专利名称：一种同轴芯滤嘴棒及其制备方法
技术领域：
本发明属于卷烟滤棒材料技术领域，具体涉及一种同轴芯滤嘴棒及其制备方法。
背景技术：
滤棒(滤嘴棒)是一种接装于卷烟中的烟气过滤装置，在卷烟中起过滤烟气、调控卷烟烟气指标及改善抽吸的作用。通常，滤棒可分为纸质滤棒、醋酸纤维滤棒、聚丙烯纤维滤棒和复合滤棒等几类。随着对吸烟与健康关注的普遍增强，降焦减害成为了国内外烟草业的发展趋势。高效且有选择性吸附和过滤的材料成为了研究者开发的重点。因此，研究开发既可降低卷烟烟气中的有害物质，还能保持烟草本香，满足消费者生理需求的滤棒材料， 将成为广泛关注的焦点。现有的香料线滤棒是在滤棒成型期间将浸渍香精的棉线包裹于滤棒丝束中，使香味在卷烟燃吸过程中释放到主流烟气里，目的是为卷烟提供特征外加香，但基本没有过滤效果。申请号为200810058692. X的中国专利公开了一种同轴芯滤嘴芯材及其制备方法，将纤维素芯材沿滤嘴轴芯位置置入，制成同轴芯滤棒，通过强化芯材的化学活性和物理结构， 提高滤嘴对有害成份的吸附过滤效率，虽然可在一定程度上改善卷烟的吸味品质，但对烟草本香却造成了一定程度的损失。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的同轴芯滤棒难以在实现减害降焦的同时，保持卷烟吸味品质的不足，提供一种同轴芯滤嘴棒，该同轴芯滤嘴棒的芯材负载有烟草提取物，因此既可保持烟草本香，又可降低烟气中有害物质成分，可在不改变卷烟抽吸风格的前提下，改善卷烟的抽吸品质。本发明的另一目的在于提供所述同轴芯滤嘴棒的制备方法。本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现一种同轴芯滤嘴棒，包括芯材和滤棒，所述芯材上负载有1 40重量％的烟草提取物溶液；所述烟草提取物为烟叶提取物或烟草关键性致香物中的任意一种或几种的混合物；所述烟叶提取物为产自津巴布韦、弗吉尼亚、马里兰、红河或曲靖的烟叶的提取物；所述烟草关键性致香物为茄尼醇、烟草西柏烷化合物、赖百当萜醇化合物或巨豆三烯酮；所述烟草提取物溶液含有质量分数1 20%的烟叶提取物，或1%。 10%。的致香物，或它们的组合。这里所说的芯材是本领域制备同轴芯滤嘴棒的常用芯材。芯材可以选择棉纤维、 竹纤维、大豆纤维、麻纤维等天然纤维，均容易从市场购得。烟草提取物在芯材上的负载量取决于芯材的吸附性能，每种芯材都有饱和吸附容量，一般来说，当烟草提取物占芯材重量的40%时，达到最大饱和吸附容量。所述同轴芯滤嘴棒的制备方法，包括如下步骤(1)配制烟草提取物溶液；(2)将烟草提取物溶液按比例负载至芯材上；(3)将负载有烟草提取物的芯材的含水率调整至< 5重量％ ；(4)按嘴棒的成型工艺，将芯材制成同轴芯滤嘴棒。作为一种优选方案，步骤(1)中，所述烟草提取物溶液含有质量分数1 20%的烟叶提取物，或1%。 10%。的致香物，或它们的组合。步骤O)中，所述烟草提取物溶液按 5 40%的质量比负载至芯材上。所述烟叶提取物可以是市场上购买获得的浸膏，作为一种优选方案，所述烟叶提取物是以烟叶为原料，通过溶剂萃取、微波萃取、分子蒸馏或超临界二氧化碳萃取制备得到。作为一种更优选方案，所述溶剂萃取为将烟叶粉碎后用8倍重量的乙醇在80°C下提取3次，每次2小时，将提取液合并，浓缩，得到烟叶提取物。作为一种更优选方案，所述微波萃取为将烟叶粉碎后置于微波萃取容器中，用20 倍的乙醇为萃取剂，微波功率四01，时间15分钟，浓缩萃取液，得到烟叶提取物。作为一种更优选方案，所述分子蒸馏为将烟叶粉碎后，用95体积％乙醇提取，得到粗提物后，用分子蒸馏法进行分离，分子蒸馏的工艺为进料速度l.OmL/min、操作压力 1. 5Pa、蒸发温度 80°C，转速 ^Or/min。作为一种更优选方案，所述超临界二氧化碳萃取为以50 80体积％乙醇为夹带剂，夹带剂按4 6ml/g的用量，在萃取压力25 35MPa，萃取温度40 60°C，萃取时间2 小时，得到烟叶提取物。所述烟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，作为一种更优选方案，更优选为西柏三烯、⑴-S-西柏三烯和西柏三烯-4-醇三种的混合物。所述赖百当萜醇化合物包括顺-冷杉醇、(13-E)-赖百当烯-8，15- 二醇等化合物，作为一种更优选方案，所述赖百当萜醇化合物更优选为顺-冷杉醇或顺-冷杉醇和 (13-E)-赖百当烯-8，15- 二醇两者的混合物。作为一种优选方案，步骤O)中，所述烟草提取物的负载方式优选为喷洒或浸泡。所述喷洒为将烟草提取物配制成容易后直接喷洒在芯材表面。所述浸泡为将芯材直接浸泡于烟草提取物溶液中，使烟草提取物均勻分布在芯材的内部和表面。含有烟草提取物的同轴芯滤嘴棒，卷烟抽吸时烟气通过位于滤棒中心的同轴芯芯材，增长了行走路径，使气溶胶等物质被拦截和吸附的几率增大，提高了滤棒的过滤效率; 同时通过卷烟的燃吸过程，使烟草提取物的香气成分释放到主流烟气中，有效的保持和增加了自然烟草本香，弥补了烟草本香被吸附的不足，改善卷烟的抽吸品质。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果(1)芯材负载了一种或几种烟草提取物，在不改变卷烟抽吸风格的前提下，增加或弥补了烟草本香，满足了消费者的生理需求；(2)芯材沿轴向置入普通滤棒的中心位置，提高滤棒对有害物质的吸附效率；(3)本发明工艺简单，成本低廉，无需进行设备改造，且有成熟的技术、经验作支撑，可以直接进行工业化生产；(4)本发明为吸烟者提供了安全性及吸味品质更高的卷烟制品。
图1为应用本发明芯材卷制成的同轴芯滤嘴的横截面图；其中1为负载有烟草提取物的芯材，2为滤棒。
具体实施例方式以下结合实施例来进一步解释本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明中采用的百分数均为重量百分数。实施例1选用1(3 型弗吉尼亚烟叶为原料，用超临界(X)2萃取法进行提取，萃取压力25 35MPa,萃取温度40 60°C，萃取时间2h，50 80体积％的乙醇为夹带剂，用量为4 6ml/ go进行全循环流程操作，从放油阀口即可得到弗吉尼亚烟叶提取物。将弗吉尼亚烟叶提取物制成质量浓度为1 %的溶液，喷洒在大豆纤维芯材上，使烟草提取物溶液在芯材上的质量含量为5%。将芯材含水率调节至2质量％左右，将芯材在卷烟机组上按嘴棒的成型工艺，将此芯材由定位环引导进入成型舌，制成如图1所示的同轴芯滤嘴棒。将该滤棒应用于卷烟中，卷烟烟气更加透发、协调、口感舒适性有得到提升，卷烟危害性评价指数降低16%。实施例2将芯材浸泡于质量浓度为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-醇三种物质等质量混合而成，使致香物溶液在棉纤维芯材上的质量含量为20 %。调节芯材含水率为5质量％，将芯材在卷烟机组上按嘴棒的成型工艺，将此芯材由定位环引导进入成型舌，制成同轴芯滤棒。将该滤棒应用于卷烟中，使卷烟烟气更加透发、协调、口感舒适性有得到提升，卷烟危害性评价指数降低14%。实施例3将云南红河产地红花大金元烟叶粉碎，用95体积％乙醇进行提取，粗提物用分子蒸馏法进行分离，进料速度1. OmL/min、操作压力1. 5Pa、蒸发温度80°C，转速^Or/min。即得到云南红河产地烟叶提取物。将芯材浸泡于质量浓度为1 %的云南红河产地烟叶提取物溶液中，使烟草提取物溶液在竹纤维芯材上的质量含量为11%。调节芯材含水率为3质量％，将芯材在卷烟机组上按嘴棒的成型工艺，将此芯材由定位环引导进入成型舌，制成同轴芯滤棒。将该滤棒与沟槽滤棒相接，用包裹层包裹制成二元复合滤棒。将该滤棒应用于卷烟中，使卷烟烟气更加透发、协调、口感舒适性得到提升，卷烟危害性评价指数降低20%。实施例4
将麻纤维芯材浸泡于质量浓度为10%。致香物溶液中，致香物由顺-冷杉醇和 (13-E)-赖百当烯-8，15- 二醇二者等质量混合而成，使致香物溶液在芯材上的质量含量为 30%。调节芯材含水率为1质量％，将芯材在卷烟机组上按嘴棒的成型工艺，将此芯材由定位环引导进入成型舌，制成同轴芯滤棒。将该滤棒应用于卷烟中，使卷烟烟气更加透发、协调、口感舒适性得到提升，卷烟危害性评价指数降低18%。实施例5将粉碎的云南曲靖产87烤烟烟叶置于微波萃取容器中，以20倍量的乙醇为萃取溶剂，微波功率四01，辐射时间15min，进行微波辐射萃取，萃取液浓缩后得到云南曲靖产地烟叶提取物。将大豆纤维芯材浸泡于烟草提取物溶液中，烟草提取物溶液含有质量浓度为5% 的云南曲靖产地烟叶提取物溶液和质量浓度为5%。的巨豆三烯酮溶液，使烟草提取物溶液在芯材上的质量含量为20%。调节芯材含水率为3质量％，将芯材在卷烟机组上按嘴棒的成型工艺，将此芯材由定位环引导进入成型舌，制成同轴芯滤棒。将该滤棒应用于卷烟中， 使卷烟烟气更加透发、协调、口感舒适性得到提升，卷烟危害性评价指数降低13%。实施例6将津巴布韦烟叶原料粉碎，用8倍95体积％乙醇进行3次提取，提取时间2h/次， 提取温度80°C，收集合并滤液，将滤液浓缩得到津巴布韦烟叶提取物。制备烟草提取物溶液，使其含有质量浓度10%的津巴布韦烟叶提取物溶液和质量浓度10 %的弗吉尼亚烟叶提取物，将该烟草提取物溶液喷洒至大豆纤维芯材上，使烟草提取物溶液在芯材上的质量含量为40%。调节芯材含水率为4%，将芯材在卷烟机组上按嘴棒的成型工艺，将此芯材由定位环引导进入成型舌，制成同轴芯滤棒。将该滤棒应用于卷烟中，使卷烟烟气更加透发、协调、口感舒适性得到提升，卷烟危害性评价指数降低21%。实施例7津巴布韦烟叶提取物的制备同实施例6。制备烟草提取物溶液，使其含有质量浓度为6%的津巴布韦烟叶提取物溶液和质量浓度为8%。的顺-冷杉醇化合物，将该烟草提取物溶液喷洒至芯材上，使将该烟草提取物溶液在大豆纤维芯材上的质量含量为30%。调节芯材含水率为2质量％，将芯材在卷烟机组上按嘴棒的成型工艺，将此芯材由定位环引导进入成型舌，制成同轴芯滤棒。将该滤棒应用于卷烟中，使卷烟烟气更加透发、协调、口感舒适性得到提升，卷烟危害性评价指数降低 18%。
权利要求
1.一种同轴芯滤嘴棒，包括芯材和滤棒，其特征在于，所述芯材上负载有1 40重量％ 的烟草提取物溶液；所述烟草提取物为烟叶提取物或烟草关键性致香物中的任意一种或几种的混合物；所述烟叶提取物为产自津巴布韦、弗吉尼亚、马里兰、红河或曲靖的烟叶的提取物；所述烟草关键性致香物为茄尼醇、烟草西柏烷化合物、赖百当萜醇化合物或巨豆三烯酮；所述烟草提取物溶液含有质量分数1 20%的烟叶提取物，或1%。 10%。的致香物，或它们的组合。
2.如权利要求1所述的同轴芯滤嘴棒，其特征在于，所述烟叶提取物是以烟叶为原料， 通过溶剂萃取、微波萃取、分子蒸馏或超临界二氧化碳萃取制备得到。
3.如权利要求2所述的同轴芯滤嘴棒，其特征在于，所述溶剂萃取为将烟叶粉碎后用8 倍重量的乙醇在80°C下提取3次，每次2小时，将提取液合并，浓缩，得到烟叶提取物。
4.如权利要求2所述的同轴芯滤嘴棒，其特征在于，所述微波萃取为将烟叶粉碎后置于微波萃取容器中，用20倍的乙醇为萃取剂，微波功率四01，时间15分钟，浓缩萃取液，得到烟叶提取物。
5.如权利要求2所述的同轴芯滤嘴棒，其特征在于，所述分子蒸馏为将烟叶粉碎后，用 95体积％乙醇提取，得到粗提物后，用分子蒸馏法进行分离，分子蒸馏的工艺为进料速度 1. OmL/min、操作压力1. 5Pa、蒸发温度80°C，转速^Or/min。
6.如权利要求2所述的同轴芯滤嘴棒，其特征在于，所述超临界二氧化碳萃取为以 50 80体积％乙醇为夹带剂，夹带剂按4 6ml/g的用量，在萃取压力25 35MPa，萃取温度40 60°C，萃取时间2小时，得到烟叶提取物。
7.如权利要求1所述的同轴芯滤嘴棒，其特征在于，所述芯材为棉纤维、竹纤维、大豆纤维或麻纤维。
8.权利要求1所述同轴芯滤嘴棒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤(1)配制烟草提取物溶液；(2)将烟草提取物溶液按比例负载至芯材上；(3)将负载有烟草提取物的芯材的含水率调整至<5重量％ ；(4)按嘴棒的成型工艺，将芯材制成同轴芯滤嘴棒。
9.如权利要求8所述同轴芯滤嘴棒的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述烟草提取物溶液含有质量分数1 20%的烟叶提取物，或1%。 10%。的致香物，或它们的组合。
10.如权利要求8所述同轴芯滤嘴棒的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述烟草提取物溶液按5-40%的质量比负载至芯材上。
全文摘要
本发明公开了一种同轴芯滤嘴棒及其制备方法。所述同轴芯滤嘴棒的芯材负载有1～40重量％的烟草提取物溶液，所述烟草提取物为烟叶提取物或烟草关键性致香物中的任意一种或几种的混合物。所述同轴芯滤嘴棒的制备方法为先将烟草提取物配制成溶液，再将芯材浸泡在烟草提取物溶液中或将烟草提取物溶液喷洒在芯材表面，然后将芯材的含水量控制在5％以下，最后采用常规的同轴芯滤嘴棒成型工艺，将芯材制成同轴芯滤嘴棒。本发明所述同轴芯滤嘴棒，既可保持烟草本香，又可降低烟气中有害物质成分，在不改变卷烟抽吸风格的前提下，改善卷烟的抽吸品质。
文档编号A24D3/06GK102488329SQ201110358440
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者刘丹, 黄宪忠 申请人:广东中烟工业有限责任公司