CN110506991B - 一种降温滤棒、应用及卷烟 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种降温滤棒、应用及卷烟。一种降温滤棒，由降温颗粒固化成型而成；所述降温颗粒包括颗粒本体和包覆于颗粒本体表面的相变材料层。本发明首次将相变材料包覆在颗粒材料表面制成降温颗粒，并将该降温颗粒整体成型为降温滤棒，与常规滤棒复合后可直接用于卷烟生产；可根据相变材料和降温滤棒的用量来控制降温效果，这种全新的滤棒形式可实现工业化生产，成本低廉，降温效果好；抽吸阻力小，烟气与相变材料接触面积大，降温效率高。

Description

一种降温滤棒、应用及卷烟

技术领域

本发明涉及一种降温滤棒、应用及卷烟。

背景技术

在传统卷烟抽吸过程中，卷烟燃烧锥产生的热量会被主流烟气带至滤嘴，并且随着卷烟抽吸进程，通过滤嘴的烟气温度逐步升高。研究表明，在抽吸临近结束时滤嘴端的烟气温度可高达70-80℃，过高的滤嘴温度会影响滤嘴的截留效果，同时会影响消费者对烟气感官质量的评价。适当降低烟气温度是有必要的。

低温卷烟是通过外部加热元件对烟草制品进行加热产生烟雾，通常烟草制品在250-350℃的条件下达到雾化条件，为保证烟雾量通常情况下滤嘴端要求低吸附甚至无吸附，高温雾化烟气通过滤嘴进入口腔的温度会高于传统卷烟燃烧的温度。因此适当降低烟气温度也是低温卷烟研制的关键技术。

中国专利CN201510045745.4提供了一种过滤嘴及卷烟，通过滤嘴端添加相变材料来降低烟气温度，所使用的相变材料为水合无机盐和尿素混合物，使用方式为喷洒于醋纤嘴棒上或结晶物置于两截滤嘴之间，行业所共知的是这种水合盐使用方式和效果是存在严重问题的。

发明内容

本发明解决的技术问题是，卷烟(包括传统卷烟和低温卷烟)抽吸时，燃烧产生的烟雾温度偏高，对消费者口腔有灼烧感，影响抽吸体验。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种降温滤棒，主要由降温颗粒固化成型而成；所述降温颗粒包括颗粒本体和包覆于颗粒本体表面的相变材料层。

本发明中，降温滤棒可由降温颗粒根据需要形状固化成型获得；降温颗粒按一定形状堆积后，形成的降温滤棒整体为疏松多孔结构；应用于卷烟产品中时，高温烟气通过降温滤棒时，一方面，烟气可顺畅无阻碍地通过；另一方面，高温烟气与相变材料层的接触面积大，降温效率高，有利于获得良好的降温效果，提升吸食者的体验。

进一步地，所述降温滤棒与常规滤棒按一定比例复合，即可作为卷烟降温滤棒用于常规卷烟，亦可用于加热不燃烧卷烟，例如，将降温滤棒设置于两段常规滤棒之间，三者构成卷烟过滤部，此时，所有高温烟气均需通过降温滤棒后，再进入口腔，保证降温效果。根据不同的使用要求选用不同常规滤棒。

进一步地，所述常规滤棒为醋纤滤棒、丙纤滤棒、纸质滤棒、空管棒等。

进一步地，所述降温颗粒的粒径为10-50目，优选为20-35目。

优选地，所述降温颗粒的水分含量为7-15wt％。

合适粒径的颗粒可保证滤棒内部足够的通气性，合适的水分便于保存并利于成型控制。

进一步地，所述颗粒本体包含植物纤维粉末和/或无机材料粉末。

更进一步地，所述植物纤维粉末和/或无机材料粉末粒径为80-200目，优选为100-180目。

进一步地，所述植物纤维粉末包括烟草粉末、玉米芯粉、稻壳粉、核桃壳粉、椰壳粉、陈皮粉、柚子皮粉中的至少一种。植物粉末天然无污染，成本低廉，可制备密实颗粒降低吸附效率，更适合低温卷烟使用，同时可减少降温滤棒及卷烟制备过程中对切刀损耗。

进一步地，所述无机材料粉末包括碳酸钙、碳粉、陶瓷、硅胶、分子筛中的至少一种。无机材料使用不会引入外来异味，同时多孔性能得到部分利用，使降温滤棒吸附性能更好，更适合普通卷烟使用。

通过对植物纤维粉末和无机材料粉末配比进行合理调整，可对降温滤棒吸附性能进行调整，以保持在合适范围内。

进一步地，所述颗粒本体还包含辅助成型材料。

进一步地，所述辅助成型材料包括粘合剂、润湿剂、赋型辅料；更进一步地，所述粘结剂包括PVP、HPC、HPMC、SCMC、改性淀粉中的至少一种；所述润湿剂包括水或酒精；所述赋型辅料包括微晶纤维素及乳糖。合适的粘合剂和润湿剂可保证制备的颗粒具有好的形态和强度。

所述相变材料层包含PLA、聚乙二醇、硬脂酸、软脂酸、石蜡、微晶蜡、EVA、季戊四醇、硬脂酸-异丙醇酯、硬脂酸-丙三醇三酯中的至少一种。选择合适的相变材料，可在保证包衣效果的同时保证良好的降温效果。

所述相变材料层的质量占降温颗粒总质量的0.5-30％，优选为1-20％。合适的相变材料用量可保证降温效果满足要求，抽吸过程反复相变时又不至于堵塞滤棒通道。

进一步地，所述降温滤棒由降温颗粒微波或热固化成型所得，进一步地，降温滤棒中水分含量为5-12wt％。水分含量保持在适当的水分含量范围，可使卷烟抽吸过程中保持较好的口感；另外，对于含有植物纤维粉末的降温滤棒，可防止发生霉变。

进一步地，所述降温滤棒为疏松透气的圆柱体，进一步地，所述降温滤棒内部有效孔隙度为65-95％。足够的有效孔隙度可满足滤棒内部透气性的需要。

进一步地，所述降温滤棒接制烟丝段或发烟段用于抽吸，其中降温滤棒靠近烟丝/发烟段。

上述降温滤棒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将植物纤维粉末和/或无机材料粉末与相关辅助成型材料混合，造粒，烘干，筛

选后，获得颗粒本体；再采用相变材料对颗粒本体进行包衣处理，获得降温颗粒；

(2)将步骤(1)中获得的降温颗粒固化成型，获得降温滤棒。

如上所述的降温滤棒在生产卷烟中的应用。

一种卷烟，包括依次连接的发烟部和过滤嘴，所述过滤嘴内设有如上所述的降温滤棒。

与现有技术相比，本发明的技术方案带来的技术效果：

(1)首次将相变材料包覆在颗粒材料表面制成降温颗粒，并将该降温颗粒整体成型为降温滤棒，与常规滤棒复合后可直接用于卷烟生产；

(2)可根据相变材料和降温滤棒的用量来控制降温效果，这种全新的滤棒形式易实现工业化生产，成本低廉，降温效果好；

(3)抽吸阻力小，烟气与相变材料接触面积大，降温效率高，可大幅降低进入抽吸者口腔的烟气温度，提升体验感。

具体实施方式

以下将结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

本实施例中，试验过程包括如下步骤：

1)按质量份，取100-150目烟草原料粉100份，改性淀粉20份，微晶纤维素30份，混合均匀后喷水30份，混合均匀制备混合软材；2)上述软材挤出滚圆造粒、烘干、过筛，取20-50目烟草颗粒备用；3)将PEG1500融化后按烟草颗粒质量的10％将制得的烟草颗粒包衣，过筛，取20-40目得降温烟草颗粒；4)制得的降温烟草颗粒连续微波固化成型为圆周23.5mm的疏松多孔圆柱，切割为120mm长度的降温滤棒；5)降温滤棒与醋纤段按10:15长度比复合并接制卷烟，降温段靠近烟丝端，同时采用醋纤滤棒接制相同规格卷烟作为对照。对两种滤棒卷烟燃吸，分别测试第五口时其滤棒出口端温度，结果见表1。

实施例2

本实施例中，试验过程包括如下步骤：

1)按质量份，取100-150目玉米芯粉80份，碳酸钙20份，HPMC 10份，微晶纤维素40份，混合均匀后喷水25份，混合均匀制备混合软材；2)上述软材挤出滚圆造粒、烘干、过筛取20-50目玉米芯颗粒备用；3)将质量比为1:1的硬脂酸和季戊四醇融化，按玉米芯颗粒质量的5％将制得的玉米芯颗粒包衣，过筛取10-50目得降温玉米芯颗粒；4)制得的降温玉米芯颗粒连续热固化成型为圆周23.5mm的疏松多孔圆柱，切割为84mm长度的降温滤棒；5)降温滤棒与醋纤段按7:18长度比复合并接制卷烟，降温段靠近烟丝端，同步采用醋纤滤棒接制相同规格卷烟作为对照。对两种滤棒卷烟燃吸，分别测试第五口时其滤棒出口端温度，结果见表1。

实施例3

本实施例中，试验过程包括如下步骤：

1)按质量份，取100-150目柚子皮粉60份，碳粉40份，改性淀粉20份，微晶纤维素20份，乳糖10份，混合均匀后喷水25份，混合均匀制备混合软材；2)上述软材挤出滚圆造粒、烘干、过筛取20-50目颗粒备用；3)将质量比为1:1：1的PEG3000、软脂酸、硬脂酸-异丙醇酯融化，按颗粒质量的15％将制得的颗粒包衣，过筛取20-40目得降温颗粒；4)制得的降温颗粒连续微波固化成型为圆周23.5mm的疏松多孔圆柱，切割为120mm长度的降温滤棒；5)降温滤棒与纸质空管段按10:15长度比复合并接制低温卷烟，降温段靠近烟丝端，同步采用醋纤滤棒接制相同规格低温卷烟作为对照。对两种滤棒卷烟燃吸，分别测试第五口时其滤棒出口端温度，结果见表1。

表1温度检测结果

	对照棒样品出口温度	降温滤棒样品出口温度
			实施例1	65℃	31℃
实施例2	67℃	37℃
			实施例3	55℃	26℃

检测表明，本发明提供的降温滤棒具有非常明显的降温效果，相比传统过滤棒卷烟，出口端温度降低幅度达到50％以上。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (6)

1.一种用于低温卷烟的降温滤棒的制备方法，其特征在于，所述降温滤棒由降温颗粒固化成型而成，所述降温滤棒为疏松多孔结构；所述降温颗粒由颗粒本体和包覆于颗粒本体表面的相变材料层组成，所述颗粒本体包含植物纤维粉末和/或无机材料粉末与辅助成型材料，所述相变材料层由PLA、聚乙二醇、硬脂酸、软脂酸、石蜡、微晶蜡、EVA、季戊四醇、硬脂酸-异丙醇酯、硬脂酸-丙三醇三酯中的至少一种构成；所述降温颗粒的粒径为10-50目；所述相变材料层的质量为颗粒本体的质量的5-15%；

所述降温滤棒的制备方法包括以下步骤：

(1)将植物纤维粉末和/或无机材料粉末与辅助成型材料混合，造粒，烘干，筛选后，获得颗粒本体；再采用相变材料对颗粒本体进行包衣处理，获得降温颗粒；

(2)将步骤(1)中获得的降温颗粒固化成型，获得降温滤棒；

其中，固化成型的方式为热固化成型或微波固化成型。

2.根据权利要求1所述的降温滤棒的制备方法，其特征在于，所述植物纤维粉末包括烟草粉末、玉米芯粉、稻壳粉、核桃壳粉、椰壳粉、陈皮粉、柚子皮粉中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的降温滤棒的制备方法，其特征在于，所述无机材料粉末包括碳酸钙、碳粉、陶瓷、硅胶、分子筛中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的降温滤棒的制备方法，其特征在于，所述辅助成型材料包括粘合剂、润湿剂、赋型辅料；所述粘结剂包括PVP、HPC、HPMC、SCMC、改性淀粉中的至少一种；所述润湿剂包括水或酒精；所述赋型辅料包括微晶纤维素及乳糖中的至少1种。

5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法制备的降温滤棒在生产卷烟中的应用。

6.一种卷烟，包括依次连接的发烟部和过滤嘴，其特征在于，所述过滤嘴内设有如权利要求1-4任一项所述的制备方法制备而成的降温滤棒。