CN106519316A - 一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料及其制备方法。所述烟用爆珠包裹材料的制备方法：将重量份数为5‑10份海藻酸钠及0.05‑10份共混剂投放入溶解釜内，加入78‑95份水及0.5‑2份甘油，静置溶胀1‑2h，再加热机械搅拌1‑2h，加热温度(60‑90)±5℃，得到清澈透明的混合溶液，静置脱泡，保温状态下过滤60‑100目筛网，所得滤液即为烟用爆珠的改进包裹材料。所述共混剂为壳聚糖、聚乙烯醇、羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素的任一种或任意几种的组合。本发明在海藻酸钠体系中加入共混剂，通过高分子共混改性改善共混膜的性能，改善胶皮的力学性能同时降低爆珠胶皮平衡含水率，提高了爆珠产品的质量。
Description
技术领域
本发明属于卷烟添加剂制造技术领域，具体涉及一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料及其制备方法。
背景技术
在卷烟中添加香精香料，能赋予卷烟的特征香气；消除不同等级烟叶之间的差异并使之相互协调；增补某些香气，使烟香更丰满等优点。卷烟爆珠是指将香精包入软胶囊内，放入过滤嘴中，抽吸之前利用外力破坏胶囊让其释放出其中的香精，可以避免卷烟因高温燃烧而使香精变质、增强卷烟香味特征、保持香气的一致性、提升烟草制品的感官品质。爆珠为满足卷烟消费者的吸食要求，实现“可看、可触、可感”的产品创新特质，要求其具备较好的脆性，可通过手指挤压滤棒破碎释放出囊芯液体，并发出破碎脆响的声音。
现有技术中，专利号为CN200910273417.4的中国专利公开了一种能将烟用添加剂包裹起来的包裹材料，所应用的包裹材料配方由海藻酸钠、甘油、水按照重量份数比1-8：0.5-5：85-100组成。因甘油作为增塑剂使用，爆珠具有的塑性和韧性过大，导致爆珠在使用过程中难以捏破。专利号为CN201410729465.0的中国专利公开了一种提高脆性的烟用添加剂滴丸，其配方材料由海藻酸钠、甘油、尿素、水按照重量份数比1-8：0.5-3：1-5：85-100。其在一定程度上用尿素替换甘油，适当提高了材.料的脆性。专利号为CN201010573777.9的中国专利公开了一种烟用添加剂滴丸的改进包裹材料，其配方材料由海藻酸钠，拉伯胶，水按照重量份数比6-20：0.1-3：77-95。其用阿拉伯胶替换甘油，滴丸胶皮厚度增加，改善了滴丸脆性。但海藻酸钠、阿拉伯胶等天然胶体在高湿度环境下容易吸潮，造成消费者体验感不佳。
高分子的共混改性是指将两种或两种以上高分子材料在一定温度下进行机械掺混，最终形成一种宏观上均匀，而且力学、光学、热学及其他性能得到改善的新材料过程，这种混合过程称之为高分子的共混改性。高分子共混物通常都是以一种高分子为集体，掺混另一种或多种小组分的高分子，以后者改性前者。高分子共混不仅是高分子改性的一种重要手段，更是开发具有崭新性能新型材料的重要途径。
发明内容
针对现有爆珠耐候性差，吸潮后“捏不破”或“捏不响”等不足，本发明提供一种用于提高爆珠胶皮脆性的胶皮配方，其由海藻酸钠、共混剂、甘油、及水等按照一定比例混合组成，改善胶皮的力学性能同时降低爆珠胶皮平衡含水率，使产品在高湿度环境下提高其对环境温湿度变化的适应性，提升产品的消费体验。
上述目的是通过以下技术方案实现的：所述一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料，其特征在于是由以下组分和重量份的原料组成：
其中，所述共混剂为壳聚糖、聚乙烯醇、羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素的任一种或任意几种的组合。
本发明较优的技术方案：所述共混剂选用壳聚糖时，所述海藻酸钠与壳聚糖的重量比为1：0.8-1；所述共混剂选用聚乙烯醇时，所述海藻酸钠与聚乙烯醇的重量比为1：0.2-0.4；所述共混剂选用羟甲基纤维素钠时，所述海藻酸钠与羟甲基纤维素钠的重量比为1：0.05-0.1；所述共混剂选用羟乙基纤维素，所述海藻酸钠与羟乙基纤维素的重量比为1：0.1-0.5。
本发明较优的技术方案：所述共混剂是由聚乙烯醇与羟乙基纤维素混合而成，海藻酸钠、聚乙烯醇、羟乙基纤维素的重量比为1：0.2-0.4：0.2-0.4。
本发明提供一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下:
(1)准备以下组分和重量份的原料：海藻酸钠5-10份、共混剂0.05-10份、甘油0.5-2份、水78-95份，所述共混剂为壳聚糖、聚乙烯醇、羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素的任一种或任意几种的组合。
(2)将步骤(1)中的海藻酸钠及共混剂投放入溶解釜内，加入水及甘油，静置溶胀1-2h，再加热机械搅拌1-2h，加热温度(60-90)±5℃，得到清澈透明的混合溶液，保温静置脱泡，保温状态下过滤60-100目筛网，所得滤液即为烟用爆珠的改进包裹材料。
本发明的优点在于：本发明在海藻酸钠体系中加入共混剂，通过高分子共混改性改善共混膜的性能，改善胶皮的力学性能同时降低爆珠胶皮平衡含水率。采用本发明产品制得的爆珠脆性好，提高了爆珠产品的质量。
具体实施方式
为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但它们不对本发明构成限定。
实施例1，一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料，是由以下组分和重量份的原料组成：海藻酸钠5份，壳聚糖5份，甘油1.5份，水88份。具体制备方法为：将5份海藻酸钠及5份壳聚糖投放入溶解釜内，加入88份水及1.5份甘油，静置溶胀1-2h，再加热机械搅拌1-2h，加热温度70±5℃，得到清澈透明的混合溶液，保温静置脱泡，保温状态下过滤60-100目筛网，所得滤液即为高分子改性的烟用爆珠包裹材料。
将实施例1中制备的爆珠包裹材料使用DWJSYJ-I型小胶丸滴丸机滴制出爆珠A，并将爆珠A滴入5％氯化钙溶液中固化。
实施例2，一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料，是由以下组分和重量份的原料组成：海藻酸钠10份，聚乙烯醇2份，甘油1份，水87份。将10份海藻酸钠及2份聚乙烯醇投放入溶解釜内，加入87份水及1份甘油，静置溶胀1-2h，再加热机械搅拌1-2h，加热温度90±5℃，得到清澈透明的混合溶液，静置脱泡，保温状态下过滤60-100目筛网，所得滤液即为高分子改性的烟用爆珠包裹材料。
将实施例2中制备的爆珠包裹材料使用DWJSYJ-I型小胶丸滴丸机滴制出爆珠B，并将爆珠B滴入5％氯化钙溶液中固化。
实施例3，一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料，是由以下组分和重量份的原料组成：海藻酸钠10份，羟甲基纤维素钠0.5份，甘油2份，水88份。将10份海藻酸钠及0.5份羟甲基纤维素钠投放入溶解釜内，加入88份水及2份甘油，静置溶胀1-2h，再加热机械搅拌1-2h，加热温度60±5℃，得到清澈透明的混合溶液，静置脱泡，保温状态下过滤60-100目筛网，所得滤液即为烟用爆珠的高分子改性的烟用爆珠包裹材料。
将实施例2中制备的爆珠包裹材料使用DWJSYJ-I型小胶丸滴丸机滴制出爆珠C，并将爆珠C滴入5％氯化钙溶液中固化。
实施例4，一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料，是由以下组分和重量份的原料组成：海藻酸钠8份，羟乙基纤维素1.6份，甘油1份，水为89份。将8份海藻酸钠及1.6份羟乙基纤维素投放入溶解釜内，加入89份水及1份甘油，静置溶胀1-2h，再加热机械搅拌1-2h，加热温度60±5℃，得到清澈透明的混合溶液，静置脱泡，保温状态下过滤60-100目筛网，所得滤液即为烟用爆珠的改进包裹材料。
将实施例4中制备的爆珠包裹材料使用DWJSYJ-I型小胶丸滴丸机滴制出爆珠D，将爆珠D滴入5％氯化钙溶液中固化。
实施例5，一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料，是由以下组分和重量份的原料组成：海藻酸钠6份，聚乙烯醇1.8份，羟乙基纤维素2份，甘油1份，水89份。将6份海藻酸钠、1.8份聚乙烯醇及2份羟乙基纤维素投放入溶解釜内，加入89份水及1份甘油，静置溶胀1-2h，再加热机械搅拌1-2h，加热温度85±5℃，得到清澈透明的混合溶液，静置脱泡，保温状态下过滤60-100目筛网，所得滤液即为高分子改性的烟用爆珠包裹材料。
将实施例5中制备的爆珠包裹材料使用DWJSYJ-I型小胶丸滴丸机滴制出爆珠E，将爆珠E滴入5％氯化钙溶液中固化。
实施例6，一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料，是由以下组分和重量份的原料组成：海藻酸钠6份，聚乙烯醇2份，羟乙基纤维素1.8份，甘油2份，水88份。将6份海藻酸钠、2份聚乙烯醇及1.8份羟乙基纤维素投放入溶解釜内，加入一定量水及甘油，静置溶胀1-2h，再加热机械搅拌1-2h，加热温度90±5℃，得到清澈透明的混合溶液，静置脱泡，保温状态下过滤60-100目筛网，所得滤液即为烟用爆珠的改进包裹材料。
将实施例6中制备的爆珠包裹材料使用DWJSYJ-I型小胶丸滴丸机滴制出爆珠F，将爆珠F滴入5％氯化钙溶液中固化。
对比实施例1，一种烟用爆珠包裹材料，是由以下组分和重量份的原料组成：海藻酸钠5份，甘油1份，水94份。将5份海藻酸钠投放入溶解釜内，加入94份水及1份甘油，静置溶胀1-2h，再加热机械搅拌1-2h，加热温度65±5℃，得到清澈透明的混合溶液，静置脱泡，保温状态下过滤60-100目筛网，所得滤液即为烟用爆珠的改进包裹材料。
将对比实施例1中制备的烟用爆珠包裹材料使用DWJSYJ-I型小胶丸滴丸机滴制出对比爆珠A，将对比爆珠A滴入5％氯化钙溶液中固化。
对比实施例2，一种烟用爆珠包裹材料，是由以下组分和重量份的原料组成：海藻酸钠8份，壳聚糖7份，聚乙烯醇4份，羟乙基纤维素1份，甘油1份，水79份。将8份海藻酸钠及1份羟乙基纤维素投放入溶解釜内，加入79份水及1份甘油，静置溶胀1-2h，再加热机械搅拌1-2h，加热温度90±5℃，得到清澈透明的混合溶液，静置脱泡，保温状态下过滤60-100目筛网，所得滤液即为烟用爆珠包裹材料。
将对比实施例2中制备的烟用爆珠包裹材料使用DWJSYJ-I型小胶丸滴丸机滴制出对比爆珠B，将对比爆珠B滴入5％氯化钙溶液中固化。
试验一：对爆珠硬度及平衡平衡含水率实验
利用HR73/HG53水分检测仪对上述实施例中爆珠检测爆珠胶皮的水分含量，干燥温度为105℃，升温模式为柔和升温，升温时间为1:20min。将滴制的爆珠于温度20±2℃，相对湿度85％～95％条件下吸潮48h，分别检测吸潮前后胶皮水分如表1。
利用DPYD-A滴丸片剂硬度测定仪对上述实施例中爆珠检测爆珠的硬度，将爆珠放置在硬度测定仪的样品托盘中间，并紧靠于固定挡板上，开启测试仪开关，推杆以1mm/s的固定速度前进，挤压爆珠，记录爆珠破裂时的推杆压力，即硬度，检测结果如表1：
表1 实施例中爆珠吸潮前后水分含量以及硬度检测结果
试验二：爆珠湿热老化试验
将每个实施例中滴制的爆珠在高低温湿热老化箱中进行湿热老化循环试验，循环时间48h，观察爆珠外观并检测爆珠吸潮后的硬度。
实验条件如下：
(1)低温条件
(2)高温条件
在上述较高温度下相对湿度维持在(93±3)％，在循环内其余时间不低于95％，循环实验中结果如表2：
表2 实施中爆珠在高低温湿热老化箱中进行湿热老化循环试验
| 实施例 | 外观 | 硬度/N | 吸潮后手感 |
| 爆珠A | 完好 | 8.1 | 脆 |
| 爆珠B | 完好 | 8.4 | 脆 |
| 爆珠C | 完好 | 9.2 | 脆 |
| 爆珠D | 完好 | 9.0 | 脆 |
| 爆珠E | 完好 | 7.8 | 脆 |
| 爆珠F | 完好 | 8.4 | 脆 |
| 对比爆珠A | 变形塌陷，偶有破裂 | 14.1 | 皮 |
| 对比爆珠B | 偶有破裂 | 11.2 | 脆 |
从上述两个试验结果可以看出，与对比实施例1未进行共混改性相比，余下实施例中的爆珠平衡含水率显著降低。吸潮后对比实施例1中爆珠胶皮变软，捏破无脆响；余下实施例中的爆珠捏破仍有脆响，改善了爆珠的吸潮性能。同时，对比实施例2中由于共混剂过量，胶体体系产生了相分离，导致爆珠吸水率降低幅度减小。同时，共混改性后，爆珠对环境温度适应性更强。
Claims (4)
1.一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料，其特征在于是由以下组分和重量份的原料组成：
其中，所述共混剂为壳聚糖、聚乙烯醇、羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素的任一种或任意几种的组合。
2.根据权利要求1所述的一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料，其特征在于：所述共混剂选用壳聚糖时，所述海藻酸钠与壳聚糖的重量比为1：0.8-1；所述共混剂选用聚乙烯醇时，所述海藻酸钠与聚乙烯醇的重量比为1：0.2-0.4；所述共混剂选用羟甲基纤维素钠时，所述海藻酸钠与羟甲基纤维素钠的重量比为1：0.05-0.1；所述共混剂选用羟乙基纤维素，所述海藻酸钠与羟乙基纤维素的重量比为1：0.1-0.5。
3.根据权利要求1所述的一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料，其特征在于：所述共混剂是由聚乙烯醇与羟乙基纤维素混合而成，海藻酸钠、聚乙烯醇、羟乙基纤维素的重量比为1：0.2-0.4：0.2-0.4。
4.一种高分子改性的烟用爆珠包裹材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下:
(1)准备以下组分和重量份的原料：海藻酸钠5-10份、共混剂0.05-10份、甘油0.5-2份、水78-95份，所述共混剂为壳聚糖、聚乙烯醇、羟甲基纤维素钠、羟乙基纤维素的任一种或任意几种的组合。
(2)将步骤(1)中的海藻酸钠及共混剂投放入溶解釜内，加入水及甘油，静置溶胀1-2h，再加热机械搅拌1-2h，加热温度(60-90)±5℃，得到清澈透明的混合溶液，保温静置脱泡，保温状态下过滤60-100目筛网，所得滤液即为烟用爆珠的改进包裹材料。
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