CN110810897B - 一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，包括以下步骤：辊压干湿物料混合物，得到雾化再造烟叶；将石墨烯纳米材料、固体胶粘剂、雾化剂混合物分散于水中，均匀喷洒至雾化再造烟叶的一面；一次加热干燥，得半干加热不燃烧再造烟叶；切丝，得到半湿加热不燃烧再造烟叶烟丝；二次加热干燥，得到加热不燃烧再造烟叶烟丝；卷接包装，即得所述具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟，解决大比例雾化剂添加的问题，使烟丝从直丝变为自然卷曲，增加填充值，易于烟气溢出，增加烟雾释放量，改善抽吸感受，提高烟丝弹性，增加抱合力，不易掉丝，提高加热卷烟再造烟叶的抗张强度，不易造碎，便于卷包加工，提高导热性，使加热卷烟碳化更加完全。
Description
技术领域
本发明涉及加热不燃烧卷烟领域，具体涉及一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法。
背景技术
现在加热不燃烧卷烟存在烟雾释放量低，香气不足，抽吸感受低等问题。并且现在的加热不燃烧卷烟再造烟叶多为直丝，排布紧密，填充值低，烟气难溢出；抱合力差，易掉丝。
现有技术通过提高加热卷烟的雾化剂含量来提升烟雾量，如一种烟用雾化剂及提高传统烟叶雾化剂吸收（申请号201811558960.4）、一种中式烤烟高效雾化剂及其应用方法（申请号201711259490.7），通过提高加热卷烟的雾化剂含量来提升烟雾量，确实可以提高加热卷烟的烟雾量，但是过多的雾化剂的加入会压制烟草本香，使抽吸感变差；不利于烘箱干燥段的干燥工艺，易吸潮，影响卷包，对肺也有一定的影响，造成肺纤维化，且无法解决加热卷烟再造烟叶直丝所带来的排布紧密，填充值低，烟气难溢出，抱合力差，易掉丝等问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，解决大比例雾化剂添加的问题，使烟丝从直丝变为自然卷曲，增加填充值，易于烟气溢出，增加烟雾释放量，改善抽吸感受，提高烟丝弹性，增加抱合力，不易掉丝，提高加热卷烟再造烟叶的抗张强度，不易造碎，便于卷包加工，提高导热性，使加热卷烟碳化更加完全。
本发明的技术方案是，提供一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
辊压干湿物料混合物，得到雾化再造烟叶；
将石墨烯纳米材料、固体胶粘剂、雾化剂混合物分散于水中，均匀喷洒至雾化再造烟叶的一面；
一次加热干燥，得半干加热不燃烧再造烟叶；
切丝，得到半湿加热不燃烧再造烟叶烟丝；
二次加热干燥，得到加热不燃烧再造烟叶烟丝；
卷接包装，即得所述具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟；
所述石墨烯纳米材料包括石墨烯、石墨烯纳米-醋酸纤维、氧化石墨烯中的一种或几种，所述固体胶粘剂包括黄原胶、魔芋胶、聚丙烯酸钠、甲壳素、羧甲基纤维素钠中的一种或几种。
优选地，所述一次加热干燥加热温度为80-120℃，所得半干加热不燃烧再造烟叶含水量为12%-15%。
优选地，所述二次加热干燥加热温度为90-150℃，所得加热不燃烧再造烟叶烟丝含水量为1-8%。
优选地，所述雾化再造烟叶厚度为0.18-0.35mm。
优选地，所述石墨烯纳米材料、固体胶粘剂、雾化剂混合物水溶液固形物浓度为0.1-1%。
优选地，所述干湿物料混合物包括干物料与湿物料，所述干物料包括质量份数如下的组分：烟草原料45-75份、固体胶粘剂1-10份，所述湿物料包括质量分数如下的组分：纤维1-8份、水6-45份、雾化剂10-40份、烟用香料1-8份。
优选地，所述烟草原料为烟叶、烟梗、碎末烟中一种或几种的混合物。
优选地，所述胶粘剂包括黄原胶、魔芋胶、聚丙烯酸钠、甲壳素、羧甲基纤维素钠中的一种或几种。
优选地，所述雾化剂包括丙二醇、丙三醇、乙二醇、山梨醇、山梨糖醇中的一种或几种。
优选地，所述纤维包括木浆纤维、烟草纤维中的一种或几种。
本发明的有益效果在于：
1. 通过在雾化再造烟叶一面喷洒石墨烯纳米材料混合溶液后再进行烘干，致使在烘干过程中由于再造烟叶两面收缩系数不一样，呈自然卷曲结构，可以使原来的直丝变为卷曲烟丝，增加填充值，易于烟气溢出，增加烟雾释放量，改善抽吸感受；
2. 由于得到的加热不燃烧再造烟丝呈卷曲状态，使得烟丝弹性增大，提高抗张强度，相互之间增加抱合力，不易掉丝；
3. 石墨烯纳米材料有助于提高加热不燃烧再造烟丝的导热性，使加热卷烟碳化更加完全；
4. 固体胶粘剂含有甲壳素、魔芋胶，有增强抗张强度的效果，不易造碎，便于卷包加工；
5.避免使用大量雾化剂，而造成的压制烟草本香，使抽吸感变差；不利于烘箱干燥段的干燥工艺，易吸潮，影响卷包的问题；
6. 采用两步加热干燥工序，第一步加热干燥是将湿的再造烟叶加热为半干的再造烟叶，此时再造烟叶为平整的，便于进切丝机切丝，第二步加热干燥是将半干的烟丝再次加热为成品，防止制得的烟叶切丝时因卷曲而损失。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，具体包括如下步骤：
S1.原料准备：按质量份数准备下面各种原料：烟草原料45份、雾化剂10份、固体胶粘剂1份、烟用香料1份、石墨烯纳米材料0.1份、纤维1份、水6份；
所述烟草原料为烟叶、烟梗、碎末烟的混合物，混合比例为任意比例，所述雾化剂为丙二醇、丙三醇的混合物，其质量比为1:1，所述固体粘胶剂为质量比为1:1的黄原胶和魔芋胶混合物，所述烟用香料为市售烟用香精香料，所述石墨烯纳米材料为石墨烯粉末，所述纤维为木浆纤维。
S2.干物料混合粉碎：将烟草原料、固体胶粘剂按上述比例放入低温粉碎机中高速粉碎均匀得到干物料粉末，所述的低温粉碎温度为0-4℃，400-300目过筛；
S3.湿物料混合分散均匀：将纤维与水按S1原料比例倒入物料桶中，高速搅拌的同时，按S1原料准备所述比例添加雾化剂、烟用香料，继续高速搅拌同时，缓慢按加入上述S2所述干物料粉末，一起高速搅拌均匀，所述搅拌速度为100-900r/min；
S4. 辊压：将上述S3所得混合物，再经2-10次辊压工艺，得到厚度0.18mm的雾化再造烟叶；
S5.喷洒：将S1所述的石墨烯纳米材料、固体胶粘剂、雾化剂、水按比例混合，室温下均匀碰洒到上述步骤4的雾化再造烟叶的一面，所述的烟用添加剂、固体胶粘剂、雾化剂、水的混合溶液浓度为1%；
S6.一次加热干燥：将上述S5的雾化再造烟叶，经80-120℃烘箱加热，干燥到含水量12%，得到半干加热不燃烧再造烟叶；
S7.切丝：将S6所得到半干加热不燃烧再造烟叶，经过切丝工艺，得到长度为50-80mm的半湿加热不燃烧再造烟叶烟丝；
S8.二次加热干燥：将S7所得到的半干加热不燃烧再造烟叶烟丝，经90℃烘箱加热，干燥到含水量1%，得到加热不燃烧再造烟叶烟丝；
S9. 卷接包装：将S8所得加热不燃烧再造烟叶烟丝经卷接加工工序，即为本发明的具有卷曲结构的加热卷烟。
实施例2
一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，具体包括如下步骤：
S1.原料准备：按质量份数准备下面各种原料：烟草原料75份、雾化剂40份、固体胶粘剂10份、烟用香料8份、石墨烯纳米材料3份、纤维8份、水45份；
所述烟草原料为烟叶、烟梗、碎末烟的混合物，混合比例为任意比例，所述雾化剂为乙二醇、山梨醇的混合物，其质量比为1:1，所述固体粘胶剂为质量比为1:1的魔芋胶、聚丙烯酸钠混合物，所述烟用香料为市售薄荷香料，所述石墨烯纳米材料为石墨烯纳米-醋酸纤维，所述纤维烟草纤维。
S2.干物料混合粉碎：将烟草原料、固体胶粘剂按上述比例放入低温粉碎机中高速粉碎均匀得到干物料粉末，所述的低温粉碎温度为0-4℃，400-300目过筛；
S3.湿物料混合分散均匀：将纤维与水按S1原料比例倒入物料桶中，高速搅拌的同时，按S1原料准备所述比例添加雾化剂、烟用香料，继续高速搅拌同时，缓慢按加入上述S2所述干物料粉末，一起高速搅拌均匀，所述搅拌速度为100-900r/min；
S4. 辊压：将上述S3所得混合物，再经2-10次辊压工艺，得到厚度0.35mm的雾化再造烟叶；
S5.喷洒：将S1所述的石墨烯纳米材料、固体胶粘剂、雾化剂、水按比例混合，室温下均匀碰洒到上述步骤4的雾化再造烟叶的一面，所述的烟用添加剂、固体胶粘剂、雾化剂、水的混合溶液浓度为0.1%；
S6.一次加热干燥：将上述S5的雾化再造烟叶，经80-120℃烘箱加热，干燥到含水量15%，得到半干加热不燃烧再造烟叶；
S7.切丝：将S6所得到半干加热不燃烧再造烟叶，经过切丝工艺，得到长度为50-80mm的半湿加热不燃烧再造烟叶烟丝；
S8.二次加热干燥：将S7所得到的半干加热不燃烧再造烟叶烟丝，经150℃烘箱加热，干燥到含水量8%，得到加热不燃烧再造烟叶烟丝；
S9. 卷接包装：将S8所得加热不燃烧再造烟叶烟丝经卷接加工工序，即为本发明的具有卷曲结构的加热卷烟。
实施例3
一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，具体包括如下步骤：
S1.原料准备：按质量份数准备下面各种原料：烟草原料50份、雾化剂20份、固体胶粘剂5份、烟用香料4份、石墨烯纳米材料1份、纤维4份、水20份；
所述烟草原料为烟叶、烟梗、碎末烟的混合物，混合比例为任意比例，所述雾化剂为山梨醇、山梨糖醇的混合物，其质量比为1:1，所述固体粘胶剂为质量比为1:1的甲壳素、羧甲基纤维素钠混合物，所述烟用香料为市售烟草提取物，所述石墨烯纳米材料为氧化石墨烯，所述纤维烟草纤维。
S2.干物料混合粉碎：将烟草原料、固体胶粘剂按上述比例放入低温粉碎机中高速粉碎均匀得到干物料粉末，所述的低温粉碎温度为0-4℃，400-300目过筛；
S3.湿物料混合分散均匀：将纤维与水按S1原料比例倒入物料桶中，高速搅拌的同时，按S1原料准备所述比例添加雾化剂、烟用香料，继续高速搅拌同时，缓慢按加入上述S2所述干物料粉末，一起高速搅拌均匀，所述搅拌速度为100-900r/min；
S4. 辊压：将上述S3所得混合物，再经2-10次辊压工艺，得到厚度0.2mm的雾化再造烟叶；
S5.喷洒：将S1所述的石墨烯纳米材料、固体胶粘剂、雾化剂、水按比例混合，室温下均匀碰洒到上述步骤4的雾化再造烟叶的一面，所述的烟用添加剂、固体胶粘剂、雾化剂、水的混合溶液浓度为0.5%；
S6.一次加热干燥：将上述S5的雾化再造烟叶，经80-120℃烘箱加热，干燥到含水量13%，得到半干加热不燃烧再造烟叶；
S7.切丝：将S6所得到半干加热不燃烧再造烟叶，经过切丝工艺，得到长度为50-80mm的半湿加热不燃烧再造烟叶烟丝；
S8.二次加热干燥：将S7所得到的半干加热不燃烧再造烟叶烟丝，经120℃烘箱加热，干燥到含水量5%，得到加热不燃烧再造烟叶烟丝；
S9. 卷接包装：将S8所得加热不燃烧再造烟叶烟丝经卷接加工工序，即为本发明的具有卷曲结构的加热卷烟。
实施例4
一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，具体包括如下步骤：
S1.原料准备：按质量份数准备下面各种原料：烟草原料50份、雾化剂20份、固体胶粘剂5份、烟用香料4份、纤维4份、水20份；
所述烟草原料为烟叶、烟梗、碎末烟的混合物，混合比例为任意比例，所述雾化剂为山梨醇、山梨糖醇的混合物，其质量比为1:1，所述固体粘胶剂为质量比为1:1的甲壳素、羧甲基纤维素钠混合物，所述烟用香料为市售烟草提取物，所述纤维烟草纤维。
S2.干物料混合粉碎：将烟草原料、固体胶粘剂按上述比例放入低温粉碎机中高速粉碎均匀得到干物料粉末，所述的低温粉碎温度为0-4℃，400-300目过筛；
S3.湿物料混合分散均匀：将纤维与水按S1原料比例倒入物料桶中，高速搅拌的同时，按S1原料准备所述比例添加雾化剂、烟用香料，继续高速搅拌同时，缓慢按加入上述S2所述干物料粉末，一起高速搅拌均匀，所述搅拌速度为100-900r/min；
S4. 辊压：将上述S3所得混合物，再经2-10次辊压工艺，得到厚度0.2mm的雾化再造烟叶；
S6.一次加热干燥：将上述S5的雾化再造烟叶，经80-120℃烘箱加热，干燥到含水量13%，得到半干加热不燃烧再造烟叶；
S7.切丝：将S6所得到半干加热不燃烧再造烟叶，经过切丝工艺，得到长度为50-80mm的半湿加热不燃烧再造烟叶烟丝；
S8.二次加热干燥：将S7所得到的半干加热不燃烧再造烟叶烟丝，经120℃烘箱加热，干燥到含水量5%，得到加热不燃烧再造烟叶烟丝；
S9. 卷接包装：将S8所得加热不燃烧再造烟叶烟丝经卷接加工工序，即为本发明的具有卷曲结构的加热卷烟。
实施例5
一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，具体包括如下步骤：
S1.原料准备：按质量份数准备下面各种原料：烟草原料75份、雾化剂40份、固体胶粘剂10份、烟用香料8份、石墨烯纳米材料3份、纤维8份、水45份；
所述烟草原料为烟叶、烟梗、碎末烟的混合物，混合比例为任意比例，所述雾化剂为乙二醇、山梨醇的混合物，其质量比为1:1，所述固体粘胶剂为质量比为1:1的魔芋胶、聚丙烯酸钠混合物，所述烟用香料为市售薄荷香料，所述石墨烯纳米材料为石墨烯纳米-醋酸纤维，所述纤维烟草纤维。
S2.干物料混合粉碎：将烟草原料、固体胶粘剂按上述比例放入低温粉碎机中高速粉碎均匀得到干物料粉末，所述的低温粉碎温度为0-4℃，400-300目过筛；
S3.湿物料混合分散均匀：将纤维与水按S1原料比例倒入物料桶中，高速搅拌的同时，按S1原料准备所述比例添加雾化剂、烟用香料，继续高速搅拌同时，缓慢按加入上述S2所述干物料粉末，一起高速搅拌均匀，所述搅拌速度为100-900r/min；
S4. 辊压：将上述S3所得混合物，再经2-10次辊压工艺，得到厚度0.35mm的雾化再造烟叶；
S5.喷洒：将S1所述的石墨烯纳米材料、固体胶粘剂、雾化剂、水按比例混合，室温下均匀碰洒到上述步骤4的雾化再造烟叶的一面，所述的烟用添加剂、固体胶粘剂、雾化剂、水的混合溶液浓度为0.1%；
S6.一次加热干燥：将上述S5的雾化再造烟叶，经80-120℃烘箱加热，干燥到含水量8%，得到半干加热不燃烧再造烟叶；
S7.切丝：将S6所得到半干加热不燃烧再造烟叶，经过切丝工艺，得到长度为50-80mm的半湿加热不燃烧再造烟叶烟丝；
S8. 卷接包装：将S7所得加热不燃烧再造烟叶烟丝经卷接加工工序，即为本发明的具有卷曲结构的加热卷烟。
实施例6
对实施例1-5做物理性能检测，从外观观察烟丝形态；
按照YC/T152-2001 YC/T163-2003执行标准，使用烟丝填充值测定仪对烟丝填充能力进行测试；
按照GB/T22838.17-2009执行标准，使用卷烟端部落丝测定仪对烟丝端部掉落情况进行测定，通过对一定数量的试料进行连续反复的振动，对加工现场、运输和消费等过程中掉落的烟丝情况进行模拟，以测定卷烟端部掉落烟丝的情况；
以上结果如表1所示，说明本方案所制得的卷烟形态均匀、填充值更大、卷烟端部落丝量小。
表1 卷烟破丝率、填充值、落丝量的测定
实施例7
高雾化量再造烟叶的卷制成型，强度是重要指标，按照GB/T 12914-2008纸和纸板抗张强度的测定的检测方法对其强度进行检测；检测原理为，在恒速拉伸的条件下，将规定尺寸的试样拉伸至断裂，测定其抗张力；仪器：TTM-30电脑抗张试验机；夹头：两个，为了夹住规定宽度的试样，每个夹头应沿一条直线将试样的全宽牢固的夹住，不应损坏或者滑动试样，夹头应配有调节夹力的部件。
测试步骤：
1、将烟丝薄片裁切成15mm宽，200mm长。
2、按照GB/T 12914进行测量。
3、测量结果中剔除未粘牢、脱落、非整体断裂的测试样本。
测试结果如下表2，说明本方法所制得烟丝拉伸强度大。
表2 拉伸强度测定
实施例8
对实施例1-5做感官评价实验，20-50岁男女平均取样30人，对抽吸雾化效果、烟雾量大小、烟香程度等做感官评价，结果如表3，说明抽吸雾化效果改善、烟雾量大、烟香丰富、感官效果佳。
表3 感官评价测定结果
实施例9
利用热探针法测量烟草导热系数，基本原理是把一根半径为r0、长度为L(L> r0)的金属探针插埋在烟草之中，探针视为集中热容体，由探针内加热丝加热,探针的温升将与探针受到的加热功率、探针自身热容和探针周围烟草的导热系数、比热等热物性有关，在一定的加热功率被固定之后，测量探针的温升规律就能确定烟草的热物性，其结果如表4所示，说明本发明所得烟丝导热系数大。
表4 导热系数测定结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
辊压干湿物料混合物，得到雾化再造烟叶；
将石墨烯纳米材料、固体胶粘剂、雾化剂混合物分散于水中，均匀喷洒至雾化再造烟叶的一面；
一次加热干燥，得半干加热不燃烧再造烟叶；
切丝，得到半湿加热不燃烧再造烟叶烟丝；
二次加热干燥，得到加热不燃烧再造烟叶烟丝；
卷接包装，即得所述具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟；
所述石墨烯纳米材料包括石墨烯、石墨烯纳米-醋酸纤维、氧化石墨烯中的一种或几种，所述固体胶粘剂包括黄原胶、魔芋胶、聚丙烯酸钠、甲壳素、羧甲基纤维素钠中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，其特征在于，所述一次加热干燥加热温度为80-120℃，所得半干加热不燃烧再造烟叶含水量为12%-15%。
3.根据权利要求1所述的一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，其特征在于，所述二次加热干燥加热温度为90-150℃，所得加热不燃烧再造烟叶烟丝含水量为1-8%。
4.根据权利要求1所述的一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，其特征在于，所述雾化再造烟叶厚度为0.18-0.35mm。
5.根据权利要求1所述的一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，其特征在于，石墨烯纳米材料、固体胶粘剂、雾化剂混合物水溶液固形物浓度为0.1-1%。
6.根据权利要求1所述的一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，其特征在于，所述干湿物料混合物包括干物料与湿物料，所述干物料包括质量份数如下的组分：烟草原料45-75份、固体胶粘剂1-10份，所述湿物料包括质量分数如下的组分：纤维1-8份、水6-45份、雾化剂10-40份、烟用香料1-8份。
7.根据权利要求6所述的一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，其特征在于，所述烟草原料为烟叶、烟梗、碎末烟中一种或几种的混合物。
8.根据权利要求6所述的一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，其特征在于，所述干物料的胶粘剂包括黄原胶、魔芋胶、聚丙烯酸钠、甲壳素、羧甲基纤维素钠中的一种或几种。
9.根据权利要求6所述的一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，其特征在于，所述湿物料的雾化剂包括丙二醇、丙三醇、乙二醇、山梨醇、山梨糖醇中的一种或几种。
10.根据权利要求6所述的一种具有卷曲结构的加热不燃烧卷烟加工方法，其特征在于，所述湿物料的纤维包括木浆纤维、烟草纤维中的一种或几种。
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