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CN109393556B - 一种卷烟制品的保润降温过滤嘴棒及其制备方法 - Google Patents

一种卷烟制品的保润降温过滤嘴棒及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种卷烟制品的保润降温过滤嘴棒及其制备方法。本发明的保润降温过滤嘴棒，由于加入了SAP分散物这种具有高吸水性和保水性的物质，SAP中所吸附的水在卷烟制品不抽吸时并不会渗透到丝束嘴棒中，但当卷烟制品被抽吸时产生的高温烟气通过降温段材料时，高温烟气接触到保润降温过滤嘴棒中包裹的吸附饱和盐溶液后的SAP中的水分，水分蒸发带走大部分热量，从而达到给嘴棒降温的目的，同时被蒸发的水分以气态方式进入主流烟气，起到保润作用。

Description

一种卷烟制品的保润降温过滤嘴棒及其制备方法
技术领域
本发明属于一种新型烟草制品的部件材料，更具体涉及一种卷烟制品的保润降温过滤嘴棒，同时还涉及一种卷烟制品的保润降温过滤嘴棒的制备方法。
背景技术
传统卷烟在燃吸过程中，烟丝的燃烧产生很高的热量，卷烟燃烧锥温度高达600℃～900℃，导致主流烟气温度升高。在抽吸时后端未燃烧的烟丝以及过滤嘴对进入滤嘴的主流烟气虽然有冷凝和降温作用，但口腔仍有热辣感。而加热不燃烧电子烟利用特殊热源对烟丝进行加热，烟丝只加热不燃烧，虽然烟气温度有所降低，但通常温度仍有300～380℃。因此需要对通过滤嘴端的烟气温度进行调控。
近年来，不少研究人员专注研究如何降低烟气温度。湖南中烟以二十烷(Eicosane)为相变材料、膨胀石墨(EG)为基体，运用毛细吸附法制备了二十烷/膨胀石墨(EI/EG)复合相变材料，并将所制备的复合相变材料添加于卷烟滤嘴中，考察卷烟抽吸过程中复合相变材料对滤嘴温度的调控作用。湖北中烟研发出一种可降低烟气温度的新型卷烟，通过在烟草段和滤嘴段之间增设回流段，增加烟气在滤嘴中的流通距离，使热气流与气流隔板及烟气回流段内壁进行热交换，从而达到降低烟气温度的目的。菲莫国际烟草公司在滤嘴端增设冷却元件，冷却元件包括金属箔、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸以及醋酸纤维素所组成的较薄的片材经打褶、聚拢、或折叠以形成通道。当高温烟气通过滤嘴时，冷却元件通过使烟气中的水分冷凝、热传递或者相变来使进入的烟气温度降低。
虽然烟气温度的调控已取得了一定的成果，但仍存在成本高、工艺复杂等问题。
高吸水树脂(Super Absorbent Polymer，SAP)是一种新型功能高分子材料。它具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，并且保水性能优良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来。本发明利用SAP的高吸水性和保水性，将其在丝束嘴棒成型过程中，直接定量添加到丝束嘴棒中。由于SAP吸水后在加入嘴棒前加入了分散料进行处理，所以SAP的加入不会影响嘴棒的通透性。同时由于SAP的高保水性，SAP中所吸附的水并不会渗透到丝束嘴棒中，而当高温烟气通过时，SAP内的水分蒸发，吸收热量，使通过该材料的烟气降温，因而可以用作嘴棒降温段，同时，产生的水汽伴随主流烟气进入口腔，产生烟气物理保润的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种卷烟制品的保润降温过滤嘴棒，该保润降温过滤嘴棒结构简单，使用方便，该嘴棒中的降温段既保留了丝束嘴棒原本的通透性，同时由于加入了SAP分散物这种具有高吸水性和保水性的物质，SAP中所吸附的水在卷烟制品不抽吸时并不会渗透到丝束嘴棒中，但当高温烟气接触到保润降温过滤嘴棒中包裹的吸附饱和盐溶液后的SAP中的水分，水分蒸发带走大部分热量，从而达到给经过嘴棒的主流烟气降温的目的，同时被蒸发的水分以气态方式进入主流烟气，起到保润作用。
本发明的另一个目的是在于提供了一种卷烟制品的保润降温过滤嘴棒的制备方法，方法易行，操作简便，将SAP吸附一定倍率的饱和盐溶液，加分散料处理改善其流动性，再在丝束嘴棒成型过程中直接定量加入，再定点切割，即得到一种卷烟制品的保润降温过滤嘴棒，可实现工业化连续生产。
为了解决上述问题，本发明采取的技术方案为：
一种卷烟制品保润降温过滤嘴棒，所述保润降温过滤嘴棒由轴向延伸的丝束、分散于丝束中的高分子吸水树脂SAP分散料和成型纸组成。其特征在于，所述高分子吸水树脂SAP分散料分布在丝束内，所述成型纸包裹在丝束外使丝束成圆柱状从而形成保润降温过滤嘴棒。
优选的，所述高分子吸水树脂SAP分散料分布在丝束内，所述成型纸包裹在丝束外使丝束成圆柱状从而形成保润降温过滤嘴棒。
优选的，所述轴向延伸的丝束为选自醋酸纤维丝束、聚丙烯纤维丝束以及纤维纸中的一种或多种。
优选的，所述高分子吸水树脂SAP为选自魔芋超强吸水剂(KSAP)、接枝淀粉、羧甲基化淀粉、接枝纤维素、羧甲基化纤维素、羟丙基化纤维素、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、聚氧乙烯中的一种或多种；所述高分子吸水树脂SAP的颗粒目数为10～200目。
优选的，所述高分子吸水树脂SAP分散料在丝束聚拢成棒之前在丝束孔道上由加料器定量加入均匀平铺在丝束上，丝束经成型器聚拢同时由成型纸包裹后即成嘴棒，此时嘴棒中间均匀分布SAP分散料。
优选的，在高分子吸水树脂SAP分散料加入前先将所述高分子吸水树脂SAP加入到饱和盐溶液中吸附一定倍率的溶液，然后将吸液后的SAP取出并加入分散料，分散均匀；所述的饱和盐溶液包括碳酸钠、碳酸钾、氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、磷酸钠、磷酸钾、磷酸镁、磷酸钙中的一种或多种形成的饱和盐溶液。
优选的，所述的分散料为多糖或多糖膨化物破碎料中的一种或两种。
优选的，所述的多糖为选自淀粉、果胶、卡拉胶、海藻酸钠、琼脂中的一种或两种。
优选的，所述高分子吸水树脂SAP吸附饱和盐溶液的吸液倍数为0.5～50倍。
另外，本发明还要求保护所述保润降温过滤嘴棒的制作方法，包括如下步骤：
(1)配制饱和盐溶液：称取一定量的高分子吸水树脂SAP，将其加入到饱和盐溶液中，吸附一定倍率的溶液，取出备用；然后往吸附液后的SAP中加入分散料，使SAP充分分散，即得SAP分散料；
(2)保润降温过滤嘴棒的制备：将步骤(1)制备的SAP分散料在丝束聚拢成棒之前在丝束孔道上由加料器定量加入均匀平铺在丝束上，丝束经成型器聚拢同时由成型纸包裹后即成嘴棒，再定长切割，切割长度为5～30mm，即得保润降温过滤嘴棒。
与现有技术相比，本发明具有以下的明显有益效果：
(1)本发明的保润降温过滤嘴棒，由于加入了SAP分散物这种具有高吸水性和保水性的物质，SAP中所吸附的水在卷烟制品不抽吸时并不会渗透到丝束嘴棒中，但当卷烟制品被抽吸时产生的高温烟气通过降温段材料时，高温烟气接触到保润降温过滤嘴棒中包裹的吸附饱和盐溶液后的SAP中的水分，水分蒸发带走大部分热量，从而达到给嘴棒降温的目的，同时被蒸发的水分以气态方式进入主流烟气，起到保润作用；
(2)本发明所述的保润降温过滤嘴棒由三个部件组成，其中最关键的是SAP分散料，SAP分散料是由一颗颗已吸液饱和的SAP组成，互相不粘黏，具有高度的分散性。相比其他的保润材料如保润珠等，避免了复杂的成型工艺，且SAP分散料是在丝束嘴棒聚拢成棒的过程中直接加入，避免了嘴棒多段复合的工艺，过程简化可控，节约成本；
(3)本发明选用的降温材料为SAP，具有优异的吸水性和保水性，处理方式简便，烟气流经该材料后烟气降温效果明显；
(4)本发明采用将SAP分散料在丝束聚拢成棒的过程中直接加入，避免了嘴棒多段复合的工艺，同时降温保润材料SAP分散料的制备过程简单可控，相比其他的保润材料如保润珠等，避免了复杂的成型工艺。保润降温过滤嘴棒的整个制备过程在现有嘴棒成型过程中可直接实现，无需另外添加复杂的设备及工艺手段，可实现工业化连续生产。
附图说明
图1为本发明一种卷烟制品的保润降温过滤嘴棒示意图；
图2为本发明SAP分散料加入丝束嘴棒的过程示意图。
其中，附图标记：1－保润降温过滤嘴棒；2－丝束；3－高分子吸水树脂SAP分散料；4－成型纸。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例对本发明的应用加以详细说明，以便本领域的技术人员对本发明有更进一步的理解，但以下实施例不以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。
实施例1
一种保润降温过滤嘴棒的制备方法，其步骤是：
(1)SAP分散料的制备：配制饱和的氯化钠溶液，称取目数为40目的KSAP100g，将其加入到饱和氯化钠溶液中，吸附10倍的水，取出备用；然后往吸附水后的KSAP中加入分散料淀粉200g，混合分散均匀，即得所述SAP分散料；
(2)保润降温过滤嘴棒的制备：将步骤(1)制备的SAP分散料在丝束聚拢成棒之前在丝束孔道上由加料器定量加入均匀平铺在丝束上，丝束经成型器聚拢同时由成型纸包裹后即成嘴棒，再定长切割，切割长度为10mm，得到的即为保润降温过滤嘴棒。
将本实施例所制备的保润降温过滤嘴棒装入烟支中，在烟支-嘴棒综合滤料测试台上进行测试，测得其吸阻为280mmWG，在烟支温度检测装置上进行滤嘴温度检测，测得滤嘴端烟气温度为40℃。
实施例2：
一种保润降温过滤嘴棒的制备方法，其步骤是：
(1)SAP分散料的制备：配制饱和的氯化钠溶液，称取目数为40目的KSAP100g，将其加入到饱和氯化钠溶液中，吸附5倍的水，取出备用；然后往吸附水后的KSAP中加入分散料淀粉160g，混合分散均匀，即得所述SAP分散料；
(2)保润降温过滤嘴棒的制备：将步骤(1)制备的SAP分散料在丝束聚拢成棒之前在丝束孔道上由加料器定量加入均匀平铺在丝束上，丝束经成型器聚拢同时由成型纸包裹后即成嘴棒，再定长切割，切割长度为10mm，得到的即为保润降温过滤嘴棒。
将本实施例所制备的保润降温过滤嘴棒装入烟支中，在烟支-嘴棒综合滤料测试台上进行测试，测得其吸阻为293mmWG，在烟支温度检测装置上进行滤嘴温度检测，测得滤嘴端烟气温度为45℃。
实施例4：
一种保润降温过滤嘴棒的制备方法，其步骤是：
(1)SAP分散料的制备：配制饱和的氯化钠溶液，称取目数为60目的KSAP100g，将其加入到饱和氯化钠溶液中，吸附10倍的水，取出备用；然后往吸附水后的KSAP中加入分散料淀粉200g，混合分散均匀，即得所述SAP分散料；
(2)保润降温过滤嘴棒的制备：将步骤(1)制备的SAP分散料在丝束聚拢成棒之前在丝束孔道上由加料器定量加入均匀平铺在丝束上，丝束经成型器聚拢同时由成型纸包裹后即成嘴棒，再定长切割，切割长度为10mm，得到的即为嘴棒降温段。
将本实施例所制备的保润降温过滤嘴棒装入烟支中，在烟支-嘴棒综合滤料测试台上进行测试，测得其吸阻为309mmWG，在烟支温度检测装置上进行滤嘴温度检测，测得滤嘴端烟气温度为48℃。
实施例5：
一种保润降温过滤嘴棒的制备方法，其步骤是：
(1)SAP分散料的制备：配制饱和的氯化钠溶液，称取目数为80目的KSAP100g，将其加入到饱和氯化钠溶液中，吸附10倍的水，取出备用；然后往吸附水后的KSAP中加入分散料淀粉200g，混合分散均匀，即得所述SAP分散料；
(2)保润降温过滤嘴棒的制备：将步骤(1)制备的SAP分散料在丝束聚拢成棒之前在丝束孔道上由加料器定量加入均匀平铺在丝束上，丝束经成型器聚拢同时由成型纸包裹后即成嘴棒，再定长切割，切割长度为10mm，得到的即为嘴棒降温段。
将本实施例所制备的保润降温过滤嘴棒装入烟支中，在烟支-嘴棒综合滤料测试台上进行测试，测得其吸阻为340mmWG，在烟支温度检测装置上进行滤嘴温度检测，测得滤嘴端烟气温度为48℃。
实施例6：
一种保润降温过滤嘴棒的制备方法，其步骤是：
(1)SAP分散料的制备：配制饱和的氯化钠溶液，称取目数为60目的聚丙烯酸钠200g，将其加入到饱和氯化钠溶液中，吸附10倍的水，取出备用；然后往吸附水后的聚丙烯酰胺中加入分散料淀粉250g，混合分散均匀，即得所述SAP分散料；
(2)保润降温过滤嘴棒的制备：将步骤(1)制备的SAP分散料在丝束聚拢成棒之前在丝束孔道上由加料器定量加入均匀平铺在丝束上，丝束经成型器聚拢同时由成型纸包裹后即成嘴棒，再定长切割，切割长度为20mm，得到的即为嘴棒降温段。
将本实施例所制备的保润降温过滤嘴棒装入烟支中，在烟支-嘴棒综合滤料测试台上进行测试，测得其吸阻为300mmWG，在烟支温度检测装置上进行滤嘴温度检测，测得滤嘴端烟气温度为46℃。
本实施例制备的保润降温过滤嘴棒，可明显降低卷烟烟气温度。
最后需要说明的是：以上实施例不以任何形式限制本发明。对本领域技术人员来说，在本发明基础上，可以对其作一些修改和改进。因此，凡在不偏离本发明精神的基础上所做的任何修改或改进，均属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种卷烟制品保润降温过滤嘴棒，其特征在于，所述保润降温过滤嘴棒(1)由轴向延伸的丝束(2)、分散于丝束(2)中的高分子吸水树脂SAP分散料(3)和成型纸(4)组成；
其中，所述高分子吸水树脂SAP分散料(3)在丝束(2)聚拢成棒之前在丝束(2)孔道上由加料器定量加入均匀平铺在丝束(2)上，丝束(2)经成型器聚拢同时由成型纸(4)包裹后即成嘴棒，此时嘴棒中间均匀分布SAP分散料；
其中，在高分子吸水树脂SAP分散料(3)加入前先将所述高分子吸水树脂SAP加入到饱和盐溶液中吸附一定倍率的溶液，然后将吸液后的SAP取出并加入分散料，分散均匀；所述的饱和盐溶液包括碳酸钠、碳酸钾、氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、磷酸钠、磷酸钾、磷酸镁、磷酸钙中的一种或多种形成的饱和盐溶液；
其中，所述分散料为多糖或多糖膨化物破碎料中的一种或两种；
其中，所述多糖为淀粉、果胶、卡拉胶、海藻酸钠、琼脂中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的保润降温过滤嘴棒，其特征在于，所述高分子吸水树脂SAP分散料(3)分布在丝束内，所述成型纸(4)包裹在丝束(2)外使丝束(2)成圆柱状从而形成保润降温过滤嘴棒(1)。
3.根据权利要求1所述的保润降温过滤嘴棒，其特征在于，所述轴向延伸的丝束(2)为选自醋酸纤维丝束、聚丙烯纤维丝束以及纤维纸中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的保润降温过滤嘴棒，其特征在于，所述高分子吸水树脂SAP为选自魔芋超强吸水剂(KSAP)、接枝淀粉、羧甲基化淀粉、接枝纤维素、羧甲基化纤维素、羟丙基化纤维素、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、聚氧乙烯中的一种或多种；所述高分子吸水树脂SAP的颗粒目数为10～200目。
5.根据权利要求1所述的保润降温过滤嘴棒，其特征在于，所述高分子吸水树脂SAP吸附饱和盐溶液的吸液倍数约为0.5～50倍。
6.一种权利要求1-5任一项所述保润降温过滤嘴棒的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)配制饱和盐溶液：称取一定量的高分子吸水树脂SAP，将其加入到饱和盐溶液中，吸附一定倍率的溶液，取出备用；然后往吸附液后的SAP中加入分散料，使SAP充分分散，即得SAP分散料；
(2)保润降温过滤嘴棒的制备：将步骤(1)制备的SAP分散料在丝束聚拢成棒之前在丝束孔道上由加料器定量加入均匀平铺在丝束上，丝束经成型器聚拢同时由成型纸包裹后即成嘴棒，再定长切割，切割长度为5～30mm，即得保润降温过滤嘴棒。
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