CN101766328B - 环保烟丝膨胀剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环保烟丝膨胀剂组合物，所述环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：氟代烷烃50～99％，醇或醚或烷烃1～50％，所述的氟代烷烃为五氟丙烷、五氟丁烷、十氟戊烷或甲氧基七氟丙烷的一种或几种任意组合；优选为氟代烷烃80～99％，醇或醚或烷烃1～20％；更优选为氟代烷烃90～99％，醇或醚或烷烃1～10％。本发明的环保烟丝膨胀剂组合物具有良好的化学稳定性，其臭氧消耗潜能值ODP指标为零，远低于CFC-11，有利于环境保护。
Description
技术领域
本发明涉及烟草的化学处理领域，更具体的说是涉及环保烟丝膨胀剂组合物。
背景技术
烟草行业中所使用传统的烟丝膨胀剂为CFC-11(三氯氟甲烷)，其膨胀工艺是将冷凝态挥发性物质CFC-11同烟丝充分浸泡，然后将被浸泡的烟丝加热，引发所述膨胀介质的快速挥发，从而通过其烟丝的细胞壁向外扩散，使烟草细胞恢复到原收割前所具有的体积和形状，最后经回潮等工艺处理，将膨胀后的烟丝制成符合正常生产和最佳可存放状态的产品。经过膨胀后的烟丝可以降低烟草中的焦油的含量，提高卷烟的品味，另外，由于经过膨胀的烟丝体积变大，将其按比例添加到卷烟中可降低烟草的成本，具有显著的经济效益。
传统烟丝膨胀剂CFC-11的臭氧消耗潜能值ODP指标为1.0，因而它对臭氧层的破坏作用很大，目前在国际上已被禁止使用。我国也逐渐减少供应量，于2006年已全部淘汰。
目前，国外广泛使用的膨胀剂为二氧化碳，但是使用二氧化碳的设备价格昂贵，每台设备高达4-5千万人民币，我国烟草业从制造成本考虑很难接受，由于二氧化碳干冰的沸点低，不易回收，又增大了向大气中二氧化碳的排放量，不利于环境保护。
发明内容
本发明目的在于提供一种环保烟丝膨胀剂组合物，所述的环保烟丝膨胀剂组合物ODP指标为零，而其他各项技术数据均接近于CFC-11的新的环保型烟丝膨胀剂。
一种环保烟丝膨胀剂组合物，所述环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：氟代烷烃50～99％，乙醇或丙醇或异丙醇1～50％，所述的氟代烷烃为五氟丙烷(1，1，1，3，3-五氟丙烷，HFC-245fa，R245fa)或五氟丁烷(1，1，1，3，3-五氟丁烷，HFC-365mfc)或十氟戊烷(1，1，1，2，3，4，4，5，5，5-十氟戊烷，HFC-4310，HFC-43-10mee)或甲氧基七氟丙烷(1，1，1，2，2，3，3-七氟-3-甲氧基-丙烷，HFE-7000)的一种或几种任意组合；优选为氟代烷烃80～99％，乙醇或丙醇或异丙醇1～20％；更优选为氟代烷烃90～99％，乙醇或丙醇或异丙醇1～10％。
一种环保烟丝膨胀剂组合物，所述环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：氟代烷烃50～99％，乙醚1～50％，所述的氟代烷烃为五氟丙烷或五氟丁烷或十氟戊烷或甲氧基七氟丙烷的一种或几种任意组合；优选为氟代烷烃80～99％，乙醚1～20％；更优选为氟代烷烃90～99％，乙醚1～10％。
一种环保烟丝膨胀剂组合物，所述环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：氟代烷烃50～99％，正戊烷或异戊烷或环戊烷1～50％，所述的氟代烷烃为五氟丙烷或五氟丁烷或十氟戊烷或甲氧基七氟丙烷的一种或几种任意组合；优选为氟代烷烃80～99％，正戊烷或异戊烷或环戊烷1～20％；更优选为氟代烷烃90～99％，正戊烷或异戊烷或环戊烷1～10％。
一种环保烟丝膨胀剂组合物，所述环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：氟代烷烃50～99％，正己烷或异己烷或环己烷1～50％，所述的氟代烷烃为五氟丙烷或五氟丁烷或十氟戊烷或甲氧基七氟丙烷的一种或几种任意组合；优选为氟代烷烃80～99％，正己烷或异己烷或环己烷1～20％；更优选为氟代烷烃90～99％，正己烷或异己烷或环己烷1～10％。
一种环保烟丝膨胀剂组合物，所述环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：氟代烷烃50～99％，四氟丙醇(2，2，3，3-四氟-1-丙醇)或五氟丙醇(2，2，3，3，3-五氟-1-丙醇)1～50％，所述的氟代烷烃为五氟丙烷或五氟丁烷或十氟戊烷或甲氧基七氟丙烷的一种或几种任意组合；优选为氟代烷烃80～99％，四氟丙醇或五氟丙醇1～20％；更优选为氟代烷烃90～99％，四氟丙醇或五氟丙醇1～10％。
本发明的上述五种环保烟丝膨胀剂组合物的制备方法是，通过按上述配比，称重后置于配制灌中，搅拌，使之混合均匀，然后用600目的过滤器进行加压过滤，而得到本发明的环保烟丝膨胀剂组合物。
表1本发明的环保烟丝膨胀剂组合物的技术数据与CFC-11技术数据的比较
| 测试项目 | 单位 | CFC-11 | 本发明环保烟丝膨胀剂组合物 |
| 外观 | 无色透明液体 | 无色透明液体 | |
| 沸点 | ℃ | 24 | 15℃-110℃ |
| 冰点 | ℃ | -111 | -100℃～-15℃ |
| 密度 | g/cm3(10℃) | 1.476 | 1.16-1.40 |
| ODP | 1.0 | 0 | |
| 气化潜热 | KJ/Kg | 180.3 | 168-270 |
| 粘度 | mpas(20℃) | 0.43 | - |
| 残留量 | ppm | 7天后，5-7 | 7天后，＜1 |
| 毒性/LD50 | mg/kg | 1436.4 | 4455.0 |
从表1中可以看出，本发明的环保烟丝膨胀剂组合物，其臭氧消耗潜能值ODP指标为零，远低于CFC-11。本发明的这些新膨胀剂组合物的沸点适中。若其沸点太低，则不易回收、运输及储存；若其沸点太高则需增加设备的容量，能量消耗变大，运行成本增加。所以本发明的环保烟丝膨胀剂组合物其沸点15℃-110℃是适宜的。这些膨胀剂组合物的毒性也低，它们的残留量也低于CFC-11。
本发明的环保烟丝膨胀剂组合物要使用的膨胀设备与使用CFC-11的膨胀剂设备基本相同，工艺流程也基本相同，只须更换加工罐和提高蒸发器温度至90-160℃，通介质时工作罐的压力达到0.7-1.4Mpa，通介质时工作罐的温度达到90-160℃，利用通入水蒸汽或微波方式快速加热烟丝，使烟丝中的烟丝膨胀剂组合物迅速气化，将烟丝的细胞壁向外推出，促使烟丝体积膨胀增大。
本发明的环保烟丝膨胀剂组合物在其膨胀工艺过程中被加热时，其化学组成未改变，可以看出其具有很高的分解温度和良好的化学稳定性。
本发明的环保烟丝膨胀剂组合物的优点和效果就在于：
1.本发明的环保烟丝膨胀剂组合物具有良好的化学稳定性，其臭氧消耗潜能值ODP指标为零，远低于CFC-11，有利于环境保护。
2.本发明的烟丝膨胀剂所用的膨胀设备与用于CFC-11膨胀设备基本相同，工艺流程也基本相同，运行成本低。
3.本发明的烟丝膨胀剂沸点适中，低毒，不可燃，使用安全。
具体实施方式
以下用实施例对本发明的环保烟丝膨胀剂组合物作进一步的说明，将有助于对本发明的环保烟丝膨胀剂组合物的优点，效果有更进一步的了解，实施例不限定本发明的保护范围，本发明的保护范围由权利要求来决定。
实施例1
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丙烷90％，乙醇10％。
其制备方法是，按五氟丙烷90％，乙醇10％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例2
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丙烷80％，异己烷20％。
其制备方法是，按五氟丙烷80％，异己烷20％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例3
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丙烷99％，乙醚1％。
其制备方法是，按五氟丙烷99％，乙醚1％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例4
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丙烷85％，正戊烷15％。
其制备方法是，按五氟丙烷85％，正戊烷15％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例5
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为五氟丙烷90％，四氟丙醇10％。
其制备方法是，按五氟丙烷90％，四氟丙醇10％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标见表2。
实施例6
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：十氟戊烷80％，乙醇20％。
其制备方法是，按十氟戊烷80％，乙醇20％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例7
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：十氟戊烷90％，乙醚10％。
其制备方法是，按十氟戊烷90％，乙醚10％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例8
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：十氟戊烷99％，正戊烷1％。
其制备方法是，按十氟戊烷99％，正戊烷1％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例9
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：十氟戊烷85％，五氟丙醇15％。
其制备方法是，按十氟戊烷85％，五氟丙醇15％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例10
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：十氟戊烷95％，正己烷5％。
其制备方法是，按十氟戊烷95％，正己烷5％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例11
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：甲氧基七氟丙烷80％，乙醇20％。
其制备方法是，按甲氧基七氟丙烷80％，乙醇20％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例12
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：甲氧基七氟丙烷90％，乙醚10％。
其制备方法是，按甲氧基七氟丙烷90％，乙醚10％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例13
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：甲氧基七氟丙烷99％，环戊烷1％。
其制备方法是，按甲氧基七氟丙烷99％，环戊烷1％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例14
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：甲氧基七氟丙烷84％，环己烷16％。
其制备方法是，按甲氧基七氟丙烷84％，环己烷16％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例15
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丙烷93％，甲氧基七氟丙烷7％。
其制备方法是，按五氟丙烷93％，甲氧基七氟丙烷7％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例16
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：甲氧基七氟丙烷50％，异丙醇50％。
其制备方法是，按甲氧基七氟丙烷50％，异丙醇50％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例17
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：十氟戊烷60％，乙醚40％。
其制备方法是，按十氟戊烷60％，乙醚40％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例18
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丙烷和十氟戊烷(1∶1)70％，丙醇30％。
其制备方法是，按五氟丙烷和十氟戊烷(1∶1)70％，丙醇30％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例19
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丙烷和甲氧基七氟丙烷(1∶3)80％，丙醇20％。
其制备方法是，按五氟丙烷和甲氧基七氟丙烷(1∶3)80％，丙醇20％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例20
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：十氟戊烷和甲氧基七氟丙烷(5∶2)90％，乙醚10％。
其制备方法是，按十氟戊烷和甲氧基七氟丙烷(5∶2)90％，乙醚10％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例21
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丙烷、十氟戊烷和甲氧基七氟丙烷(1∶1∶2)95％，乙醚5％。
其制备方法是，按五氟丙烷、十氟戊烷和甲氧基七氟丙烷(1∶1∶2)95％，乙醚5％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例22
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丙烷和甲氧基七氟丙烷(10∶1)99％，四氟丙醇1％。
其制备方法是，按五氟丙烷和甲氧基七氟丙烷(10∶1)99％，四氟丙醇1％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例23
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丙烷、十氟戊烷和甲氧基七氟丙烷(1∶1∶5)75％，异己烷25％。
其制备方法是，按五氟丙烷、十氟戊烷和甲氧基七氟丙烷(1∶1∶5)75％，异己烷25％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例24
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：十氟戊烷和甲氧基七氟丙烷(1∶7)85％，环戊烷15％。
其制备方法是，按十氟戊烷和甲氧基七氟丙烷(1∶7)85％，环戊烷15％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例25
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷和五氟丙烷(7∶3)95％，环戊烷5％。
其制备方法是，按五氟丁烷和五氟丙烷(7∶3)95％，环戊烷5％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用500目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例26
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷和甲氧基七氟丙烷(4∶6)75％，乙醚25％。
其制备方法是，按五氟丁烷和甲氧基七氟丙烷(4∶6)75％，乙醚25％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用500目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
实施例27
本实施例的一种环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丙烷、甲氧基七氟丙烷和五氟丁烷(3∶2∶5)85％，五氟丙醇15％。
其制备方法是，按五氟丙烷、甲氧基七氟丙烷和五氟丁烷(3∶2∶5)85％，五氟丙醇15％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用500目的过滤器加压过滤，制成本实施例的环保烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
表2实施例的环保烟丝膨胀剂组合物技术指标
上表中，1～27为各个实施例的产品技术指标，28为CFC-11的技术指标。密度和粘度指标是在10℃下测得。
权利要求范围内组分的其它组合和配比也具有如上表所述的趋势，本申请不再一一列举。
经过大量的实验证明，本发明的环保烟丝膨胀剂，所用的膨胀设备基本上与CFC-11所用的设备相同，只须更换加工罐和提高冷冻机功率。膨胀工艺流程与原CFC-11也基本相似，只须提高蒸发器的温度至90-160℃，通介质时使工作罐的压力达到0.7-1.4Mpa，通蒸汽时使工作罐的温度达到90-160℃即可，利用通入水蒸汽或微波方式快速加热烟丝，使烟丝中的烟丝膨胀剂组合物迅速气化，将烟丝的细胞壁向外推出，促使烟丝体积膨胀增大。
Claims (15)
1.一种环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，所述环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：氟代烷烃50～99%，乙醇或丙醇或异丙醇1～50%，所述的氟代烷烃为五氟丙烷、五氟丁烷、十氟戊烷或甲氧基七氟丙烷的一种或几种任意组合。
2.根据权利要求1所述的环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，氟代烷烃80～99%，乙醇或丙醇或异丙醇1～20%。
3.根据权利要求1所述的环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，氟代烷烃90～99%，乙醇或丙醇或异丙醇1～10%
4.一种环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，所述环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：氟代烷烃50～99%，乙醚1～50%，所述的氟代烷烃为五氟丙烷、五氟丁烷、十氟戊烷或甲氧基七氟丙烷的一种或几种任意组合。
5.根据权利要求4所述的环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，氟代烷烃80～99%，乙醚1～20%。
6.根据权利要求5所述的环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，氟代烷烃90～99%，乙醚1～10%。
7.一种环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，所述环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：氟代烷烃50～99%，正戊烷或异戊烷或环戊烷1～50%，所述的氟代烷烃为五氟丙烷、五氟丁烷、十氟戊烷或甲氧基七氟丙烷的一种或几种任意组合。
8.根据权利要求7所述的环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，氟代烷烃80～99%，正戊烷或异戊烷或环戊烷1～20%。
9.根据权利要求8所述的环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，氟代烷烃90～99%，正戊烷或异戊烷或环戊烷1～10%。
10.一种环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，所述环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：氟代烷烃50～99%，正己烷或异己烷或环己烷1～50%，所述的氟代烷烃为五氟丙烷、五氟丁烷、十氟戊烷或甲氧基七氟丙烷的一种或几种任意组合。
11.根据权利要求10所述的环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，氟代烷烃80～99%，正己烷或异己烷或环己烷1～20%。
12.根据权利要求11所述的环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，氟代烷烃90～99%，正己烷或异己烷或环己烷1～10%。
13.一种环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，所述环保烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：氟代烷烃50～99%，四氟丙醇或五氟丙醇1～50%，所述的氟代烷烃为五氟丙烷、五氟丁烷、十氟戊烷或甲氧基七氟丙烷的一种或几种任意组合。
14.根据权利要求13所述的环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，氟代烷烃80～99%，四氟丙醇或五氟丙醇1～20%。
15.根据权利要求14所述的环保烟丝膨胀剂组合物，其特征在于，氟代烷烃90～99%，四氟丙醇或五氟丙醇1～10%。
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2009
- 2009-10-23 CN CN2009103087152A patent/CN101766328B/zh not_active Expired - Fee Related
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