CN113197334A - 一种加热卷烟降温段的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加热卷烟降温段的制备方法，包括如下步骤：将醋酸纤维素和相变材料溶解后，添加导热材料，搅拌均匀，得到混合溶液；将混合溶液涂覆在纤维素纸表面，干燥后得到复合降温材料；将复合降温材料进行压纹处理和聚拢包裹处理，切段即得到加热卷烟降温段。本公开的加热卷烟降温段的制备方法工艺简单，易于大规模应用。本公开提供的降温段可利用聚乙二醇接枝共聚物的固‑固相变性能吸收烟气热量，相变过程无泄漏，不会对烟气品质造成负面影响。相变材料在降温段中分布均匀，烟气在通过降温段的过程中，可有效地与相变材料进行热交换。同时导热材料提高了降温段的导热系数，有利于热量的快速传递，快速地降低烟气温度。
Description
技术领域
本发明涉及卷烟制造领域，更具体地，涉及一种加热卷烟降温段的制备方法。
背景技术
近年来，加热卷烟等新型烟草制品受到了人们广泛的关注和重视。加热卷烟采用低温加热的方式释放烟气，因此烟气中的有害物质相对传统卷烟大幅度下降，但是同时也造成烟气浓度低于传统卷烟。
为改善入口烟气口感，加热卷烟的烟支长度较短，烟气在传输过程中降温幅度较小。此外，由于加热温度低导致烟气含水量高，因此入口烟气的感官温度高于传统卷烟，烟气的热刺激性较强，消费者吸食加热卷烟时会有一定的灼热感，抽吸品质较差。
因此，如何提供一种可有效降低入口烟气温度，提高抽吸感官品质的加热卷烟成为本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可有效降低入口烟气温度，提高抽吸感官品质的加热卷烟降温段的制备方法的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种加热卷烟降温段的制备方法。
该加热卷烟降温段的制备方法包括如下步骤：
步骤(1)：将醋酸纤维素和相变材料溶解后，添加导热材料，搅拌均匀，得到混合溶液；
步骤(2)：将混合溶液涂覆在纤维素纸表面，干燥后得到复合降温材料；
步骤(3)：将复合降温材料进行压纹处理和聚拢包裹处理，切段即得到加热卷烟降温段。
可选的，所述步骤(1)中采用的溶剂为丙酮、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。
可选的，所述步骤(1)中的醋酸纤维素、相变材料和导热材料的质量比为(20-80):(20-80):(1-5)。
可选的，所述步骤(1)中的相变材料为梳状结构聚乙二醇接枝共聚物。
可选的，所述步骤(1)中的相变材料为醋酸纤维素-g-聚乙二醇接枝共聚物、聚乙烯醇-g-聚乙二醇接枝共聚物、聚氨酯-g-聚乙二醇接枝共聚物和纤维素-g-聚乙二醇接枝共聚物中的至少一种。
可选的，所述步骤(1)中的相变材料的相变温度为30℃-60℃，相变潜热为30J/g-200J/g。
可选的，所述步骤(1)中的导热材料为膨胀石墨、碳纳米管、金属铝粉、氧化铝粉末中的至少一种。
可选的，所述步骤(1)中的混合溶液中的溶质的质量百分含量为5％-30％。
可选的，所述步骤(2)中的混合溶液干燥后的涂层的厚度为2um-10um，干燥的温度为60℃-80℃。
可选的，所述步骤(3)中的压纹处理的宽度为1mm-3mm。
本公开的加热卷烟降温段的制备方法将相变材料、醋酸纤维素和导热材料涂覆在纤维素纸上，然后制成压纹聚拢结构的降温段，工艺简单，易于大规模应用。本公开提供的降温段可利用聚乙二醇接枝共聚物的固-固相变性能吸收烟气热量，相变过程无泄漏，不会对烟气品质造成负面影响。相变材料在降温段中分布均匀，烟气在通过降温段的过程中，可有效地与相变材料进行热交换。同时导热材料提高了降温段的导热系数，有利于热量的快速传递，快速地降低烟气温度。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
本公开提供了加热卷烟降温段的制备方法包括如下步骤：
步骤(1)：将醋酸纤维素和相变材料溶解后，添加导热材料，搅拌均匀，得到混合溶液。
醋酸纤维素的乙酰基取代度可为1.5-2.5。进一步的，醋酸纤维素的乙酰基取代度为2.1-2.45。
为了改善降温效果，步骤(1)中采用的溶剂为丙酮、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。
为了改善降温效果，步骤(1)中的醋酸纤维素、相变材料和导热材料的质量比为(20-80):(20-80):(1-5)。
为了改善降温效果，步骤(1)中的相变材料为梳状结构聚乙二醇接枝共聚物。
进一步的，步骤(1)中的相变材料为醋酸纤维素-g-聚乙二醇接枝共聚物、聚乙烯醇-g-聚乙二醇接枝共聚物、聚氨酯-g-聚乙二醇接枝共聚物和纤维素-g-聚乙二醇接枝共聚物中的至少一种。
为了改善降温效果，步骤(1)中的相变材料的相变温度为30℃-60℃，相变潜热为30J/g-200J/g。
为了改善降温效果，步骤(1)中的导热材料为膨胀石墨、碳纳米管、金属铝粉、氧化铝粉末中的至少一种。金属铝粉或Al2O3粉末的颗粒直径可为0.5-5um。
为了改善降温效果，步骤(1)中的混合溶液中的溶质的质量百分含量为5％-30％。进一步的，步骤(1)中的混合溶液中的溶质的质量百分含量为15％-25％。
步骤(2)：将混合溶液涂覆在纤维素纸表面，干燥后得到复合降温材料。
为了改善降温效果，步骤(2)中的混合溶液干燥后的涂层的厚度为2um-10um，干燥的温度为60℃-80℃。
步骤(3)：将复合降温材料进行压纹处理和聚拢包裹处理，切段即得到加热卷烟降温段。
为了改善降温效果，步骤(3)中的压纹处理的宽度为1mm-3mm。
采用了本公开的降温段的加热卷烟时，降温幅度可达40℃以上，入口烟气温度低于50℃。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的材料和试剂，如无特殊说明，均可从商业途径得到，实验中使用的设备如无特殊说明，均为本领域技术人员熟知的设备。
实施例1
1、将50份的醋酸纤维素(DS＝2.45)、45份醋酸纤维素-g-聚乙二醇接枝共聚物溶解在丙酮中，添加5份碳纳米管后搅拌均匀得到质量浓度为20wt％的混合溶液。其中，醋酸纤维素-g-聚乙二醇接枝共聚物的相变温度为56℃，相变潜热为94J/g。
2、将混合溶液涂覆在纤维素纸表面，在80℃干燥后得到涂层厚度为5um的复合降温材料。
3、将得到的复合降温材料进行压纹处理，经纸质材质聚拢包裹，切段得到加热卷烟制品的降温段S1，压纹处理的宽度为1mm。
将降温段S1应用于加热卷烟制品，烟气通过降温段时，烟气降温幅度为40℃，入口烟气温度为48℃，有效地提高了加热卷烟制品的抽吸品质。
实施例2
1、将45份的醋酸纤维素(DS＝2.45)、52份醋酸纤维素-g-聚乙二醇接枝共聚物溶解在丙酮中，添加3份膨胀石墨后搅拌均匀得到质量浓度为20wt％的混合溶液。其中，醋酸纤维素-g-聚乙二醇接枝共聚物的相变温度为56℃，相变潜热为94J/g。
2、将混合溶液涂覆在纤维素纸表面，在80℃干燥后得到涂层厚度为5um的复合降温材料。
3、将得到的复合降温材料进行压纹处理，经纸质材质聚拢包裹，切段得到加热卷烟制品的降温段S2，压纹处理的宽度为2mm。
将降温段S2应用于加热卷烟制品，烟气通过降温段时，烟气降温幅度为42℃，入口烟气温度为47.4℃，有效地提高了加热卷烟制品的抽吸品质。
实施例3
1、将40份的醋酸纤维素(DS＝2.45)、58份纤维素-g-聚乙二醇接枝共聚物溶解在丙酮中，添加2份粒径为2um的Al2O3粉末后搅拌均匀得到质量浓度为15wt％的混合溶液。其中，纤维素-g-聚乙二醇接枝共聚物的相变温度为53℃，相变潜热为85J/g。
2、将混合溶液涂覆在纤维素纸表面，在70℃干燥后得到涂层厚度为5um的复合降温材料。
3、将得到的复合降温材料进行压纹处理，经纸质材质聚拢包裹，切段得到加热卷烟制品的降温段S3，压纹处理的宽度为1.5mm。
将降温段S3应用于加热卷烟制品，烟气通过降温段时，烟气降温幅度为41℃，入口烟气温度为48.9℃，有效地提高了加热卷烟制品的抽吸品质。
实施例4
1、将30份的醋酸纤维素(DS＝2.45)、65份聚乙烯醇-g-聚乙二醇接枝共聚物溶解在N,N-二甲基乙酰胺中，添加5份粒径为2um的Al2O3粉末后搅拌均匀得到质量浓度为15wt％的混合溶液。其中，聚乙烯醇-g-聚乙二醇接枝共聚物的相变温度为60℃，相变潜热为79J/g。
2、将混合溶液涂覆在纤维素纸表面，在80℃干燥后得到涂层厚度为4um的复合降温材料。
3、将得到的复合降温材料进行压纹处理，经纸质材质聚拢包裹，切段得到加热卷烟制品的降温段S4，压纹处理的宽度为3mm。
将降温段S4应用于加热卷烟制品，烟气通过降温段时，烟气降温幅度为44℃，入口烟气温度为47.6℃，有效地提高了加热卷烟制品的抽吸品质。
实施例5
1、将60份的醋酸纤维素(DS＝2.45)、37份聚氨酯-g-聚乙二醇接枝共聚物溶解在N,N-二甲基乙酰胺中，添加3份粒径为2um的金属铝粉后搅拌均匀得到质量浓度为25wt％的混合溶液。其中，聚氨酯-g-聚乙二醇接枝共聚物的相变温度为54℃，相变潜热为103J/g。
2、将混合溶液涂覆在纤维素纸表面，在80℃干燥后得到涂层厚度为2.5um的复合降温材料。
3、将得到的复合降温材料进行压纹处理，经纸质材质聚拢包裹，切段得到加热卷烟制品的降温段S5，压纹处理的宽度为1.5mm。
将降温段S5应用于加热卷烟制品，烟气通过降温段时，烟气降温幅度为40℃，入口烟气温度为49.8℃，有效地提高了加热卷烟制品的抽吸品质。
对比例1
对纤维素纸进行压纹处理，压纹处理的宽度为2mm，经纸质材质聚拢包裹，切段得到加热卷烟制品的降温段D1。
将降温段D1应用于加热卷烟制品，烟气通过降温段时，烟气降温幅度为25℃，入口烟气温度为62.5℃，抽吸过程中有明显的烟气灼热感。
由以上实施例1-5和对比例1可知，本发明提供的加热卷烟制品降温段，可有效地降低烟气温度，提高抽吸感官品质，具有较好的应用前景。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种加热卷烟降温段的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)：将醋酸纤维素和相变材料溶解后，添加导热材料，搅拌均匀，得到混合溶液；
步骤(2)：将混合溶液涂覆在纤维素纸表面，干燥后得到复合降温材料；
步骤(3)：将复合降温材料进行压纹处理和聚拢包裹处理，切段即得到加热卷烟降温段。
2.根据权利要求1所述的加热卷烟降温段的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中采用的溶剂为丙酮、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的加热卷烟降温段的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的醋酸纤维素、相变材料和导热材料的质量比为(20-80):(20-80):(1-5)。
4.根据权利要求1所述的加热卷烟降温段的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的相变材料为梳状结构聚乙二醇接枝共聚物。
5.根据权利要求4所述的加热卷烟降温段的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的相变材料为醋酸纤维素-g-聚乙二醇接枝共聚物、聚乙烯醇-g-聚乙二醇接枝共聚物、聚氨酯-g-聚乙二醇接枝共聚物和纤维素-g-聚乙二醇接枝共聚物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的加热卷烟降温段的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的相变材料的相变温度为30℃-60℃，相变潜热为30J/g-200J/g。
7.根据权利要求1所述的加热卷烟降温段的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的导热材料为膨胀石墨、碳纳米管、金属铝粉、氧化铝粉末中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的加热卷烟降温段的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的混合溶液中的溶质的质量百分含量为5％-30％。
9.根据权利要求1所述的加热卷烟降温段的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的混合溶液干燥后的涂层的厚度为2um-10um，干燥的温度为60℃-80℃。
10.根据权利要求1所述的加热卷烟降温段的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的压纹处理的宽度为1mm-3mm。
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2021
- 2021-04-28 CN CN202110467795.7A patent/CN113197334A/zh active Pending
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