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技术摘要:
一种卷烟降温凝胶颗粒及其应用。所述卷烟降温凝胶颗粒包括基体材料和水溶性相变材料,所述水溶性相变材料固载于所述基体材料,所述基体材料包括聚乙烯醇,所述水溶性相变材料包括聚乙二醇、糖醇、十水硫酸钠、六水合氯化钙和氯化钾中的一种或多种。所述水溶性相变材料 全部
背景技术:
近年,新型烟草制品取得了快速发展,其中加热不燃烧烟草制品由于抽吸习惯上 最接近传统卷烟产品,发展前景良好。加热不燃烧烟草技术是通过外部加热元件在温度200 ~400℃下对烟草基质进行加热,烟丝或薄片在非燃烧状态下产生蒸馏与热解产物。但因加 热包裹面积较大,热量散逸途径单一,导致高温雾化的烟气入口温度较高,带来灼烧感、余 味不舒适的问题。与传统卷烟相比,加热不燃烧卷烟由于烟草薄片原料未发生燃烧,因而所 释放的烟气量较少,如果通过增加滤棒长度或者加强滤棒通风的技术手段降低烟气温度, 则产品烟气量会进一步下降,从而影响了产品的抽吸感受。 现有技术主要是通过添加吸热材料对主流烟气进行降温处理,例如菲莫公司推出 的iQOS配套烟支采用了折叠的聚乳酸薄膜作为烟气的降温材料,但该材料受热易塌陷收 缩,影响降温效果,且吸味的感官评价不佳。 公开号为CN105686078A的专利采用铵盐作为卷烟降温剂,可显著降低滤棒端烟气 温度,但铵盐受热会有少量氨气生成,带来刺激感和健康风险。 公开号为CN106690415A的专利报道了一种添加有吸热凝胶的降温滤棒,但是该凝 胶在烟气温度范围内可相变熔化为液态,存在从滤棒中渗漏的风险,影响消费者的抽吸体 验。 因此,研发有效降低烟气温度,且不影响抽吸体验的卷烟降温材料十分重要。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是,针对上述现有技术的问题,提供一种降温凝胶颗 粒,通过添加在烟支的滤棒部分,在抽吸过程中能有效降低滤棒嘴端的烟气温度,并可以解 决相变材料因为熔化可能发生的溢出问题,从而改善消费者的抽吸体验,综合提高卷烟的 抽吸品质。 本发明所要解决的另一个技术问题是,提供一种如上所述的降温凝胶颗粒的制备 方法。 本发明所要解决的再一个技术问题是,提供一种如上所述的降温凝胶颗粒在生产 卷烟中的应用。 为解决上述的技术问题,本发明所采用的技术方案是提供一种卷烟降温凝胶颗 粒,包括基体材料和水溶性相变材料,所述水溶性相变材料固载于所述基体材料,所述基体 材料包括聚乙烯醇,所述水溶性相变材料包括聚乙二醇、糖醇、十水硫酸钠、六水合氯化钙 和氯化钾中的一种或多种。 在本发明的卷烟降温凝胶颗粒中,所述水溶性相变材料是固载于所述基体材料中 3 CN 111602845 A 说 明 书 2/6 页 的,从而解决了现有技术中相变材料在物相转化过程中的渗漏问题。另外,所述基体材料中 的聚乙烯醇在烟气温度区间内可发生从玻璃态向高弹态的转变,可以吸收一定热量,从而 进一步提高所述卷烟降温凝胶颗粒整体的吸热能力。 本发明提供的卷烟降温凝胶颗粒中,所述基体材料由多种不同聚合度、不同醇解 度的聚乙烯醇按任意比例混合而成。 本发明提供的卷烟降温凝胶颗粒中,所述聚乙烯醇的分子量为25000~3000000。 本发明提供的卷烟降温凝胶颗粒中,所述聚乙烯醇的醇解度为78%~99%。 本发明提供的卷烟降温凝胶颗粒中,所述水溶性相变材料包括聚乙二醇、木糖醇 和赤藓糖醇。 本发明提供的卷烟降温凝胶颗粒中,所述聚乙二醇的分子量为2000~20000,优选 为2000~8000。 本发明提供的卷烟降温凝胶颗粒中,所述水溶性相变材料的质量为聚乙烯醇总质 量的0.1倍~5倍。优选的,所述水溶性相变材料的质量为聚乙烯醇总质量的0.5~3倍。更优 选的,所述水溶性相变材料的质量为聚乙烯醇总质量的1~2倍。 本发明提供的卷烟降温凝胶颗粒中,所述卷烟降温凝胶颗粒的粒径为20~30目。 为解决上述的另一个技术问题,本发明提供了一种如上所述的卷烟降温凝胶颗粒 的制备方法,所述制备方法包括如下步骤: 将一定量的聚乙烯醇加入水中形成光学透明的聚乙烯醇水溶液; 向聚乙烯醇水溶液中缓慢加入水溶性相变材料得到均匀分散体系; 均匀分散体系通过一定方法形成聚乙烯醇交联凝胶体系; 挥发聚乙烯醇交联凝胶体系中的水并干燥粉碎后得到所述卷烟降温凝胶颗粒; 所述聚乙烯醇交联凝胶体系的形成方法可以是冻融循环法或化学交联法,其中, 化学交联法即通过向所述均匀分散体系中添加一定量可与聚乙烯醇形成化学交联的物质, 如硼砂等。 如此,通过原位交联构筑的聚乙烯醇交联凝胶体系将水溶性相变材料原位封装, 可对水溶性相变材料起到固定作用,由此解决了现有技术中相变材料在物相转化过程中的 渗漏问题。 上述制备方法所用到的原料方便易得利于降低成本,安全无害,制备工艺简单,适 合工业化大生产。 本发明提供的卷烟降温凝胶颗粒的制备方法中,所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度 为1%~20%,优选为7~12%。 为解决上述的又一个技术问题,本发明提供了一种如上所述的卷烟降温凝胶颗粒 在生产卷烟滤棒中的应用。 将本发明的卷烟降温凝胶颗粒应用到卷烟滤棒中,特别是,加热不燃烧卷烟的滤 棒中,可有效降低主流烟气的温度,提升产品的抽吸品质,改善消费者的抽吸体验。 本发明提供的应用中,所述卷烟降温凝胶颗粒在卷烟滤棒中的用量为在10~ 200mg/支。申请人通过研究得出,如果每支卷烟滤棒的卷烟降温凝胶颗粒用量小于10mg,则 对烟气的降温效果不明显;如果每支卷烟滤棒的用量大于200mg时,则会导致卷烟滤棒整体 吸阻过大,造成抽吸障碍,影响消费者体验。因此,每支卷烟滤棒所添加的降温颗粒的用量 4 CN 111602845 A 说 明 书 3/6 页 为10~200mg是合理的,优选的为80~150mg。 本发明提供的应用中,所述卷烟滤棒包括两个过滤段和夹于两个所述过滤段之间 的中空的降温段,所述中空的降温段中添加有所述卷烟降温凝胶颗粒实施本发明可以达到 以下有益效果: 1、在本发明的卷烟降温凝胶颗粒中,通过原位交联构筑的聚乙烯醇交联凝胶体系 将水溶性相变材料原位封装,可对水溶性相变材料起到固定作用,由此解决了现有技术中 相变材料在物相转化过程中的渗漏问题。 2、所述基体材料中的聚乙烯醇在烟气温度区间内可发生从玻璃态向高弹态的转 变,可以吸收一定热量,从而进一步提高所述卷烟降温凝胶颗粒整体的吸热能力。 3、将本发明的卷烟降温凝胶颗粒应用到卷烟滤棒中,特别是,加热不燃烧卷烟的 滤棒中,可有效降低主流烟气的温度,提升产品的抽吸品质,改善消费者的抽吸体验。 4、本发明的卷烟降温凝胶颗粒的制备方法中所用到的原料方便易得利于降低成 本,安全无害,制备工艺简单,适合工业化大生产。 附图说明 图1为实施例1中的卷烟降温凝胶颗粒的差示扫描量热曲线(DSC)图; 图2为使用K型热电偶检测仪器测定卷烟样品主流烟气温度的示意图; 图3为实施例1与对照例中的卷烟样品抽吸时主流烟气的逐口温度对比图; 图4为实施例1-5与对照例中的卷烟样品抽吸时主流烟气的平均温度对比图。