利RU2198575C1將不可溶部分稀釋后進行兩段磨漿制備得到漿料濃度為0.8-1.2%的漿料，并利用該漿料進行抄造得到物理性能良好的紙基。在此基礎(chǔ)上，CN1739409 A對兩段磨漿的磨漿指標進行控制，其中一次解纖的叩解度為10-25°SR；二次解纖叩解度為13-26°SR；最后進入成品漿煙梗纖維的叩解度為14-30°SR。通過改變造紙法煙草薄片生產(chǎn)中煙梗制漿的工藝及指標，提高了造紙法煙葉薄片的填充性能，更大限度的降低卷煙的焦油釋放量。

目前國內(nèi)外對打漿工藝的研究相對較少，而打漿工藝卻是決定造紙法再造煙葉物理性能的根本，因此未來對打漿工藝的研究還存在很大的改進空間。

3.小結(jié)

本文通過對上世紀70年代至2016年的全球?qū)＠墨I的統(tǒng)計和分析，梳理出了在再造煙葉領(lǐng)域中，對于造紙法再造煙葉技術(shù)改進的發(fā)展脈絡(luò)，展現(xiàn)了原料種類、原料處理、添加劑以及打漿工藝等四個方面的發(fā)展技術(shù)路線，同時對有代表性的技術(shù)方案進行了簡單的介紹，期望可以對造紙法再造煙葉制備工藝過程中亟待解決的問題提供相應(yīng)的參考?！?/p>

參考文獻

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