CN113197338A - 一种烟用吸附材料的制备方法及三元复合棒结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种烟用吸附材料的制备方法及三元复合棒结构，该烟用吸附材料的制备方法，包括如下步骤(1)粉碎：将含水量为4‑6％的红茶茶梗粉碎成颗粒；(2)除杂：粉碎后的茶梗颗粒溶解后固液分离得到除杂后的茶梗颗粒；(3)干燥：对除杂后的茶梗颗粒进行干燥；(4)烧结：干燥后的茶梗颗粒于氮气氛围下烧结处理后即得；步骤(2)中，通过有机溶剂处理时，有机溶剂包括正己烷和/或石油醚；步骤(4)中的烧结时，室温下，以4‑6℃/min的升温速率升温至250‑300℃，之后保温0.5‑1.5h。通过本申请制备方法制得的烟用吸附材料，具有优异的比表面积，和片层状孔道结构；在其应用到卷烟中，抽吸时可以吸附焦油大分子，并具有较好的抽吸感官评价。

Description

一种烟用吸附材料的制备方法及三元复合棒结构
技术领域
本发明涉及香烟领域，尤其涉及一种烟用吸附材料的制备方法及三元复合棒结构。
背景技术
随着生活水平的不断提高，消费者对自身的健康保护意识以及环保意识也在不断增强，对卷烟安全性的要求也越来越高。现有卷烟制品中，抽吸时主要通过烟嘴部分来过滤燃烧产生的有害物质，现在的烟嘴吸附材料多采用醋纤或者在醋纤中掺杂一些具有吸附性质的其他材料，以达到降焦减害的目的。但是现在的吸附材料制备过程复杂，成本较高，多数影响抽吸口感。
发明内容
本发明提供了一种烟用吸附材料的制备方法，通过该方法制得的烟用吸附材料，具有较好的比表面积，在其应用在卷烟中时，可以吸附抽吸产生的部分焦油，有利于降低烟民吸收的焦油含量。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种烟用吸附材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)粉碎：将含水量为4-6％的红茶茶梗粉碎成颗粒；
(2)除杂：粉碎后的茶梗颗粒经沸水溶解、或有机溶剂溶解、或依次经沸水和有机溶剂溶解，后固液分离得到除杂后的茶梗颗粒；
(3)干燥：对除杂后的茶梗颗粒进行干燥；
(4)烧结：干燥后的茶梗颗粒于氮气氛围下烧结处理后即得；
步骤(2)中，通过有机溶剂处理时，有机溶剂包括正己烷和/或石油醚；
步骤(4)中的烧结时，以4-6℃/min的升温速率升温至250-300℃，之后保温0.5-1.5h。
通过上述制备方法获得的烟用吸附材料，具有较好的孔道结构和优异的比表面积。
优选的，步骤(4)中，烧结时初始温度为20℃，并以5℃/min的升温速率升温至250℃，之后保温1h。
优选的，烧结时的氮气通入速率为5ml/s；烧结保温后以5℃/min的降温速率降至常温。
优选的，步骤(1)中，粉碎后茶梗颗粒大小为25-40目；更优选的，粉碎后茶梗颗粒大小为30目。
优选的，步骤(2)中，溶解时间至少为25min，茶梗颗粒与沸水或有机溶剂的质量比为1:(4-6)；更优选的，溶解时间为30min，质量比为1:5。
优选的，步骤(3)中，干燥温度为80-120℃，时间为1.8-2.2h；更优选的，干燥温度为100℃，时间为2h。
优选的，所述茶梗的原料包括斯里兰卡红茶、阿萨姆红茶、祁门红茶、崂山红茶、小种红茶、大吉岭红茶、观音红茶的茶梗中的至少一种。
优选的，所述茶梗的原料包括斯里兰卡红茶、阿萨姆红茶和祁门红茶。
优选的，斯里兰卡红茶、阿萨姆红茶和祁门红茶的质量比为(1.8-2):(2.8-3.2):1。
本申请还提供了一种三元复合棒结构，其特征在于，包括两个过滤部，和设于两个过滤部之间的吸附部，所述吸附部为烟用吸附材料，所述烟用吸附材料由权利要求1-8任一项所述的烟用吸附材料的制备方法制得。
优选的，所述过滤部为醋酸纤维。
优选的，烟用吸附材料在21-23℃的温度、57-63％的水分下平衡2小时左右后再制备吸附部。
本发明采用上述结构，所具有的优点是：
1.通过本申请制备方法制得的烟用吸附材料，具有优异的比表面积，和片层状孔道结构，孔道结构使进入其中的被吸附物质在其内碰撞，从而使热气热能降低，以起到较好的吸附作用，片层状孔道结构吸附效果更好。
2.通过本申请制备方法制得的烟用吸附材料，在其应用到卷烟中，抽吸时可以吸附燃烧产生的焦油大分子，有利于降低烟民抽烟时吸收的焦油含量；
此外，采用上述烟用吸附材料，抽吸时具有较好的抽吸感官评价。
3.本申请制备方法简单，且采用其制得的烟用吸附材料的原料易得，来源广泛。
附图说明
图1为本发明实施例3烟用吸附材料的SEM图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
(一)制备烟用吸附材料
1、烟用吸附材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)粉碎：将含水量为4-6％的茶梗粉碎成25-40目的颗粒；
(2)除杂：粉碎后的茶梗颗粒经沸水溶解、或有机溶剂溶解、或依次经沸水和有机溶剂溶解，后固液分离得到除杂后的茶梗颗粒；沸水或有机溶剂的质量比为1：(4-6)，溶解时间至少为25min；通过有机溶剂处理时，有机溶剂包括正己烷和/或石油醚；
(3)干燥：对除杂后的茶梗颗粒进行干燥；干燥温度为80-120℃，时间为1.8-2.2h；
(4)烧结：干燥后的茶梗颗粒于氮气氛围下烧结处理后即得；烧结时，室温下，以5℃/min的升温速率升温至250-300℃，之后保温0.5-1.5h；以5℃/min的降温速率降至常温；其中，氮气的通入速率为4-6ml/s。
其中，所述茶梗的原料包括斯里兰卡红茶、阿萨姆红茶、祁门红茶、崂山红茶、小种红茶、大吉岭红茶、观音红茶的茶梗中的至少一种。优选的，所述茶梗的原料包括斯里兰卡红茶、阿萨姆红茶和祁门红茶。斯里兰卡红茶、阿萨姆红茶和祁门红茶的质量比为(1.8-2):(2.8-3.2):1。
2、按照上述制备方法制备实施例1-10的烟用吸附材料，实验数据见表1。
表1烟用吸附材料对应的实施例1-10的实验数据
Figure BDA0002990498940000041
实施例1-5制备的烟用吸附材料，均为片层状结构，并具有优异的比表面积，通过BET测试其比表面积均在0.350m2/g以上。其中，对实施例3的烟用吸附材料进行SEM检测，从图1中可以看出，其为片层状孔道结构，此种结构具有优异的比表面积，通过BET测试结果得到其比表面积达到0.367m2/g。
实施例6-10与实施例3相比，得到的烟用吸附材料的比表面积降低了，不足0.32m2/g。
(二)烟用吸附材料应用实验
1、将实施例1-10制备的烟用吸附材料，于21-23℃的温度、57-63％的水分下平衡2小时左右后制作成三元复合棒结构的吸附部，三元复合棒结构的过滤部采用醋酸纤维，以山东中烟泰山红将军叶组和三纸为原料，制成包含三元复合棒结构的卷烟；卷烟11为不包含烟用吸附材料的卷烟。将对应实施例1-11的卷烟进行抽吸感官评价，结果见下表2，其中感官评价结果以百分制计算。
表2实施例1-11的烟用吸附材料对应卷烟的抽吸感官评价结果
卷烟序号 感官评价结果 卷烟序号 感官评价结果
1 92 6 80
2 93 7 82
3 98 8 83
4 95 9 89
5 91 10 90
11 72 / /
由表1可知，不采用烟用吸附材料，抽吸感官评价结果较低；采用后，抽吸时具有茶香味，可以改善现有卷烟的抽吸感受，抽吸感官评价更好。其中，表1卷烟7与卷烟3相比可知，红茶所获得的感官评价更优。卷烟6、8-10的感官评价，相比较1-5有所降低，可能是因为产物的孔道结构，影响了最终感官评价结果。
2、将上述抽吸后的残留卷烟拆解，剥离吸附部的部分，发现其中的烟用吸附材料发黄，并散发出较大的烟油味，认为其能够吸附烟气中的焦油大分子，如此有利于降低烟民吸收的焦油含量。
进一步的，按照国家标准GB/T19609-2004(卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油)检测，包含有吸附部(本申请烟用吸附材料制得)的卷烟相比较不包含有吸附部的卷烟来说，其焦油含量从10mg降低到8.9mg，由此说明本申请烟用吸附材料可以吸附抽吸产生的焦油大分子。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本领域技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员公知技术。

Claims (10)

1.一种烟用吸附材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)粉碎：将红茶茶梗粉碎成颗粒；
(2)除杂：粉碎后的茶梗颗粒经沸水溶解、或有机溶剂溶解、或依次经有机溶剂和沸水溶解，后固液分离得到除杂后的茶梗颗粒；
(3)干燥：对除杂后的茶梗颗粒进行干燥；
(4)烧结：干燥后的茶梗颗粒于氮气氛围下烧结处理后即得；
步骤(2)中，通过有机溶剂处理时，有机溶剂包括正己烷和/或石油醚；
步骤(4)中的烧结时，以4-6℃/min的升温速率升温至250-300℃，之后保温0.5-1.5h。
2.根据权利要求1所述的烟用吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，初始温度为20℃，以5℃/min的升温速率升温至250℃，之后保温1h。
3.根据权利要求1所述的烟用吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，烧结时的氮气通入速率为5ml/s；
保温后以5℃/min的降温速率降至室温。
4.根据权利要求1所述的烟用吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，茶梗原料的含水量为4-6％，粉碎后茶梗颗粒大小为25-40目；
优选的，粉碎后茶梗颗粒大小为30目。
5.根据权利要求1所述的烟用吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，溶解时间至少为25min，茶梗颗粒与沸水或有机溶剂的质量比为1:(4-6)；
优选的，溶解时间为30min，质量比为1:5。
6.根据权利要求1所述的烟用吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，干燥温度为80-120℃，时间为1.8-2.2h；
优选的，干燥温度为100℃，时间为2h。
7.根据权利要求1所述的烟用吸附材料的制备方法，其特征在于，茶梗的原料包括斯里兰卡红茶、阿萨姆红茶、祁门红茶、崂山红茶、小种红茶、大吉岭红茶、观音红茶的茶梗中的至少一种。
8.根据权利要求3所述的烟用吸附材料的制备方法，其特征在于，茶梗的原料包括斯里兰卡红茶、阿萨姆红茶和祁门红茶。
9.根据权利要求4所述的烟用吸附材料的制备方法，其特征在于，斯里兰卡红茶、阿萨姆红茶和祁门红茶的质量比为(1.8-2):(2.8-3.2):1；
优选的，斯里兰卡红茶、阿萨姆红茶和祁门红茶的质量比为2:3:1。
10.一种三元复合棒结构，其特征在于，包括两个过滤部，和设于两个过滤部之间的吸附部，所述吸附部为烟用吸附材料，所述烟用吸附材料由权利要求1-8任一项所述的烟用吸附材料的制备方法制得。
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