一种多通道增香复合滤棒的制备方法
文献发布时间：2023-06-19 15:49:21
技术领域
本发明涉及一种多通道增香复合滤棒的制备方法，属于卷烟材料技术领域。
背景技术
滤棒是卷烟的重要组成部分。相比于传统卷烟，加热卷烟递送的气雾中包含的有害成分减少90％以上，因而具有更低的危害性。加热卷烟通过使用加热器具加热包含于其中的产香材料，从而产生消费者所需的烟雾。加热器具温度一般在240℃～340℃之间，这可能导致递送至消费者口腔的烟气温度较高，带来不舒适感。烟雾到达口腔的适宜温度应在48℃以下。同时，与传统卷烟相比，加热卷烟递送的烟雾量一般偏低，香气量不足。因此，为保障加热不燃烧卷烟递送至口腔的烟雾量充足且温度较低，加热卷烟滤棒通常需具备两种功能，一是降温性能好，降低烟雾温度，二是吸阻低，减少烟雾量截留。然而，进一步增香补香也是必要的。
多通道滤棒技术是兼顾加热卷烟降温和减少烟雾截留的低吸阻滤棒技术。专利CN110406072B公开了一种淀粉基多通道气流单元及其制备方法，将淀粉基材料和聚乳酸高温熔融后制备多通道滤棒，它具有优异的强降温效果，但该技术并未提供在此基础上赋予滤棒香味的方案。
现有技术的多通道滤棒通常采用高温熔融、拉伸、冷却、定型后，分切成特定长度的段，如120mm、96mm、92mm等，再将特定长度的段与其他材料(如醋纤滤棒)通过纸张等材料包裹，拼接成沿轴心方向延伸的复合滤棒，这是一种较为常见的滤棒复合方式。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种多通道增香复合滤棒的制备方法，有机耦合多通道滤棒加工所必须的温度条件和加热卷烟释放烟雾所必须的加热条件，通过在线、多次香料反应，使所添加的香料物质经过热反应后形成的香料物质体系充分融合于高分子材料，有利于多通道滤棒的锁香和释放，赋予多通道滤棒所需的香气香味，达到增香补香的目的，同时多通道滤棒外围包裹过滤材料或者其他材料，形成棒中棒形式的复合滤棒，实现更多元的应用。
本发明通过下列技术方案实现：一种多通道增香复合滤棒的制备方法，经过下列各步骤：
(1)取粒径为13-600μm的固体香料，按固体香料绝干重量的0.5-2.0倍，添加多元醇，经混合均匀，获得混合物M
(2)将步骤(1)所得混合物M
(3)将步骤(2)所得的反应物R
(4)将步骤(3)所得混合物M
(5)步骤(4)所得反应物R
(6)连续挤出步骤(5)所得熔融物料R
(7)所得多通道管经连续输送接入滤棒成型机，依次用过滤材料和成型纸包裹于多通道管的外层，得到多通道增香复合滤棒。
所述步骤(1)中的固体香料为植物的叶或梗，如烟叶、竹叶、薄荷叶、荷叶、枇杷叶、烟梗。选择固体香料是能通过高温激发出其香味，还能使反应物更好地与高分子材料相容。
所述步骤(1)中的多元醇为丙二醇、丙三醇中的一种或其组合物。
所述步骤(2)中旋转反应的转速为5-45r/min。
所述步骤(2)中旋转反应时还加入混合物M
所述反应促进剂是在质量浓度为30-70％的乙醇水溶液中加入脯氨酸，使脯氨酸在混合溶液中的浓度为10-30％。
所述步骤(3)中高分子材料为生物降解树脂，如PLA、PBAT、PBS。
所述步骤(4)的加热反应还添加香料物质，添加量占混合物M
所述步骤(6)的多通道管为外径为1-5.4mm的包含多个沿中心轴向延伸的气流通道，且气流通道体积占多通道管体积的36％-94％。
所述步骤(7)的过滤材料为纤维丝束、纤维素纸、织造材料、高分子膜的一种或任意几种组合。
本发明具备的优点及效果：
1、针对多通道管加香难的问题，本发明通过香原料的选择、香料的预处理、香料与高分子材料的多次反应，实现香料与高分子材料的充分融合，有利于香料在多通道管中的保存和释放，达到增香保香的目的。
2、所得多通道管包含嵌于管任意实体部分的表面或内部的颗粒状固体香料，在实现降温、增香保香等效果的同时，还具有新颖外观。
3、利用本发明的方法制备得到的多通道增香复合滤棒，应用形式丰富，可置于滤棒的任一位置。
3、针对多通道管复合成型过程中成品率低的问题，本发明通过优化改进多通道管制备及复合工艺，使多通道管连续成型，连续稳定进入滤棒成型机，大大提高复合棒的生产效率和成品率。在连续的多通道管外围包裹过滤材料(如醋纤)或者其他材料，一方面可丰富多通道管的应用形式，另一方面连续进入滤棒机能提高生产效率和成品率。
附图说明
图1为实施例1的多通道增香复合滤棒的横截面示意图；
图2为实施例2的多通道增香复合滤棒的横截面示意图；
图3为实施例3的多通道增香复合滤棒的横截面示意图；
图4为实施例4的多通道增香复合滤棒的横截面示意图；
图5为实施例5的多通道增香复合滤棒的横截面示意图；
图6为一种多通道增香复合滤棒的横截面示意图；
图7为一种多通道增香复合滤棒的横截面示意图；
图8为一种多通道增香复合滤棒的横截面示意图；
图9为一种多通道增香复合滤棒的横截面示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
(1)取粒径为13μm的烟叶粉，按烟叶粉绝干重量的0.5倍，添加丙二醇，经混合均匀，获得混合物M
(2)将步骤(1)所得混合物M
(3)将步骤(2)所得的反应物R
(4)将步骤(3)所得混合物M
(5)步骤(4)所得反应物R
(6)连续挤出步骤(5)所得熔融物料R
(7)所得多通道管经辊组连续输送接入滤棒成型机，如图1所示，依次用过滤材料纤维丝束2中和成型纸1包裹于多通道管3的外层，得到多通道增香复合滤棒。
实施例2
(1)取粒径为400μm的烟叶粉，按烟叶粉绝干重量的1.0倍，添加丙三醇，经混合均匀，获得混合物M
(2)将步骤(1)所得混合物M
(3)将步骤(2)所得的反应物R
(4)将步骤(3)所得混合物M
(5)步骤(4)所得反应物R
(6)连续挤出步骤(5)所得熔融物料R
(7)所得多通道管经辊组连续输送接入滤棒成型机，依次用过滤材料高分子膜和成型纸包裹于多通道管的外层，得到多通道增香复合滤棒。
实施例3
(1)取粒径为600μm的烟梗粉，按固体香料绝干重量的2.0倍，添加丙二醇和丙三醇的任意比例组合物，经混合均匀，获得混合物M
(2)将步骤(1)所得混合物M
(3)将步骤(2)所得的反应物R
(4)在步骤(3)所得混合物M
(5)步骤(4)所得反应物R
(6)连续挤出步骤(5)所得熔融物料R
(7)所得多通道管经辊组连续输送接入滤棒成型机，依次用过滤材料织造材料和成型纸包裹于多通道管的外层，得到多通道增香复合滤棒。
实施例4
(1)取粒径为200μm的烟叶粉，按固体香料绝干重量的1.5倍，添加丙二醇，经混合均匀，获得混合物M
(2)将步骤(1)所得混合物M
(3)将步骤(2)所得的反应物R
(4)在步骤(3)所得混合物M
(5)步骤(4)所得反应物R
(6)连续挤出步骤(5)所得熔融物料R
(7)所得多通道管经辊组连续输送接入滤棒成型机，依次用过滤材料纤维素纸和成型纸包裹于多通道管的外层，得到多通道增香复合滤棒。
实施例5
(1)取粒径为500μm的烟叶粉，按固体香料绝干重量的1.2倍，添加丙二醇和丙三醇的组合物，经混合均匀，获得混合物M
(2)将步骤(1)所得混合物M
(3)将步骤(2)所得的反应物R
(4)在步骤(3)所得混合物M
(5)步骤(4)所得反应物R
(6)连续挤出步骤(5)所得熔融物料R
(7)所得多通道管经辊组连续输送接入滤棒成型机，依次用过滤材料纤维丝束和成型纸包裹于多通道管的外层，得到多通道增香复合滤棒。
对比例1：同实施例1，仅无一次反应，即省略步骤(2)。
对比例2：同实施例2，仅无一次反应，即省略步骤(2)。
对比例3：同实施例3，仅无一次反应，即省略步骤(2)。
对比例4：同实施例4，仅无一次反应，即省略步骤(2)。
对比例5：同实施例5，仅无一次反应，即省略步骤(2)。
对比例6：同实施例1，仅无二次反应，即省略步骤(4)。
对比例7：同实施例2，仅无二次反应，即省略步骤(4)。
对比例8：同实施例3，仅无二次反应，即省略步骤(4)。
对比例9：同实施例4，仅无二次反应，即省略步骤(4)。
对比例10：同实施例5，仅无二次反应，即省略步骤(4)。
对比例11：同实施例1，仅无一和二次反应，即省略步骤(2)和(4)。
对比例12：同实施例2，仅无一和二次反应，即省略步骤(2)和(4)。
对比例13：同实施例3，仅无一和二次反应，即省略步骤(2)和(4)。
对比例14：同实施例4，仅无一和二次反应，即省略步骤(2)和(4)。
对比例15：同实施例5，仅无一和二次反应，即省略步骤(2)和(4)。
实施例、对比例中，多通道滤棒及其复合棒的成型过程都是顺畅的，满足工业化生产的要求。以企业标准《挥发性成分分析固相微萃取气相色谱质谱联用法》TCJX-ZY-IV-018-2012规定的方法测定实施例和对比例所得多通道滤棒的挥发性成分(致香成分，以归一化面积表示)，并评价嗅香表现，同时将多通道复合棒以15mm长度替换某牌号烟支的滤棒的靠近烟丝段的一段，评价烟支的抽吸时的香气品质，结果如下表：