一種同軸芯濾嘴棒及其製備方法
2023-12-11 13:59:17 1
專利名稱：一種同軸芯濾嘴棒及其製備方法
技術領域：
本發明屬於捲菸濾棒材料技術領域，具體涉及一種同軸芯濾嘴棒及其製備方法。
背景技術：
濾棒(濾嘴棒)是一種接裝於捲菸中的煙氣過濾裝置，在捲菸中起過濾煙氣、調控捲菸煙氣指標及改善抽吸的作用。通常，濾棒可分為紙質濾棒、醋酸纖維濾棒、聚丙烯纖維濾棒和複合濾棒等幾類。隨著對吸菸與健康關注的普遍增強，降焦減害成為了國內外菸草業的發展趨勢。高效且有選擇性吸附和過濾的材料成為了研究者開發的重點。因此，研究開發既可降低捲菸煙氣中的有害物質，還能保持菸草本香，滿足消費者生理需求的濾棒材料， 將成為廣泛關注的焦點。現有的香料線濾棒是在濾棒成型期間將浸漬香精的棉線包裹於濾棒絲束中，使香味在捲菸燃吸過程中釋放到主流煙氣裡，目的是為捲菸提供特徵外加香，但基本沒有過濾效果。申請號為200810058692. X的中國專利公開了一種同軸芯濾嘴芯材及其製備方法，將纖維素芯材沿濾嘴軸芯位置置入，製成同軸芯濾棒，通過強化芯材的化學活性和物理結構， 提高濾嘴對有害成份的吸附過濾效率，雖然可在一定程度上改善捲菸的吸味品質，但對菸草本香卻造成了一定程度的損失。
發明內容
本發明的目的在於克服現有的同軸芯濾棒難以在實現減害降焦的同時，保持捲菸吸味品質的不足，提供一種同軸芯濾嘴棒，該同軸芯濾嘴棒的芯材負載有菸草提取物，因此既可保持菸草本香，又可降低煙氣中有害物質成分，可在不改變捲菸抽吸風格的前提下，改善捲菸的抽吸品質。本發明的另一目的在於提供所述同軸芯濾嘴棒的製備方法。本發明的上述目的通過如下技術方案予以實現一種同軸芯濾嘴棒，包括芯材和濾棒，所述芯材上負載有1 40重量％的菸草提取物溶液；所述菸草提取物為菸葉提取物或菸草關鍵性致香物中的任意一種或幾種的混合物；所述菸葉提取物為產自辛巴威、維吉尼亞、馬裡蘭、紅河或曲靖的菸葉的提取物；所述菸草關鍵性致香物為茄尼醇、菸草西柏烷化合物、賴百當萜醇化合物或巨豆三烯酮；所述菸草提取物溶液含有質量分數1 20%的菸葉提取物，或1%。 10%。的致香物，或它們的組合。這裡所說的芯材是本領域製備同軸芯濾嘴棒的常用芯材。芯材可以選擇棉纖維、 竹纖維、大豆纖維、麻纖維等天然纖維，均容易從市場購得。菸草提取物在芯材上的負載量取決於芯材的吸附性能，每種芯材都有飽和吸附容量，一般來說，當菸草提取物佔芯材重量的40%時，達到最大飽和吸附容量。所述同軸芯濾嘴棒的製備方法，包括如下步驟(1)配製菸草提取物溶液；(2)將菸草提取物溶液按比例負載至芯材上；(3)將負載有菸草提取物的芯材的含水率調整至< 5重量％ ；(4)按嘴棒的成型工藝，將芯材製成同軸芯濾嘴棒。作為一種優選方案，步驟(1)中，所述菸草提取物溶液含有質量分數1 20%的菸葉提取物，或1%。 10%。的致香物，或它們的組合。步驟O)中，所述菸草提取物溶液按 5 40%的質量比負載至芯材上。所述菸葉提取物可以是市場上購買獲得的浸膏，作為一種優選方案，所述菸葉提取物是以菸葉為原料，通過溶劑萃取、微波萃取、分子蒸餾或超臨界二氧化碳萃取製備得到。作為一種更優選方案，所述溶劑萃取為將菸葉粉碎後用8倍重量的乙醇在80°C下提取3次，每次2小時，將提取液合併，濃縮，得到菸葉提取物。作為一種更優選方案，所述微波萃取為將菸葉粉碎後置於微波萃取容器中，用20 倍的乙醇為萃取劑，微波功率四01，時間15分鐘，濃縮萃取液，得到菸葉提取物。作為一種更優選方案，所述分子蒸餾為將菸葉粉碎後，用95體積％乙醇提取，得到粗提物後，用分子蒸餾法進行分離，分子蒸餾的工藝為進料速度l.OmL/min、操作壓力 1. 5Pa、蒸發溫度 80°C，轉速 ^Or/min。作為一種更優選方案，所述超臨界二氧化碳萃取為以50 80體積％乙醇為夾帶劑，夾帶劑按4 6ml/g的用量，在萃取壓力25 35MPa，萃取溫度40 60°C，萃取時間2 小時，得到菸葉提取物。所述菸草西柏烷化合物包括西柏三烯、(+)-s_西柏三烯、西柏三烯-4-醇等化合物，作為一種更優選方案，更優選為西柏三烯、⑴-S-西柏三烯和西柏三烯-4-醇三種的混合物。所述賴百當萜醇化合物包括順-冷杉醇、(13-E)-賴百當烯-8，15- 二醇等化合物，作為一種更優選方案，所述賴百當萜醇化合物更優選為順-冷杉醇或順-冷杉醇和 (13-E)-賴百當烯-8，15- 二醇兩者的混合物。作為一種優選方案，步驟O)中，所述菸草提取物的負載方式優選為噴灑或浸泡。所述噴灑為將菸草提取物配製成容易後直接噴灑在芯材表面。所述浸泡為將芯材直接浸泡於菸草提取物溶液中，使菸草提取物均勻分布在芯材的內部和表面。含有菸草提取物的同軸芯濾嘴棒，捲菸抽吸時煙氣通過位於濾棒中心的同軸芯芯材，增長了行走路徑，使氣溶膠等物質被攔截和吸附的機率增大，提高了濾棒的過濾效率; 同時通過捲菸的燃吸過程，使菸草提取物的香氣成分釋放到主流煙氣中，有效的保持和增加了自然菸草本香，彌補了菸草本香被吸附的不足，改善捲菸的抽吸品質。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果(1)芯材負載了一種或幾種菸草提取物，在不改變捲菸抽吸風格的前提下，增加或彌補了菸草本香，滿足了消費者的生理需求；(2)芯材沿軸向置入普通濾棒的中心位置，提高濾棒對有害物質的吸附效率；(3)本發明工藝簡單，成本低廉，無需進行設備改造，且有成熟的技術、經驗作支撐，可以直接進行工業化生產；(4)本發明為吸菸者提供了安全性及吸味品質更高的捲菸製品。
圖1為應用本發明芯材卷製成的同軸芯濾嘴的橫截面圖；其中1為負載有菸草提取物的芯材，2為濾棒。
具體實施例方式以下結合實施例來進一步解釋本發明，但實施例並不對本發明做任何形式的限定。除非另有說明，本發明中採用的百分數均為重量百分數。實施例1選用1(3 型維吉尼亞菸葉為原料，用超臨界(X)2萃取法進行提取，萃取壓力25 35MPa,萃取溫度40 60°C，萃取時間2h，50 80體積％的乙醇為夾帶劑，用量為4 6ml/ go進行全循環流程操作，從放油閥口即可得到維吉尼亞菸葉提取物。將維吉尼亞菸葉提取物製成質量濃度為1 %的溶液，噴灑在大豆纖維芯材上，使菸草提取物溶液在芯材上的質量含量為5%。將芯材含水率調節至2質量％左右，將芯材在捲菸機組上按嘴棒的成型工藝，將此芯材由定位環引導進入成型舌，製成如圖1所示的同軸芯濾嘴棒。將該濾棒應用於捲菸中，捲菸煙氣更加透發、協調、口感舒適性有得到提升，捲菸危害性評價指數降低16%。實施例2將芯材浸泡於質量濃度為1%。的致香物溶液中，致香物由西柏三烯、(+)-s_西柏三烯、西柏三烯-4-醇三種物質等質量混合而成，使致香物溶液在棉纖維芯材上的質量含量為20 %。調節芯材含水率為5質量％，將芯材在捲菸機組上按嘴棒的成型工藝，將此芯材由定位環引導進入成型舌，製成同軸芯濾棒。將該濾棒應用於捲菸中，使捲菸煙氣更加透發、協調、口感舒適性有得到提升，捲菸危害性評價指數降低14%。實施例3將雲南紅河產地紅花大金元菸葉粉碎，用95體積％乙醇進行提取，粗提物用分子蒸餾法進行分離，進料速度1. OmL/min、操作壓力1. 5Pa、蒸發溫度80°C，轉速^Or/min。即得到雲南紅河產地菸葉提取物。將芯材浸泡於質量濃度為1 %的雲南紅河產地菸葉提取物溶液中，使菸草提取物溶液在竹纖維芯材上的質量含量為11%。調節芯材含水率為3質量％，將芯材在捲菸機組上按嘴棒的成型工藝，將此芯材由定位環引導進入成型舌，製成同軸芯濾棒。將該濾棒與溝槽濾棒相接，用包裹層包裹製成二元複合濾棒。將該濾棒應用於捲菸中，使捲菸煙氣更加透發、協調、口感舒適性得到提升，捲菸危害性評價指數降低20%。實施例4
將麻纖維芯材浸泡於質量濃度為10%。致香物溶液中，致香物由順-冷杉醇和 (13-E)-賴百當烯-8，15- 二醇二者等質量混合而成，使致香物溶液在芯材上的質量含量為 30%。調節芯材含水率為1質量％，將芯材在捲菸機組上按嘴棒的成型工藝，將此芯材由定位環引導進入成型舌，製成同軸芯濾棒。將該濾棒應用於捲菸中，使捲菸煙氣更加透發、協調、口感舒適性得到提升，捲菸危害性評價指數降低18%。實施例5將粉碎的雲南曲靖產87烤菸菸葉置於微波萃取容器中，以20倍量的乙醇為萃取溶劑，微波功率四01，輻射時間15min，進行微波輻射萃取，萃取液濃縮後得到雲南曲靖產地菸葉提取物。將大豆纖維芯材浸泡於菸草提取物溶液中，菸草提取物溶液含有質量濃度為5% 的雲南曲靖產地菸葉提取物溶液和質量濃度為5%。的巨豆三烯酮溶液，使菸草提取物溶液在芯材上的質量含量為20%。調節芯材含水率為3質量％，將芯材在捲菸機組上按嘴棒的成型工藝，將此芯材由定位環引導進入成型舌，製成同軸芯濾棒。將該濾棒應用於捲菸中， 使捲菸煙氣更加透發、協調、口感舒適性得到提升，捲菸危害性評價指數降低13%。實施例6將辛巴威菸葉原料粉碎，用8倍95體積％乙醇進行3次提取，提取時間2h/次， 提取溫度80°C，收集合併濾液，將濾液濃縮得到辛巴威菸葉提取物。製備菸草提取物溶液，使其含有質量濃度10%的辛巴威菸葉提取物溶液和質量濃度10 %的維吉尼亞菸葉提取物，將該菸草提取物溶液噴灑至大豆纖維芯材上，使菸草提取物溶液在芯材上的質量含量為40%。調節芯材含水率為4%，將芯材在捲菸機組上按嘴棒的成型工藝，將此芯材由定位環引導進入成型舌，製成同軸芯濾棒。將該濾棒應用於捲菸中，使捲菸煙氣更加透發、協調、口感舒適性得到提升，捲菸危害性評價指數降低21%。實施例7辛巴威菸葉提取物的製備同實施例6。製備菸草提取物溶液，使其含有質量濃度為6%的辛巴威菸葉提取物溶液和質量濃度為8%。的順-冷杉醇化合物，將該菸草提取物溶液噴灑至芯材上，使將該菸草提取物溶液在大豆纖維芯材上的質量含量為30%。調節芯材含水率為2質量％，將芯材在捲菸機組上按嘴棒的成型工藝，將此芯材由定位環引導進入成型舌，製成同軸芯濾棒。將該濾棒應用於捲菸中，使捲菸煙氣更加透發、協調、口感舒適性得到提升，捲菸危害性評價指數降低 18%。
權利要求
1.一種同軸芯濾嘴棒，包括芯材和濾棒，其特徵在於，所述芯材上負載有1 40重量％ 的菸草提取物溶液；所述菸草提取物為菸葉提取物或菸草關鍵性致香物中的任意一種或幾種的混合物；所述菸葉提取物為產自辛巴威、維吉尼亞、馬裡蘭、紅河或曲靖的菸葉的提取物；所述菸草關鍵性致香物為茄尼醇、菸草西柏烷化合物、賴百當萜醇化合物或巨豆三烯酮；所述菸草提取物溶液含有質量分數1 20%的菸葉提取物，或1%。 10%。的致香物，或它們的組合。
2.如權利要求1所述的同軸芯濾嘴棒，其特徵在於，所述菸葉提取物是以菸葉為原料， 通過溶劑萃取、微波萃取、分子蒸餾或超臨界二氧化碳萃取製備得到。
3.如權利要求2所述的同軸芯濾嘴棒，其特徵在於，所述溶劑萃取為將菸葉粉碎後用8 倍重量的乙醇在80°C下提取3次，每次2小時，將提取液合併，濃縮，得到菸葉提取物。
4.如權利要求2所述的同軸芯濾嘴棒，其特徵在於，所述微波萃取為將菸葉粉碎後置於微波萃取容器中，用20倍的乙醇為萃取劑，微波功率四01，時間15分鐘，濃縮萃取液，得到菸葉提取物。
5.如權利要求2所述的同軸芯濾嘴棒，其特徵在於，所述分子蒸餾為將菸葉粉碎後，用 95體積％乙醇提取，得到粗提物後，用分子蒸餾法進行分離，分子蒸餾的工藝為進料速度 1. OmL/min、操作壓力1. 5Pa、蒸發溫度80°C，轉速^Or/min。
6.如權利要求2所述的同軸芯濾嘴棒，其特徵在於，所述超臨界二氧化碳萃取為以 50 80體積％乙醇為夾帶劑，夾帶劑按4 6ml/g的用量，在萃取壓力25 35MPa，萃取溫度40 60°C，萃取時間2小時，得到菸葉提取物。
7.如權利要求1所述的同軸芯濾嘴棒，其特徵在於，所述芯材為棉纖維、竹纖維、大豆纖維或麻纖維。
8.權利要求1所述同軸芯濾嘴棒的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟(1)配製菸草提取物溶液；(2)將菸草提取物溶液按比例負載至芯材上；(3)將負載有菸草提取物的芯材的含水率調整至<5重量％ ；(4)按嘴棒的成型工藝，將芯材製成同軸芯濾嘴棒。
9.如權利要求8所述同軸芯濾嘴棒的製備方法，其特徵在於，步驟(1)中，所述菸草提取物溶液含有質量分數1 20%的菸葉提取物，或1%。 10%。的致香物，或它們的組合。
10.如權利要求8所述同軸芯濾嘴棒的製備方法，其特徵在於，步驟(2)中，所述菸草提取物溶液按5-40%的質量比負載至芯材上。
全文摘要
本發明公開了一種同軸芯濾嘴棒及其製備方法。所述同軸芯濾嘴棒的芯材負載有1～40重量％的菸草提取物溶液，所述菸草提取物為菸葉提取物或菸草關鍵性致香物中的任意一種或幾種的混合物。所述同軸芯濾嘴棒的製備方法為先將菸草提取物配製成溶液，再將芯材浸泡在菸草提取物溶液中或將菸草提取物溶液噴灑在芯材表面，然後將芯材的含水量控制在5％以下，最後採用常規的同軸芯濾嘴棒成型工藝，將芯材製成同軸芯濾嘴棒。本發明所述同軸芯濾嘴棒，既可保持菸草本香，又可降低煙氣中有害物質成分，在不改變捲菸抽吸風格的前提下，改善捲菸的抽吸品質。
文檔編號A24D3/06GK102488329SQ201110358440
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月11日 優先權日2011年11月11日
發明者劉丹, 黃憲忠 申請人:廣東中煙工業有限責任公司