一種提高卷煙煙氣中水分含量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及卷煙領(lǐng)域，更具體地，設(shè)及一種提高卷煙煙氣中水分含量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 卷煙主流煙氣中水分是影響卷煙感官舒適度的重要指標，研究發(fā)現(xiàn)煙氣水分適宜 則煙氣柔和細膩、刺激性小、感官舒適性較好;煙氣水分含量低時，會導致煙氣干燥、刺激性 變大、感官舒適性降低。因此，提高卷煙主流煙氣中的水分含量，提高卷煙的保潤性能和吸 食舒適度，日益受到煙草行業(yè)研究人員的重視。卷煙在燃吸過程中，產(chǎn)生的絕大部分水分因 為擴散作用進入到側(cè)流煙氣中，僅有很少一部分進入主流煙氣。目前有采用在煙絲中添加 保潤劑來保持或提高煙絲的水分含量的方法，然而運種方法效果不佳，并且煙絲中的水分 含量過高可能會導致煙絲霉變?，F(xiàn)有技術(shù)還有通過吸附和脫附的原理，將含水的吸附劑，添 加到卷煙濾嘴中，煙支燃燒時，濾嘴溫度發(fā)生變化，吸附劑將所含的水分脫附釋放出來，提 高煙氣中的水分含量。如有報道采用沸石等材料作為吸附劑，添加至濾嘴中，提高濾嘴的水 分含量(提高卷煙煙氣中水分含量的濾嘴添加劑，煙草工藝，2014年第7期）。盡管該文獻中 制備的濾嘴添加劑具有較強的持水能力，但也能看出，隨著保存時間的延長，其水分含量還 是會出現(xiàn)下降。運樣會影響濾嘴添加劑提高煙氣水分含量的效果。
[0003] 因此，有必要開發(fā)一種更好的提高卷煙煙氣中水分含量的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種提高卷煙煙氣中水分含量的方法，該方法不僅能有效 地提高卷煙煙氣中水分含量，而且效果持久，即使卷煙在長時間存放后，改善效果不會發(fā)生 明顯下降。
[0005] 本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)方案予W實現(xiàn)：
[0006] -種提高卷煙煙氣中水分含量的方法，把吸水后的聚(N-異丙基丙締酷胺-CO-丙 締酷胺）[P(NIPAM-CO-AM)]作為水含量改善劑添置在卷煙中；所述P(NIPAM-CO-AM)具有在 一定溫度下發(fā)生相轉(zhuǎn)變的性質(zhì)。
[0007] 優(yōu)選地，所述P(NIPAM-CO-AM)中，AM在P(NIPAM-CO-AM)中的摩爾含量為15~60%。 [000引優(yōu)選地，所述P(NIPAM-CO-AM)中，AM在P(NIPAM-CO-AM)中的摩爾含量為18~25%。
[0009] PNIPAM(聚N-異丙基丙締酷胺)是一種溫敏性高分子材料，其在藥物緩釋，生化分 離及化學傳感器等方面已經(jīng)有廣泛的研究和應(yīng)用。聚N-異丙基丙締酷胺的大分子鏈上同時 具有親水性的酷胺基和疏水性的異丙基，使得線型PNIPAM的水溶液W及交聯(lián)后的PNIPAM都 具有溫度敏感特性。其水溶液升溫至約33°C時發(fā)生相變，由均相體系轉(zhuǎn)變成非均相體系，高 分子體積發(fā)生塌縮，半徑急劇減小。溶脹后的PNIPAM中所含水分，會因為分子體積發(fā)生塌縮 而被釋放。同時，由于溶脹狀態(tài)下，水分子是與PNIPAM是W氨鍵的方式發(fā)生結(jié)合的，其遠比 物理吸附的形式牢固，因此即使長時間存放，其水分含量基本不會減少。
[0010] AM(丙締酷胺)具有親水性，其與PNIPAM形成共聚物，可W提高共聚物的相轉(zhuǎn)變溫 度。如上所述純PNIPAM的LCST大約在33°C左右，而隨著P(NIPAM-CO-AM)中AM的比例的提高， 其LCST也會提高。具體地，當AM在P(NIPAM-CO-AM)中的摩爾含量為18~25 %時，其LCST在45 °C左右，當AM在P(NIPAM-CO-AM)中的摩爾含量為50~60 %時，其LCST在85 °C左右；當AM在P (NIPAM-CO-AM)中的摩爾含量超過75%時，其表現(xiàn)出來的已經(jīng)是聚丙締酷胺(PAM)的性質(zhì)， 并不再發(fā)生相轉(zhuǎn)變。
[0011] 而發(fā)明人經(jīng)過反復實驗發(fā)現(xiàn)，在卷煙燃燒的初期，主流煙氣在進入濾棒段時，溫度 在40~50°C，隨著燃燒的進行，進入濾棒段時的溫度不斷升高。如果要選擇P(NIPAM-CO-AM) 作為提高卷煙煙氣水分含量的理想物質(zhì)，更適宜選用LCST在45°C左右的P(NIPAM-CO-AM)。
[0012] 優(yōu)選地，所述吸水后的P(NIPAM-CO-AM)為吸水后達到溶脹平衡的P(NIPAM-c〇-AM) O
[0013] P(NIPAM-CO-AM)具有優(yōu)異的水吸附性能，Ig的P(NIPAM-CO-AM)在20°C下達到溶脹 飽和時，其吸水量可達5.7g。運種吸附性能遠優(yōu)于沸石等無機吸附劑。
[0014] 優(yōu)選地，所述P(NIPAM-CO-AM)制備成直徑在1.0±0.2mm的顆粒，再添置在卷煙中。
[0015] 所述P(NIPAM-CO-AM)的制備方法，可W參考現(xiàn)有技術(shù)，或按照如下方法進行:按比 例將N-異丙基丙締酷胺(NIPM)單體，丙締酷胺(AM)單體，N，N'-亞甲基雙丙締酷胺(BIS)交 聯(lián)劑，過硫酸錠(APS)引發(fā)劑，催化劑N，N，N'，N 四甲基乙二胺(TEMED)在蒸饋水中進行反 應(yīng)制得。
[0016] 優(yōu)選地，所述吸水后的P(NIPAM-CO-AM)在卷煙中的添加量為2~28mg/支卷煙。
[0017] 更優(yōu)選地，所述吸水后的P(NIPAM-CO-AM)在卷煙中的添加量為10~20mg/支卷煙。
[0018] 為了達到更佳的提高水含量的效果，優(yōu)選地，所述吸水后的P(NIPAM-CO-AM)添加 在濾棒段中。盡管P(NIPAM-CO-AM)在釋放水分時，形貌發(fā)生劇變，但其并不會對濾嘴的過濾 效果帶來負面影響。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下優(yōu)點：
[0020] 本發(fā)明所提供的提高卷煙煙氣中水分含量的方法能夠有效提高卷煙主流煙氣中 水分含量，使煙氣柔和細膩、刺激性小、感官舒適性較好，并且其效果穩(wěn)定，不會因為長期存 放而出現(xiàn)明顯的效果下降，其添加并不會對濾嘴的過濾效果帶來負面影響;并且由于所用 的添加劑對水的吸附量較大，可W在添加量較少的情況下實現(xiàn)較好的提高水分含量的效 果。
【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合具體實施例進一步詳細說明本發(fā)明。除非特別說明，本發(fā)明采用的試劑、 設(shè)備和方法為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)市購的試劑、設(shè)備和常規(guī)使用的方法。
[0022] 制備例
[0023] 按表1比例把N-異丙基丙締酷胺(NIPAM)單體，丙締酷胺(AM)單體，在適量的N，N'-亞甲基雙丙締酷胺(BIS)、過硫酸錠(APS)、N，N，N'，N'-四甲基乙二胺(TEMED)下，在蒸饋水 中進行反應(yīng)制得P(NIPAM-CO-AM),并將其制備成直徑在1.0±0.2mm的顆粒。
[0024] 表 1
[0025]
[00%] 應(yīng)用例
[0027] 把制備例I~8的P(NIPAM-CO-AM)置于20°C蒸饋水中，進行溶脹，達到溶脹平衡后， 取出用濾紙進行干燥、稱重，制備例1~8的每克P(NIPAM-CO-AM)增重約5.7g。
[0028] 將吸水后的P(NIPAM-CO-AM)保存1年，重量均無發(fā)生變化，證明P(NIPAM-CO-AM)的 持水能力優(yōu)于無機吸附材料的持水能力。
[0029] 將吸水后的P(NIPAM-CO-AM)添加至卷煙的濾棒段中，添加量在IOmg/支，根據(jù)GB/T 23203.1-2013、GB/T 23355-2009、GB/T 23356-2009及GB/T 19609-2004方法，檢測卷煙燃 燒時主流煙氣中水含量及常規(guī)成分數(shù)據(jù)。
[0030] 從表2可W看出，在卷煙中添加 P(NIPAM-CO-AM),可W顯著提高煙氣中的水含量。 從應(yīng)用例1~4可W看出，當P(NIPAM-CO-AM)中AM的含量在18~25%時，其作為添加劑對卷 煙煙氣的水分增加率最高。此外，將制備例與對比例進行比較，煙氣中的煙堿、一氧化碳、焦 油和總粒相物并未受到負面影響。
[0031] 將卷煙置于溫度(22±2)°C，相對濕度(60±5)%條件下平衡4她，由評吸專家采用 GB5606.4-2005規(guī)定的感官技術(shù)要求對對上述應(yīng)用例1~8的卷煙感官質(zhì)量差異進行對比評 吸，結(jié)果如表3所示。
[0032] 表 2
[0033]
[0034] 應(yīng)用例9、應(yīng)用例10中，使用制備例2的P(NIPAM-CO-AM)作為添加劑，其添加量分別 為5mg/支、20mg/支，應(yīng)用例11為把制備例2的P(NIPAM-CO-AM)放置一年后，再按IOmg/支的 添加量添加至卷煙中。從應(yīng)用例1~4可W看出，當P(NIPAM-CO-AM)中AM的含量在18~25% 之間，在整個評吸過程中，均能保證煙氣柔和細膩、刺激性小、感官舒適性較好;從應(yīng)用例5 中可W看出，當采用純PNIPAM時，雖然也能起到一定的改善效果，但由于LCST溫度過低，水 分過早釋放，當P(NIPAM-CO-AM)中AM的含量過高，LCST的溫度過高，在燃燒的中后期，水分 才被釋放，因此應(yīng)用效果不佳。從應(yīng)用例9可W看出，即使添加量較小，也能起到明顯的改善 水分含量的效果。從應(yīng)用例11可W看出，即使經(jīng)過長期存放，改善效果并不會發(fā)生變化，十 分穩(wěn)定。
[0035] 表 3
【主權(quán)項】
1. 一種提高卷煙煙氣中水分含量的方法，其特征在于，把吸水后的聚(N-異丙基丙烯酰 胺-co-丙烯酰胺)作為水含量改善劑添置在卷煙中；所述聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰 胺)具有在一定溫度下發(fā)生相轉(zhuǎn)變的性質(zhì)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺） 中，丙烯酰胺在所述聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺）中的摩爾含量為15~60%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺） 中，丙烯酰胺在所述聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺）中的摩爾含量為18~25%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，吸水后的聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯 酰胺)為吸水后達到溶脹平衡的聚(N-異丙基丙烯酰胺- C〇-丙烯酰胺）。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺） 制備成直徑在1 .〇±〇. 2mm的顆粒，再添置在卷煙中。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸水后的聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)在卷煙中的添加量為2~28mg/支卷煙。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸水后的聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)在卷煙中的添加量為10~20mg/支卷煙。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸水后的聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)添加在濾棒段中。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種提高卷煙煙氣中水分含量的方法。所述方法是把吸水后的聚（N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺）[P(NIPAM-co-AM)]作為水含量改善劑添置在卷煙中。其不僅能有效地提高卷煙煙氣中水分含量，而且效果持久，即使卷煙在長時間存放后，改善效果不會發(fā)生明顯下降，具有很好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】A24D3/14
【公開號】CN105661638
【申請?zhí)枴緾N201610053098
【發(fā)明人】單婧, 謝定海, 郭文, 方細玲
【申請人】廣東中煙工業(yè)有限責任公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月26日