CN111602843A - 一种卷烟降温复合薄膜及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种卷烟降温复合薄膜及其应用。所述降温复合薄膜包括薄膜载体和固载于所述薄膜载体的相变组分；所述薄膜载体包含水溶性聚合物、醇溶性聚合物、或在水溶液中原位聚合的聚合物。本发明通过薄膜载体的固载作用，可抑制相变组分在物相转变过程中的“溢出”现象。将所述降温复合薄膜应用到加热不燃烧卷烟中，在降低主流烟气温度的同时，不产生由于相变组分渗漏而带来的吸抽感受不佳的问题，提升了产品的抽吸品质，改善了消费者的抽吸体验。
Description
技术领域
本发明涉及卷烟技术领域，具体涉及加热不燃烧烟草制品，更具体而言，涉及一种卷烟降温复合薄膜及其应用。
背景技术
近年，新型烟草制品取得了快速发展，其中加热不燃烧烟草制品由于抽吸习惯上最接近传统卷烟产品，发展前景良好。加热不燃烧烟草技术是通过外部加热元件在温度200～400℃下对烟草基质进行加热，烟丝或薄片在非燃烧状态下产生蒸馏与热解产物。但因加热包裹面积较大，热量散逸途径单一，导致高温雾化的烟气入口温度较高，带来灼烧感、余味不舒适的问题。与传统卷烟相比，加热不燃烧卷烟由于烟草薄片原料未发生燃烧，因而所释放的烟气量较少，如果通过增加滤棒长度或者加强滤棒通风的技术手段降低烟气温度，则产品烟气量会进一步下降，从而影响了产品的抽吸感受。
现有技术主要是通过添加吸热材料对主流烟气进行降温处理，例如菲莫公司推出的iQOS配套烟支采用了折叠的聚乳酸薄膜作为烟气的降温材料，但该材料受热易塌陷收缩，影响降温效果，且吸味的感官评价不佳。
公开号为CN105686078A的专利采用铵盐作为卷烟降温剂，可显著降低滤棒端烟气温度，但铵盐受热会有少量氨气生成，带来刺激感和健康风险。
公开号为CN106690415A的专利报道了一种添加有吸热凝胶的降温滤棒，但是该凝胶在烟气温度范围内可相变熔化为液态，存在从滤棒中渗漏的风险，影响消费者的抽吸体验。
因此，研发有效降低烟气温度，且不影响抽吸体验的卷烟降温材料十分重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对上述现有技术的问题，提供一种卷烟降温复合薄膜，其应用到加热不燃烧卷烟中可以有效降低主流烟气温度，最重要的是，不会出现相变组分渗漏而带来的吸抽感受不佳的问题，提升了产品的抽吸品质，改善了消费者的抽吸体验。
本发明所要解决的另一个技术问题是，提供一种如上所述的卷烟降温复合薄膜在生产加热不燃烧卷烟中的应用。
为解决上述的技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种卷烟降温复合薄膜，所述降温复合薄膜包括薄膜载体和固载于所述薄膜载体的相变组分；所述薄膜载体包含水溶性聚合物、醇溶性聚合物、或在水溶液中原位聚合的聚合物。
本发明通过薄膜载体的固载作用，可抑制相变组分在物相转变过程中的“溢出”现象。将所述降温复合薄膜应用到加热不燃烧卷烟中，在降低主流烟气温度的同时，不产生由于相变组分渗漏而带来的吸抽感受不佳的问题，提升了产品的抽吸品质，改善了消费者的抽吸体验。
本发明提供的卷烟降温复合薄膜中，所述降温复合薄膜中，以质量百分比计，所述相变组分的含量为1％～80％，所述薄膜载体含量为20～99％。
本发明提供的卷烟降温复合薄膜中，所述降温复合薄膜中，以质量百分比计，所述相变组分的含量为40％～70％，所述薄膜载体含量为30～60％。
本发明提供的卷烟降温复合薄膜中，所述相变组分包含聚乙二醇、棕榈醇、硬脂醇、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸中的一种或多种混合。
本发明提供的卷烟降温复合薄膜中，所述聚乙二醇分子量为2000～20000。
本发明提供的卷烟降温复合薄膜中，所述薄膜载体包含聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸或酚醛树脂。由合适的聚合物形成的薄膜载体可以在烟气温度区间内发生从玻璃态向高弹态的转变，吸收热量，提高降温复合薄膜整体的吸热能力，增强对主流烟气的降温效果。
本发明提供的卷烟降温复合薄膜中，所述降温复合薄膜的比重为40g/m2～100g/m2。优选的，所述降温复合薄膜的比重为50g/m2～80g/m2。
为解决上述的另一个技术问题，本发明所采用的技术方案是提供如上所述的卷烟降温复合薄膜在生产加热不燃烧卷烟中的应用。
本发明提供的应用中，将所述降温复合薄膜经辊压制成带有褶皱的片材，将所述片材制成长度为10～17mm的降温段，将所述降温段置于加热不燃烧卷烟的烟草段和醋纤滤嘴段之间。优选的，将所述片材制成长度为15mm的降温段。
实施本发明提供的卷烟降温复合薄膜，可以达到以下有益效果：
1、本发明通过薄膜载体的固载作用，可抑制相变组分在物相转变过程中的“溢出”现象；将所述降温复合薄膜应用到加热不燃烧卷烟中，在降低主流烟气温度的同时，不产生由于相变组分渗漏而带来的吸抽感受不佳的问题，提升了产品的抽吸品质，改善了消费者的抽吸体验；
2、由合适的聚合物形成的薄膜载体可以在烟气温度区间内发生从玻璃态向高弹态的转变，吸收热量，提高降温复合薄膜整体的吸热能力，增强对主流烟气的降温效果；
3、本发明所提供的降温复合薄膜，原料方便易得，安全无害，成本低廉，制备工艺简单，适合工业化大生产。
附图说明
图1为实施例1中的降温复合薄膜横截面的扫描电镜图(SEM)；
图2为实施例1中的降温复合薄膜表面的SEM图；
图3为实施例2中的降温复合薄膜表面的SEM图；
图4为实施例4中的降温复合薄膜横截面的SEM图；
图5为实施例4中的降温复合薄膜表面的SEM图；
图6为使用K型热电偶检测仪器测定卷烟样品主流烟气温度的示意图；
图7为实施例1-4中卷烟样品与对照例中卷烟样品抽吸时主流烟气的平均温度对比图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
称取20g聚乙二醇4000与30g聚丙烯酸分散在50g水中，超声3小时形成均匀体系，流延成膜，挥发溶剂(水)并干燥得到降温复合薄膜。图1为本实施例的降温复合薄膜横截面的扫描电镜图(SEM)，图2为本实施例的降温复合薄膜表面的SEM图，由图1和图2可以看到，相变组分(聚乙二醇)已均匀固载在降温复合薄膜基底内。将所述降温复合薄膜经辊压制成带有褶皱的片材，将所述片材通过纸质嘴棒成型工艺制成降温滤棒，将降温滤棒分切成15mm长度的降温段，将所述降温段置于加热不燃烧卷烟的烟草段和醋纤滤嘴段之间，得到卷烟样品。
实施例2
称取20g棕榈醇与10g聚氧化乙烯分散在100g水/乙醇二元溶液中(水与乙醇质量比为1：1)，以1000转/分钟的搅速机械搅拌6小时形成均匀体系，流延成膜，挥发溶剂(水和乙醇)并干燥得到降温复合薄膜。图3为本实施例的降温复合薄膜表面的SEM图，由图3可知，相变材料(棕榈醇)已均匀固载在降温复合薄膜基底内。将所述降温复合薄膜经辊压制成带有褶皱的片材，将所述片材通过纸质嘴棒成型工艺制成降温滤棒，将降温滤棒分切成15mm长度的降温段，将所述降温段置于加热不燃烧卷烟的烟草段和醋纤滤嘴段之间，得到卷烟样品。
实施例3
称取10g硬脂酸与一定体积的由5g甲醛、8g苯酚、1g氢氧化钠、1.2g间苯二酚、0.13g石油磺酸钠构成的混合溶液分散在50g水/乙醇二元溶液中(水与乙醇质量比为4：1)，其中，混合溶液与水/乙醇二元溶液的体积比为2：1，超声形成稳定乳液后加热到75℃反应4小时，冷却至室温后流延成膜，挥发溶剂(水和乙醇)并干燥得到降温复合薄膜。将所述降温复合薄膜经辊压制成带有褶皱的片材，将所述片材通过纸质嘴棒成型工艺制成降温滤棒，将降温滤棒分切成15mm长度的降温段，将所述降温段置于加热不燃烧卷烟的烟草段和醋纤滤嘴段之间，得到卷烟样品。
实施例4
称取20g聚乙二醇6000与20g聚乙烯醇在95℃下100g水中混合均匀后，以1000转/分钟的搅速机械搅拌6小时形成均匀体系，降至室温，流延成膜，挥发溶剂(水)并干燥得到降温复合薄膜。图4为本实施例的降温复合薄膜横截面的SEM图，图5为本实施例的降温复合薄膜表面的SEM图，由图4和图5可以看到，相变材料(聚乙二醇)已均匀固载在降温复合薄膜基底内。将所述降温复合薄膜经辊压制成带有褶皱的片材，将所述片材通过纸质嘴棒成型工艺制成降温滤棒，将降温滤棒分切成15mm长度的降温段，将所述降温段置于加热不燃烧卷烟的烟草段和醋纤滤嘴段之间，得到卷烟样品。
对照例
对照例中的卷烟样品的结构与实施例1中的卷烟样品的结构相同，唯一的区别在于：降温段是由折叠型聚乳酸薄膜制成的。
卷烟主流烟气温度检测：
按照标准YC/T29-1996规定的抽吸方法在直线型吸烟机上进行模拟吸烟(抽吸容量为35mL，抽吸时间为2s，抽吸间隔为30s)，加热器为iQOS。同时，如图6所示，以K型热电偶在线检测上述实施例1-实施例4以及对照例中的卷烟样品抽吸时醋纤滤嘴段尾端中心位置的逐口温度(即主流烟气的温度)。经多口抽吸后(通常是8口抽吸后)，实施例1-4以及对照例中的卷烟样品抽吸时主流烟气的平均温度对比结果如图7所述。
结果表明，与对照例的卷烟样品相比：
多口抽吸后，实施例1中的卷烟样品的主流烟气的温度低于对照例中的卷烟样品，降温幅度为14.7％；
多口抽吸后，实施例2中的卷烟样品的主流烟气的温度远远低于对照例中的卷烟样品，降温幅度达到19.6％；
多口抽吸后，实施例3中的卷烟样品的主流烟气的温度低于对照例中的卷烟样品，降温幅度为12％；
多口抽吸后，实施例4中的卷烟样品的主流烟气的温度远远低于对照例中的卷烟样品，降温幅度达到17.4％。
感官质量评价：
采用YCT138-1998卷烟感官评吸标准评价方法，对实施例1-实施例4以及对照例中的卷烟样品进行了对比分析，其结果显示：
实施例1中的卷烟样品在烟气刺激性与灼热感方面较对照例中的卷烟样品有明显优化，提升了烟气的舒适性与协调性，改善了卷烟整体的抽吸品质；
实施例2中的卷烟样品与对照例中的卷烟样品相比，烟气的刺激性与灼热感显著降低，烟气的舒适性与协调性有所提升，卷烟整体的抽吸品质得到改善；
实施例3中的卷烟样品与对照例中的卷烟样品相比，烟气的刺激性与灼热感有所降低，烟气的舒适性与协调性有所提升，卷烟整体的抽吸品质得到改善；
实施例4中的卷烟样品与对照例中的卷烟样品相比，烟气的刺激性与灼热感降低了，舒适性与协调性有所提升，卷烟整体的抽吸品质得到改善。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种卷烟降温复合薄膜，其特征在于，所述降温复合薄膜包括薄膜载体和固载于所述薄膜载体的相变组分；所述薄膜载体包含水溶性聚合物、醇溶性聚合物、或在水溶液中原位聚合的聚合物。
2.根据权利要求1所述的卷烟降温复合薄膜，其特征在于，所述降温复合薄膜中，以质量百分比计，所述相变组分的含量为1％～80％，所述薄膜载体含量为20～99％。
3.根据权利要求2所述的卷烟降温复合薄膜，其特征在于，所述降温复合薄膜中，以质量百分比计，所述相变组分的含量为40％～70％，所述薄膜载体含量为30～60％。
4.根据权利要求1所述的卷烟降温复合薄膜，其特征在于，所述相变组分包含聚乙二醇、棕榈醇、硬脂醇、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸中的一种或多种混合。
5.根据权利要求4所述的卷烟降温复合薄膜，其特征在于，所述聚乙二醇分子量为2000～20000。
6.根据权利要求1所述的卷烟降温复合薄膜，其特征在于，所述薄膜载体包含聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸或酚醛树脂。
7.根据权利要求1所述的卷烟降温复合薄膜，其特征在于，所述降温复合薄膜的比重为40g/m2～100g/m2。
8.根据权利要求7所述的卷烟降温复合薄膜，其特征在于，所述降温复合薄膜的比重为50g/m2～80g/m2。
9.如权利要求1-8任一项所述的卷烟降温复合薄膜在生产加热不燃烧卷烟中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将所述降温复合薄膜经辊压制成带有褶皱的片材，将所述片材制成长度为10～17mm的降温段，将所述降温段置于加热不燃烧卷烟的烟草段和醋纤滤嘴段之间。
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