CN107460766A - 一种兼具保润功能的薄荷卷烟纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种兼具保润功能的薄荷卷烟纸，还公开了该薄荷卷烟纸的制备方法，首先制备羟基磷灰石空心微球，再制备负载香料的羟基磷灰石空心微球，然后将负载香料的羟基磷灰石空心微球添加在纸浆中或将负载香料的羟基磷灰石空心微球直接喷涂在卷烟纸。本发明将负载香料的羟基磷灰石空心微球作为卷烟纸添加剂，制备兼具保润功能的薄荷卷烟纸，具有处理效果好、成本低、易操作等特点，负载香料的羟基磷灰石空心微球作为卷烟纸添加剂，可赋予卷烟一定的薄荷凉味，对提升改善卷烟口感、降低卷烟刺激性具有积极的作用，本发明对薄荷型卷烟的开发具有较好的应用价值和推广意义。

Description

一种兼具保润功能的薄荷卷烟纸及其制备方法
技术领域
本发明属于卷烟加工技术领域，具体涉及一种兼具保润功能的薄荷卷烟纸及其制备方法。
背景技术
随着烟草行业降焦减害工作的推进，卷烟焦油量逐渐降低，随之而来的是卷烟的香气量不足，干燥感增强。为改善卷烟的感官品质，烟草行业在降焦减害的同时，也将增香保润作为烟草行业中长期科技发展纲要的九个重大专项之一开展研究。现如今对于卷烟增香保润的研究主要集中于烟丝或滤嘴端，体现在新型香原料的开发和保润剂研究方面，即将具有增香保润功能的香原料添加于烟丝或丝束上，而对于增香保润卷烟纸的研究较少。如：安瑞等人（安瑞，谢益民，王磊，王凤兰，姚元军，烟草薄片型卷烟纸的制备及性能研究，中国造纸，2012，31（1）：45-48）将烟梗抽提液涂布于卷烟纸上，有关学者（黄富，刘斌，王平军，特色薄荷型卷烟纸的开发与应用，中国造纸，2012，31（1）：42-44），将天然植物如薄荷提取物涂布于卷烟纸上。
卷烟纸是一种专供包卷烟草制作香烟的薄页型纸。它与其他卷烟辅材如水松纸、成型纸相比，最主要的是参与燃烧，因此在卷烟燃烧过程中，会对卷烟的烟气产生不利的木质气，通过卷烟纸添加剂去调整和改善卷烟纸的性能显得尤为重要。另外，卷烟纸也可作为一种香料的附着物，通过添加香料在卷烟纸上用以强化产品特色是一条可行的途径。
但是，有关学者通过研究发现，通过将抽提的有效成分大多数是有机物，有易挥发的特点，而通过涂布的方式将其添加至卷烟纸或烟草薄片上易产生香气流失严重或难以持久的严重后果，且会导致卷烟的燃烧速度、通风度、抽吸口数、主（侧）流烟气难以控制。本专利采用一种新的技术将香味物质负载到中空羟基磷灰石表面，使添加的增香有机物能保香持久，赋予卷烟不同功能感受和感官。中空羟基磷灰石表面为多孔结构，内部为空心结构，这种特殊结构使得其具有比重轻、吸附量大负载效率高等优势。同时中空羟基磷灰石广泛应用于组织修复等医学领域，具有无毒害性。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种兼具保润功能的薄荷卷烟纸，具有一定的增香保润功能。
本发明还提供了上述兼具保润功能的薄荷卷烟纸的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种兼具保润功能的薄荷卷烟纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）将球状碳酸钙搅拌分散于磷酸氢二钠溶液，调节pH至10~12，于110~130℃水热反应0.5~1.5小时，冷却至室温，固液分离，取固体烘干，得到羟基磷灰石空心微球；其中，球状碳酸钙与磷酸氢二钠的质量比为1：0.04~0.06；
（2）将步骤（1）所得羟基磷灰石空心微球及香料加入水中，搅拌40~55小时，固液分离，取固体洗涤、干燥，得到负载香料的羟基磷灰石空心微球；其中，所述香料为薄荷油、乙酸薄荷酯、薄荷醇和乳酸薄荷酯按照质量比1：（1~1.5）：（1.5~2）：（1~1.5）混匀而成；
（3）将步骤（2）所得负载香料的羟基磷灰石空心微球喷涂在卷烟纸上，即得薄荷卷烟纸；或将步骤（2）所得负载香料的羟基磷灰石空心微球添加在纸浆中，然后再制成薄荷卷烟纸。
优选地，所述负载香料的羟基磷灰石空心微球的添加量占薄荷卷烟纸重量的10~30%。
优选地，步骤（1）中所述球状碳酸钙按以下步骤制备：将碳酸钠溶液加入含氯化钙和聚苯乙烯磺酸钠的水溶液中，搅拌0.5~2小时，固液分离，取固体洗涤、干燥，即得；其中，碳酸钠、氯化钙及聚苯乙烯磺酸钠的摩尔比为1：0.9~1.1：0.9~1.1。
优选地，步骤（1）中所述磷酸氢二钠溶液的浓度为0.08~0.12 g/L。
优选地，步骤（2）中羟基磷灰石空心微球与香料的质量比为10：0.01~1。
采用上述方法制备得到的兼具保润功能的薄荷卷烟纸。
本发明在卷烟纸上添加负载香料的羟基磷灰石空心微球材料，制备兼具保润功能的薄荷卷烟纸，负载香料的羟基磷灰石空心微球作为卷烟纸添加剂，可赋予卷烟一定的薄荷凉味，对提升改善卷烟口感、降低卷烟刺激性具有积极的作用，本发明对薄荷型卷烟的开发具有较好的应用价值和推广意义。
附图说明
图1是实施例1所述样品卷烟及空白卷烟的保润性能测试曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作出进一步的说明，但所述实施例旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中卷烟纸的制备采用现有技术的常规工艺即可实现，并非本发明创新所在，故不再详细赘述。
下述实施例中所述聚苯乙烯磺酸钠（PSS）购自上海宙元生物科技有限公司（CAS：25704-18-1）。所述薄荷油（CAS：8006-90-4）、乙酸薄荷酯（5-甲基-2-（1-甲乙基）环己醇乙酸酯）、薄荷醇（CAS：15356-70-4）和乳酸薄荷酯（2-羟基丙酸-5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己酯）均购自广州日化化工有限公司。
实施例1
一种兼具保润功能的薄荷卷烟纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）室温条件下，将10 mL浓度为0.5 mol/L的氯化钙溶液快速加入到100 mL浓度为10mg/mL的聚苯乙烯磺酸钠溶液中，磁力搅拌混合均匀，得到含氯化钙和聚苯乙烯磺酸钠的水溶液；在搅拌条件下，利用恒流泵将10 mL浓度为0.5 mol/L的碳酸钠溶液以1 mL/min的速度逐滴加入到含氯化钙和聚苯乙烯磺酸钠的水溶液，产生白色沉淀，碳酸钠溶液滴加结束后，搅拌1小时，然后超速离心机离心分离（8000rpm,3min），得到沉淀，将沉淀用去离子水和无水乙醇分别各洗3遍，60℃烘干24小时，得到球状碳酸钙；
（2）将0.2 g步骤（1）所得的球状碳酸钙置于烧杯中，将100 mL浓度为0.1 g/L的磷酸氢二钠溶液快速加入烧杯，通过磁力搅拌得到悬浊液；用1 mol/L的NaOH溶液调节悬浊液的pH至11，将烧杯内悬浊液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，于120℃水热反应1小时，反应结束后取出冷却，并离心（8000rpm, 3min）分离，取固体用去离子水和无水乙醇分别各洗3遍，60℃烘干24小时，得到羟基磷灰石空心微球；
（3）取100 mg步骤（2）所得羟基磷灰石空心微球及10 mg香料加入10 mL水中，搅拌48小时，固液分离，取固体洗涤、干燥，得到负载香料的羟基磷灰石空心微球；其中，所述香料由薄荷油 、乙酸薄荷酯 、薄荷醇和乳酸薄荷酯按照质量比1：1：1.5：1混匀得到；
（4）将步骤（3）所得负载香料的羟基磷灰石空心微球喷涂在卷烟纸上，即得薄荷卷烟纸；所述负载香料的羟基磷灰石空心微球的添加量占薄荷卷烟纸重量的10%。
采用上述方法制备得到的兼具保润功能的薄荷卷烟纸。
将上述制得的薄荷卷烟纸和定量透气度一样的普通卷烟纸，采用相同的烟丝分别卷制卷烟样品，分别记为样品卷烟和空白卷烟。将所制得的样品卷烟和空白卷烟置于温度22±1℃、相对湿度60±2%环境中平衡48h，然后将样品卷烟和空白卷烟置于22±1℃，相对湿度40±2%的环境下考察其解湿过程，并对即时含水率的变化进行分析，结果如图1所示。
由图1可以看出，样品卷烟较空白卷烟相比，水分散失速率较缓慢，这是由于羟基磷灰石空心微球本身所含羟基可以和水形成氢键而将水束缚起来，延缓了水分的散失，提高了烟丝的物理保润性能。
将上述制得的薄荷卷烟纸和定量透气度一样的普通卷烟纸，采用相同的烟丝分别卷制卷烟样品，分别记为样品卷烟和空白卷烟，以空白卷烟为对比例，按照GB5606.4-2005《卷烟 第四部分：感官技术要求》标准对制得的样品卷烟进行卷烟感官质量评价，结果如表1所示。
表1卷烟感官质量评价
从表1中可以看出，本发明制得的薄荷卷烟纸用于卷烟中，卷烟的香气比对比样的香气得分有所增加，有薄荷香韵，其他指标基本不变，感官质量总体有所改善。
实施例2
一种兼具保润功能的薄荷卷烟纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）室温条件下，将10 mL浓度为0.5 mol/L的氯化钙溶液快速加入到100 mL浓度为10mg/mL的聚苯乙烯磺酸钠溶液中，磁力搅拌混合均匀，得到含氯化钙和聚苯乙烯磺酸钠的水溶液；在搅拌条件下，利用恒流泵将10 mL浓度为0.5 mol/L的碳酸钠溶液以1 mL/min的速度逐滴加入到含氯化钙和聚苯乙烯磺酸钠的水溶液，产生白色沉淀，碳酸钠溶液滴加结束后，搅拌0.5小时，然后超速离心机离心分离（8000rpm,3min），得到沉淀，将沉淀用去离子水和无水乙醇分别各洗3遍，60℃烘干24小时，得到球状碳酸钙；
（2）将0.2 g步骤（1）所得的球状碳酸钙置于烧杯中，将100 mL浓度为0.08 g/L的磷酸氢二钠溶液快速加入烧杯，通过磁力搅拌得到悬浊液；用1 mol/L的NaOH溶液调节悬浊液的pH至12，将烧杯内悬浊液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，于110℃水热反应1.5小时，反应结束后取出冷却，并离心（8000rpm, 3min）分离，取固体用去离子水和无水乙醇分别各洗3遍，60℃烘干24小时，得到羟基磷灰石空心微球；
（3）取100 mg步骤（2）所得羟基磷灰石空心微球及0.1 mg香料加入10 mL水中，搅拌40小时，固液分离，取固体洗涤、干燥，得到负载香料的羟基磷灰石空心微球；其中，所述香料由薄荷油 、乙酸薄荷酯 、薄荷醇和乳酸薄荷酯按照质量比1：1.5：1.5：1混匀得到；
（4）将步骤（3）所得负载香料的羟基磷灰石空心微球喷涂在卷烟纸上，即得薄荷卷烟纸；所述负载香料的羟基磷灰石空心微球的添加量占薄荷卷烟纸重量的30%。
实施例3
一种兼具保润功能的薄荷卷烟纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）室温条件下，将10 mL浓度为0.5 mol/L的氯化钙溶液快速加入到100 mL浓度为10mg/mL的聚苯乙烯磺酸钠溶液中，磁力搅拌混合均匀，得到含氯化钙和聚苯乙烯磺酸钠的水溶液；在搅拌条件下，利用恒流泵将10 mL浓度为0.5 mol/L的碳酸钠溶液以1 mL/min的速度逐滴加入到含氯化钙和聚苯乙烯磺酸钠的水溶液，产生白色沉淀，碳酸钠溶液滴加结束后，搅拌1.5小时，然后超速离心机离心分离（8000rpm,3min），得到沉淀，将沉淀用去离子水和无水乙醇分别各洗3遍，60℃烘干24小时，得到球状碳酸钙；
（2）将0.2 g步骤（1）所得的球状碳酸钙置于烧杯中，将100 mL浓度为0.12 mg/L的磷酸氢二钠溶液快速加入烧杯，通过磁力搅拌得到悬浊液；用1 mol/L的NaOH溶液调节悬浊液的pH至10，将烧杯内悬浊液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，于130℃水热反应0.5小时，反应结束后取出冷却，并离心（8000rpm, 3min）分离，取固体用去离子水和无水乙醇分别各洗3遍，60℃烘干24小时，得到羟基磷灰石空心微球；
（3）取100 mg步骤（2）所得羟基磷灰石空心微球及1 mg香料加入10 mL水中，搅拌55小时，固液分离，取固体洗涤、干燥，得到负载香料的羟基磷灰石空心微球；其中，所述香料由薄荷油 、乙酸薄荷酯 、薄荷醇和乳酸薄荷酯按照质量比1：1：2：1混匀得到；
（4）将步骤（3）所得负载香料的羟基磷灰石空心微球喷涂在卷烟纸上，即得薄荷卷烟纸；所述负载香料的羟基磷灰石空心微球的添加量占薄荷卷烟纸重量的20%。
实施例4
一种兼具保润功能的薄荷卷烟纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）室温条件下，将10 mL浓度为0.5 mol/L的氯化钙溶液快速加入到100 mL浓度为10mg/mL的聚苯乙烯磺酸钠溶液中，磁力搅拌混合均匀，得到含氯化钙和聚苯乙烯磺酸钠的水溶液；在搅拌条件下，利用恒流泵将10 mL浓度为0.5 mol/L的碳酸钠溶液以1 mL/min的速度逐滴加入到含氯化钙和聚苯乙烯磺酸钠的水溶液，产生白色沉淀，碳酸钠溶液滴加结束后，搅拌1小时，然后超速离心机离心分离（8000rpm,3min），得到沉淀，将沉淀用去离子水和无水乙醇分别各洗3遍，60℃烘干24小时，得到球状碳酸钙；
（2）将0.2 g步骤（1）所得的球状碳酸钙置于烧杯中，将100 mL浓度为0.1 g/L的磷酸氢二钠溶液快速加入烧杯，通过磁力搅拌得到悬浊液；用1 mol/L的NaOH溶液调节悬浊液的pH至11，将烧杯内悬浊液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，于120℃水热反应1小时，反应结束后取出冷却，并离心（8000rpm, 3min）分离，取固体用去离子水和无水乙醇分别各洗3遍，60℃烘干24小时，得到羟基磷灰石空心微球；
（3）取100 mg步骤（2）所得羟基磷灰石空心微球及10 mg香料加入10 mL水中，搅拌48小时，固液分离，取固体洗涤、干燥，得到负载香料的羟基磷灰石空心微球；其中，所述香料由薄荷油 、乙酸薄荷酯 、薄荷醇和乳酸薄荷酯按照质量比1：1：1.5：1.5混匀得到；
（4）将步骤（3）所得负载香料的羟基磷灰石空心微球添加在纸浆中，然后再制成薄荷卷烟纸；所述负载香料的羟基磷灰石空心微球的添加量占薄荷卷烟纸重量的10%。
实施例5
一种兼具保润功能的薄荷卷烟纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）室温条件下，将10 mL浓度为0.5 mol/L的氯化钙溶液快速加入到100 mL浓度为10mg/mL的聚苯乙烯磺酸钠溶液中，磁力搅拌混合均匀，得到含氯化钙和聚苯乙烯磺酸钠的水溶液；在搅拌条件下，利用恒流泵将10 mL浓度为0.5 mol/L的碳酸钠溶液以1 mL/min的速度逐滴加入到含氯化钙和聚苯乙烯磺酸钠的水溶液，产生白色沉淀，碳酸钠溶液滴加结束后，搅拌0.5小时，然后超速离心机离心分离（8000rpm,3min），得到沉淀，将沉淀用去离子水和无水乙醇分别各洗3遍，60℃烘干24小时，得到球状碳酸钙；
（2）将0.2 g步骤（1）所得的球状碳酸钙置于烧杯中，将100 mL浓度为0.08 g/L的磷酸氢二钠溶液快速加入烧杯，通过磁力搅拌得到悬浊液；用1 mol/L的NaOH溶液调节悬浊液的pH至12，将烧杯内悬浊液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，于110℃水热反应1.5小时，反应结束后取出冷却，并离心（8000rpm, 3min）分离，取固体用去离子水和无水乙醇分别各洗3遍，60℃烘干24小时，得到羟基磷灰石空心微球；
（3）取100 mg步骤（2）所得羟基磷灰石空心微球及0.1 mg香料加入10 mL水中，搅拌40小时，固液分离，取固体洗涤、干燥，得到负载香料的羟基磷灰石空心微球；其中，所述香料由薄荷油 、乙酸薄荷酯 、薄荷醇和乳酸薄荷酯按照质量比1：1.5：2：1.5混匀得到；
（4）将步骤（3）所得负载香料的羟基磷灰石空心微球添加在纸浆中，然后再制成薄荷卷烟纸；所述负载香料的羟基磷灰石空心微球的添加量占薄荷卷烟纸重量的30%。
实施例6
一种兼具保润功能的薄荷卷烟纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）室温条件下，将10 mL浓度为0.5 mol/L的氯化钙溶液快速加入到100 mL浓度为10mg/mL的聚苯乙烯磺酸钠溶液中，磁力搅拌混合均匀，得到含氯化钙和聚苯乙烯磺酸钠的水溶液；在搅拌条件下，利用恒流泵将10 mL浓度为0.5 mol/L的碳酸钠溶液以1 mL/min的速度逐滴加入到含氯化钙和聚苯乙烯磺酸钠的水溶液，产生白色沉淀，碳酸钠溶液滴加结束后，搅拌1.5小时，然后超速离心机离心分离（8000rpm,3min），得到沉淀，将沉淀用去离子水和无水乙醇分别各洗3遍，60℃烘干24小时，得到球状碳酸钙；
（2）将0.2 g步骤（1）所得的球状碳酸钙置于烧杯中，将100 mL浓度为0.12 mg/L的磷酸氢二钠溶液快速加入烧杯，通过磁力搅拌得到悬浊液；用1 mol/L的NaOH溶液调节悬浊液的pH至10，将烧杯内悬浊液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，于130℃水热反应0.5小时，反应结束后取出冷却，并离心（8000rpm, 3min）分离，取固体用去离子水和无水乙醇分别各洗3遍，60℃烘干24小时，得到羟基磷灰石空心微球；
（3）取100 mg步骤（2）所得羟基磷灰石空心微球及1 mg香料加入10 mL水中，搅拌55小时，固液分离，取固体洗涤、干燥，得到负载香料的羟基磷灰石空心微球；其中，所述香料由薄荷油 、乙酸薄荷酯 、薄荷醇和乳酸薄荷酯按照质量比1：1.5：1.5：1.5混匀得到；
（4）将步骤（3）所得负载香料的羟基磷灰石空心微球添加在纸浆中，然后再制成薄荷卷烟纸；所述负载香料的羟基磷灰石空心微球的添加量占薄荷卷烟纸重量的20%。
采用实施例2~6所述方法制备得到的兼具保润功能的辛香卷烟纸均有薄荷香韵，感官质量总体有所改善，并且具有与实施例1相当的保润效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种兼具保润功能的薄荷卷烟纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将球状碳酸钙搅拌分散于磷酸氢二钠溶液，调节pH至10~12，于110~130℃水热反应0.5~1.5小时，冷却至室温，固液分离，取固体烘干，得到羟基磷灰石空心微球；其中，球状碳酸钙与磷酸氢二钠的质量比为1：0.04~0.06；
（2）将步骤（1）所得羟基磷灰石空心微球及香料加入水中，搅拌40~55小时，固液分离，取固体洗涤、干燥，得到负载香料的羟基磷灰石空心微球；其中，所述香料为薄荷油、乙酸薄荷酯、薄荷醇和乳酸薄荷酯按照质量比1：（1~1.5）：（1.5~2）：（1~1.5）混匀而成；
（3）将步骤（2）所得负载香料的羟基磷灰石空心微球喷涂在卷烟纸上，即得薄荷卷烟纸；或将步骤（2）所得负载香料的羟基磷灰石空心微球添加在纸浆中，然后再制成薄荷卷烟纸。
2.根据权利要求1所述兼具保润功能的薄荷卷烟纸的制备方法，其特征在于：所述负载香料的羟基磷灰石空心微球的添加量占薄荷卷烟纸重量的10~30%。
3.根据权利要求1所述兼具保润功能的薄荷卷烟纸的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述球状碳酸钙按以下步骤制备：将碳酸钠溶液加入含氯化钙和聚苯乙烯磺酸钠的水溶液中，搅拌0.5~2小时，固液分离，取固体洗涤、干燥，即得；其中，碳酸钠、氯化钙及聚苯乙烯磺酸钠的摩尔比为1：0.9~1.1：0.9~1.1。
4.根据权利要求1所述兼具保润功能的薄荷卷烟纸的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述磷酸氢二钠溶液的浓度为0.08~0.12 g/L。
5.根据权利要求1所述兼具保润功能的薄荷卷烟纸的制备方法，其特征在于：步骤（2）中羟基磷灰石空心微球与香料的质量比为10：0.01~1。
6.采用权利要求1至5任一所述方法制备得到的兼具保润功能的薄荷卷烟纸。
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