CN105266190A - 用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂及其制备方法，涉及烟草领域。由以下重量百分比的原料制成：有机酸1-10wt%、水合性盐1-10wt%、去离子水80-98wt%。本发明的有益效果是：该保润剂能在低湿环境中减缓膨胀烟丝水分的散失及在高湿环境中减少膨胀烟丝过量吸收水分。

Description

用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及烟草领域，特别是涉及用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂及其制备方法。

技术背景

膨胀烟丝是经过膨胀技术处理后的烟丝，在烟草行业内已有40多年使用的历史，其中应用最为广泛的是采用干冰（二氧化碳）膨胀技术生产的膨胀烟丝。干冰膨胀技术是在一定的压力条件下使用二氧化碳对烟叶细胞进行浸渍，然后让经浸渍后的烟丝在高温气流中快速膨胀，再将烟丝冷却，使其水分含量恢复到可满足加工工艺要求的水平。膨胀烟丝的原料可以采用烤烟或白肋烟，某些特殊情况下还可以使用香料烟。

烟草的保润性能与其自身的物理结构特性和化学成分存在着密切联系。烟草中大量的多糖、果胶和无机离子等亲水基质为水分吸收提供了较好的物质基础，烟叶角质之间的油脂和蜡质等为防止水分散失提供了屏障，烟草的多孔结构也为水分的吸收提供了较大的空间，但是这种结构也是烟草在低湿环境中水分的散失较快。膨胀烟丝由于膨胀条件比较剧烈，自身的结构已经受到一定的破坏，化学成分也发生了一定改变，造成膨胀烟丝与水分的交换能力较弱，保润性能较差，在低湿环境中失水较快，高湿环境中吸水较慢。

发明内容

本发明的目的是针对上面所述缺陷，提供一种用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂，该保润剂能在低湿环境中减缓膨胀烟丝水分的散失及在高湿环境中减少膨胀烟丝过量吸收水分。

本发明的另一目的是提供一种用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂的制备方法。

用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：有机酸1-10wt%、水合性盐1-10wt%、去离子水80-98wt%。

所述有机酸为苹果酸、醋酸、酒石酸、乳酸、山梨酸、草酸、柠檬酸中的一种。

所述水合性盐是指带有结晶水的盐类，理论上已带有最多数量的结晶水。水合性盐的重量百分比是按照已带有的最大数量的结晶水的情况下，计算而得到的水合性盐的重量百分比。

所述水合性盐的阳离子选自钙离子或镁离子中的一种，阴离子选自苹果酸根、醋酸根、酒石酸根、乳酸根、山梨酸根、草酸根、柠檬酸根中的一种。

所述有机酸和和水合性盐具有相同的阴离子。

用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂的制备方法，其特征在于，具体采用以下步骤：将保润剂中所述的有机酸和水合性盐按照上述重量比称量后，加去离子水后超声处理，使水合性盐完全溶解。

所述有机酸和水合性盐称量后的重量比为1－3:1－2。

优选的，所述有机酸和水合性盐称量后的重量比为1:1。

所述超声处理时的超声温度为室温至40℃，超声功率为超声波发生器额定功率的60%－100%，超声时间为10－30min。

优选的，所述超声处理时的超声温度为35℃，超声功率为超声波发生器额定功率的80%，超声时间为20min。

本发明的原理在于，利用保润剂自身具备的吸湿性能，与水发生溶剂化作用，降低水分子的活动性，进而减缓水分的散失，达到提高膨胀烟丝物理保润性能的目的。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的优势在于：

（1）本发明所述的膨胀烟丝保润剂具有比较良好的保润效果，能在低湿环境中减缓膨胀烟丝水分的散失及在高湿环境中减少膨胀烟丝过量吸收水分。

（2）本发明所述的膨胀烟丝保润剂制备工艺简便，不需要助悬剂、表面活性剂的加入，所制备的保润剂即可完全溶于水中，降低了制备成本，可通过加料等方式用于生产中。

（3）本发明所述的保润剂与膨胀烟丝相容性较好，燃烧后的产物安全无毒，无异味。易于推广应用。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施和应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明精神下进行各种修饰或改变。

须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指绝对压力。

此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所属组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

FD240烘箱（BINDER公司，德国）；KBF240恒温恒湿箱（BINDER公司，德国）；分析天平（METTLER-TOLEDO，瑞士，感量0.0001g）；NANOPURE超纯水机（Thermo公司，美国）；KQ-800KDE超声波发生器（昆山市超声设备有限公司）；膨胀烟丝由江西中烟工业有限责任公司提供。

实施例1。

在恒温恒湿箱中，设定温度为（22±1）℃，分别在相对湿度（40±2）%的低湿环境和相对湿度（75±2）%的高湿环境下，通过烘箱法（YC/T31-1996《烟草及烟草制品试样的制备和水分的测定烘箱法》）计算膨胀烟丝的初始含水率，采用差量法计算膨胀烟丝的即时含水率，通过与空白膨胀烟丝（添加相同比例的去离子水）即时含水率的对比，评价各保润剂的保润效果，具体过程如下：

（1）按照柠檬酸3.125wt%，十四水合柠檬酸镁3.125wt%，去离子水93.75wt%的重量百分比配制保润剂。

（2）在35℃下，超声功率为超声波发生器额定功率80%的条件下，超声20min后柠檬酸与十四水合柠檬酸镁完全溶解于去离子水。

（3）称取步骤2中所得到的保润剂3.20g，以加料的方式均匀喷洒于50.0g膨胀烟丝中，空白对照以相同的比例添加去离子水，将上述样品置于温度为（22+1）℃，相对湿度为（60+2）%的恒温恒湿箱中平衡48小时。

（4）对于步骤3中所得到的样品，各取6份（每份约6g）于称量瓶中，其中两份采用烘箱法测定含水率，取平均值即为该组样品的初始含水率。其余四份进行保润性能测试，其中两份在在温度为（22+1）℃，相对湿度为（40+2）%的低湿环境中进行解湿过程测试，另外两份在在温度为（22+1）℃，相对湿度为（75+2）%的高湿环境中进行吸湿过程测试。

（5）将样品置于在温度为（22+1）℃，相对湿度为（40+2）%的恒温恒湿箱中，分别记录放置2h、4h、8h、24h、48h后的重量。根据样品的初始含水率和各称量时间点与起始时样品重量的差值，采用差量法计算各称量点样品的含水率。

（6）将样品置于温度为（22+1）℃，相对湿度为（75+2）%的恒温恒湿箱中，分别记录放置2h、4h、8h、24h、48h后的重量。根据样品的初始含水率和各称量时间点与起始时样品重量的差值，采用差量法计算各称量点样品的含水率。

（7）取两个平行样品含水率的平均值，做为该样品的即时含水率，根据含水率变化情况对各保润剂的保润性能进行比较。

（8）本发明实施例1在不同湿度环境下的含水率及变化情况如表1、表2所示。

如表1所示，2个样品的起始含水率均比较接近，在相对湿度为（40+2）%的低湿环境中存放后，样品1在2h、4h、8h、24h的即时含水率均高于样品0（空白对照），48h的含水率仍高于样品0（空白对照），说明本发明所述保润剂的加入可以在低湿环境中减缓膨胀烟丝水分的散失，具有较好的保润效果。

表1本发明实施例1在相对湿度为（40+2）%的低湿环境中含水率的变化情况

如表2所示，在起始含水率比较接近的情况下，2个样品在相对湿度为（75+2）%的高湿环境中存放后，样品1在2h、4h、8h、24h的即时含水率均低于样品0（空白对照），48h的含水率也低于样品0（空白对照），说明本发明所述保润剂的加入可以在高湿环境中减少膨胀烟丝过量吸收水分，具有一定的防潮效果。

表2本发明实施例1在相对湿度为（75+2）%的低湿环境中含水率的变化情况

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值，在膨胀烟丝保润领域有着很好的应用前景。

以上实施例仅实施性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

实施例2。

用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂的制备方法，按照山梨酸3.5wt%，山梨酸镁7wt%，去离子水89.5wt%的重量百分比配制保润剂。在室温下，超声功率为超声波发生器额定功率90%的条件下，超声30min后山梨酸、山梨酸镁完全溶解于去离子水即可。

实施例3。

用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂的制备方法，按照草酸9.375wt%，草酸钙3.125wt%，去离子水87.375wt%的重量百分比配制保润剂。在30℃下，超声功率为超声波发生器额定功率100%的条件下，超声25min后草酸、草酸钙完全溶解于去离子水即可。

实施例4。

用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂的制备方法，按照酒石酸10wt%，酒石酸钙5wt%，去离子水85wt%的重量百分比配制保润剂。在40℃下，超声功率为超声波发生器额定功率70%的条件下，超声15min后酒石酸、酒石酸钙完全溶解于去离子水即可。

Claims (10)

1.用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：有机酸1-10wt%、水合性盐1-10wt%、去离子水80-98wt%。

2.根据权利要求1所述的用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂，其特征在于：所述有机酸为苹果酸、醋酸、酒石酸、乳酸、山梨酸、草酸、柠檬酸中的一种。

3.根据权利要求1所述的用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂，其特征在于：所述水合性盐是指带有结晶水的盐类。

4.根据权利要求1所述的用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂，其特征在于：所述水合性盐的阳离子选自钙离子或镁离子中的一种，阴离子选自苹果酸根、醋酸根、酒石酸根、乳酸根、山梨酸根、草酸根、柠檬酸根中的一种。

5.根据权利要求1所述的用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂，其特征在于：所述有机酸和和水合性盐具有相同的阴离子。

6.权利要求1所述的用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂的制备方法，其特征在于，具体采用以下步骤：将保润剂中所述的有机酸和水合性盐按照上述重量比称量后，加去离子水后超声处理，使水合性盐完全溶解。

7.根据权利要求6所述的用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂的制备方法，其特征在于：所述有机酸和水合性盐称量后的重量比为1－3:1－2。

8.根据权利要求7所述的用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂的制备方法，其特征在于：所述有机酸和水合性盐称量后的重量比为1:1。

9.根据权利要求6所述的用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂的制备方法，其特征在于：所述超声处理时的超声温度为室温至40℃，超声功率为超声波发生器额定功率的60%－100%，超声时间为10－30min。

10.根据权利要求9所述的用于提高膨胀烟丝物理保润性能的保润剂的制备方法，其特征在于：所述超声处理时的超声温度为35℃，超声功率为超声波发生器额定功率的80%，超声时间为20min。