CN109761544A - 一种陶瓷材料卷烟滤棒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种陶瓷材料卷烟滤棒的制备方法，依次包括以下步骤：①将高岭土、火山岩、电气石、珍珠岩、麦饭石、紫砂泥、硅铝石、滑石粉、泥碳土、云母按比例混合粉碎制得基料；②将步骤①制得的基料研磨、过筛、水洗、烧结制得陶瓷材料饼体；③根据使用要求，将步骤②制得的陶瓷材料饼体磨制成一定粒度的陶瓷材料粉末；④将步骤③制得的陶瓷材料粉末与粘合剂及香精香料混合，经挤压成型制成柱状或条状材料；⑤将步骤④制得的柱状或条状材料分切或按一定方式组合后分切，经包裹后制成卷烟滤棒。通过本发明方法制备的陶瓷材料卷烟滤棒制备工艺简单，可降低烟气焦油释放量，减少杂气刺激，并且安全无异味。
Description
技术领域
本发明属于烟草技术领域，具体涉及一种陶瓷材料卷烟滤棒的制备方法。
背景技术
滤棒是卷烟产品的重要辅材之一，具有减小焦油等有害成分释放量的作用。随着消费者对卷烟产品安全质量和感官品质要求的不断提高，卷烟工业企业更加关注各种新型的功能滤棒的研发工作，主要包括：调整滤材的纤维材料(CN104172472B，CN103829374A，CN206025197U)，通过添加功能性添加剂对常规醋酸纤维滤棒或纸质滤棒进行改性(CN102920019A，CN103027376A，CN103161097A，CN106360805A，CN107136558A，CN205337577U)，将功能性添加剂填充于滤棒空腔(CN106418679A，CN106617287A)，或将上述滤棒与常规滤棒进行接合制成多元复合滤棒(CN106723343A，CN106376972A，CN105725270A，CN205865958U，CN204763395U)，达到提高滤棒吸附性能、减少有害成分释放、改善卷烟吸味的目的。
可见目前卷烟滤棒主要为醋纤滤棒和纸质滤棒，以及基于这两种滤材的改性滤棒，主要滤材仍为醋酸纤维素和纤维纸。醋酸纤维素的成本较高，自然条件下难以降解易造成环境污染。和醋酸纤维滤材相比，纸质滤材具有价格适中且容易降解的优势，但是在抽吸时易发生塌陷。因此，卷烟企业越来越重视卷烟滤棒材料的研发工作，开发了一些采用除醋酸纤维和纸质滤材以外的材料的滤棒，如CN204519346U公开了一种由玉米棒中空滤芯和实心滤棒组成的二元复合滤棒，CN105982348A公开了一种有高淀粉食材与高纤维植物材料经挤压成型制备的环保滤棒，CN206354420U公开了一种由干法再造烟叶轴向卷曲或折叠制成的滤棒。但是由于所采用的玉米中空滤芯或高淀粉食材都是有机物，在生产加工过程中存放时间长会滋生霉菌，出现卫生问题；而采用再造烟叶卷制成的滤棒也不能直接接触口腔，因此都在一定程度上影响了这些材料的应用。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术状况而提供的一种陶瓷材料卷烟滤棒的制备方法，由本发明方法制备的陶瓷材料卷烟滤棒可降低烟气焦油释放量，减少杂气刺激，并且安全无异味。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种陶瓷材料卷烟滤棒的制备方法，包括以下步骤：
①将高岭土、火山岩、电气石、珍珠岩粉、麦饭石、紫砂泥、硅铝石、滑石粉、泥碳土、云母按比例混合粉碎制得基料；
②将步骤①制得的基料研磨、过筛、水洗、烧结制得陶瓷材料饼体；
③将步骤②制得的陶瓷材料饼体磨制成陶瓷材料粉末；
④将步骤③制得的陶瓷材料粉末与粘合剂及香精香料混合，经挤压成型制成柱状或条状材料；
⑤将步骤④制得的柱状或条状材料直接分切，或按一定方式组合后再分切，经包裹后制成卷烟滤棒。
在步骤①中，各组分按重量计的比例为：高岭土16～32份、火山岩10～18份、电气石7～10份、珍珠岩粉9～23份、麦饭石10～15份、紫砂泥14～19份、硅铝石7～11份、滑石粉16～19份、泥碳土8～10份、云母4～10份；
优选的，紫砂泥包括天然紫砂泥和人工紫砂泥。所述的人工紫砂泥由以下方法制备：陶土矿破碎后过筛，然后升温至800-900℃，煅烧1.5-3小时，冷却至室温，然后再升温至1000-1080℃，煅烧1.5-2.5小时，冷却至室温，然后再升温至1100-1120℃煅烧0.5-1小时，冷却即可，其中陶土矿优选广东省紫金县龙窝镇陶土，破碎后优选过320目筛。
在步骤②中，基料采用球磨机研磨，过100目筛，水洗方式为三级水洗，烧结方式为三段烧结；
在步骤②中，一段烧结温度400～600℃，时间4～6小时，停止烧结2小时；二段：温度800～900℃，时间7～9小时，停止烧结3小时；三段温度1000～1100℃，时间55-60小时，然后自然冷却到室温得到烧结的饼体；
在步骤③中，陶瓷材料粉末的粒度为50～800目；
在步骤④中，陶瓷材料粉末、粘合剂、香精香料的比例为100:0.5-5:0.01-0.5，粘合剂为瓜尔豆胶、罗望子胶、壳聚糖中的一种；
在步骤⑤中，陶瓷材料滤棒或为中空圆筒状，或轴向分布若干贯穿的孔，或圆周表面轴向分布有贯穿的槽，以形成烟气通道；陶瓷材料滤棒亦可由若干实心条状材料经轴向排布成簇，经成型纸包裹而成。
本发明的优点在于：
由高岭土、麦饭石、电气石、紫砂泥、硅铝石、泥碳土等组分，经过特定配比构成基料，再经过特定的三段高温烧结，特别是最后在1000℃以上的高温，经长时间热处理，得到陶瓷材料颗粒。经测试证明，添加有该陶瓷材料颗粒的纸质滤棒，能够明显降低卷烟烟气中的有害物质。同时该陶瓷材料颗粒还具有较大的比表面积，可以更好吸附截留烟气中的焦油及小分子成分，从而减少烟气刺激和杂气，使得卷烟烟气更加柔和细腻。另外滤棒成型过程中可根据产品需要添加香精香料，加香方式灵活，简便。
具体实施方式
本发明以下结合实施例做进一步说明：
实施例1
将按重量计的高岭土18份、火山岩11份、电气石9份、珍珠岩粉16份、麦饭石13份、天然紫砂泥16份、硅铝石8份、滑石粉17份、泥碳土10份、云母6份混合粉碎制得基料，将基料研磨后过100目筛，三级水洗后进行烧结。一段烧结温度400℃，时间6小时，停止2小时；二段烧结温度800℃，时间9小时，停止3小时；三段烧结温度1000℃，时间57小时，然后自然冷却到室温得到烧结的饼体，再将饼体磨制成粒度为100目的粉末。将陶瓷材料粉末与瓜尔豆胶及香精香料按100:2:0.5的比例混合，经挤压成型制成中空圆筒状材料。分切后经成型纸包裹制成卷烟滤棒。
将制备的陶瓷材料滤棒(实验样1)和相同规格的滤棒分别卷制成烟，邀请5名具有专业资格评吸人员按照“国标GB5606.5-2005中卷烟感官质量评价标准”对卷烟进行评吸，评价结果如表1所示(平均分)。使用陶瓷粉滤棒的卷烟和对照卷烟空白样相比，卷烟香气丰满，烟气更加细腻柔和，刺激降低，杂气明显减少。
实施例2
将按重量计的高岭土32份、火山岩10份、电气石7份、珍珠岩粉23份、麦饭石10份、人工紫砂泥15份、硅铝石7份、滑石粉19份、泥碳土8份、云母4份混合粉碎制得基料，将基料研磨后过100目筛，三级水洗后进行烧结。一段烧结温度600℃，时间4小时，停止2小时；二段烧结温度900℃，时间7小时，停止3小时；三段烧结温度1000℃，时间60小时，然后自然冷却到室温得到烧结的饼体，再将饼体磨制成粒度为50目的粉末。将陶瓷材料粉末与罗望子胶及香精香料按100:0.5:0.1的比例混合，经挤压成型制成柱状材料，圆周表面轴向分布有贯穿的槽。分切后经成型纸包裹制成卷烟滤棒。
其中人工紫砂泥由以下方法制备：
将广东省紫金县龙窝镇陶土破碎后过320目筛，然后升温至810℃，煅烧2.5小时，冷却至室温，然后再升温至1060℃，煅烧2小时，冷却至室温，然后再升温至1120℃煅烧0.5小时，冷却。
将制备的陶瓷材料滤棒按实施例1的方式制成卷烟(实验样2)，与对照样感官评价结果表明，烟气杂气明显减少，刺激明显降低，细腻程度有所增加。
实施例3
将重量计的高岭土16份、火山岩18份、电气石10份、珍珠岩粉9份、麦饭石15份、人工紫砂泥19份、硅铝石11份、滑石粉16份、泥碳土10份、云母10份混合粉碎制得基料，将基料研磨后过100目筛，三级水洗后进行烧结。一段烧结温度500℃，时间5小时，停止2小时；二段烧结温度850℃，时间8小时，停止3小时；三段烧结温度1100℃，时间55小时，然后自然冷却到室温得到烧结的饼体，再将饼体磨制成粒度为200目的粉末。将陶瓷材料粉末与壳聚糖及香精香料按100:5:0.2的比例混合，经挤压成型制成实心条状材料，条状材料经轴向排布成簇，分切后经成型纸包裹制成卷烟滤棒。
其中人工紫砂泥由以下方法制备：
将广东省紫金县龙窝镇陶土破碎后过320目筛，然后升温至900℃，煅烧1.5小时，冷却至室温，然后再升温至1080℃，煅烧1.5小时，冷却至室温，然后再升温至1100℃煅烧1小时，冷却。
将制备的陶瓷材料滤棒按实施例1的方式制成卷烟(实验样3)，与对照样应用于卷烟，感官评价结果表明，烟气刺激明显降低，香气量有所增加，余味有所改善。
表1卷烟感官评价结果
| 项目 | 香气 | 协调 | 杂气 | 刺激 | 余味 | 总分 |
| 空白样 | 26.0 | 4.4 | 10.0 | 17.0 | 22.0 | 79.4 |
| 实验样1 | 26.4 | 4.5 | 10.3 | 17.5 | 22.1 | 80.8 |
| 实验样2 | 26.2 | 4.5 | 10.5 | 17.5 | 22.2 | 80.9 |
| 实验样3 | 26.3 | 4.5 | 10.2 | 17.5 | 22.2 | 80.7 |
将卷烟(实验样1)按照国标方法进行烟气常规化学成分检测，检测结果如表2所示。表明采用陶瓷材料滤棒的卷烟烟气烟碱和焦油释放量降低。
表2卷烟烟气化学成分检测结果
显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (8)
1.一种陶瓷材料卷烟滤棒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
①将高岭土、火山岩、电气石、珍珠岩粉、麦饭石、紫砂泥、硅铝石、滑石粉、泥碳土、云母按比例混合粉碎制得基料；
②将步骤①制得的基料研磨、过筛、水洗、烧结制得陶瓷材料饼体；
③将步骤②制得的陶瓷材料饼体磨制成陶瓷材料粉末；
④将步骤③制得的陶瓷材料粉末与粘合剂及香精香料混合，经挤压成型制成柱状或条状材料；
⑤将步骤④制得的柱状或条状材料直接分切，或按一定方式组合后再分切，经包裹后制成卷烟滤棒。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤①中，各组分的重量份为：高岭土16～32份、火山岩10～18份、电气石7～10份、珍珠岩粉9～23份、麦饭石10～15份、紫砂泥14～19份、硅铝石7～11份、滑石粉16～19份、泥碳土8～10份、云母4～10份。
3.如权利要求1-2之一所述的制备方法，其特征在于，步骤②中，基料采用球磨机研磨，过100目筛，水洗方式为三级水洗，烧结方式为三段烧结。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤②中，一段烧结：温度400～600℃，时间4～6小时，停止烧结2小时；二段烧结：温度800～900℃，时间7～9小时，停止烧结3小时；三段烧结：温度1000～1100℃，时间55-60小时，然后自然冷却到室温得到烧结的饼体。
5.如权利要求1-4之一所述的制备方法，其特征在于，步骤③中，陶瓷材料粉末的粒度为50～800目。
6.如权利要求1-5之一所述的制备方法，其特征在于，步骤④中，陶瓷材料粉末、粘合剂、香精香料的比例为100:0.5-5:0.01-0.5；粘合剂优选瓜尔豆胶、罗望子胶、壳聚糖中的一种。
7.如权利要求1-6之一所述的制备方法，其特征在于，步骤⑤中，陶瓷材料滤棒或为中空圆筒状，或轴向分布若干贯穿的孔，或圆周表面轴向分布有贯穿的槽，以形成烟气通道；或者，陶瓷材料滤棒由若干实心条状材料经轴向排布成簇，经成型纸包裹而成。
8.如权利要求1-7之一所述的制备方法，其特征在于，紫砂泥包括天然紫砂泥和人工紫砂泥，所述的人工紫砂泥由以下方法制备：陶土矿破碎后过筛，优选过320目筛，然后升温至800-900℃，煅烧1.5-3小时，冷却至室温，然后再升温至1000-1080℃，煅烧1.5-2.5小时，冷却至室温，然后再升温至1100-1120℃煅烧0.5-1小时，冷却即可。
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