一种在滤棒中能够快速释放水分的构件及其制作方法与流程

【技术领域】

本发明属于卷烟辅助材料生产技术领域。更具体地，本发明涉及一种在滤棒中能够快速释放水分的构件，还涉及所述构件的制作方法。

背景技术：

卷烟在开封后，烟丝水分会逐渐流失。尤其在高原和干燥地区，烟丝水分在开封后24h内可下降至8-10％。烟丝水分的散失直接影响卷烟的抽吸品质，尤其是在感官质量中毛刺感、辣感明显增加。

消费者主要消费的是卷烟主流烟气部分。主流烟气的实质是气溶胶，主流烟气在经过卷烟滤嘴的时候，实质是一个气溶胶沉积与洗脱的交互过程。气溶胶中的颗粒物被滤棒丝束的扩散沉积效应截留；同时气溶胶也在洗脱滤棒中的可挥发性物质。主流烟气在标准抽吸测定的条件下，可洗脱滤棒上的可挥发物5至12％。

在滤棒中引入一段可以稳定贮藏水分的本发明构件。在消费者挤压构件时，构件中的水或水溶液，从构件最小截面上的易断压痕处挤出。水分快速被丝束吸收，当主流烟气经过被水分浸润的丝束时，丝束中的水分被洗脱到主流烟气中，从而达到直接提升主流烟气水分的目的。

技术实现要素：

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种在滤棒中能够快速释放水分的构件。

本发明的另一个目的是提供所述在滤棒中能够快速释放水分构件的制作方法。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种在滤棒中能够快速释放水分的构件。

该构件由注塑件a与注塑件b构成；注塑件a是一种高4～6mm、上截面直径2～4mm、下截面直径5～7mm的梯形圆筒；注塑件b是一种高1～3mm、上截面直径5.0～6.8mm、下截面直径5～7mm的扁圆柱体；注塑件a与注塑件b是采用超声波焊接连成一体的；在注塑件a中装有一种或多种选自纯水、食用级盐水溶液或无机碱水溶液的液体，这种液体的量是20～100μl。

根据本发明的一种优选实施方式，在所述注塑件a的上截面上设有一种具有十字型、六边形或菱形形状的易断裂压痕。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的注塑件a与注塑件b是由3.0～6.0重量份一种或多种选自聚己内酯、医用级pvc、食品级pp或聚乳酸的主料与0.4～1.0重量份一种或多种选自乙酰柠檬酸三正丁酯或三乙酸甘油酯的辅料制成的。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的食用级盐是一种或多种选自碳酸氢钠、碳酸钠、柠檬酸钠或酒石酸钠的盐；所述的无机碱是一种或多种选自氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠或氢氧化钙的碱。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述食用级盐溶液的浓度是0.1～0.5mol/l；所述无机碱溶液的浓度是0.08～0.10mol/l。

本发明涉及一种在滤棒中能够快速释放水分构件的制作方法。

该制作方法的步骤如下：

a、制备改性混料

将3.0～6.0重量份主料与0.4～1.0重量份辅料添加到热熔造粒机的保温加热料斗中，在温度150～250℃下充分加热熔融，再在转速20～200rpm下搅拌30～90min，接着挤出造粒，得到一种改性混料；

所述的主料是一种或多种选自聚己内酯、医用级pvc、食品级pp或聚乳酸的料；所述的辅料是一种或多种选自乙酰柠檬酸三正丁酯或三乙酸甘油酯的料；

b、注塑打件

把步骤a得到的改性混料放入注塑机料斗中，再在温度150～300℃的条件下进行注塑打件，分别得到注塑件a与注塑件b；注塑件a是一种高4～6mm、上截面直径2～4mm、下截面直径5～7mm的梯形圆筒；注塑件b是一种高1～3mm、上截面直径5.0～6.8mm、下截面直径5～7mm的扁圆柱体；

c、注入溶液

使用定量注射设备，把一种或多种选自纯水、食用级盐水溶液或无机碱水溶液的液体注入到注塑件a中；

d、焊接

在步骤c完成后，采用超声波焊接方法将注塑件a与注塑件b连成一体，得到在滤棒中能够快速释放水分的构件。

根据本发明的另一种优选实施方式，在所述注塑件a的上截面上设有一种具有十字型、六边形或菱形形状的易断裂压痕。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的食用级盐是一种或多种选自碳酸氢钠、碳酸钠、柠檬酸钠或酒石酸钠的盐；所述的无机碱是一种或多种选自氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠或氢氧化钙的碱。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述食用级盐溶液的浓度是0.1～0.5mol/l；所述无机碱溶液的浓度是0.08～0.10mol/l。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述液体的注入量是20～100μl。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种在滤棒中能够快速释放水分的构件。

该构件由注塑件a与注塑件b构成；注塑件a是一种高4～6mm、上截面直径2～4mm、下截面直径5～7mm的梯形圆筒；注塑件b是一种高1～3mm、上截面直径5.0～6.8mm、下截面直径5～7mm的扁圆柱体；注塑件a与注塑件b是采用超声波焊接连成一体的；在注塑件a中装有一种或多种选自纯水、食用级盐水溶液或无机碱水溶液的液体，这种液体的量是20～100μl。

本发明在滤棒中能够快速释放水分构件结构示意图参见附图1，其中a是注塑件a，b是注塑件b。

所述注塑件a的结构参见附图2，其中附图2a是所述注塑件a的俯视图；附图2b是所述注塑件a的剖视图。

由附图2知道，所述的注塑件a为梯形圆筒；由附图2a知道，在所述注塑件a的上截面上设有一种具有十字型、六边形或菱形形状的易断裂压痕。在所述注塑件a的上截面上设置易断裂压痕，易断压痕是在注塑件的端面制造一个容易破裂的口，消费者在使用过程中挤压构件时易断裂压痕会被折断，从而使构件中的水从构件中挤出，达到释放水分的到滤棒丝束中的效果，最终提升主流烟气的水分。

在本发明中，除十字型、六边形或菱形外，这种易断裂压痕还可以采用其它的形状，只是它们不会给其加工或本发明构件带来不利的影响，这些形状也都在本发明的保护范围之内。

所述注塑件b的结构参见附图3，由附图3知道，所述的注塑件b为扁圆柱体；其中附图3a是所述注塑件b的俯视图；附图3b是所述注塑件b的剖视图。

根据本发明，所述的注塑件a与注塑件b是由3.0～6.0重量份一种或多种选自聚己内酯、医用级pvc、食品级pp或聚乳酸的主料与0.4～1.0重量份一种或多种选自乙酰柠檬酸三正丁酯或三乙酸甘油酯的辅料制成的。

在本发明中，因为构件的主要作用是稳定地包裹并贮藏水分，而主料是构成构件的主要材料，所以选择不透水的不含有害物质的注塑材料作为主料，所述的主料均为食品级或医用级的高分子材料，并且不会有溶入水中。

所述辅料的基本作用是在热熔造粒过程中用于改良主料性能，以便使构件具备一定的弹性和破裂性能，其中弹性是让消费者挤压构件时不至于有生硬的手感，破裂性能是在易断压痕形变过程中可以折断，从而释放水分。

本发明使用的聚己内酯、医用级pvc、食品级pp或聚乳酸都是目前市场上销售的产品，例如由瑞典perstorp公司以商品名capa-6800销售的聚己内酯、由lg化学公司以商品名lb110销售的医用级pvc。当然，凡是具有本发明使用主料性能又不会对本发明在滤棒中能够快速释放水分构件产生不良影响的其它化学物质都可以用于本发明，这些物质也都在本发明的保护范围之内。

本发明使用的乙酰柠檬酸三正丁酯或三乙酸甘油酯都是目前市场上销售的产品，例如由东港田化工公司以商品名atbc-dgt0198销售的乙酰柠檬酸三正丁酯、由泰柯公司以商品名三乙酸甘油酯销售的三乙酸甘油酯。当然，凡是具有本发明使用辅料性能又不会对本发明在滤棒中能够快速释放水分构件产生负作用的其它化学物质都可以用于本发明，这些物质也都在本发明的保护范围之内。

在本发明中，所述辅料用量在所述的范围内时，如果所述主料用量小于3.0重量份，则会使材料改性失败，具体表现为材料过塑，高分子材料的强度大幅下降，微量偏少导致构件材料变脆，大量偏少甚至会导致无法注塑成型；如果所述主料用量大于6.0重量份，则也会使材料改性失败，具体表现为材料过硬，增塑效果不明显。注塑件挤压手感生硬，甚至导致挤压时无法压破易断压痕，最终导致整个构件无法释放水分；因此，所述主料用量为3.0～6.0重量份是合理的。

同样地，所述主料用量在所述的范围内时，如果所述辅料用量小于0.4重量份，则会使材料改性失败，具体表现为材料过硬，增塑效果不明显。注塑件挤压手感生硬，甚至导致挤压时无法压破易断压痕，最终导致整个构件无法释放水分；如果所述辅料用量大于1.0重量份，则会使材料改性失败，具体表现为材料过塑，高分子材料的强度大幅下降，导致构件材料变脆，甚至会导致无法注塑成型；因此，所述主料用量为0.4～1.0重量份是恰当的。

在本发明中，装在注塑件a中液体的基本作用是在消费者挤压构件时，从易断压痕中释放出来，浸润丝束，从而提高主流烟气水分。所述的液体是一种或多种选自纯水、食用级盐水溶液或无机碱水溶液的液体。

根据本发明，所述的食用级盐是一种或多种选自碳酸氢钠、碳酸钠、柠檬酸钠或酒石酸钠的盐；所述的无机碱是一种或多种选自氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠或氢氧化钙的碱。

根据本发明，所述食用级盐溶液的浓度是0.1～0.5mol/l；所述无机碱溶液的浓度是0.08～0.10mol/l。

在本发明中，所述食用级盐溶液与无机碱溶液的浓度超过所述浓度范围都是不可取的，这是因为在构件中添加盐溶液主要是为了改善卷烟的抽吸口感，因此低浓度盐溶液在适当改善口感方面是有效果的，但是如果增大盐溶液的浓度，会使得溶液中水分逸出效率降低，从而导致构件增加主流烟气水分的效果降低，因此适宜的浓度是关键的技术指标。

本发明使用的食用级盐与无机碱都是目前市场上销售的产品。

本发明涉及一种在滤棒中能够快速释放水分构件的制作方法。

该制作方法的步骤如下：

a、制备改性混料

将3.0～6.0重量份主料与0.4～1.0重量份辅料添加到热熔造粒机的保温加热料斗中，在温度150～250℃下充分加热熔融，再在转速20～200rpm下搅拌30～90min，接着挤出造粒，得到一种改性混料；

所述的主料是一种或多种选自聚己内酯、医用级pvc、食品级pp或聚乳酸的料；所述的辅料是一种或多种选自乙酰柠檬酸三正丁酯或三乙酸甘油酯的料；所述的主料与辅料已经在前面描述过，因此在此不再赘述。

根据本发明，在所述注塑件a的上截面上设有一种具有十字型、六边形或菱形形状的易断裂压痕。

根据本发明，所述的食用级盐是一种或多种选自碳酸氢钠、碳酸钠、柠檬酸钠或酒石酸钠的盐；所述的无机碱是一种或多种选自氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠或氢氧化钙的碱。所述食用级盐溶液的浓度是0.1～0.5mol/l；所述无机碱溶液的浓度是0.08～0.10mol/l。所述液体的注入量是20～100μl。

本发明使用的热熔造粒机是目前市场上销售的产品，例如由浙江品博公司以商品名pym120-100销售的造粒机，在实际操作时，按照其说明书中描述的操作方式进行操作。

b、注塑打件

把步骤a得到的改性混料放入注塑机料斗中，再在温度150～300℃的条件下进行注塑打件，分别得到注塑件a与注塑件b；注塑件a是一种高4～6mm、上截面直径2～4mm、下截面直径5～7mm的梯形圆筒；注塑件b是一种高1～3mm、上截面直径5.0～6.8mm、下截面直径5～7mm的扁圆柱体；

本发明使用的注塑机是目前市场上销售的产品，例如由海天公司以商品名卧式曲肘注塑机销售的注塑机，在实际操作时，按照其说明书中描述的操作方式进行操作。

注塑件a与注塑件b的情况已经在前面描述过，因此在此不再赘述。

c、注入溶液

使用定量注射设备，把一种或多种选自纯水、食用级盐水溶液或无机碱水溶液的液体注入到注塑件a中；

所述定量注射设备例如是点胶机，是目前市场上销售的产品。

d、焊接

在步骤c完成后，采用超声波焊接方法将注塑件a与注塑件b连成一体，得到在滤棒中能够快速释放水分的构件。

超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。

本发明使用的超声波焊接机是目前市场上销售的产品，例如由海天公司以商品名卧式曲肘注塑机的注塑机，在实际操作时，按照其说明书中描述的操作方式进行操作。

本发明的构件引入滤棒后，水分能够稳定贮藏在滤棒中。在消费者挤压滤棒中的构件时，构件中的水或食用级盐或无机碱水溶液从构件最小截面上的易断压痕处挤出，水分被丝束快速吸收，当主流烟气经过被水分浸润的丝束时，丝束中的水分被洗脱到主流烟气中，从而达到直接提升主流烟气水分的目的。

主流烟气中水分含量检测试验如下：

试验样品：在注塑件a中分别注入10、20、30、40、50μl不同量的纯水；

对照样品：在注塑件a中没有注入纯水；

试验条件：gb5606.5-2005第五部分主流烟气；

水分检测：gb5606.5-2005第五部分主流烟气。

试验结果列于下表1中：

表1：主流烟气洗脱滤嘴水分测试结果

表1列出的结果表明，实验样品的烟气水分较对照样品的烟气水分提升非常明显。

[有益效果]

本发明的有益效果是：本发明快速增加滤棒水分释放的构件能够直接大幅度提高主流烟气水分，非常明显地改善抽吸效果；本发明使用改性聚乳酸、改性聚己内酯、医用pvc食品级pp材料，采用注塑的方法制造，因此适宜工业化生产制造。

【附图说明】

图1是本发明在滤棒中能够快速释放水分构件的结构示意图；

图中：

1a-本发明构件俯视图；1b-装有液体的本发明构件纵向剖视图；

图2是本发明注塑件a的结构示意图；

图中：

2a-注塑件a俯视图；2b-注塑件a纵向剖视图；

图3是本发明注塑件b的结构示意图；

图中：

3a-注塑件b俯视图；3b-注塑件b纵向剖视图；

【具体实施方式】

通过下述实施例将能够更好地理解本发明。

实施例1：本发明在滤棒中能够快速释放水分构件制作

该实施例的实施步骤如下：

a、制备改性混料

将3.0重量份聚己内酯、医用级pvc与食品级pp(重量比1:1:1)与0.8重量份乙酰柠檬酸三正丁酯辅料添加到由浙江品博公司以商品名pym120-100造粒机的保温加热料斗中，在温度220℃下充分加热熔融，再在转速140rpm下搅拌50min，接着在其说明书描述的条件下挤出造粒，得到一种改性混料；

b、注塑打件

把步骤a得到的改性混料放入由海天公司以商品名卧式曲肘注塑机销售的注塑机的料斗中，再在温度250℃的条件下进行注塑打件，分别得到注塑件a与注塑件b；注塑件a是一种高4mm、上截面直径3mm、下截面直径6mm的梯形圆筒；注塑件b是一种高1mm、上截面直径5.6mm、下截面直径6mm的扁圆柱体；在所述注塑件a的上截面上设有一种具有十字型形状的易断裂压痕。

c、注入溶液

使用由深圳坚丰公司以商品名点胶机销售的ksl点胶机定量注射设备，把一种或多种选自纯水注入到注塑件a中，所述水的注入量是80μl；

d、焊接

在步骤c完成后，采用由广州南方力劲公司以商品名力劲超声波焊机销售的超声波焊接机在其说明书描述的条件下将注塑件a与注塑件b连成一体，得到在滤棒中能够快速释放水分的构件。

实施例2：本发明在滤棒中能够快速释放水分构件制作

该实施例的实施步骤如下：

a、制备改性混料

将4.0重量份聚己内酯、医用级pvc与食品级pp(重量比1:1:1.5)主料与0.4重量份三乙酸甘油酯辅料添加到由浙江品博公司以商品名pym120-100造粒机的保温加热料斗中，在温度250℃下充分加热熔融，再在转速20rpm下搅拌70min，接着在其说明书描述的条件下挤出造粒，得到一种改性混料；

b、注塑打件

把步骤a得到的改性混料放入由海天公司以商品名卧式曲肘注塑机销售的注塑机的料斗中，再在温度150℃的条件下进行注塑打件，分别得到注塑件a与注塑件b；注塑件a是一种高5mm、上截面直径2mm、下截面直径5mm的梯形圆筒；注塑件b是一种高2mm、上截面直径5.0mm、下截面直径5mm的扁圆柱体；在所述注塑件a的上截面上设有一种具有六边形形状的易断裂压痕。

c、注入溶液

使用由深圳坚丰公司以商品名点胶机销售的ksl点胶机定量注射设备，把一种或多种选自0.1mol/l碳酸氢钠食用级盐水溶液注入到注塑件a中，所述液体的注入量是50μl；

d、焊接

在步骤c完成后，采用由广州南方力劲公司以商品名力劲超声波焊机销售的超声波焊接机在其说明书描述的条件下将注塑件a与注塑件b连成一体，得到在滤棒中能够快速释放水分的构件。

实施例3：本发明在滤棒中能够快速释放水分构件制作

该实施例的实施步骤如下：

a、制备改性混料

将6.0重量份聚乳酸、聚己内酯、医用级pvc与食品级pp9(重量比1:2:1:0.5)主料与1.0重量份乙酰柠檬酸三正丁酯与三乙酸甘油酯(重量比1:2)辅料添加到由浙江品博.公司以商品名pym120-100造粒机的保温加热料斗中，在温度150℃下充分加热熔融，再在转速80rpm下搅拌90min，接着挤出造粒，得到一种改性混料；

b、注塑打件

把步骤a得到的改性混料放入由海天.公司以商品名卧式曲肘注塑机销售的注塑机的料斗中，再在温度200℃的条件下进行注塑打件，分别得到注塑件a与注塑件b；注塑件a是一种高6mm、上截面直径4mm、下截面直径6mm的梯形圆筒；注塑件b是一种高2mm、上截面直径5.6mm、下截面直径7mm的扁圆柱体；在所述注塑件a的上截面上设有一种具有菱形形状的易断裂压痕。

c、注入溶液

使用由深圳坚丰公司以商品名点胶机销售的ksl点胶机.定量注射设备，把一种或多种选自0.5mol/l酒石酸钠食用级盐水溶液注入到注塑件a中，所述液体的注入量是20μl；

d、焊接

在步骤c完成后，采用由广州南方力劲公司以商品名力劲超声波焊机销售的超声波焊接机在其说明书描述的条件下将注塑件a与注塑件b连成一体，得到在滤棒中能够快速释放水分的构件。

实施例4：本发明在滤棒中能够快速释放水分构件制作

该实施例的实施步骤如下：

a、制备改性混料

将5.0重量份聚己内酯、医用级pvc、食品级pp或聚乳酸(重量比0.5:0.8:1:1.2)主料与0.6重量份三乙酸甘油酯辅料添加到由浙江品博.公司以商品名pym120-100造粒机的保温加热料斗中，在温度180℃下充分加热熔融，再在转速200rpm下搅拌30min，接着挤出造粒，得到一种改性混料；

b、注塑打件

把步骤a得到的改性混料放入由海天.公司以商品名卧式曲肘注塑机销售的注塑机的料斗中，再在温度300℃的条件下进行注塑打件，分别得到注塑件a与注塑件b；注塑件a是一种高5mm、上截面直径3mm、下截面直径7mm的梯形圆筒；注塑件b是一种高3mm、上截面直径5.8mm、下截面直径6mm的扁圆柱体；在所述注塑件a的上截面上设有一种具有十字型形状的易断裂压痕。

c、注入溶液

使用由深圳坚丰公司以商品名点胶机销售的ksl点胶机.定量注射设备，把一种或多种选自0.08mol/l碳酸氢钠无机碱水溶液的液体注入到注塑件a中，所述液体的注入量是100μl；

d、焊接

在步骤c完成后，采用由广州南方力劲公司以商品名力劲超声波焊机销售的超声波焊接机在其说明书描述的条件下将注塑件a与注塑件b连成一体，得到在滤棒中能够快速释放水分的构件。

实施例5：本发明在滤棒中能够快速释放水分构件制作

该实施例的实施步骤如下：

a、制备改性混料

将3.5重量份聚己内酯主料与0.42重量份乙酰柠檬酸三正丁酯辅料添加到由浙江品博公司以商品名pym120-100造粒机的保温加热料斗中，在温度200℃下充分加热熔融，再在转速160rpm下搅拌60min，接着挤出造粒，得到一种改性混料；

b、注塑打件

把步骤a得到的改性混料放入由海天.公司以商品名卧式曲肘注塑机销售的注塑机的料斗中，再在温度260℃的条件下进行注塑打件，分别得到注塑件a与注塑件b；注塑件a是一种高6mm、上截面直径3mm、下截面直径6mm的梯形圆筒；注塑件b是一种高2mm、上截面直径6.2mm、下截面直径6.5mm的扁圆柱体；在所述注塑件a的上截面上设有一种具有六边形形状的易断裂压痕。

c、注入溶液

使用由深圳坚丰公司以商品名点胶机销售的ksl点胶机.定量注射设备，把一种或多种选自0.10mol/l碳酸钠无机碱水溶液的液体注入到注塑件a中，所述液体的注入量是40μl；

d、焊接

在步骤c完成后，采用由广州南方力劲公司以商品名力劲超声波焊机销售的超声波焊接机在其说明书描述的条件下将注塑件a与注塑件b连成一体，得到在滤棒中能够快速释放水分的构件。

实施例6：本发明在滤棒中能够快速释放水分构件制作

该实施例的实施步骤如下：

a、制备改性混料

将5.2重量份食品级pp主料与0.88重量份三乙酸甘油酯辅料添加到由浙江品博.公司以商品名pym120-100造粒机的保温加热料斗中，在温度160℃下充分加热熔融，再在转速170rpm下搅拌80min，接着挤出造粒，得到一种改性混料；

b、注塑打件

把步骤a得到的改性混料放入由海天.公司以商品名卧式曲肘注塑机销售的注塑机的料斗中，再在温度190℃的条件下进行注塑打件，分别得到注塑件a与注塑件b；注塑件a是一种高5mm、上截面直径2mm、下截面直径5mm的梯形圆筒；注塑件b是一种高1mm、上截面直径6.4mm、下截面直径6.6mm的扁圆柱体；在所述注塑件a的上截面上设有一种具有菱形形状的易断裂压痕。

c、注入溶液

使用由深圳坚丰公司以商品名点胶机销售的ksl点胶机.定量注射设备，把一种或多种选自纯水、0.3mol/l柠檬酸钠食用级盐水溶液注入到注塑件a中，所述液体的注入量是805020100μl；

d、焊接

在步骤c完成后，采用由广州南方力劲公司以商品名力劲超声波焊机销售的超声波焊接机在其说明书描述的条件下将注塑件a与注塑件b连成一体，得到在滤棒中能够快速释放水分的构件。

采用本说明书中描述的方法，对实施例1-6制备的在滤棒中能够快速释放水分构件进行了主流烟气洗脱滤嘴水分测试，其结果列于表2中。

在注塑件a中没有注入纯水的样品为对照样品，其相应检测结果也列于表2中。

表2：实施例1-6制备的在滤棒中能够快速释放水分构件主流烟气洗脱滤嘴水分测试

表2列出的结果表明，含水固件对主流烟气的水分提升明显提升幅度达70％以上

同时，组织评吸专家组，按照常规的烟气吸食评分标准对上述样品进行感官质量评定，确定对照样品为烟香透发、余味干净、喉部有刺激、杂气略有；实施例1-6制备的样品为烟香透发、烟气柔和、余味干净、喉部刺激略有、杂气略有，这些结果表明本发明构件对卷烟口感提升明显，主要表现为刺激性减弱，余味改善舒适。