專利名稱：：一種卷煙濾棒的過濾材料及卷煙濾棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于巻煙生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種巻煙材料，尤其是涉及一種巻煙濾棒的過濾材料以及應(yīng)用所述過濾材料的巻煙濾棒。
背景技術(shù)：
：隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平和健康意識的提高，消費者對巻煙的吸食品質(zhì)、安全性提出越來越高的要求。當(dāng)前我國煙草行業(yè)正向高香味、低危害、低焦油的中式巻煙方向發(fā)展高端巻煙品牌，這對巻煙生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)包括原料和工藝提出了新的要求。近年來，煙用材料方面的研究和新型材料的應(yīng)用不斷推動著巻煙產(chǎn)品的改革與創(chuàng)新，發(fā)達(dá)國家一直把材料方面的研究作為提高巻煙技術(shù)含量的突破口，而巻煙濾棒作為材料的一個主要組成部分，由于能夠有效的濾除煙氣中的部分有害成分，因而得到了廣泛的重視與應(yīng)用。目前，醋酸纖維濾棒已經(jīng)得到普及。但隨著人們對抽吸品質(zhì)和安全性投入更多的關(guān)注，單一的醋纖濾棒由于材質(zhì)單一、吸附選擇性較弱，已經(jīng)不能滿足新型巻煙產(chǎn)品開發(fā)的需要，尋找各種對煙氣不良成分有更好選擇性吸附作用的新型材料成為近年來國內(nèi)外煙草行業(yè)科技研發(fā)重點之一。我國巻煙濾棒生產(chǎn)及研究起步較晚，雖然能夠從整體的生產(chǎn)能力和數(shù)量上滿足我國目前煙草行業(yè)的需要，但是質(zhì)量、檔次和適用性均不是很高?，F(xiàn)有的過濾棒使用的過濾材料不太適用于中式巻煙葉組配方，還不能完全滿足巻煙企業(yè)發(fā)展的需要和消費者對巻煙的吸食品質(zhì)、安全性的要求。申請?zhí)枮?00710065891.9的"煙梗膨脹法"中公開了一種煙梗的膨脹方法，處理后的煙?？梢蕴砑釉趲啛煘V棒中；申請?zhí)枮?00710066121.6的"一種新型巻煙濾嘴用過濾材料及其制備方法"公開了一種膨脹煙絲的制備方法，申請?zhí)枮?00710066122.0的"膨脹煙絲在巻煙濾嘴中的應(yīng)用"中也公開了膨脹煙絲的制備方法。膨脹煙絲是一種以煙梗、細(xì)梗、梗簽和梗塊為原料，經(jīng)過微波處理后形成的粒徑在25mm之間的不規(guī)則顆粒。為提高巻煙煙絲質(zhì)量，需要對煙絲做膨化處理。膨脹煙絲碎末(ExpandedTobaccoThread)是在采用干冰法制備膨脹煙絲時產(chǎn)生的煙絲碎末，其尺寸一般是在lmm之內(nèi)。由于膨脹煙絲碎末尺寸較小，在巻煙生產(chǎn)中應(yīng)用很少，一般作為廢棄物，需要場地堆放或者花費人力物力進(jìn)行清運(yùn)處理。隨著技術(shù)進(jìn)步和人們對低焦油安全性巻煙的追求，巻煙中的膨脹煙絲用量不斷增大，膨脹煙絲碎末的量也隨之劇烈增長。隨著經(jīng)濟(jì)效益增長的要求和環(huán)保的要求，膨脹煙絲碎末的處理一直是煙草生產(chǎn)行業(yè)需要迫切解決的問題。雖然有上述的膨脹煙梗顆粒的新應(yīng)用出現(xiàn)和參照，但煙梗和煙絲的性質(zhì)相差比較遠(yuǎn)，煙梗的吸濕性大于煙絲，制作巻煙的時候使用煙梗和使用煙絲處理的工藝條件、增香劑等添加劑的添加量也大大不同。這給膨脹煙絲碎末的再利用帶來了技術(shù)難題。目前尚未見到關(guān)于膨脹煙絲碎末使用于巻煙濾棒中的相關(guān)技術(shù)報道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有巻煙濾棒
技術(shù)領(lǐng)域：
和產(chǎn)品的不足，提供一種巻煙濾棒的過濾材料。本發(fā)明的另一個目的是提供應(yīng)用了上述過濾材料的巻煙濾棒，采用不同材質(zhì)的濾芯，并采用溝槽設(shè)計，達(dá)到更好的選擇性吸附效果，改良煙氣口感。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來予以實現(xiàn)提供一種巻煙濾棒的過濾材料，包括纖維基材和增塑劑，所述纖維基材中添加有膨脹煙絲顆粒。所述膨脹煙絲顆粒添加量優(yōu)選為0.5mg/mm濾棒。所述膨脹煙絲顆粒粒級為30100目?？蛇x擇粒度為30100目膨脹煙絲碎末，按照增香劑膨脹煙絲碎末的重量比為0.0050.015:l添加增香劑，控制水分含量為810%制備得到。膨脹煙絲碎末是在采用干冰法制備膨脹煙絲時產(chǎn)生的煙絲碎末，可直接篩分選擇使用，粒度過大的膨脹煙絲碎末可以研磨后篩分使用。所述增塑劑的添加量為濾棒過濾材料總重量的68%。所述的纖維基材優(yōu)選醋酸纖維。所述增塑劑優(yōu)選三醋酸甘油酯。本發(fā)明同時提供一種巻煙濾棒，包括濾芯和用于巻包濾芯的成型紙，所述濾芯由至少兩節(jié)橫截面積相同的濾芯組成，所述濾芯的相鄰端面彼此接觸；所述濾芯至少有一節(jié)采用上述巻煙濾棒的過濾材料。.膨脹煙絲顆粒的顏色屬于棕色或米黃等，如果使用在濾棒中，一定程度上影響巻煙雪白的濾棒帶來的觀感，所以本發(fā)明采用與巻煙煙絲相接的一節(jié)濾芯采用上述巻煙濾棒的過濾材料。所述濾芯可以多節(jié)，優(yōu)選兩節(jié)，兩節(jié)濾芯的長度比例優(yōu)選為1:1。所述成型紙選擇瓦楞紙，形成溝槽設(shè)計，達(dá)到更好的選擇性吸附效果。所述瓦楞紙應(yīng)用于接觸嘴的一節(jié)濾芯的與嘴接觸的一端，覆蓋所述節(jié)濾芯長度的1/2。所述成型紙外側(cè)可以再巻包接裝紙。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明選取膨脹煙絲顆粒材料作為新型功能過濾棒用吸附材料，并確定膨脹煙絲顆粒粒級、填充值和增塑劑的添加比例等因素，提升膨脹煙絲在巻煙濾棒中的可用性，使所述顆粒更加發(fā)揮有效地吸附、截留煙氣中粒相有害成分的作用，為生產(chǎn)提質(zhì)降害的新型嘴棒打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。通過濾棒的濾芯過濾材料分節(jié)和溝槽設(shè)計，選用不同材質(zhì)的過濾材料，一節(jié)濾芯采用醋酸纖維材料，外表看起來，濾芯潔白美觀，置于與嘴接觸的一端，而摻有膨脹煙絲顆粒的一節(jié)濾芯因為外表看起來有麻麻點點，不是那么美觀，置于與巻煙煙絲接觸的一端，這樣不僅利用了膨脹煙絲顆粒這一"廢物"，有效提升煙氣濃度，保證自然煙香無損失，大幅度降低煙氣焦油和煙堿量，主流煙氣水分損失比較少，而且濾棒整體外觀潔白美觀；采用瓦楞紙，形成濾棒溝槽，提高濾棒的過濾效率，使煙氣更加醇和、綿延，口感津甜純凈。圖1濾棒結(jié)構(gòu)示意圖具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例來進(jìn)一歩詳細(xì)說明本發(fā)明。實施例1膨脹煙絲顆粒的制備所述顆粒是選擇粒度為30100目膨脹煙絲顆粒，按照增香劑膨脹煙絲顆粒的重量比為0.0050.015:1添加增香劑，控制顆粒水分含量為810%。膨脹煙絲顆粒是在采用干冰法制備膨脹煙絲時產(chǎn)生的煙絲碎末，可直接篩分選擇使用，粒度過大的膨脹煙絲顆?？梢匝心ズ蠛Y分使用。所述增香劑膨脹煙絲顆粒的重量比優(yōu)選為0.01:1。所述增香劑可使用煙草生產(chǎn)行業(yè)通用的煙絲增香劑。所述顆粒水分含量優(yōu)選為10%。收集膨脹煙絲車間制備膨脹煙絲是產(chǎn)生的煙絲碎末，將煙絲碎末篩分成幾個級別的顆粒，選擇30100目的顆粒，進(jìn)行以下處理將篩分后的顆粒置于烘箱中加熱，在50。C下加熱約2h，使其含水率為8%左右；以10g香精/kg顆粒的施加量加入，使香精與顆?；旌暇鶆?，放置平衡箱中平衡水分48小時，使其含水率約為10%。實施例2將膨脹煙絲粉碎，過30100目篩。按照現(xiàn)有技術(shù)的工藝方法，分別將膨脹煙絲顆粒和增塑劑與開松的醋酸纖維基材均勻混合。增塑劑選用三醋酸甘油酯，添加的比例為濾棒過濾材料總重量的68%;膨脹煙絲按照每毫米長濾棒添加0.5mg的比例添加。表1膨脹煙絲顆粒的控制標(biāo)準(zhǔn)功能顆?？刂茦?biāo)準(zhǔn)外觀色澤均勻，顆粒狀，質(zhì)輕，無雜質(zhì)粒級(目)30100目篩分率30小粒率(％)40大粒率(％)60含水率(％)10實施例3顆粒在巻煙濾棒中的應(yīng)用按照現(xiàn)有技術(shù)的工藝方法，分別將膨脹煙絲和增塑劑與開松的醋酸纖維基材均勻混合。增塑劑選用三醋酸甘油酯，添加的比例為濾棒過濾材料總重量的68%;膨脹煙絲按照每毫米長濾棒添加0.5mg的比例添加。增塑劑控制標(biāo)準(zhǔn)參照現(xiàn)有常規(guī)，表l給出了一個參照表1增塑劑控制標(biāo)準(zhǔn)_功能增塑劑控制標(biāo)準(zhǔn)夕卜觀色度(Pt—Co)水份％游離酸(以CH3COOH計)％灰份％無色透明液體《30《0.150《0.0300《0.02密度D2、(g/ml)1.1540-1.1640折光率nD201.4300-1.4350重金屬(以Pb計)％《0.001表2膨脹煙絲顆粒的控制標(biāo)準(zhǔn)顆粒控制標(biāo)準(zhǔn)外觀色澤均勻，顆粒狀，質(zhì)輕，無雜質(zhì)粒級(目)30100目篩分率30小粒率(％)40大粒率(％)60含水率(％)10實施例4見附圖l，一種巻煙濾棒，包括濾芯和用于巻包濾芯的成型紙3，所述濾芯由兩節(jié)橫截面積相同、不同材質(zhì)的濾芯l、2組成，所述不同濾芯1、2的相鄰端面4彼此接觸。濾芯2可采用普通的醋酸纖維、聚丙烯纖維或紙纖維，本實施例優(yōu)選醋酸纖維，使用于接觸嘴的一端，外表看起來白凈美觀，并具有常規(guī)的濾棒過濾作用；濾芯1可采用膨脹煙絲顆粒與醋酸纖維混合的材料，因為膨脹煙絲顆粒有較大的吸附比表面積，能有效地吸附、截留煙氣中粒相有害成分。濾芯l、2的相鄰端面4彼此接觸，采用常規(guī)的巻煙生產(chǎn)二元合成的技術(shù)用成型紙3將二者巻包起來。濾芯1另一端與煙絲巻對接，生產(chǎn)巻煙。成型紙3可采用瓦楞紙，可形成濾棒溝槽，提高濾棒的過濾效率。作為一種方案設(shè)計，瓦楞紙應(yīng)用于濾芯2與嘴接觸的一端，并且優(yōu)選瓦楞紙覆蓋濾芯2長度的1/2。單支濾棒長度參考值1540薩長，所述濾芯1和濾芯2的長度比例優(yōu)選為l:1。成型紙(3)外側(cè)再巻包漂亮美觀的接裝紙。實施例4過濾材料對照實驗對照樣A采用200710065891.9和200710066122.0所述膨脹煙梗顆粒材料，采用本發(fā)明顆粒樣B，A和B除濾棒外，其他巻煙材料例如煙絲等、加工工藝均相同，制成巻煙。1、實驗方法將顆粒A、B按照相應(yīng)的工藝制成濾棒。然后，采用相同的巻煙材料(巻煙紙、接裝紙等，濾棒除外)，相同的煙絲，在相同的工藝條件下，將兩種濾棒制成巻煙。對兩種巻煙的物理參數(shù)，煙氣化學(xué)成分進(jìn)行分析檢測，并對兩種巻煙進(jìn)行感官評吸，比較兩種巻煙的差異性。煙支重量按YC/T28.4-1996測定，煙支壓降按YC/T28.5-1996測定，煙支圓周按YC/T28.3-1996測定，紙透氣度按YC/T172-2002/ISO2965:1997，嘴透氣度采用綜合測試臺測試。2、實驗儀器Borgwaldt-kc綜合測試臺，CERULEANASM500吸煙機(jī)，Agilent6890氣相色譜，SODIMD23-PERMEABILITYMETER透氣度測定3、實驗試劑煙堿標(biāo)準(zhǔn)樣品，異丙醇，十七碳垸，無水乙醇，丙酮等煙草生產(chǎn)試驗室通用的常規(guī)實驗試劑。實驗檢測結(jié)果見表3和表4。(-)物理參數(shù)比較表3兩種巻煙物理參數(shù)比較<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>(二)感官評吸結(jié)果與對照樣B復(fù)合濾棒巻煙相比，采用本發(fā)明顆粒的濾棒的A樣巻煙煙氣濃度稍有增大，煙氣稍顯混濁，突出；香氣似感豐厚，余味及口腔殘留度接近，刺激性似有增力口。(三)煙氣分析結(jié)果表4<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>實施例5巻煙濾棒對照實驗醋酸纖維濾棒對照樣A-l、A-2、A-3和采用本發(fā)明過濾棒樣品B-l、B-2、B-3除濾棒外其他材料和加工工藝均相同。經(jīng)實驗測試，本發(fā)明過濾棒能有效降低焦油和煙堿含量分別為10%左右。(一)、GC-MS法測定巻煙煙氣中PAHs1、儀器SmokingmachineRMI/PLUS單孔道吸煙機(jī)(德國Borgwaldttechnik公司)；HBRM/cs20孔道轉(zhuǎn)盤式吸煙機(jī)(德國Borgwaldttechnik公司)；AG204分析天平(感量O.lmg，瑞士METTLERTOLEDO公司)；BiiCHIB-480恒溫水浴鍋；BiiCHIR-124旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，BiiCHIB-721真空控制器，BiiCHIV-500空氣真空泵，(瑞士BtiCHI公司生產(chǎn))；HP6890氣相色譜儀，HP5793質(zhì)譜檢測儀，HP7683自動進(jìn)樣器，HP質(zhì)譜工作站(美國安捷侖公司)。直徑92mm的劍橋濾片，5mlSPE柱(大連化學(xué)物理研究所)。2、試劑環(huán)己烷、正己烷和甲醇為色譜純，使用水為二次蒸餾水。內(nèi)標(biāo)氖代二氫苊(Acenaphthene-d10)、氖ft菲-d10(Phenanthrene畫dlO)、氖代北-dl2(perylene-d12)，購自Aldrich公司。標(biāo)準(zhǔn)品從ChemService購買配制好濃度的標(biāo)品lml，其名稱和濃度如下均為2000ug/ml。配好的溶液避光保存。3、GC/MSD工作條件色譜柱30mX0.25mm的BPX-35彈性石英毛細(xì)管柱。經(jīng)選擇優(yōu)化的條件是載氣He;進(jìn)樣口溫度28CTC;接口溫度28(TC;恒定柱流量0.8ml/min;分流比1:1;SIM離子選擇模式。選擇離子組如表3;程序升溫如表6?？傔\(yùn)行時間95min。表5SIM離子選擇模式下的選擇例子系列<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>實驗檢測結(jié)果見表7。表7主流煙氣煙草特有亞硝胺(TSNA)的分析測定結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>A-23.976.175.3315.47A-34.474.685.8514.99平均值4.105.785.6915.58試樣巻煙酬(ng/支)NAT+NAB(ng/支)NNK(ng/支)總計(ng/支)B-l4.286.435.4016.11B-23.775.544.8614,17B畫34.844.265.3614.45平均值4.305.415.2014.91(二)、測定巻煙煙氣TSNAs1、儀器Trace-2000氣相色譜儀(帶AS2000C.U.自動進(jìn)樣器，意大利ThermalQuest公司)TEA-543型熱能分析儀(美國ThermedicsDetectionInc.);BiiCHIR-114旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，(瑞士BiiCHI公司)；SE-54毛細(xì)管色譜柱GOmXO.25腿Xlum，中國大連化物所)；AB204-S型電子天平(瑞士MettlerToledo公司，感量0.OOOlg);超聲波發(fā)生器；玻璃層析柱(具塞，內(nèi)徑20mm，長35cm);TEA專用過濾器(美國ThermedicsDetectionInc.);SmokingmachineRMI/PLUS單孑L道吸煙機(jī)(德國Borgwaldttechnik公司)；HBRM/cs20孔道轉(zhuǎn)盤式吸煙機(jī)(德國Borgwaldttechnik公司)。2、試劑二氯甲烷、甲醇(AR，天津化學(xué)試劑廠)；抗壞血酸、無水硫酸鈉(AR，上?；瘜W(xué)試劑廠)；堿性氧化鋁(AR，100目，廣州化學(xué)試劑廠)；N-亞硝基降煙堿(NNN)、N-亞硝基假木賊堿(NAT)、N-亞硝基新煙堿(NAB)、4-(甲基亞硝胺基)-l-(3-吡啶基)-l-丁酮(NNK)和二丁基亞硝胺(內(nèi)標(biāo))(98%,美國ChemService公司)；高純水(購自昆明物理所)。3、GC-TEA條件氣相色譜儀EC2000色譜柱DB5石英柱(30mX0.53咖X1.0um)進(jìn)樣口溫度24(TC;載氣氦氣；載氣流速4ml/min;進(jìn)樣量3ul(不分流)；采用升溫程序50°C，2min—165°C，10°C/min，lmin—205°C，3°C/min，3min—230。C，10。C/min，2min。TEA:裂解溫度500°C;接口溫度250°C;氧氣流速18ml/min。檢測結(jié)果見表8。表8主流煙氣多環(huán)芳烴(PAHs)的分析測定結(jié)果成分名稱ABA-lA-2A-3平均值B-lB-2B-3平均值萘193.03167.6874.52145.08113.3193.1581.2795.91苊41.1540.6432.438.0632.0531,2028.7430.66二氫苊42.0444.3355.1247.1636.5439.7952.2342.85芴91.1793.1078.2987.5279.8173.2571.0974.72非109.66108.22102.95106.9496.94101.7289.8596.17蒽37.0339.1133.7336.6234.4634.0130.6633.04熒蒽33.8634.2234.5434.2131.0933.3931.6732.05芘30.6831.9533.3832.0029.9931.4630.0730.51苯并[a]蒽19.1818.3518.4918.6717.7917.6517.42]7.62屈23.8122.9422.3823.0421.3521.2621.2721.29苯并[e]熒蒽11.0711.2411.2211.1810.3310.6810.4410.48<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>權(quán)利要求1、一種卷煙濾棒的過濾材料，包括纖維基材和增塑劑，其特征在于所述纖維基材中添加有膨脹煙絲顆粒。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的巻煙濾棒的過濾材料，其特征在于所述膨脹煙絲顆粒添加量為0.5mg/mm濾棒。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的巻煙濾棒的過濾材料，其特征在于所述膨脹煙絲顆粒粒級為30100目。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的巻煙濾棒的過濾材料，其特征在于所述所述增塑劑的添加量為濾棒過濾材料總重量的68%。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的巻煙濾棒的過濾材料，其特征在于所述的纖維基材是醋酸纖維。6、一種巻煙濾棒，包括濾芯和用于巻包濾芯的成型紙，其特征在于所述濾芯由至少兩節(jié)橫截面積相同的濾芯組成，所述濾芯的相鄰端面彼此接觸；所述濾芯至少有一節(jié)采用權(quán)利要求1所述巻煙濾棒的過濾材料。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的巻煙濾棒，其特征在于所述濾芯與與巻煙煙絲相接的一節(jié)采用權(quán)利要求1所述巻煙濾棒的過濾材料。8、根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的巻煙濾棒，其特征在于所述濾芯為兩節(jié)，兩節(jié)濾芯的長度比例為l:1。9、根據(jù)權(quán)利要求6所述的巻煙濾棒，其特征在于所述成型紙為瓦楞紙。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的巻煙濾棒，其特征在于所述瓦楞紙覆蓋濾芯長度的1/2并應(yīng)用于與嘴接觸一端的濾芯'全文摘要本發(fā)明公開了一種卷煙濾棒的過濾材料及卷煙濾棒。所述過濾材料包括纖維基材和增塑劑，纖維基材中添加有膨脹煙絲顆粒，所述膨脹煙絲顆粒粒級為30～100目，添加量為0.5mg/mm濾棒；本發(fā)明同時提供了應(yīng)用所述過濾材料的卷煙濾棒。本發(fā)明選取膨脹煙絲顆粒材料作為新型功能過濾棒用吸附材料，并確定膨脹煙絲顆粒粒級、填充量和增塑劑的添加比例等因素，提升膨脹煙絲在卷煙濾棒中的可用性，使所述顆粒更加發(fā)揮有效地吸附、截留煙氣中粒相有害成分的作用，為生產(chǎn)提質(zhì)降害的新型嘴棒打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，同時解決了煙草生產(chǎn)企業(yè)堆放和利用膨脹煙絲廢物的技術(shù)難題。文檔編號A24D3/10GK101433372SQ20081021990公開日2009年5月20日申請日期2008年12月12日優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日發(fā)明者夏國聰,溫東奇,邵干輝申請人:廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司