一種表徵捲菸料液浸潤性能好壞的方法
2023-09-19 08:32:20
專利名稱：一種表徵捲菸料液浸潤性能好壞的方法
技術領域：
本發明屬於捲菸生產加料技術領域，具體涉及ー種能夠表徵捲菸料液浸潤性能好壞差異的方法。
背景技術：
捲菸料液是捲菸生產中不可缺少的部分，捲菸施加料液的最終目的是提高捲菸的吸食品質，形成特有風格，以滿足吸菸者的要求。通常料液的主要成分是能夠提升捲菸吸食品質的香精香料，比如菸草提取物、天然植物提取物、糖、保潤劑等，這些成分混合配成捲菸適宜的水溶液。現階段，捲菸加料對中式捲菸獨特的香氣風格和口味特徵的形成起著重要作用， 而相應的加料技術成為了我國菸草行業關注的重要技術之一。如何改善加料的方式，提升料液的質量，從而使得加料エ序中菸絲或片煙能更好地吸收料液，成為了目前中式捲菸加料技術發展中的ー個重要研究內容。通常的研究方法主要集中在エ藝環節，很少關注料液本身的性質。然而，料液的浸潤性能好壞一定程度上會影響到菸絲對料液的吸收。浸潤是指液體與固體發生接觸吋，液體附著在固體表面或滲透到固體內部的現象。如果液體對固體浸潤，液體會滲透到固體的內部。通常的捲菸生產中的加料方式有噴料法和浸料法兩種，噴料法的噴塗質量和菸絲對料液的吸收遜於浸料法，但由於設備簡單、熱能消耗低，噴料法仍然是我國捲菸エ業企業使用最為廣泛的方法。浸料法是將菸葉浸入預先配製好的料液中，由於料液能充分而均勻地被吸收，所以對提高產品質量，増加香氣，改善吃味和燃燒性能方面都比噴料法效果好。但是該方法對菸葉品質整體影響過大，尤其是風格特徵方面改變過於顯著，一般較難控制其質量。料液的吸收性能好壞也會影響捲菸抽吸感官質量。部分研究者通過對料液均勻性的研究發現，儘管通過控制不同參數使得料液能夠均勻噴灑到菸葉表面，但由於菸葉表面結構的特殊性及料液內組分的不同，儘管通過了儲葉過程，但部分料液仍然難被菸葉吸收，部分大分子的料液成分雖附著於菸葉表面，但在後期加工過程中，易於損失和揮發，導致加入的料液未能起到相應的作用。部分研究者通過對菸絲進行處理後改變エ藝的方式來提升料液的吸收性能。如採用低溫處理的方式，提升菸絲的填充值，増加其對料液的吸收率，能夠有效的提升捲菸的舒適性。溫若愚等探討了菸葉先加料後切絲與先切絲後加料之間的區另O，發現先切絲後加料的樣品，香氣特性表現更好，雜氣減輕，其過程有利於料液的快速吸收，同時，提高了料液的利用率。但現有的研究方法主要集中在エ藝環節，很少關注料液本身的性質。因此，若能在不改變現有エ藝的基礎上，通過料液浸潤性能的改變來提升捲菸抽吸感官質量是ー種新穎、合理的方法。然而，現階段對捲菸料液的研究，特別是對料液浸潤性能差異的表徵方法還比較缺乏。
發明內容
本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種表徵捲菸料液浸潤性能好壞的方法，為研究捲菸料液吸收性能的提升提供基礎依據。本發明的目的通過以下技術方案予以實現。本發明的技術方案主要基於以下認識料液浸潤性能的好壞可以從料液本身的性質和在固體中的吸收滲透性能兩方面進行表徵。料液本身性質主要包括表面張力和接觸角表面張力是引起液體表面收縮的單位長度上的力，是表徵液體浸潤性和滲透性的重要物理化學性質；接觸角是指液固界面的水平線與氣液界面切線之間通過液體內部的夾角Θ液體在固體上的接觸角越小，潤溼性能越好，而潤溼性能好則表示滲透性能好，因此分析液體的接觸角可以對其滲透性能進行表徵。
料液在固體中的吸收滲透性能可通過其在不同固體中的吸收率和滲透性進行表徵，本發明中採用料液在再造菸葉中的吸收率和在不同紙張中的動態滲透性能對料液浸潤性能進行表徵，對表面性質分析的結果進行驗證。料液本身性質可以反應料液浸潤性能的好壞，卻缺少可以證明料液能夠被吸收的證據，因此，在直接性質表徵的基礎上採用料液在固體中的吸收滲透性能分析，能夠更加全面的對料液的浸潤性能好壞進行準確的表徵。一種表徵捲菸料液浸潤性能好壞的方法，包括以下步驟(I)對料液表面性質進行分析，作為料液浸潤性能好壞的直接證據①表面張力測定用KRUSS DSA-10型表面界面張力儀測定捲菸料液的表面張力，用懸掛液滴法測量表/界面張力；②接觸角Θ測定用KRUSS DSA-10型表面界面張力儀配備的高分辨性能相機拍攝捲菸料液在固體表面的狀態，根據所拍照片測量出液體在固體表面的接觸角，接觸角越小，表示料液鋪展性能較好，即潤溼性能好；(2)對料液在不同固體中的吸收滲透性能進行分析，驗證表面性質分析結果①可勃法吸收率參考GB 1540-2002《紙和紙板吸水性的測定可勃法》，採用翻轉式測定再造菸葉的吸水性能；將再造菸葉樣品切成直徑125mm±5mm圓形的試樣，一共切取10張，正反面各5張，測試前稱重，用量筒量取100 ml液體樣品倒入圓筒中，然後將再造菸葉放置於圓筒的環形面上，將壓蓋蓋在再造菸葉上並夾緊，使之與圓筒固定在一起，翻轉圓筒180°，計時5 S，將圓筒翻正，鬆開壓蓋夾緊裝置，取下再造菸葉，立即使吸水面朝下放在預先鋪好的吸水紙上，再在上面放一張吸水紙，然後立即用金屬壓輥不加其它壓力地在4 s內往返輥壓一次，將試樣表面剩餘的水吸乾；將再造菸葉快速取出，吸水面對摺，然後再對摺一次後稱量;每個樣品用10張再造菸葉測定，計算吸收率，取平均值
{m -W1) , AAOC = ~=-X100
Jfll②EST動態滲透
動態滲透分析儀EST12用於測量液體滲透進入吸收性物體的動態過程用雙面膠帶將樣品固定在樣品支架上，藉助測量裝置將樣品架浸入裝有試驗液的測試容器裡，在測試容器裡，在接受器的對面安裝了一個超聲波發射器，當試樣接觸試驗液時，發射器立刻發射穿過試樣的超聲波信號，其固定頻率為IMHz或2MHz，在液體滲透的過程中，信號被反射、散射及吸收；最終的信號變化記錄在接受器裡，且集成處理器計算試樣的吸收性能；該實驗中要求紙張平整度較高，在紙張固定過程中避免氣泡的產生，因此選用了A4 (80 g/m2)紙和煙用水松紙(36 g/m2)，分別選用A(t)和t95作為測試指標A(t)值為液體吸收性，是以時間來衡量液體由紙張一面滲透到紙張另一表面的程度；EST12系統同時檢測短期液體吸收值A(t)，即檢測A(t)為O. 5s、2s、5s、10s、30s、60s後的水吸收性，這是COBB檢測儀不能達到的。A(t)越大表明滲透程度越大，即液體滲透速度越快。t95表示曲線在達到最高點後下降，強度降到95%時對應的時間，即t (1=95%)，液體滲透越快，t95值越小。 (3)對所得數據進行對比分析將表面性質即表面張カ和接觸角、可勃法吸收率和EST動態滲透每項分析方法得到的數據進行分析，獲得不同料液浸潤性能好壞的排序，若各方法獲得的結果一致，則可確定料液浸潤性能的好壞。本發明相對於現有技術具有以下優點(I)目前尚無系統表徵料液浸潤性能好壞的方法，本發明為料液的性質表徵以及料液開發提供了一定的理論支撐；(2)本發明從表面性質入手，直接證明料液的浸潤性能，從吸收率和滲透性兩個方面給進行側面驗證，具有較好的系統性；(3)本發明避免了単一方法分析液體浸潤性能可能帶來的誤差，具有更好的準確性。
圖I.實施例中雲煙(紫)和雲煙(軟珍品)料液在A4列印紙中的動態滲透曲線A
(30)；圖2.實施例中雲煙(紫)和雲煙(軟珍品)料液在水松紙中動態滲透曲線(t95分析)。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進ー步地詳細說明，但它們不是對本發明的限定。實施例I分析雲煙(紫)和雲煙(軟珍品)捲菸所用料液浸潤性能好壞。I、表面性質分析兩種雲煙產品所用料液的表面張カ測試結果如表I所不，同一固體表面上，表面張カ越小，表明液體的浸潤性能越好。
表I.兩種雲煙產品所用料液的表面張力值
權利要求
1.種表徵捲菸料液浸潤性能好壞的方法，包括以下步驟 (1)對料液表面性質進行分析，作為料液浸潤性能好壞的直接證據 ①表面張力測定用KRUSSDSA-IO型表面界面張力儀測定捲菸料液的表面張力，用懸掛液滴法測量表/界面張力； ②接觸角9測定用KRUSSDSA-10型表面界面張力儀配備的高分辨性能相機拍攝捲菸料液在固體表面的狀態，根據所拍照片測量出液體在固體表面的接觸角，接觸角越小，表示料液鋪展性能較好，即潤溼性能好； (2)對料液在不同固體中的吸收滲透性能進行分析，驗證表面性質分析結果 ①可勃法吸收率 參考GB 1540-2002《紙和紙板吸水性的測定可勃法》，採用翻轉式測定再造菸葉的吸水性能；將再造菸葉樣品切成直徑125mm±5mm圓形的試樣，一共切取10張，正反面各5張，測試前稱重，用量筒量取100 ml液體樣品倒入圓筒中，然後將再造菸葉放置於圓筒的環形面上，將壓蓋蓋在再造菸葉上並夾緊，使之與圓筒固定在一起，翻轉圓筒180°，計時5 S，將圓筒翻正，鬆開壓蓋夾緊裝置，取下再造菸葉，立即使吸水面朝下放在預先鋪好的吸水紙上，再在上面放一張吸水紙，然後立即用金屬壓輥不加其它壓力地在4 s內往返輥壓一次，將試樣表面剩餘的水吸乾；將再造菸葉快速取出，吸水面對摺，然後再對摺一次後稱量； 每個樣品用10張再造菸葉測定，計算吸收率，取平均值 {mn -- m) a = ———l^xIOO Wll ②EST動態滲透 動態滲透分析儀EST12用於測量液體滲透進入吸收性物體的動態過程用雙面膠帶將樣品固定在樣品支架上，藉助測量裝置將樣品架浸入裝有試驗液的測試容器裡，在測試容器裡，在接受器的對面安裝了一個超聲波發射器，當試樣接觸試驗液時，發射器立刻發射穿過試樣的超聲波信號，其固定頻率為IMHz或2MHz，在液體滲透的過程中，信號被反射、散射及吸收；最終的信號變化記錄在接受器裡，且集成處理器計算試樣的吸收性能； (3)對所得數據進行對比分析 將表面性質即表面張力和接觸角、可勃法吸收率和EST動態滲透每項分析方法得到的數據進行分析，獲得不同料液浸潤性能好壞的排序，若各方法獲得的結果一致，則可確定料液浸潤性能的好壞。
全文摘要
本發明公開了一種表徵捲菸料液浸潤性能好壞的方法，屬於捲菸加料領域。通過料液表面性質(表面張力和接觸角)作為直接表徵方法，表面性質越活潑(表面張力越小，接觸角越小)表明浸潤性能越好；用料液在再造菸葉的可勃法吸收率和在不同紙張表面的動態滲透性能作為側面證明，可勃法吸收率越高、動態滲透性能越強表明浸潤性能越好。本發明為料液的性質表徵以及料液開發提供了一定的理論支撐。本發明避免了單一方法分析液體浸潤性能可能帶來的誤差，具有更好的準確性。
文檔編號G01M13/00GK102706547SQ20121016796
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月28日 優先權日2012年5月28日
發明者周博, 張天棟, 曾曉鷹, 朱東來, 楊瑩, 王堅, 王欣林, 趙英良, 顏克亮 申請人:紅雲紅河菸草(集團)有限責任公司