CN103752260A - 一种微粉硅胶多孔颗粒及其在卷烟中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微粉硅胶多孔颗粒及其在卷烟中的应用。以120～300目的微粉硅胶粉末为原料，羧甲基淀粉钠作为粘合剂，采用流化床顶喷工艺制备得到微粉硅胶多孔颗粒。该颗粒表面粗糙，具有较高的比表面积，显著提高颗粒材料与卷烟烟气的有效接触面积，能够选择性吸附卷烟烟气中的氰化氢；在具有减害功能的同时，该颗粒能够降低卷烟烟气刺激性。本发明生产工艺简单，操作性及规范性强，原料易得、成本低廉，便于实现工业化生产，具有良好地应用前景。
Description
技术领域
本发明属于卷烟材料技术领域，具体涉及一种能够吸附卷烟烟气中氰化氢的微粉硅胶多孔颗粒。同时，本发明还涉及该多孔颗粒在卷烟加工中的应用。
背景技术
硅胶是一种典型的高活性吸附材料，分子式为mSiO2?nH2O，无毒、无味，丰富的孔道结构和高比表面积使其具有优异的吸附性能,被广泛地用于制备各种气体吸附剂、催化剂载体、环境净化功能材料及色谱柱填料等，是国际公认的绿色环保产品。由于微粉硅胶具有粒度小、孔容大表面活性强的特点，从而在啤酒、食用油生产过程中做稳定剂过滤剂，日用化工生产中做高级填充剂，也是用作药品制剂的一种新型辅料。随着吸烟与健康的问题越来越受到关注，如何提高卷烟的吸食安全性，降低卷烟烟气中的有害成分、提高抽吸的舒适感就成为各卷烟生产企业研发的热点。将微粉硅胶进行造粒，制备成多孔硅胶吸附颗粒，添加到卷烟滤棒中，可起到选择性吸附卷烟部分有害成分的功效，提升卷烟滤棒的过滤效果。现有技术中尚未见到有将微粉硅胶制备成多孔颗粒并应用于卷烟中的相关报道，这也是本领域尚待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐加工性强、颗粒均匀、安全性高、对卷烟烟气中氰化氢吸附效果明显的微粉硅胶多孔颗粒。
本发明的目的还在于提供所述微粉硅胶多孔颗粒在卷烟生产中的应用。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
*除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
一种微粉硅胶多孔颗粒，通过以下步骤的方法制得：
（1）筛选120～300目的微粉硅胶粉末，在50～60℃下烘干至含水率为8～10%，备用；
（2）取羧甲基淀粉钠用蒸馏水配制成浓度为5～10%的粘合剂溶液，备用；
（3）称取备用的微粉硅胶粉末300～1000g置于流化床中造粒，造粒工艺具体包括如下步骤：
（a）在流化气压0.12～0.15Bar、气流温度50～60℃条件下干燥3～5分钟；
（b）在流化气压0.15～0.2Bar、气流温度60～80℃，喷雾压力0.08～0.12Bar、喷液速率12～15g/分钟的条件下，采用顶喷方式施加步骤（2）所配制的粘合剂溶液，粘合剂溶液用量为干物料重量的15%～25%；
（c）粘合剂施加完后，重复步骤（a），制备得到水分含量为10～12%，表面粗糙的类圆形颗粒，即为所需的微粉硅胶多孔颗粒。
其中，所制得的微粉硅胶多孔颗粒其粒径为20～60目。
所述的流化床优选为Midi Glatt流化床。
所述的微粉硅胶多孔颗粒在卷烟复合滤棒中应用，其特征在于：在每毫米卷烟复合滤棒中添加1～2mg的微粉硅多孔颗粒。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明所制备微粉硅胶多孔颗粒大小均匀、理化性质稳定，具有较好的耐加工性，避免了滤棒成型过程中颗粒材料因机械加工而产生的造碎和粉尘，颗粒材料能够在滤棒丝束中均匀分布。
2.所得微粉硅胶多孔颗粒表面粗糙，具有较高的比表面积，显著提高颗粒材料与卷烟烟气的有效接触面积，能够选择性吸附卷烟烟气中的氰化氢。
3.所得微粉硅胶多孔颗粒能够降低卷烟烟气刺激性。
4.本发明所使用材料均为食品级，具有较高的使用安全性。
5.本发明生产工艺简单，操作性及规范性强，原料易得、成本低廉，便于实现工业化生产，具有良好地应用前景。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不是对本发明技术方案的限定。
实施例1
取1kg微粉硅胶，将其粉碎为120～140目的粉末，在50℃下烘干至水分为8～10%，再将所制微粉硅胶粉末置于Midi Glatt流化床中造粒，流化床流化气压为0.12Bar、气流温度为50℃条件下干燥5分钟；然后将羧甲基淀粉钠用蒸馏水配制成浓度为10%的粘合剂溶液采用顶喷方式喷扫，流化气压为0.2Bar、气流温度为60℃，喷雾压力为0.08Bar、喷液速率为12g/分钟，粘合剂溶液用量200g；粘合剂施加完后，设定流化气压0.12Bar、气流温度为50℃条件下干燥5分钟，即得到水分含量为10～12%、粒径分布在20～60目之间的卷烟滤棒用微粉硅胶多孔颗粒。
实施例2
取500g微粉硅胶，将其粉碎为160-200目的粉末，在60℃下烘干至水分为8～10%，将所制微粉硅胶粉末置于Midi Glatt流化床中造粒，流化床流化气压为0.15Bar、气流温度为60℃条件下干燥3分钟；然后将羧甲基淀粉钠用蒸馏水配制成浓度为8%的粘合剂溶液采用顶喷方式喷扫，流化气压为0.2Bar、气流温度80℃，喷雾压力为0.12Bar、喷液速率为15g/分钟，粘合剂溶液用量100g；粘合剂施加完后，设定流化气压0.15Bar、气流温度为60℃条件下干燥3分钟，即得到水分含量为10～12%、粒径分布在20～60目之间的卷烟滤棒用微粉硅胶多孔颗粒。
实施例3
取300g微粉硅胶，将其粉碎为120-150目的粉末，在50℃下烘干至水分为8～10%，将所制微粉硅胶粉末置于Midi Glatt流化床中造粒，首先流化床流化气压为0.15Bar、气流温度为55℃条件下干燥5分钟；然后将羧甲基淀粉钠用蒸馏水配制成浓度为5%的粘合剂溶液采用顶喷方式喷扫，流化气压为0.18Bar、气流温度70℃，喷雾压力为0.08Bar、喷液速率为12g/分钟，粘合剂溶液用量50g；粘合剂施加完后，设定流化气压0.15Bar、气流温度为55℃条件下干燥5分钟，即得到水分含量为10～12%、粒径分布在20～60目之间的卷烟滤棒用微粉硅胶多孔颗粒。
应用实施例1
将实施例1制备所得微粉硅胶多孔颗粒应用于在卷烟复合滤棒中，每毫米卷烟滤棒添加1mg颗粒材料，制备成实验烟支，以不添加上述颗粒的烟支为对照进行感官评吸和烟气有害成分检测。感官评价结果表明：与对照相比，添加上述多孔颗粒的烟支烟气刺激性明显降低，香气更加丰富；烟气有害成分检测表明：氰化氢的降低率为18.34%，该多孔颗粒能够选择性吸附卷烟烟气中的氰化氢。
应用实施例2
将实施例2制备所得微粉硅胶多孔颗粒应用于在卷烟复合滤棒中，每毫米卷烟滤棒添加2mg颗粒材料，制备成实验烟支，以不添加上述颗粒的烟支为对照进行感官评吸和烟气有害成分检测。感官评价结果表明：与对照相比，添加上述多孔颗粒的烟支烟气刺激性明显降低，香气更加丰富；烟气有害成分检测表明：氰化氢的降低率为22.67%，该多孔颗粒能够选择性吸附卷烟烟气中的氰化氢。
应用实施例3
将实施例3制备所得微粉硅胶多孔颗粒应用于在卷烟复合滤棒中，每毫米卷烟滤棒添加1.5mg颗粒材料，制备成实验烟支，以不添加上述颗粒的烟支为对照进行感官评吸和烟气有害成分检测。感官评价结果表明：与对照相比，添加上述多孔颗粒的烟支烟气刺激性明显降低；烟气有害成分检测表明：氰化氢的降低率为19.66%，该多孔颗粒能够选择性吸附卷烟烟气中的氰化氢。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种微粉硅胶多孔颗粒，通过以下步骤的方法制得：
（1）筛选120～300目的微粉硅胶粉末，在50～60℃下烘干至含水率为8～10%，备用；
（2）取羧甲基淀粉钠用蒸馏水配制成浓度为5～10%的粘合剂溶液，备用；
（3）称取备用的微粉硅胶粉末300～1000g置于流化床中造粒，造粒工艺具体包括如下步骤：
（a）在流化气压0.12～0.15Bar、气流温度50～60℃条件下干燥3～5分钟；
（b）在流化气压0.15～0.2Bar、气流温度60～80℃，喷雾压力0.08～0.12Bar、喷液速率12～15g/分钟的条件下，采用顶喷方式施加步骤（2）所配制的粘合剂溶液，粘合剂溶液用量为干物料重量的15%～25%；
（c）粘合剂施加完后，重复步骤（a），制备得到水分含量为10～12%，表面粗糙的类圆形颗粒，即为所需的微粉硅胶多孔颗粒。
2.根据权利要求1所述的微粉硅胶多孔颗粒，其特征在于:所制得的微粉硅胶多孔颗粒其粒径为20～60目。
3.根据权利要求1所述的微粉硅胶多孔颗粒，其特征在于:所述的流化床优选为Midi Glatt流化床。
4.权利要求1所述的微粉硅胶多孔颗粒在卷烟复合滤棒中应用，其特征在于：在每毫米卷烟复合滤棒中添加1～2mg的微粉硅胶多孔颗粒。
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