CN111945241A - 一种烟用调温复合材料集合体、制备方法及应用 - Google Patents

一种烟用调温复合材料集合体、制备方法及应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111945241A
CN111945241A CN202010863852.9A CN202010863852A CN111945241A CN 111945241 A CN111945241 A CN 111945241A CN 202010863852 A CN202010863852 A CN 202010863852A CN 111945241 A CN111945241 A CN 111945241A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
phase
change
aggregate
regulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010863852.9A
Other languages
English (en)
Inventor
宋晓梅
杨占平
苏凯
张丽
陈昀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunming Cellulose Fibers Co ltd
Zhuhai Cellulose Fibers Co ltd
Nantong Cellulose Fibers Co Ltd
Original Assignee
Kunming Cellulose Fibers Co ltd
Zhuhai Cellulose Fibers Co ltd
Nantong Cellulose Fibers Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunming Cellulose Fibers Co ltd, Zhuhai Cellulose Fibers Co ltd, Nantong Cellulose Fibers Co Ltd filed Critical Kunming Cellulose Fibers Co ltd
Priority to CN202010863852.9A priority Critical patent/CN111945241A/zh
Publication of CN111945241A publication Critical patent/CN111945241A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • D01F2/24—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from cellulose derivatives
    • D01F2/28—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from cellulose derivatives from organic cellulose esters or ethers, e.g. cellulose acetate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/08—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent
    • A24D3/10—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent of cellulose or cellulose derivatives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/18—Mouthpieces for cigars or cigarettes; Manufacture thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08J2301/08—Cellulose derivatives
    • C08J2301/10—Esters of organic acids
    • C08J2301/12—Cellulose acetate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)

Abstract

一种烟用调温复合材料集合体，包括基本原料、相变胶囊材料，所述集合体由相变胶囊材料与基本原料共混、相变胶囊分布于基本原料内部或之间得到。所述集合体的形态包括纤维、片材、颗粒、丝束滤棒。所述相变胶囊材料通过相变能量转换可以实现对烟气温度的调节，改善烟用基本材料的调温性能，解决纯相变材料在烟用基本材料上应用时出现的相变储热能力降低、溢流安全问题。本发明还公开了所述烟用调温复合材料集合体的制备方法以及应用，将本发明在加热卷烟应用时，能够降低烟气温度，改善烟气感官舒适性，且加工简便、成本低、易于成型，较现有复合滤棒加工工艺具有优势。

Description

一种烟用调温复合材料集合体、制备方法及应用
技术领域
本发明属于烟草技术领域，涉及具有烟气调温功能的复合材料集合体及应用。
背景技术
目前市场上的加热卷烟烟气温度较高，前三口温度可达55-65℃，烟气释放量是传统卷烟的5％，因此其所用嘴棒在降低烟气温度和降低烟气吸附方面仍有待优化。
常规的烟用嘴棒是将烟用丝束材料，如醋酸纤维素、或聚丙烯丝束经滤棒成型机加工而成，其化学物理性质尚无法达到有效降温功能。为了在不显著增加成本、加工简易的情况下，使烟用嘴棒达到烟气调温的目的，对烟用材料本身进行控温改性是理想的实施举措之一。
发明内容
针对前述技术需求，以及现有技术存在的缺陷，本发明的目的是针对烟用丝束滤棒技术的不足，从烟用滤棒的结构组成优化考虑，提供一种具有烟气调温功能的烟用复合材料。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种烟用调温复合材料集合体，所述调温复合材料集合体包括相变胶囊材料和基本材料，相变胶囊分布于基本原料内部或之间。所述相变胶囊材料可以与基本材料均匀物理共混，经纺丝、挤出工艺得到纤维、片材、颗粒集合体，还可以分布于纤维与纤维之间得到烟用丝束滤棒集合体。所述相变胶囊材料通过相变能量转换可以实现对烟气温度的调节，改善烟用基本材料的调温性能，解决纯相变材料在烟用基本材料上应用时出现的相变储热能力降低、溢流安全问题。
利用相变微胶囊，和/或导热材料和或其他相变改性剂等助剂，通过纺丝生产工艺、熔融加工、滤棒成型添加等工艺对烟用基本材料进行共混改性，进而生产具有烟气调温功能的复合材料集合体。
其中，相变微胶囊是一种具有相变调温效果的助剂，芯材为相变材料，在实际应用时利用相变材料“固-液”的变化过程的能量转换，可以实现对烟气温度的调节。相变微胶囊结构稳定，能够解决纯相变材料应用时出现的相变储热能力降低、溢流安全问题。
导热材料可以改善材料的导热问题，提升产品的热交换性能。
添加其他相变改性剂可以进一步改善丝束材料的相变性能，调控材料在不同烟气温度区间的相变潜热。
所述烟用调温复合材料集合体，所用原料包括烟用基本原料、相变胶囊材料，和/或其他助剂；
所述集合体形态可以是纤维、片材、颗粒、丝束滤棒，可以由相变胶囊材料与基本原料均匀共混得到，可以由相变胶囊分布于纤维与纤维之间得到。
所述相变胶囊材料为粒径D90≤30μm的颗粒，优选粒径D90≤10μm，更优选D90≤5μm。所述相变胶囊在Tm的温度下发生相变，Tm的值在10℃-80℃内，优选Tm峰值为25-60℃，更优选Tm峰值(37-58)±2.5℃。相变焓值≥120J/g，优选相变焓值≥150J/g。
所述相变胶囊材料热失重温度≥200℃，耐压强度≥2.0MPa，保障了可以耐受一定的温度与强度，不会发生胶囊壁材破碎，相变材料溢出问题，能够适应不同工艺技术要求。如干法纺丝生产中醋酸纤维素温度最高110℃，卷曲机施加压力和过滤设备中压力。挤出成型的挤压和高温(100-200℃)。
所述基本原料包括二醋酸纤维素、聚丙烯、聚乳酸及以上任意衍生物。所述二醋酸纤维素为取代度为1.5到2.8的醋酸纤维素或者其衍生物，和/或所述二醋酸纤维素的粘度为1.35-1.70dL/g。
所述其他助剂可以为导热材料，包括二氧化钛、碳纳米管、石墨烯、二氧化硅；可以为相变改性剂，如乙二醇类聚合物、乳酸类聚合物、丙烯酸类聚合物及以上衍生物；可以为增塑剂、纺丝油剂，如三醋酸甘油酯、矿物油、乳化剂。
所述烟用调温复合材料集合体中，丝束、片材或颗粒状集合体中基本原料、相变胶囊、其他助剂的重量百分比为(50-95)︰(0.5-50)︰(0.2-30)，优选(85-90)︰(3-10)︰(6-20)。
在不使用其他助剂的情况下：
所述烟用调温复合材料集合体中，丝束、片材或颗粒状集合体中基本原料、相变胶囊、的重量百分比为(50-95)︰(0.5-50)，优选(85-90)︰(3-10)。
滤棒形态集合体至少包括烟用丝束、相变胶囊材料和增塑剂，优选地，每毫米长度的滤棒添加0.2-2mg相变胶囊；滤棒可以是17-24.0mm±0.5mm的圆周。
一种烟用调温复合材料集合体的制备方法，可以为纺丝、熔融挤出和滤棒成型。具体制备过程可以如下步骤进行：
1)如调温复合纤维，可以通过纺丝工艺得到，具体过程为将计量的基本原料，相变胶囊材料和/或其他助剂共混，经纺丝、干燥得到。
所述调温复合纤维的单丝截面，可以包括Y型、X型，R型或其他异形。
所述多根调温纤维形成的丝束带经滤棒成型机成型，可加工制备烟用丝束滤棒，滤棒可以是实心柱状、中空管状。滤棒可以为低吸阻嘴棒，丝束单旦≥6.0den，优选≥8.0den，更优选≥20den。
添加相变微胶囊，和/或导热材料、和/或相变改性剂等其他助剂的烟用复合纤维，纤维物理形态未发生显著变化，可以利用现有滤棒成型设备直接加工，无需显著更改设备。
相对于现有加热卷烟嘴棒的加工技术，本发明调温复合纤维经多孔喷丝帽纺丝、牵伸、上油、卷曲、干燥可形成烟用丝束带，可以实现一步嘴棒成型，所得嘴棒具有结构简单、成本低、易于成型的优势，在加热卷烟上应用时，具有调温、过滤和烟雾量可调等多功能。
2)调温复合颗粒可以通过挤出造粒法得到，具体过程为将基本原料、相变胶囊、和/或其他助剂经混合、塑化并切粒得到。
如醋酸纤维素为原料的调温复合颗粒，相变胶囊耐热温度满足挤出加工温度120-200℃区间(挤出造粒、挤出压延法制备工艺可采用专利CN1113109652A所公开的技术方案，此不赘述)。
所述颗粒截面直径、形状和长度可控可调，颗粒两端可以与空管滤棒复合形成三元空腔结构，颗粒尺寸大于空管的内径可以保证颗粒不发生掉落堵塞现象，可以直接利用现有三元滤棒成型设备进行添加成型，所得复合嘴棒具有成本低、易于成型的优势，在加热卷烟上应用时，具有低吸阻、可降温、低过滤等功能。
3)调温复合片材，可以通过溶剂法、挤出压延法得到，具体过程为将基本原料、相变胶囊、和/或其他助剂共混形成混合物料，将混合物料流延于支撑表面上经干燥形成片材，或将所述混合物料经塑化、挤出、辊压、拉伸加工形成片材，经空气冷却，分切，收卷得到。
所述片材厚度、宽度和长度可调，具有不同的表面积，将该片材作为加热卷烟降温段材料，可以改变烟气流通路程、提供不同烟气吸附面积，具有低吸阻、可降温、低过滤性能。
4)所述调温复合滤棒，可以通过在丝束滤棒成型时一步添加相变胶囊材料、或添加调温纤维、颗粒、片材得到，相变胶囊材料、和其他调温集合体可以分布在纤维与纤维之间的空隙中。
烟用滤棒，是由各个喷丝帽形成的纤维集束而成。纤维态：相变胶囊在纺丝阶段共混，内嵌于纤维的内部或表面。丝束滤棒状：是在滤棒成型时喷洒在纤维与纤维之间。将调温复合材料集合体，与中空嘴棒组合形成复合嘴棒，将其应用于加热卷烟中，能够降低烟气温度，改善烟气感官舒适性。
本发明加工制备工艺中加入了相变胶囊颗粒，提高了高浓(例如40％原相变胶囊水溶液)、大颗粒(例如D90≤3μm)的分散性。
如调温醋酸纤维素纤维的干法纺丝中，实验室单根纤维的制备工艺中---即通过将高浓度(35-40％)的相变胶囊水溶液，先加入少量水降低粘度、提高流动性和易分散性，随后分批加入丙酮使混合溶剂(丙酮、水、相变胶囊)体系能均匀分散，其后加入计量的醋酸纤维素原料得到均匀的混合浆液体系，随后干纺即可。如果反相添加不易分散均匀。
将本发明在加热卷烟应用时，能够降低烟气温度，改善烟气感官舒适性，且加工简便、成本低、易于成型，较现有复合滤棒加工工艺具有优势。
附图说明
图1为本发明含相变胶囊复合丝束实施例的DSC曲线图。
图2为包含本发明烟用调温复合材料集合体的加热卷烟嘴棒实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种烟用调温复合材料集合体，所述调温复合材料集合体包括相变胶囊材料和基本材料，所述相变胶囊材料可以与基本材料均匀物理共混，经纺丝、挤出工艺得到纤维、片材、颗粒集合体，还可以分布于纤维与纤维之间得到烟用丝束滤棒集合体。所述相变胶囊材料通过相变能量转换可以实现对烟气温度的调节，改善烟用基本材料的调温性能，解决纯相变材料在烟用基本材料上应用时出现的相变储热能力降低、溢流安全问题。本发明还公开了所述烟用调温复合材料集合体的制备方法以及应用，将本发明在加热卷烟应用时，能够降低烟气温度，改善烟气感官舒适性，且加工简便、成本低、易于成型，较现有复合滤棒加工工艺具有优势。
以下结合附图和实施例对本发明进一步加以说明。
具体操作及参数：将相变胶囊材料、和/或其他助剂置于基本原料中，经纺丝、或熔融挤出工艺得到调温复合材料丝束、片材、颗粒。
螺杆挤出机：宝品精密仪器有限公司的BP-8177-ZB型号。
在KDF4滤棒成型机上，在烟用丝束一步成型过程中添加相变胶囊材料、或含相变胶囊材料的颗粒或片材，加工具有低温相变潜热的烟用丝束嘴棒。
相变胶囊：白色颗粒，常温可与水任意比例混合，北京宇田相变储能科技有限公司。
二醋酸纤维素、丝束，南通醋酸纤维有限公司提供。
聚乳酸，浙江海正生物材料生产。
其他助剂，由国药试剂公司提供。
测试1：利用DSC8000(PerkinElmer公司)对烟用调温功能丝束进行相变潜热测试，测试条件：温度范围10-200℃，升温/降温速度10℃/min，氮气：20ml/min。
测试2：按照国家标准GB/T19609-2004规定的卷烟抽吸模型进行模拟吸烟，采用加拿大深度抽吸模式(HCI)，其抽吸参数为：抽吸容量55mL，抽吸频率30s，抽吸持续时间2s。使用热电偶温度检测器检测卷烟样品5口烟气温度数值，其中烟嘴棒中心距离嘴端0mm处的温度。
实施例1
采用针式纺丝法制备醋酸纤维素调温复合纤维：先将适量丙酮和相变胶囊水溶液共混形成均相，随后添加醋片或高浓度的醋片/丙酮溶液，达到所需12％醋片含量。
具体的，依次将1.2份固含量40％的相变微胶囊水溶液(相变胶囊粒径3μm，即D90≤3μm)，相变温度峰值Tm＝58℃，相变焓值190J/g)、4份水、80份丙酮和11份醋酸纤维素添加至混合装置中形成固含量12％的混合浆液，利用0.4MPa压缩空气将混合浆液经0.5mm孔径的针式装置挤出得到复合纤维。其中相变胶囊添加量4％。本实施例中采用取代度2.45的常规醋片，粘度1.61。
所得醋酸纤维素纤维经DSC检测在35-65℃区间表现相变吸热，相变峰值58℃，相变潜热约7.2J/g(见图1)，经重复热循环测试，烟用调温醋纤纤维的相变指标基本不变，胶囊颗粒相变性能保持不变。
本发明复合纤维具有低温相变潜热性能，可以在加热卷烟、传统燃烧型卷烟上应用。
实施例2
在实施例1的原料中添加导热材料，将相对醋纤重量4.5％含量的相变胶囊、0.5％(相对醋纤重量0.5％)含量的碳纳米管添加到醋酸纤维素丙酮浆液中，所得复合纤维在30-45℃区间表现吸热相变，相变潜热约9.3J/g，具有散热降温特性。
所述相变胶囊粒径D90≤1.2μm，相变熔点峰值37℃，相变焓值204J/g。
实施例3
采用溶剂法制备醋酸纤维素调温片材，包括步骤如下：将40％的相变胶囊水溶液(水含量60％)与二醋酸纤维素、丙酮溶剂混合，搅拌均匀后得到固含量15wt％的混合浆液物料，相变胶囊添加量为3％，5％和10％；将所述混合物料流延于支撑表面上经干燥形成片材，所得片材厚度为0.3mm，经DSC测试相变焓值分别为4.8J/g，9.0J/g、17.2J/g，所得调温片材分别对应试样4-1、试样4-2、试样4-3。
所述相变胶囊的粒径D90≤3μm，相变温度峰值57℃，热焓值167J/g。
(1)具体而言：试样4-1
40％的相变胶囊水溶液的用量：71份。
二醋酸纤维素的用量：12.9份。
丙酮溶剂的用量：75.6份。
搅拌均匀后得到固含量15wt％的混合浆液物料，相变胶囊添加量为3％。
将所述混合物料流延于支撑表面上经干燥形成片材，所得片材厚度为0.3mm，经DSC测试相变焓值分别为4.8J/g。
(2)试样4-2
40％的相变胶囊水溶液的用量：1.0份。
二醋酸纤维素的用量：7.6份。
丙酮溶剂的用量：45.3份。
搅拌均匀后得到固含量15wt％的混合浆液物料，相变胶囊添加量为5％。
将所述混合物料流延于支撑表面上经干燥形成片材，所得片材厚度为0.3mm，经DSC测试相变焓值分别为9.0J/g。
(3)试样4-3
40％的相变胶囊水溶液的用量：1份。
二醋酸纤维素的用量：3.6份。
丙酮溶剂的用量：22.7份。
搅拌均匀后得到固含量15wt％的混合浆液物料，相变胶囊添加量为10％。
将所述混合物料流延于支撑表面上经干燥形成片材，所得片材厚度为0.3mm，经DSC测试相变焓值分别为17.2J/g。
实施例4
与实施例3制备工艺基本一致，将相变胶囊添加量增加至30份，所得片材经DSC测试相变焓值39.6J/g。
所述相变胶囊的粒径D90≤3μm，Tm＝28℃，相变焓值150J/g。
实施例5、
采用丝束成型一步添加工艺相变胶囊制备调温滤棒，利用KDF4成型机通过在单旦20den，总旦27000den醋酸纤维素丝束成型过程中添加相变胶囊(20μm≤D90≤25μm，相变温度54℃，相变焓170J/g)的方式制备调温滤棒，三醋酸甘油酯作为增塑剂，所得丝束滤棒圆周23.8mm，压降10Pa/mm，相变胶囊添加量为1mg/mm。
烟气测试
测试1
调温复合材料在加热卷烟上应用，可以降低主流烟气最高温度。
卷烟嘴棒结构示意图2，将实施例4的样品4-1，样品4-2，样品4-3分别经剪切为宽度/长度/厚度为4/18/0.3mm的片材10，添加150mg片材到加热卷烟的嘴棒中作为降温段12使用，片材两端分别为醋酸纤维素丝束实心滤棒11和空心滤棒14，三段结构外部由成形纸13包裹，发烟段材料与空心滤棒14相接，烟支直径7.5mm。实心滤棒、降温段、中空滤棒和发烟段长度分别为7mm、18mm、8mm、12mm。卷烟试样对应测试样4-1，测试样4-2，测试样4-3。
对照例1
对照卷烟，嘴棒降温段为未添加相变胶囊的醋酸纤维素片材，片材加工制备方法同实施例5，其他嘴棒结构相同。
实施例4-1,4-2,4-3和对照例1卷烟主流烟气温度数据见表1。分析可知添加了相变胶囊/醋酸纤维素调温片材的4-1,4-2,4-3烟气最高温度较对照例1有所降低，降幅2-4℃，且随相变胶囊添加量增加(从3％到10％)降温幅度增加。
表1实施例与对照例卷烟主流烟气温度(℃)。
样品/口数 1 2 3 4 5
对照例1 53.9 57.2 58.5 56.5 54.1
测试样4-1 52.8 56.5 56.6 55.7 53.4
测试样4-2 51.5 55.7 55.9 55.1 53.2
测试样4-3 49.9 53.9 54.7 53.2 51.0
测试2
截取8mm实施例6中添加了相变胶囊的醋酸纤维素丝束滤棒作为降温段，两端分别与17mm未添加相变胶囊的醋酸纤维素丝束滤棒、8mm的醋酸纤维素空心滤棒组合，发烟段材料与空心滤棒相接。所得卷烟试样对应测试样6。
对照例2
对照卷烟，嘴棒为二元复合滤棒：降温段和衔嘴段皆为醋酸纤维素实心滤棒，滤棒长度25mm。
测试样6和对照例2卷烟主流烟气温度数据见表2。分析可知丝束滤棒中添加相变胶囊，卷烟烟气最高温度由59.9℃降低至56.8℃，主流烟气温度有所降低，可以改善加热卷烟的抽吸舒适感。
表2实施例与对照例卷烟主流烟气温度(℃)。
样品/口数 1 2 3 4 5
对照样2 56.7 59.9 59.2 57.6 55.0
测试样6 52.6 56.8 55.3 53.4 50.7
上述相关说明以及对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些内容做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述相关说明以及对实施例的描述，本领域的技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种烟用调温复合材料集合体，其特征在于：包括基本原料、相变胶囊材料，所述集合体由相变胶囊材料与基本原料共混、相变胶囊分布于基本原料内部或之间得到。
2.根据权利要求1所述的烟用调温材料集合体，其特征在于：所述集合体的形态包括纤维、片材、颗粒、丝束滤棒。
3.根据权利要求1所述的烟用调温材料集合体，其特征在于：所述基本原料包括二醋酸纤维素、聚丙烯、聚乳酸及以上任意衍生物。
4.根据权利要求1所述的烟用调温材料集合体，其特征在于：所述相变胶囊材料为粒径D90≤30μm的颗粒，优选粒径D90≤10μm，更优选D90≤5μm；和/或，
所述相变胶囊在Tm的温度下发生相变，Tm的值在10℃-80℃内，优选Tm峰值为25-60℃，更优选Tm峰值(37-58)±2.5℃；和/或，
相变焓值≥120J/g，优选相变焓值≥150J/g；和/或，
所述相变胶囊材料热失重温度≥200℃，耐压强度≥2.0MPa。
5.根据权利要求3所述的烟用调温材料集合体，其特征在于：所述二醋酸纤维素为取代度为1.5到2.8的醋酸纤维素或者其衍生物；和/或，所述二醋酸纤维素的粘度为1.35-1.70dL/g。
6.根据权利要求1所述的烟用调温材料集合体，其特征在于，还包括其他助剂：导热材料，包括二氧化钛、碳纳米管、石墨烯、二氧化硅；和/或，
相变改性剂，包括乙二醇类聚合物、乳酸类聚合物、丙烯酸类聚合物及以上衍生物；和/或，增塑剂、纺丝油剂，包括三醋酸甘油酯、矿物油、乳化剂。
7.根据权利要求2所述的烟用调温材料集合体，其特征在于：所述纤维、片状、颗粒状的集合体至少由如下重量份的材料制成，基本原料50-95份，优选85-90份；相变胶囊材料0.5-50份，优选3-10份；其他助剂0.2-30份，优选6-20份。
8.根据权利要求2所述的烟用调温材料集合体，其特征在于：所述丝束滤棒中相变胶囊含量为0.2-2mg/mm。
9.权利要求1至8中任一所述的烟用调温复合材料集合体在卷烟中的应用。
10.一种纤维状烟用调温复合材料集合体的制备方法，其特征在于：将计量的基本原料，相变胶囊材料共混，经纺丝干燥得到，相变胶囊均匀分布在纤维内部或表面。
11.根据权利要求10所述的纤维状烟用调温复合材料集合体的制备方法，其特征在于：
所述烟用调温复合材料集合体中基本原料、相变胶囊的重量百分比为(50-95)︰(0.5-50)，优选(85-90)︰(3-10)。
12.根据权利要求10所述的纤维状烟用调温复合材料集合体的制备方法，其特征在于：
与基本原料、相变胶囊材料共混的还有其他助剂，所述基本原料、相变胶囊、其他助剂的重量百分比为(50-95)︰(0.5-50)︰(0.2-30)，优选(85-90)︰(3-10)︰(6-20)。
13.一种颗粒状烟用调温复合材料集合体的制备方法，其特征在于：通过将基本原料、相变胶囊、和/或其他助剂经混合、塑化并切粒得到。
14.一种片材状烟用调温复合材料集合体的制备方法，其特征在于：将基本原料、相变胶囊、和/或其他助剂共混形成混合物料，将混合物料流延于支撑表面上经干燥形成片材，或将所述混合物料经塑化、挤出、辊压、拉伸加工形成片材，经空气冷却，分切，收卷得到。
15.一种丝束滤棒状烟用调温复合材料集合体的制备方法，其特征在于：在丝束滤棒成型时添加相变胶囊材料，或添加调温纤维、颗粒、片材得到，相变胶囊材料分布在纤维与纤维之间的空隙中。
CN202010863852.9A 2020-08-25 2020-08-25 一种烟用调温复合材料集合体、制备方法及应用 Pending CN111945241A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010863852.9A CN111945241A (zh) 2020-08-25 2020-08-25 一种烟用调温复合材料集合体、制备方法及应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010863852.9A CN111945241A (zh) 2020-08-25 2020-08-25 一种烟用调温复合材料集合体、制备方法及应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111945241A true CN111945241A (zh) 2020-11-17

Family

ID=73367158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010863852.9A Pending CN111945241A (zh) 2020-08-25 2020-08-25 一种烟用调温复合材料集合体、制备方法及应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111945241A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112981580A (zh) * 2021-02-07 2021-06-18 上海烯纺新材料科技有限公司 中空石墨烯聚丙烯保温纤维及制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108523216A (zh) * 2018-04-19 2018-09-14 云南巴菰生物科技有限公司 一种用于降低烟气温度低吸阻聚乳酸丝束滤棒的制备方法
CN109674087A (zh) * 2018-12-24 2019-04-26 中国科学技术大学 一种具有优异控温效果的高分子基香烟滤嘴材料及其制备方法
CN109674085A (zh) * 2017-10-18 2019-04-26 湖南中烟工业有限责任公司 一种用于降低卷烟主流烟气温度的储热胶囊及其制备和应用
CN109763189A (zh) * 2018-12-14 2019-05-17 王惟正 一种具有相变吸热功能的烟用丝束及其制备方法
CN110973695A (zh) * 2019-11-12 2020-04-10 湖北中烟工业有限责任公司 一种改性降温相变材料的制备方法
CN111109652A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 南通醋酸纤维有限公司 一种气溶胶冷却元件、其应用及可用于加热卷烟的嘴棒
CN111218099A (zh) * 2020-03-05 2020-06-02 南通大学 一种二醋酸纤维素复合定型相变材料及其制备方法和应用
CN111304765A (zh) * 2020-03-30 2020-06-19 安徽中烟工业有限责任公司 一种用于降低烟卷滤嘴主流烟气温度的碳/相变材料复合膜及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109674085A (zh) * 2017-10-18 2019-04-26 湖南中烟工业有限责任公司 一种用于降低卷烟主流烟气温度的储热胶囊及其制备和应用
CN108523216A (zh) * 2018-04-19 2018-09-14 云南巴菰生物科技有限公司 一种用于降低烟气温度低吸阻聚乳酸丝束滤棒的制备方法
CN109763189A (zh) * 2018-12-14 2019-05-17 王惟正 一种具有相变吸热功能的烟用丝束及其制备方法
CN109674087A (zh) * 2018-12-24 2019-04-26 中国科学技术大学 一种具有优异控温效果的高分子基香烟滤嘴材料及其制备方法
CN110973695A (zh) * 2019-11-12 2020-04-10 湖北中烟工业有限责任公司 一种改性降温相变材料的制备方法
CN111109652A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 南通醋酸纤维有限公司 一种气溶胶冷却元件、其应用及可用于加热卷烟的嘴棒
CN111218099A (zh) * 2020-03-05 2020-06-02 南通大学 一种二醋酸纤维素复合定型相变材料及其制备方法和应用
CN111304765A (zh) * 2020-03-30 2020-06-19 安徽中烟工业有限责任公司 一种用于降低烟卷滤嘴主流烟气温度的碳/相变材料复合膜及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112981580A (zh) * 2021-02-07 2021-06-18 上海烯纺新材料科技有限公司 中空石墨烯聚丙烯保温纤维及制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111035059A (zh) 一种低吸阻低过滤降温复合卷烟嘴棒
CN101768791B (zh) 一种聚丙烯腈基中空碳纤维原丝的制备方法
CN109529628A (zh) 一种基于复合相变材料的中空纤维膜过滤器及其应用
CN109393556B (zh) 一种卷烟制品的保润降温过滤嘴棒及其制备方法
CN109700071A (zh) 一种能快速降低卷烟烟气温度的结构、制备方法及应用
CN106536028B (zh) 流体分离用碳膜、流体分离膜组件及流体分离用碳膜的制造方法
CN106418689B (zh) 一种卷烟嘴棒及其制备方法
NO862166L (no) Formet gjenstand av celluloseester, fremgangsmaate og apparat for fremstilling av denne og anvendelse av denne.
CN103772751B (zh) 多孔发泡体烟用滤嘴材料及其制备方法
CN102134758B (zh) 一种改性烟用丝束制备方法
CN109763185A (zh) 一种用于卷烟降温滤段中空聚乳酸纤维及其制备方法
CN114343235B (zh) 一种降温烟管
CN111945241A (zh) 一种烟用调温复合材料集合体、制备方法及应用
CN111134357A (zh) 一种高密度中空嘴棒及其复合嘴棒
CN109123770B (zh) 一种可降解卷烟滤棒及其制备方法和应用
CN105088376A (zh) 高界面粘附强度纳米纤维复合丝束及其制备方法和应用
CN105167189A (zh) 一种分子印迹纳米纤维复合丝束及其制备方法和应用
CN102499475A (zh) 一种复合固型滤棒及其制备方法
CN201536617U (zh) 吸食烟草所用的过滤嘴棒
CN212065668U (zh) 一种降温嘴棒及具有该降温嘴棒的低温卷烟
CN212678339U (zh) 一种低吸阻低过滤降温复合卷烟嘴棒
CN111109652B (zh) 一种气溶胶冷却元件、其应用及可用于加热卷烟的嘴棒
CN114652015A (zh) 一种卷烟滤嘴用降温颗粒及其制备方法
CN212678340U (zh) 一种高密度中空嘴棒及其复合嘴棒
CN109123769A (zh) 一种环保型卷烟滤棒及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201117

RJ01 Rejection of invention patent application after publication