CN111187502A - 烟用滤棒降温表面改性剂 - Google Patents

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Abstract

本发明属于卷烟配套材料技术领域，涉及一种烟用滤棒降温表面改性剂，至少包括吸热储热材料、润滑剂、增塑剂、粘合剂、无机盐或氧化物，其中按重量比，所述吸热储热材料:润滑剂:增塑剂:粘合剂:无机盐或氧化物为60～90:10～20:10～20:1～10:0.5。本发明还公开了上述烟用滤棒降温表面改性剂的制备方法，将吸热储热材料、润滑剂、增塑剂、粘合剂按比例混合均匀，60～90℃加热融化，得到降温凝脂，然后加入无机盐或氧化物，混合均匀而成。本发明所公开的降温表面改性剂，利用表面改性剂与烟气之间发生物理或化学作用，达到降低烟气温度的目的；应用于复合滤棒中，相比较于普通复合滤棒，降温幅度可达35%以上；亦可作为增加剂、增润剂的载体，获得协同效果。

Description

烟用滤棒降温表面改性剂
技术领域
本发明属于卷烟配套材料技术领域，涉及滤棒表面改性，具体涉及一种烟用滤棒降温表面改性剂。
背景技术
随着卷烟生产技术的发展，短支烟、加热不燃烧烟草制品等越来越受到消费者的青睐。
短支烟相较于传统卷烟，烟丝段长度更短，为了保证抽吸口数，滤嘴的长度也相应缩短。传统卷烟利用较长的烟丝段和滤嘴段进行降温，而短支烟两者的长度都缩短了，导致降温效果较差，烟气进入口腔时的温度过高，抽吸时口腔有灼烧感。
加热不燃烧烟草制品，尽管其发烟温度相较于传统卷烟低了很多，但由于其过滤段的特殊结构，且烟弹完全置于加热器内，无法进行物理降温，烟气进入口腔时的温度也较高，口腔亦有灼烧感。
生产厂家在滤嘴段打孔，通过吸入冷空气，冷热中和来给烟气降温。但是这些方法随着烟支抽吸的口数增多，烟丝段长度缩短，其降温效果显著变差；加热不燃烧烟弹随着持续的加热发烟，其烟气温度也越来越高，上述方法无法将烟气温度降到合适的范围，消费者的抽吸体验越来越差。
现有烟用滤嘴中使用的降温方法基本可以归结为冷空气中和降温法，由于烟支长度及燃烧方式发生改变，现有的烟气降温已不能满足消费者抽吸体验的需要。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是公开具有降温功能的表面改性剂，可以有效降低卷烟烟气温度。
一种烟用滤棒降温表面改性剂，至少包括吸热储热材料、润滑剂、增塑剂、粘合剂、无机盐或氧化物，其中按重量比，所述吸热储热材料:润滑剂:增塑剂:粘合剂:无机盐或氧化物为60～90:10～20:10～20:1～10:0.5。
本发明较优公开例中，所述吸热储热材料包括但不限于聚乙二醇(PEG)、石蜡-石墨复合物、硬脂酸-膨润土纳米混合物中的一种或多种；优选的，吸热储热材料为分子量在6000～10000范围内的聚乙二醇(PEG)；更为选优的，为PEG-8000和PEG-6000按照重量比6:4混合共融。
本发明较优公开例中，所述润滑剂包括但不限于聚乙二醇、氢化植物油、硬脂酸甘油酯、丙二醇中的一种或多种；优选的，润滑剂为氢化植物油和丙二醇，重量比为氢化植物油:丙二醇为1～3:5～9。
本发明较优公开例中，所述增塑剂包括但不限于壳聚糖、蜂蜡、棕榈蜡、海藻酸盐、羧甲基纤维素中的一种或多种；优选的，增塑剂选择蜂蜡和棕榈蜡，重量比为蜂蜡:棕榈蜡为6～9:1～4。
本发明较优公开例中，所述粘合剂包括但不限于卡拉胶、明胶、阿拉伯胶中的一种或多种；优选的，粘合剂选择卡拉胶和明胶，重量比为卡拉胶:明胶为3～7:4～6。
本发明较优公开例中，所述无机盐包括但不限于硫酸铜、硫酸钠、硫酸铝钾、硫酸亚铁中的一种或多种，所述金属氧化物为氧化铜；优选的，无机盐或氧化物选择无水硫酸钠和无水氧化铜超细粉末混合物，重量比为无水硫酸钠:无水氧化铜为6～9:0.5～1.5。
本发明还公开了上述烟用滤棒降温表面改性剂的制备方法，将吸热储热材料、润滑剂、增塑剂、粘合剂按比例混合均匀，60～90℃加热融化，得到降温凝脂，然后再加入无机盐或氧化物，混合均匀而成。
优选的，所述加热温度为65～75℃，水浴加热。
本发明所述烟用滤棒降温表面改性剂可以通过成型纸表面涂布法、丝束表面喷洒法和凝胶线施加法添加到滤棒中去。
成型纸涂布法：表面改性剂经水浴融化后，通过特定的恒温管路将改性剂涂布在成型纸内表面，填充丝束包卷成型，当烟气经过滤嘴时，与烟气接触，对烟气降温。
丝束表面喷洒法：表面改性剂经水浴融化后，通过恒温雾化喷嘴，均匀喷洒在丝束上，经成型纸包卷成型，当烟气经过滤嘴时，与烟气接触，对烟气降温。
凝胶线施加法：在滤棒成型机压舌位置处安装一个喷嘴，其通过恒温管路与恒温施胶系统相连。表面改性剂通入恒温施胶系统中融化后，通过管路及喷嘴施加到滤棒中心，冷却后在滤棒丝束中心形成一条凝胶线，当烟气经过滤嘴时，与烟气接触，对烟气降温。
本发明降温幅度的定义为：
Figure BDA0002369860400000021
有益效果
本发明所公开的降温表面改性剂，利用表面改性剂与烟气之间发生物理或化学作用，达到降低烟气温度的目的。本发明所述的降温表面改性剂应用于复合滤棒中，相比较于普通复合滤棒，其降温幅度可达35％以上。同时，表面改性剂还可以作为载体，通过施加诸如增加剂、增润剂等物质，以达到除降温之外的其他协同效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本发明，但本发明并不局限于以下实施例。
实施例1
按照吸热储热材料:润滑剂:增塑剂:粘合剂:无机盐或氧化物＝60:10:20:10:0.5的比例将吸热储热材料、润滑剂、增塑剂和粘合剂放入不锈钢桶中，将不锈钢桶置于水浴锅中，水浴温度为70℃，搅拌融化。完全融化并搅拌均匀后，将搅拌器的搅拌转速调至1200r/min，然后缓慢洒入无水硫酸钠和无水氧化铜超细粉末混合物，按照总质量1Kg搅拌0.5小时控制搅拌时间。搅拌完成后，利用抽气泵将不锈钢桶内的空气抽掉一部分，使桶内呈负压状态，排空降温表面改性剂中的空气即可。其中吸热储热材料中PEG-8000和PEG-6000重量比为6:4；润滑剂中氢化植物油和丙二醇重量比为1:9；增塑剂中蜂蜡和棕榈蜡的重量比为6:2；粘合剂中卡拉胶和明胶的重量比为4:5；无水硫酸钠和无水氧化铜超细粉末混合物中，无水硫酸钠和无水氧化铜重量比为9:1.5。
实施例2
按照吸热储热材料:润滑剂:增塑剂:粘合剂:无机盐或氧化物＝70:10:15:10:0.5的比例将吸热储热材料、润滑剂、增塑剂和粘合剂放入不锈钢桶中，将不锈钢桶置于水浴锅中，水浴温度为70℃，搅拌融化。完全融化并搅拌均匀后，将搅拌器的搅拌转速调至1200r/min，然后缓慢洒入无水硫酸钠和无水氧化铜超细粉末混合物，按照总质量1Kg搅拌0.5小时控制搅拌时间。搅拌完成后，利用抽气泵将不锈钢桶内的空气抽掉一部分，使桶内呈负压状态，排空降温表面改性剂中的空气即可。其中吸热储热材料中PEG-8000和PEG-6000重量比为6:4；润滑剂中氢化植物油和丙二醇重量比为2:8；增塑剂中蜂蜡和棕榈蜡的重量比为7:2；粘合剂中卡拉胶和明胶的重量比为7:4；无水硫酸钠和无水氧化铜超细粉末混合物中，无水硫酸钠和无水氧化铜重量比为9:0.5。
实施例3
按照吸热储热材料:润滑剂:增塑剂:粘合剂:无机盐或氧化物＝80:10:10:5:0.5的比例将吸热储热材料、润滑剂、增塑剂和粘合剂放入不锈钢桶中，将不锈钢桶置于水浴锅中，水浴温度为70℃，搅拌融化。完全融化并搅拌均匀后，将搅拌器的搅拌转速调至1200r/min，然后缓慢洒入无水硫酸钠和无水氧化铜超细粉末混合物，按照总质量1Kg搅拌0.5小时控制搅拌时间。搅拌完成后，利用抽气泵将不锈钢桶内的空气抽掉一部分，使桶内呈负压状态，排空降温表面改性剂中的空气即可。其中吸热储热材料中PEG-8000和PEG-6000重量比为6:4；润滑剂中氢化植物油和丙二醇重量比为3:5；增塑剂中蜂蜡和棕榈蜡的重量比为6:4；粘合剂中卡拉胶和明胶的重量比为5:6；无水硫酸钠和无水氧化铜超细粉末混合物中，无水硫酸钠和无水氧化铜重量比为6:1。
以不添加降温表面改性剂的烟用滤棒作为对照样，与添加实施例1—3中的三种降温表面改性剂的滤棒做烟气降温试验，温度降幅如下:
实验样 温度降幅
对照样 13.21％
实施例1 39.53％
实施例2 37.66％
实施例3 37.12％
由上表可以看出，降温表面改性剂的降温效果显著。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种烟用滤棒降温表面改性剂，至少包括吸热储热材料、润滑剂、增塑剂、粘合剂、无机盐或氧化物，其特征在于：按重量比，所述吸热储热材料:润滑剂:增塑剂:粘合剂:无机盐或氧化物为60～90:10～20:10～20:1～10:0.5。
2.根据权利要求1所述烟用滤棒降温表面改性剂，其特征在于：所述吸热储热材料包括但不限于聚乙二醇PEG、石蜡-石墨复合物、硬脂酸-膨润土纳米混合物中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述烟用滤棒降温表面改性剂，其特征在于：所述吸热储热材料为分子量在6000～10000范围内的聚乙二醇PEG；更为选优的，为PEG-8000和PEG-6000按照重量比6:4混合共融。
4.根据权利要求1所述烟用滤棒降温表面改性剂，其特征在于：所述润滑剂包括但不限于聚乙二醇、氢化植物油、硬脂酸甘油酯、丙二醇中的一种或多种；优选的，润滑剂为氢化植物油和丙二醇，重量比为氢化植物油:丙二醇为1～3:5～9。
5.根据权利要求1所述烟用滤棒降温表面改性剂，其特征在于：所述增塑剂包括但不限于壳聚糖、蜂蜡、棕榈蜡、海藻酸盐、羧甲基纤维素中的一种或多种；优选的，增塑剂选择蜂蜡和棕榈蜡，重量比为蜂蜡:棕榈蜡为6～9:1～4。
6.根据权利要求1所述烟用滤棒降温表面改性剂，其特征在于：所述粘合剂包括但不限于卡拉胶、明胶、阿拉伯胶中的一种或多种；优选的，粘合剂选择卡拉胶和明胶，重量比为卡拉胶:明胶为3～7:4～6。
7.根据权利要求1所述烟用滤棒降温表面改性剂，其特征在于：所述无机盐包括但不限于硫酸铜、硫酸钠、硫酸铝钾、硫酸亚铁中的一种或多种，所述金属氧化物为氧化铜；优选的，无机盐或氧化物选择无水硫酸钠和无水氧化铜超细粉末混合物，重量比为无水硫酸钠:无水氧化铜为6～9:0.5～1.5。
8.一种制备上述权利要求1-7任一所述烟用滤棒降温表面改性剂的方法，其特征在于：将吸热储热材料、润滑剂、增塑剂、粘合剂按比例混合均匀，60～90℃加热融化，得到降温凝脂，然后再加入无机盐或氧化物，混合均匀而成。
9.根据权利要求8所述烟用滤棒降温表面改性剂的制备方法，其特征在于：所述加热温度为65～75℃，水浴加热。
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