CN107927904A - 卷烟滤棒固化剂及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可以完全或者部分替代三醋酸甘油酯作为卷烟滤棒固化剂的新型卷烟滤棒用固化剂：使用柠檬酸三乙酯完全或者部分替代三醋酸甘油酯用于卷烟滤棒丝束的固化。柠檬酸三乙酯部分替代三醋酸甘油酯时，将柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯按照三醋酸甘油酯：柠檬酸三乙酯＝0：1‑1：1的比例混合均匀。本发明可以有效改善卷烟的抽吸品质。很好的吸附烟气中的CO等极性分子，还可以与烟气中的重金属离子发生螯合作用，在烟气的降焦减害方面有很大的作用。
Description
技术领域
本发明属于卷烟过滤嘴纤维丝束固化剂领域。
背景技术
目前中式卷烟过滤嘴使用的固化剂主要是三醋酸甘油酯，我国是卷烟生产大国，对三醋酸甘油酯需求巨大。三醋酸甘油酯的主要原料甘油主要来之进口。近年来，随着甘油原料价格上涨，三醋酸甘油酯的价格也随之上涨。寻找一种合适的过滤嘴用固化剂完全或者部分替代三醋酸甘油酯具有十分重要的意义。柠檬酸三乙酯是一种无毒增塑剂，适用于与食品直接或间接接触的塑料制品，将柠檬酸三乙酯应用于卷烟的滤棒在安全性上完全有保障。同时，柠檬酸三乙酯与三乙酸甘油酯的性质十分相似，且我国是柠檬酸生产大国，使用柠檬酸三乙酯替代三醋酸甘油酯在原料上具有较大的优势。此外，柠檬酸三乙酯中具有的羟基对烟气中的极性分子以及重金属离子具有很好的吸附作用，因此在卷烟的降焦减害方面也有很大的价值。
中式卷烟滤棒纤维丝束用固化剂主要使用三醋酸甘油酯，其主要原料甘油多依赖进口。近年来随着甘油价格上涨，三醋酸甘油酯的价格也水涨船高。寻找一种三醋酸甘油酯的替代物很有意义。
柠檬酸酯增塑剂是无毒增塑剂的重要类型，主要适用于与食品直接或间接接触的塑料制品中。其典型品种柠檬酸三乙醋具有无毒、无臭、耐热、耐寒、耐候、耐水等综合性能。柠檬酸三乙酯性质与三醋酸甘油酯非常相似，适合替代三醋酸甘油酯应用于卷烟滤棒纤维丝束的固化。
滤嘴在卷烟的降焦减害中起着非常关键的作用，是卷烟降焦减害的重要技术措施。目前滤嘴中使用的固化剂三醋酸甘油酯在降焦减害中起的作用不大。柠檬酸三乙酯中含有一个羟基，极易吸附烟气中的CO等极性分子，此外还可以与烟气中的重金属离子发生螯合作用，从而起到一定的吸附作用。用柠檬酸三乙酯完全或者部分替代三醋酸甘油酯在原料和降焦减害上都有很大优势，具有较强的创新性。
发明内容
本发明的目的在于利用柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯性质相似性，利用柠檬酸三乙酯完全或者部分替代三醋酸甘油酯，从而在原料上不再受制于人。此外，利用柠檬酸三乙酯中具有的羟基吸附烟气中的CO等极性分子和重金属离子，提高卷烟的抽吸品质的同时起到对烟气的降焦减害作用。
本发明的目的是通过如下方案实现。
一种卷烟滤棒固化剂，所述固化剂为柠檬酸三乙酯或者柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯的混合物。
所述固化剂可以部分或者完全替代传统的卷烟滤棒用固化剂三醋酸甘油脂。
本发明优选的技术方案分别为：
完全使用柠檬酸三乙酯作为滤棒丝束的固化剂时，固化剂的使用方法和三醋酸甘油酯一样，不需要进行其它处理；在使用柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯作为固化剂时，将一定比列的两种液体混合均匀，然后应用于滤棒丝束的喷涂。
柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯在使用前应混合均匀，不能出现分层、浑浊等现象。
三醋酸甘油酯和柠檬酸三乙酯的比例合适，其黏度适合用于卷烟丝束的喷涂。
所述的固化剂的制备方法：固化剂完全使用柠檬酸三乙酯时，将市售柠檬酸直接使用，不做任何处理；使用柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯的混合固化剂时，将一定比例的柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯在室温下搅拌30分钟，使两种液体充分混合，不出现分层、浑浊等现象。
三醋酸甘油酯在混合物中的比例应低于50％。
使用柠檬酸三乙酯完全或者部分替代三醋酸甘油酯用于卷烟滤棒丝束的固化。柠檬酸三乙酯部分替代三醋酸甘油酯时，将柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯按照三醋酸甘油酯：柠檬酸三乙酯＝0：1-1：1的比例混合均匀。
本发明同时提供了上述固化剂在卷烟滤棒中的应用。
本发明以柠檬酸三乙酯替代三醋酸甘油酯。柠檬酸三乙酯是可以应用于食品邻域的增塑剂，完全无毒无害，在评吸过程中也不会产生任何有毒有害的成分。由于柠檬酸三乙酯中含有的羟基可以和水分子之间发生氢键作用，从而吸附部分水，起到一定改善抽吸品质的作用。
卷烟的烟气中含有较多的有害成分。柠檬酸三乙酯中的羟基可以有效的吸附CO等极性分子以及与重金属离子发生螯合作用，从而起到降焦减害的作用。
柠檬酸三乙酯、三醋酸甘油酯及其复配固化剂醋纤滤棒的溶融试验：
在室温下，称取总量约为20g，按照表1中的复配比例配置好样品。取一支30mm醋纤滤棒投入瓶中，晃动瓶子使醋纤滤棒完全浸湿。连续观察104h，观察在此过程中，醋纤滤棒是否出现弯曲、变形、松散、溶融等状态，记录时间和现象，具体试验结果见表2所示。经过浸泡之后，其中1号、2号、3号、4号、5号试验样品不同时间的溶融情况如下表所示。
混合固化剂对醋纤滤棒溶融效果
从溶融实验来看，柠檬酸三乙酯对醋纤滤棒具有较强的溶融能力。
本发明优点在于：我国是柠檬酸生产大国，生产柠檬酸三乙酯具有原料上的优势；其次，柠檬酸三乙酯或者柠檬酸三乙酯/三醋酸甘油脂混合固化剂可以有效改善卷烟的抽吸品质。此外，柠檬酸三乙酯中含有一个羟基，可以很好的吸附烟气中的CO等极性分子，还可以与烟气中的重金属离子发生螯合作用，在烟气的降焦减害方面有很大的作用。
具体实施方式
新型固化剂试用于滤棒样品试验及评价。
实例1
使用“新型固化剂”进行样品试制，成型工艺按“108mm3050Pa功能滤棒(24.25mm)”标准要求执行，设备参数不作调整。加工要求为柠檬酸三乙酯完全替代三乙酸甘油酯形式施加。并做相关的评吸测试。
实例2
使用“新型固化剂”进行样品试制，成型工艺按“108mm3050Pa功能滤棒(24.25mm)”标准要求执行，设备参数不作调整。加工要求为柠檬酸三乙酯：三醋酸甘油酯质量比＝2：1形式施加。并做相关的评吸测试。
实例3
使用“新型固化剂”进行样品试制，成型工艺按“108mm3050Pa功能滤棒(24.25mm)”标准要求执行，设备参数不作调整。加工要求为柠檬酸三乙酯：三醋酸甘油酯质量比＝1：1形式施加。并做相关的评吸测试。
实例4
使用“新型固化剂”进行样品试制，成型工艺按“108mm3050Pa功能滤棒(24.25mm)”标准要求执行，设备参数不作调整。加工要求为柠檬酸三乙酯：三醋酸甘油酯质量比＝1：2形式施加。并做相关的评吸测试。
不同比例柠檬酸三乙酯/三醋酸甘油酯样品评吸结果描述
从25的物理指标以及评吸结果来看，柠檬酸三乙酯对醋纤滤棒的固化效果较好，达到使用要求。与单纯使用TA做固化剂相比，单独使用TEC作为固化剂、或者以TEC与TA配比中TEC比例较高时对卷烟口感和吸味有一定的改善作用。当两者配比相当或者TA配比较多时，口感稍变差，这可能与两种固化剂混配中的TA含量较高时，两者的适配性有关。
为了证明新型固化剂在降焦减害方面的作用，发明人做了如下的对比试验：
将新型固化剂制成的样烟在相同条件下与真龙(骄子)卷烟做对比评价，检测经过滤棒中的各种有害成分的含量，其结果如下：
卷烟烟气三项结果显示，当柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯的比例为2：1时，烟气中的焦油和盐碱含量都有一定的下降。显示新型的固化剂对烟气三项指标具有一定的改善作用。
从以上测定结果来看，柠檬酸三乙酯替代三醋酸甘油酯作为卷烟的固化剂完全不影响卷烟的抽吸品质。此外使用柠檬酸三乙酯还具有原料优势，以及对烟气具有一定的改善作用，因而本发明具有较好的商业应用价值。
Claims (10)
1.一种卷烟滤棒固化剂，所述固化剂为柠檬酸三乙酯或者柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯的混合物。
2.根据权利要求1所述的卷烟滤棒固化剂，其特征在于，所述固化剂可以部分或者完全替代传统的卷烟滤棒用固化剂三醋酸甘油脂。
3.根据权利要求1或2所述的卷烟滤棒固化剂，其特征在于，完全使用柠檬酸三乙酯作为滤棒丝束的固化剂时，固化剂的使用方法和三醋酸甘油酯一样，不需要进行其它处理；在使用柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯作为固化剂时，将一定比列的两种液体混合均匀，然后应用于滤棒丝束的喷涂。
4.根据权利要求3所述的卷烟滤棒固化剂，其特征在于，柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯在使用前应混合均匀，不能出现分层、浑浊等现象。
5.根据权利要求4所述的卷烟滤棒固化剂，其特征在于，使用柠檬酸三乙酯完全或者部分替代三醋酸甘油酯用于卷烟滤棒丝束的固化；柠檬酸三乙酯部分替代三醋酸甘油酯时，将柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯按照三醋酸甘油酯：柠檬酸三乙酯＝0：1-1：1的比例混合均匀。
6.根据上述任一权利要求所述的卷烟滤棒固化剂的制备方法，其特征在于，三醋酸甘油酯和柠檬酸三乙酯的比例合适，其黏度适合用于卷烟丝束的喷涂。
7.根据权利要求6所述的卷烟滤棒固化剂的制备方法，其特征在于，固化剂完全使用柠檬酸三乙酯时，将市售柠檬酸直接使用，不做任何处理；使用柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯的混合固化剂时，将一定比例的柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯在室温下搅拌30分钟，使两种液体充分混合，不出现分层、浑浊等现象。
8.根据权利要求7所述的卷烟滤棒固化剂的制备方法，其特征在于，三醋酸甘油酯在混合物中的比例应低于50％。
9.根据权利要求7所述的卷烟滤棒固化剂的制备方法，其特征在于，使用柠檬酸三乙酯完全或者部分替代三醋酸甘油酯用于卷烟滤棒丝束的固化。柠檬酸三乙酯部分替代三醋酸甘油酯时，将柠檬酸三乙酯和三醋酸甘油酯按照三醋酸甘油酯：柠檬酸三乙酯＝0：1-1：1的比例混合均匀。
10.根据权利要求1-5所述的卷烟滤棒固化剂或权利要求6-9中的制备方法所制备得到的卷烟滤棒固化剂在卷烟滤棒中的应用。
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