WO2020211294A1 - 一种纸基凝胶线、其制备方法和包含该纸基凝胶线的卷烟 - Google Patents

一种纸基凝胶线、其制备方法和包含该纸基凝胶线的卷烟 Download PDF

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雷萍
杨文�
汤建国
龚为民
冒德寿
韩敬美
王一帆
成经辉
郑绪东
尚善斋
王程娅
吴俊�
洪鎏
李志强
王汝�
陈永宽
窦元春
刘凌璇
苏杨
马晓龙
许晓黎
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    • A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/08—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent
    • A24D3/10—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent of cellulose or cellulose derivatives

Definitions

  • the first aspect of the present invention provides a paper-based gel thread.
  • the paper-based gel thread is formed by twisting and twisting a composite paper-based strip, the composite paper-based strip comprising a gel layer carrying a functional material and a paper-based layer .
  • Polyethylene glycol has a high molecular weight and is waxy solid at room temperature. Therefore, the tobacco flavor is not easy to volatilize when dissolved at room temperature, and the smoke will condense during the smoking process.
  • the glue is heated, the polyethylene glycol melts and releases the flavors and fragrances dissolved therein.
  • Example 1 The paper-based gel thread described in Example 1 and the fragrance-loaded cotton thread described in Comparative Example 1 were separately weighed and calculated for the gel and fragrance-carrying amount. The specific conditions are shown in Table 1.
  • the fragrance-carrying amount per meter of the paper-based gel thread is significantly greater than that of the fragrance-carrying cotton thread, that is, the fragrance-carrying amount of the paper-based gel thread is greater than that of the fragrance-carrying cotton thread.
  • step (3) Put the fragrance-carrying gel obtained in step (2) into the water bath 2 for continuous heating, and the heating temperature is 75°C.
  • the amount of fragrance-carrying gel per meter of paper-based gel line is 1.0148g, and the amount of mint flavor after conversion is 0.1691g/m.
  • the paper-based gel line was cut horizontally and vertically at random positions several times. The cross-section is shown in Figure 1.
  • the fragrance-carrying gel on the paper-based layer was evenly coated, and the fragrance-carrying gel did not fall off.
  • the final paper-based gel thread has a diameter of 1.827mm and a twist of 7.67 twists/m.

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  • Materials Engineering (AREA)
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Abstract

一种纸基凝胶线（5），其为搓捻的纸基条状物，纸基凝胶线（5）为复合纸基条经搓捻而成，复合纸基条包括载功能材料的凝胶层（5-2）和纸基层（5-1）。以及，纸基凝胶线（5）的制备方法和包含该纸基凝胶线（5）的卷烟。该纸基凝胶线（5）具有载功能材料量大、保香性好的优点，满足了卷烟对添加各种香味物质、发烟剂等的需求。

Description

一种纸基凝胶线、其制备方法和包含该纸基凝胶线的卷烟 技术领域
本发明属于卷烟技术领域，具体涉及一种纸基凝胶线、其制备方法和包含该纸基凝胶线的卷烟。
背景技术
本领域目前已有在加热不燃烧卷烟中添加香料的方式，包括在滤棒中添加烟用爆珠，或在滤棒中添加颗粒状载香物质，或在卷烟滤棒中添加附载香料物质的棉线等，但这些加香方式存在各自的不足之处。在滤嘴棒中添加爆珠不仅生产成本较高，同时对滤嘴棒的生产、复合工艺提出了较高的要求；在滤嘴棒中添加颗粒状载香物质同样会给生产工艺提出挑战；而在滤棒中添加载香的棉线，经常会导致棉线在切割位置处外露和滤棒爆口等质量问题，同时棉线载香的方式香料附载量低，释放快，不能持续有效的提供所需香味。
本发明通过在加热不燃烧卷烟中植入一种低成本、容易生产实现、负载量大、释放效果好、持续性久的凝胶香线，满足卷烟对添加各种香味物质、发烟剂等的需求。同时，通过使用常规的高透成型纸和简单的制作工艺，能制作出一种负载量大、释放效果好、持续性载香的凝胶香线，满足卷烟对添加各种香味物质、发烟剂等的需求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种纸基凝胶线、其制备方法和一种包含该纸基凝胶线的卷烟。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明的第一方面提供一种纸基凝胶线，所述纸基凝胶线为复合纸基条经搓捻而成，所述复合纸基条包括载功能材料的凝胶层和纸基层。
优选的，所述纸基凝胶线端面直径为1-3mm、捻度为4-15捻/m。其中捻度表示1m长的香线绕其轴心旋转圆周的次数。
优选的，所述纸基层透气度为5000CU-15000CU、克重为25-40g/m 2、幅宽为20-60mm。
优选的，所述载功能材料的凝胶层包括功能材料和凝胶。
优选的，所述凝胶为聚乙二醇。
优选的，所述功能材料包括香料、发烟剂中的至少一种。其中，当功能材料为香料时，载功能材料的凝胶又可称为载香凝胶。
本发明第二方面第一方面所述的纸基凝胶线的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将凝胶物质加热形成胶状物质，加入功能材料，混合，得到载功能材料的凝胶；
(2)将纸基层进行压纹，得到压纹后的纸基层；
(3)在步骤(2)所述压纹后的纸基层上涂覆步骤(1)所述的载功能材料的凝胶；然后冷却、收拢、搓捻，得到所述的纸基凝胶线。
优选的，所述功能材料加入量为所述凝胶物质重量的5％-60％。
优选的，步骤(2)所述压纹操作中，两纹之间的距离为1-5mm。
优选的，步骤(3)中，所述收拢的级数为2-5级，每一级的收拢直径逐级缩小，最后一级收拢装置的内径比所述纸基凝胶线的直径大0.2-1mm。
优选的，步骤(3)中，所述收拢为三级收拢，每一级的收拢直径逐级缩小，最后一级收拢装置的内径比所述纸基凝胶线的直径大0.2-1mm。
优选的，所述纸基层透气度为5000CU-15000CU，克重为25-40g/m 2、幅宽为20-60mm。
优选的，所述凝胶物质为聚乙二醇。
优选的，所述功能材料包括香料、发烟剂中的至少一种。其中，当功能材料为香料时，步骤(1)得到的载功能材料的凝胶又可称为载香凝胶，载功能材料的凝胶层又可称为载香凝胶层。
本发明的第三方面提供一种包含本发明第一方面所述纸基凝胶线的卷烟。
优选的，所述卷烟的非中空一段或数段中植入本发明第一方面所述的纸基凝胶线。
优选的，所述卷烟的每段植入所述纸基凝胶线的数量为1-3根，每根所述纸基凝胶线可在所述卷烟中任何位置分布排列。
优选的，同一根所述卷烟中包含的所述纸基凝胶线相同或者不同。
本发明的纸基凝胶线具有以下有益效果：
(1)载香量大。根据加热不燃烧卷烟产品设计的需求，在滤棒中需添加能够持续释放大量载香的物质，而已有的在棉线中添加香料，其载香量有限，不能够满足烟支的设计需求。而高透成型纸的纤维之间存在大量的间隙，在使用高透成型纸制成与棉线相同直径的凝胶线时，其承载的香料物质更多，载香量达到同样直径棉线的3倍以上，更能满足加热不燃烧烟支的设计需求。
(2)保香性好。现有工艺使用棉线来负载香料时，是将已经成型的棉线(单根棉线的结构为多根相互缠绕的纱线，即多绞股型棉线)浸入香料中，由于多根纱线彼此紧紧缠绕，故香料只能从棉线外表面向棉线中心逐步渗透进去，使得棉线表层面的香料较多，向中心逐渐将少，导致棉线不能达到其最大负载量，且棉线上所承载的香料物质更容易挥发，随着时间的推移香料物质挥发的比较多。相比之下，使用高透成型纸时，在该纸呈展开状态下时就与香料接触，实现全纸厚度内均匀负载香料后再搓捻成纸基凝胶线，使得其表面与中心的香料含量一样，中心的香料在常温下不易挥发散失，而在受热过程中香料通过纤维孔又能够有效的释放。
(3)成本低，易于实现。使用上述卷烟用纸进行简单的搓扭工艺并可生产出所需的纸基凝胶线，所以相对于使用爆珠之类的加香方式而言其成本低下、易于实现。
本发明使用聚乙二醇作为香料载体具有以下有益效果：
(1)稳定性好：聚乙二醇具有较好的稳定性，无色、无味、无毒、无刺激性，一般条件下不易与其它物质发生反应，当其温度升至300℃才会发生热裂解，而在加热不燃烧烟支添加纸基凝胶线，其烟气温度远远低于300℃。
(2)良好的相溶性：聚乙二醇与许多有机物具有良好的相溶性，能够很好的溶解水性和油性的烟用香料，所以其才能作为烟用香料的载体。而诸如果胶类物质与有机溶剂几乎不相容，所以不能用作香料的凝胶载体。
(3)保香、释放效果好：聚乙二醇分子量较高，在常温下呈蜡状固体，所以常温下烟用香料溶解其中不易挥发散失，而在烟支抽吸过程中烟气对凝胶进行加热，聚乙二醇融化并释放其中所溶解的香精香料。
(4)具有良好的保润性：聚乙二醇具有优良的润保湿性，对烟支的感官质量具有提升效果。
本发明制备方法具有以下有益效果:
(1)本发明将纸基进行压纹预处理，一方面，有助于载功能材料的凝胶涂覆的更加均匀、量大和牢固，另一方面有助于纸基的收拢搓捻，避免纸基破碎。
(2)本发明收拢操作采用收拢直径逐级缩小的多级收拢，使得载功能材料的凝胶在纸基上一边冷却，纸基一边收拢，有助于纸基上载功能材料的凝胶固定的更加牢固，不易被挤出或脱落。
本发明的包含该纸基凝胶线的卷烟具有以下有益效果：
(1)卷烟中植入纸基凝胶线的种类、数量、位置可以自由调节，以丰富卷烟口味，满足吸烟者对不同卷烟口味的需求。
(2)在抽吸过程中由于凝胶需融化吸热，添加凝胶线后对烟气具有降温效果。
附图说明
图1为实施例1中纸基凝胶线沿横截面示意图。
图2为实施例4中包含纸基凝胶线的卷烟示意图。
图3为本发明压纹后的卷烟用纸示意图。
图4为本发明纸基凝胶线成型工艺流程图。
图5为本发明纸基凝胶线成型过程示意图。
各图中的附图标记列表：
1、烟草段；2、滤棒空心段；3、滤棒实心段A；4、滤棒实心段B；5、纸基凝胶线；5-1纸基层；5-2载香凝胶层，6、压纹后的纸基；7、水浴锅；8、涂胶辊；9、一级收拢装置；10、二级收拢装置；11三级收拢装置；12、旋转捻线装置；13、收卷装置；14、成型纸基凝胶线；15纹峰；16纹谷。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对发明内容进一步阐述。
实施例1
一种纸基凝胶线，其结构如下:
所述纸基凝胶线为复合纸基条经搓捻而成，所述复合纸基条包括载香凝胶层和纸基层；所述纸基凝胶线端面直径为2.8mm、捻度为10捻/m，长度为100m；所述纸基层为透气度为6000CU、克重为30g/m 2、幅宽为60mm的卷烟成型纸；所述载香凝胶层包括薄荷香精和聚乙二醇。
上述纸基凝胶线多次取随机位置横向垂直切开，横截面结构均如图1所示。
对比例1
选择直径为2.8mm、长度为100m、单旦为720的棉线，将棉线浸入与实施例1所述纸基凝胶线所使用的一样的载香凝胶中进行浸涂，并进行冷却收卷，制得载香棉线。
实施例2
载香性测试:
通过分别称量、计算实施例1所述纸基凝胶线和对比例1所述载香棉线的载凝胶量和载香量，具体情况如表1所示。
表1纸基凝胶线和载香棉线的载凝胶量和载香量测试情况表
Figure PCTCN2019107921-appb-000001
对比结果：
从表1中，可知纸基凝胶线的每米载香量明显大于载香棉线，即纸基凝胶线的载香量要大于载香棉线。
实施例3
保香性测试:
利用上述实施例1所述的纸基凝胶线及对比例1所述的载香棉线分别生产出两种相同结构的烟支，其区别仅在于将纸基凝胶线替换为载香棉线，将两种烟支放置在相同温湿度条件的敞开环境中，分别在生产出烟支的当天、3天、10天时对两种烟支进行评吸评价，用数字1-10表示薄荷味的浓淡，数值越大表明相对薄荷味越浓，将生产当天的薄荷味评价为10，其它时间段以该基准进行打分评价，结果如表2所示。
表2两种烟支的评吸评价随时间的变化情况
类别 当天 3天 10天
含有纸基凝胶线的烟支 10 9 8.5
含有载香棉线的烟支 10 8 5
结果对比：
从表2中可知，两种烟支中，薄荷香精都会随着时间的推移而散失，但含有载香棉线的烟支的薄荷香精散失更快，甚至至后期基本没有薄荷味。因此纸基凝胶线的保香性大大优于载香棉线。
实施例4
在由烟草段、滤棒空心段、滤棒实心段A和滤棒实心段B组成的卷烟中，在所述烟草段中轴线处植入一段纸基凝胶线，如图2所示。
实施例5
一种卷烟用纸基凝胶线的制作方法，见图5，包括以下步骤：
(1)选用6000CU、克重为35g/m 2、幅宽为30mm的特制卷烟用纸进行压纹，控制两条纹峰之间的距离为3mm；复卷，得到压纹后的纸基1。其中，CU为卷烟纸的透气度单位，为cm 3/(min·cm 2)，是指在1千帕(kPa)测量压力条件下，通过1平方厘米的被测试样表面的空气流量(毫升每分钟cm 3/min)。
(2)将10kg聚乙二醇水浴加热至75℃，待其融化成胶状，加入2kg的薄荷香精，搅拌10min混合均匀，得到载香凝胶。
(3)将步骤(2)得到的载香凝胶放入水浴锅2中进行持续加热，加热温度为75℃。
(4)将步骤(1)得到的压纹后的纸基1进行放卷，放卷速度为8m/min，水平输送至涂胶辊3上，利用载香凝胶进行涂胶，涂胶后输送2m的距离，在此过程中涂胶后的纸基得到冷却，冷却后经一级收拢装置4、二级收拢装置5、三级收拢装置6将涂胶后的纸基逐渐收拢，然后旋转捻线装置7按照7.67捻/m的捻度要求对涂载香凝胶后的纸基进行搓捻，得到成型纸基凝胶线9，最后通过收卷装置8将成型纸基凝胶线9进行收卷。其中一级、二级、三级收拢装置的内径分别为4mm、3mm、2mm。
最终所制成的纸基凝胶线的直径为1.637mm，捻度为7.67捻/m。
经过实验测试，每米纸基凝胶线所含载香凝胶的量为1.0148g，折算后含薄荷香精的量为0.1691g/m。多次取随机位置横向垂直切开上述纸基凝胶线，横截面如图1显示，纸基层上载香凝胶涂覆均匀，载香凝胶未有脱落。
对比例2
实验条件同实施例5，区别仅在于，所述收拢步骤为一级收拢，收拢装置内径为2mm。
最终所制成的纸基凝胶线的直径为1.827mm，捻度为7.67捻/m。
经过实验测试，每米纸基凝胶线所含载香凝胶的量为0.7039g，折算后含薄荷香精的量为0.1173g/m，载香凝胶量和载香量明显低于三级收拢的工艺。此外，制备过程中发现有多处载香凝胶层从纸基层上脱落下来。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

  1. 一种纸基凝胶线，其特征在于，所述纸基凝胶线为复合纸基条经搓捻而成，所述复合纸基条包括载功能材料的凝胶层和纸基层。
  2. 根据权利要求1所述的纸基凝胶线，其特征在于，所述纸基凝胶线端面直径为1-3mm、捻度为4-15捻/m；所述纸基层透气度为5000CU-15000CU、克重为25-40g/m 2、幅宽为20-60mm。
  3. 根据权利要求1所述的纸基凝胶线，其特征在于，所述载功能材料的凝胶层包括功能材料和凝胶；所述功能材料包括香料、发烟剂中的至少一种。
  4. 一种根据权利要求1所述的纸基凝胶线的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
    (1)将凝胶物质加热形成胶状物质，加入功能材料，混合，得到载功能材料的凝胶；
    (2)将纸基进行压纹，得到压纹后的纸基；
    (3)在步骤(2)所述压纹后的纸基上涂覆步骤(1)所述的载功能材料的凝胶；然后冷却、收拢、搓捻，得到所述的纸基凝胶线。
  5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述功能材料加入量为所述凝胶物质重量的5％-60％；
    步骤(2)所述压纹操作中，两纹之间的距离为1-5mm；
    步骤(3)中，所述收拢的级数为2-5级，每一级的收拢直径逐级缩小，最后一级收拢装置的内径比所述纸基凝胶线的直径大0.2-1mm。
  6. 一种卷烟，其特征在于，所述卷烟包含根据权利要求1所述的纸基凝胶线。
  7. 根据权利要求6所述的卷烟，其特征在于，所述卷烟的非中空一段或数段中植入所述纸基凝胶线。
  8. 根据权利要求6所述的卷烟，其特征在于，所述卷烟的每段植入所述纸基凝胶线的数量为1-3根，每根所述纸基凝胶线可在所述卷烟中任何位置分布排列。
  9. 根据权利要求6所述的卷烟，其特征在于，同一根所述卷烟中包含的所述纸基凝胶线相同或者不同。
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