CN1823637A - 烟丝膨胀剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及烟丝膨胀剂组合物，本发明的第一种烟丝膨胀剂组合物由五氟丁烷，七氟丙烷所组成，第二种由五氟丁烷、六氟丙烷组成，第三种由五氟丁烷和五氟丙烷组成，第四种由五氟丁烷和四氟乙烷组成，第五种由五氟丁烷和十氟戊烷所组成。本发明的上述烟丝膨胀剂组合物其臭氧消耗潜能值ODP为零，沸点适中、安全、低毒，不可燃，可代替CFC－11在烟草行业中作为烟丝膨胀剂用。
Description
技术领域
本发明涉及烟草的化学物质处理，更确切的说是涉及烟草加工行业中所使用的环保烟丝膨胀剂组合物。
背景技术
目前，烟草行业中所使用的烟丝膨胀剂为CFC-11(三氯氟甲烷)，其膨胀工艺是将冷凝态挥发性物质CFC-11同烟丝充分浸泡，然后将被浸泡的烟丝加热，引发所述膨胀介质的快速挥发，从而通过其烟丝的细胞壁向外扩散，使烟草细胞恢复到原收割前所具有的体积和形状，最后经回潮等工艺处理，将膨胀后的烟丝制成符合正常生产和最佳可存放状态的产品。经过膨胀后的烟丝可以降低烟草中的焦油的含量，提高卷烟的品味，另外，由于经过膨胀的烟丝体积变大，将其按比例添加到卷烟中可降低烟草的成本，具有显著的经济效益。
在现有技术中所使用的烟丝膨胀剂CFC-11的臭氧消耗潜能值ODP指标为1.0，因而它对臭氧层的破坏作用很大，目前在国际上已被禁止使用。我国也逐渐减少供应量，至2006年全部淘汰，所以CFC-11的禁止使用的期限已迫近。
目前，国外广泛使用的膨胀剂为二氧化碳，但是使用二氧化碳的设备价格昂贵，每台设备高达4-5千万人民币，我国烟草业从制造成本考虑很难接受，而于二氧化碳干冰的沸点低，不易回收，又增大了向大气中二氧化碳的排放量，不利于环保保护。
发明内容
本发明的目的就在于研制出多种ODP指标为零，而其他各项技术数据均接近于CFC-11的环保型新的烟丝膨胀剂。
本发明的一种烟丝膨胀剂组合物，该烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷(1，1，1，3，3-五氟丁烷，HFC-365mfc)80-90％，七氟丙烷(1，1，1，2，3，3，3，-七氟丙烷R227ea)10-20％。
本发明的第二种烟丝膨胀剂组合物，该烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷90-99％，六氟丙烷(HFC-236fa)1-10％。
本发明的第三种烟丝膨胀剂组合物，该烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷70-90％，五氟丙烷(1，1，1，3，3-五氟丙烷，HFC-245fa，R245fa)10-30％。
本发明的第四种烟丝膨胀剂组合物，该烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷90-99％，四氟乙烷(1，1，1，2-四氟乙烷R134a)1-10％。
本发明的第五种烟丝膨胀剂组合物，该烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷80-90％，十氟戊烷(1，1，1，2，3，4，4，5，5，5)-十氟戊烷，HFC-4310，HFC-43-10mee)10-20％。
本发明的上述五种烟丝膨胀剂组合物的制备方法是，所用的原料均采用一级品。上述的五种组合物均可以通过按上述配比，称重后置于配制灌中，搅拌，使之混合均匀，然后用600目的过滤器进行加压过滤，而得到本发明的烟丝膨胀剂组合物。
表1本发明的烟丝膨胀剂组合物的技术数据与CFC-11技术数据的比较
| 测试项目 | 单位 | CFC-11 | 本发明烟丝膨胀剂组合物 |
| 外观 | 无色透明液体 | 无色透明液体 | |
| 沸点 | ℃ | 24 | 24℃-39℃ |
| 冰点 | ℃ | -111 | -34℃--35℃ |
| 密度 | g/cm3(25℃) | 1.476 | 1.26-1.29 |
| ODP | 1.0 | 0 | |
| 汽化潜热 | KJ/Kg | 180.3 | 168-176 |
| 粘度 | Mpas(20℃) | 0.43 | - |
| 残留量 | Ppm | 7天后，5-7 | |
| 毒性/LD50 | Mg/kg | 1436.4 | - |
从表1中可以看出，本发明的烟丝膨胀剂组合物，其臭氧消耗潜能值ODP指标大大低于CFC-11。本发明的这些新膨胀剂组合物的沸点适中。若其沸点太低，则不易回收、运输及储存；若其沸点太高则需增加设备的容量，能量消耗变大，运行成本增加。所以本发明的烟丝膨胀剂组合物其沸点24℃-39℃是适宜的。这些膨胀剂组合物的毒性也低，它们的残留量也低于CFC-11。
本发明的烟丝膨胀剂组合物要使所用的膨胀设备与用于CFC-11的膨胀剂设备基本相同，工艺流程也基本相同，只须更换加工罐和提高蒸发器温度至100℃-130℃，通介质时工作罐的压力达到1.3-1.4Mpa，通介质时工作罐的温度达到150℃-160℃。
本发明的烟丝膨胀剂组合物在其膨胀工艺过程中被加热时，其化学组成未改变，可以看出其具有很高的分解温度和良好的化学稳定性。
本发明的烟丝膨胀剂组合物的优点和效果就在于：
1.本发明的烟丝膨胀剂组合物具有良好的化学稳定性，其臭氧消耗潜能值ODP指标大大低于CFC-11，有利于环境保护。
2.本发明的烟丝膨胀剂所用的膨胀设备与用于CFC-11膨胀设备基本相同，工艺流程也基本相同，运行成本低。
3.本发明的烟丝膨胀剂沸点适中，低毒，不可燃，使用安全。
具体实施方式
以下用实施例对本发明的烟丝膨胀剂组合物作进一步的说明，将有助于对本发明的烟丝膨胀剂组合物的优点，效果有更进一步的了解，实施例不限定本发明的保护范围，本发明的保护范围由权利要求来决定。
实施例1
本实施例的一种烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷87％，七氟丙烷13％。
其制备方法是，按五氟丁烷87％，七氟丙烷13％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表2。
表2实施例1的烟丝膨胀剂组合物的技术指标
| 测试项目 | 单位 | CFC-11 | 本发明烟丝膨胀剂组合物 |
| 外观 | 无色透明液体 | 无色透明液体 | |
| 沸点 | ℃ | 24 | 24 |
| 冰点 | ℃ | -111 | -35 |
| 密度 | g/cm3(20℃) | 1.476 | 1.29 |
| ODP | 1.0 | 0 | |
| 汽化潜热 | KJ/Kg | 180.3 | 171 |
| 粘度 | Mpas(20℃) | 0.43 | |
| 残留量 | Ppm | 7天后，5-7 | |
| 毒性/LD50 | mg/kg | 1436.4 |
实施例2
本实施例的一种烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为五氟丁烷91.8％，六氟丙烷8.2％。
其制备方法是，按五氟丁烷91.8％，六氟丙烷8.2％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的烟丝膨胀剂，其技术指标见表3。
表3实施例2的烟丝膨胀剂组合物的技术指标
| 测试项目 | 单位 | CFC-11 | 本发明烟丝膨胀剂组合物 |
| 外观 | 无色透明液体 | 无色透明液体 | |
| 沸点 | ℃ | 24 | 38 |
| 冰点 | ℃ | -111 | -36 |
| 密度 | g/cm3(20℃) | 1.476 | 1.26 |
| ODP | 1.0 | 0 | |
| 汽化潜热 | KJ/Kg | 180.3 | 168 |
| 粘度 | Mpas(20℃) | 0.43 | |
| 残留量 | Ppm | 7天后，5-7 | |
| 毒性/LD50 | mg/kg | 1436.4 |
实施例3
本实施例的一种烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷83％，五氟丙烷17％。
其制备方法是，按五氟丁烷83％，五氟丙烷17％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表4。
表4实施例3的烟丝膨胀剂组合物的技术指标
| 测试项目 | 单位 | CFC-11 | 本发明烟丝膨胀剂组合物 |
| 外观 | 无色透明液体 | 无色透明液体 | |
| 沸点 | ℃ | 24 | 39 |
| 冰点 | ℃ | -111 | -34 |
| 密度 | g/cm3(20℃) | 1.476 | 1.28 |
| ODP | 1.0 | 0 | |
| 汽化潜热 | KJ/Kg | 180.3 | 178 |
| 粘度 | Mpas(20℃) | 0.43 | |
| 残留量 | Ppm | 7天后，5-7 | |
| 毒性/LD50 | mg/kg | 1436.4 |
实施例4
本实施例的一种烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷93％，四氟丙烷7％。
其制备方法是，按五氟丁烷93％，四氟丙烷7％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表5。
表5实施例4的烟丝膨胀剂组合物的技术指标
| 测试项目 | 单位 | CFC-11 | 本发明烟丝膨胀剂组合物 |
| 外观 | 无色透明液体 | 无色透明液体 | |
| 沸点 | ℃ | 24 | 39 |
| 冰点 | ℃ | -111 | -35 |
| 密度 | g/cm3(20℃) | 1.476 | 1.28 |
| ODP | 1.0 | 0 | |
| 汽化潜热 | KJ/Kg | 180.3 | 176 |
| 粘度 | Mpas(20℃) | 0.43 |
| 残留量 | Ppm | 7天后，5-7 | |
| 毒性/LD50 | mg/kg | 1436.4 |
实施例5
本实施例的一种烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷82％，十氟戊烷18％。
其制备方法是，按五氟丁烷82％，十氟戊烷18％的质量百分比称取原料，然后，置于配制罐中，搅拌混合均匀，再用600目的过滤器加压过滤，制成本实施例的烟丝膨胀剂组合物，其技术指标数据见表6。
表6实施例5的烟丝膨胀剂组合物的技术指标
| 测试项目 | 单位 | CFC-11 | 本发明烟丝膨胀剂组合物 |
| 外观 | 无色透明液体 | 无色透明液体 | |
| 沸点 | ℃ | 24 | 39 |
| 冰点 | ℃ | -111 | -35 |
| 密度 | G/cm3(20℃) | 1.476 | 1.29 |
| ODP | 1.0 | 0 | |
| 汽化潜热 | KJ/Kg | 180.3 | 170 |
| 粘度 | Mpas(20℃) | 0.43 | |
| 残留量 | Ppm | 7天后，5-7 | |
| 毒性/LD50 | Mg/kg | 1436.4 |
经过大量的实验证明，本发明的新的烟丝膨胀剂，所用的膨胀设备基本上与CFC-11所用的设备相同，只须更换加工罐和提高冷冻机动率。膨胀工艺流程与原CFC-11也基本相似，只须提高蒸发器的温度至100-130℃，通介质时使工作罐的压力达到1.3-1.4Mpa，通蒸汽时使工作罐的温度达到150-160℃即可。
Claims (5)
1.一种烟丝膨胀剂组合物，其特征是，该烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷80-90％，七氟丙烷10-20％。
2.第二种烟丝膨胀剂组合物，其特征是，该烟线膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷90-99％，六氟丙烷1-10％。
3.第三种烟丝膨胀剂组合物，其特征是，该烟丝膨胀剂组成物的质量百分比组成为：五氟丁烷70-90％，五氟丙烷10-30％。
4.第四种烟丝膨胀剂组合物，其特征是，该烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷90-99％，四氟乙烷1-10％。
5.第四种烟丝膨胀剂组合物，其特征是，该烟丝膨胀剂组合物的质量百分比组成为：五氟丁烷80-90％，十氟戊烷10-20％。
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Owner name: CHINA TOBACCO GUIZHOU INDUSTRIAL LLC.;INSTITUTE FO |
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Inventor after: Li Shichun Inventor after: Liu Xiaodong Inventor after: Hui Jianquan Inventor after: Cai Yuanqing Inventor after: Li Hui Inventor after: Xiao Junmin Inventor after: Li Yayu Inventor after: Ma Tao Inventor after: Sun Gengsheng Inventor after: Peng Qianrong Inventor after: Deng Kui Inventor after: Lai Donghui Inventor after: Yang Daquan Inventor before: Li Shichun Inventor before: Xiao Junmin Inventor before: Li Yayu Inventor before: Ma Tao Inventor before: Sun Gengsheng |
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Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LI SHICHUN XIAO JUNMIN LI YAYU MA TAO SUN GENGSHENG TO: LI SHICHUN XIAO JUNMIN LI YAYU MA TAO SUN GENGSHENG PENG QIANRONG DENG KUI LAI DONGHUI YANG DAQUAN LIU XIAODONG HUI JIANQUAN CAI YUANQING LI HUI |
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