烟用功能型弹性体及其制备方法、卷烟
阅读说明：本技术 烟用功能型弹性体及其制备方法、卷烟 (Functional elastomer for cigarette, preparation method thereof and cigarette ) 是由 李雕 邵全 贺继涛 李红娟 杨溪 周涛 丁发 于 2021-09-24 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种烟用功能型弹性体及其制备方法、卷烟,由质量百分比为40～95％的有机硅胶与质量百分比为5～60％致香物质组成；弹性体内部含有肉眼可见的海绵状多孔结构；烟用功能型弹性体表面均匀分布有微小的致香物质；对原料进行真空干燥脱泡处理后,填充模型后固化得到烟用功能型弹性体。弹性体表面均匀分布有微小的致香物质和孔隙,内部含有肉眼可见的海绵状多孔结构,富有弹性,形变恢复能力强。载香量足,缓释性能突出,能够解决现有烟用颗粒所存在的漏液、掉粉、土腥气、缓释性较差等问题。(The application discloses a functional elastomer for cigarettes and a preparation method thereof, and cigarettes, wherein the functional elastomer for cigarettes comprises 40-95% by mass of organic silica gel and 5-60% by mass of aroma substances; the interior of the elastomer contains a macroscopic spongy porous structure; tiny fragrant substances are uniformly distributed on the surface of the functional elastomer for the cigarette; and after the raw materials are subjected to vacuum drying and defoaming treatment, filling a model and curing to obtain the functional elastomer for the cigarette. The surface of the elastomer is uniformly distributed with tiny aroma substances and pores, the interior of the elastomer contains a spongy porous structure which can be seen by naked eyes, and the elastomer is rich in elasticity and strong in deformation recovery capability. The cigarette has sufficient aroma carrying amount and outstanding slow release performance, and can solve the problems of liquid leakage, powder falling, fishy smell, poor slow release and the like of the existing cigarette particles.)
技术领域
本申请涉及烟草技术领域，特别是一种烟用功能型弹性体及其制备方法、卷烟。
背景技术
卷烟增香减害一直是烟草行业的发展趋势。因此，烟草行业内也在不断推陈出新，可以通过在卷烟嘴棒上进行多种改进。目前市面上广受欢迎的爆珠卷烟，则是通过胶囊外壳包裹香液，制成复合滤棒，消费者在抽吸时，通过捏爆胶囊，即可释放出香气。烟用爆珠采用微胶囊外壳包裹香液，受限于其会被捏破的原因，在加工设备上进行卷烟嘴棒复合时，会出现爆珠漏液，而导致产品成型率偏低，且烟用爆珠捏爆后的香气释放前后段会存在明显差异。
为解决上述技术问题，现有技术中还公开了矿物干珠烟用加香载体，如公布号为CN110403236 A的专利申请中公开了一种具有提升烟气透发功能的卷烟干珠嘴棒，干珠以沸石分子筛为主要原料，经造球、附香、成型工艺制备而成，然后将干珠加载在滤棒丝束中段，达到增加卷烟吸食口感，提升透发的功能。矿物干珠用作卷烟嘴棒上的载香干珠，由于其本身以矿物为主成分，制备需经过高温煅烧过程，在后续的运输和嘴棒复合过程中，干珠由于碰撞摩擦，表面容易掉粉，存在粉尘隐患，且抽吸还会存在土腥气等问题。
此外，硅胶材料由于具有吸附性高、热稳定性强、化学性质稳定等优点，在卷烟中得到应用，公布号为CN103752260A和CN104473329A的专利申请都介绍了在嘴棒上通过添加硅胶微粒，以便能有选择性地吸附主流烟气中的有害成分，达到减害的目的；CN107836749A则公开了一种含有硅胶香珠的卷烟嘴棒以及烟用硅胶香珠制备方法，卷烟嘴棒里加载硅胶香珠，香珠以无机硅胶为载体，吸附了适合于卷烟的香精，保证在吸食时能获得平稳的香气。
现有技术应用在卷烟嘴棒上的硅胶材料，多为20～80目的细粉颗粒，利用其微小孔隙结构，来达到增香减害的目的。但硅胶作为一种高分子材料，其化学稳定性好，不溶于水和任何溶剂，单纯依靠硅胶的多孔结构对香精溶液进行物理吸附，其缓释性能难以保证。
发明内容
本申请提供了一种烟用功能型弹性体及其制备方法、卷烟，用于解决现有卷烟中添加的具有增香减害作用的硅胶材料、爆珠、矿物干珠存在的漏液、土腥气、掉粉、香气前后一致性差的技术问题。
本申请提供了一种烟用功能型弹性体，由质量百分比为40～95％的有机硅胶与质量百分比为5～60％致香物质组成；所述弹性体内部含有肉眼可见的海绵状多孔结构；所述烟用功能型弹性体表面均匀分布有微小的致香物质；
对所述原料进行真空干燥脱泡处理后，填充模型后固化得到所述烟用功能型弹性体。
本申请通过以有机硅胶与致香物质混合后，经过脱泡后，填充模具后在模具中进行固化处理后得到锁盖弹性体，不旦具有大量肉眼可见的多孔结构，致香物质还能均匀分布于弹性体的表面、内部孔洞结构中，当用户抽吸时，该弹性体内气体流过海绵结构孔隙时，有害物质能吸附脱除，其中所含香味物质能随烟气进入用户体内，使用户获得香味体验，同时由于内部海绵状孔洞结构分布均匀，使得香气释放均匀，吸食至后期依然香气浓郁；同时采用有机硅胶材料结构弹性大，致香物质容于有机硅胶中成型，该弹性体放置于卷烟内时，不存在掉粉的问题，且无土腥味等异味，也不存在香味溶剂外泄的危险，用户体验得到有效提高。
该弹性体固化后，即可在弹性体内部形成肉眼可见的海绵状多孔结构，烟气便于通过其中，且孔洞结构内壁上附着大量致香物质，从而提高致香效果的均匀释放。
对原料进行真空干燥脱泡处理，能减少原料中所含气体，避免固化后弹性体内形成空鼓包或形成其他缺陷，有利于提高弹性体质量。
优选的，所述烟用功能型弹性体为粒径为2～7mm的圆球状弹性体；所述有机硅胶由按质量比为1：1的A胶和B胶组成；所述有机硅胶为双组分室温硫化硅橡胶。
本申请中所用A胶和B胶为现有双组分室温硫化硅橡胶中常用A胶和B胶。本申请中食品级液体硅胶是双组份加成型有机硅材料，由A、B两组份可流动性的液体硅胶组成，其中A胶组分为含有铂金催化剂的硅胶；B胶组分为含氢硅油。具体为深圳市红叶杰科技有限公司生产的E620食品级液体硅胶产品。且二者按上述比例混合后制成弹性体密度适宜烟气通过，二者不按上述比例混合后，弹性下降、无法有效均匀释放香气、香气质量下降、烟气特征得分降低的问题，例如对比例3～4。
优选的，所述致香物质选自：烟用香精或载香粉体物质；所述载香粉体物质为采用烟用香精溶液对粉体物质进行雾化加香处理得到。
优选的，所述粉体物质选自多孔淀粉、果粉、木香粉或高岭土中的至少一种。
优选的，所述果粉选自草莓粉、陈皮粉、罗汉果芯粉、乌梅粉、可可粉、大枣粉中的至少一种，所述果粉的目数为100～400目。
优选的，所述木香粉选自沉香粉、檀香粉或崖柏粉中的至少一种，所述木香粉体目数100～400目；
所述多孔淀粉和高岭土的目数分别为100～400目。
采用上述粒径的粉体物质，能有效提高海绵状孔洞内香气物质的分散均匀性，获得较好的缓释效果、香气质量。
优选的，所述A胶黏度为3000～8000mPa.s；所述B胶黏度为1000-5000mPa.s。
本申请的另一方面还提供了一种如上述的烟用功能型弹性的体制备方法，包括以下步骤：
(1)将致香物质加入A胶中搅拌均匀，再加入B胶充分搅拌，得到混合胶料；
(2)在真空干燥器内对混合胶料进行脱泡处理，得到脱泡胶料；
(3)在模具成型面面上涂设液体石蜡，将脱泡胶料倒入模具中，合模后将模具放入平板硫化机中进行固化后，脱模得到所述烟用功能型弹性体。
通过在模具内壁上设置液体石蜡层能提高脱模效率，避免黏连。
优选的，所述步骤2)中搅拌操作时间25～35min。按此时间进行搅拌能在满足混合均匀性的情况下，减少是气泡进入量。
所述步骤3)中脱泡处理时间为2-5min所述固化条件为在50-60℃下固化20-30min。在该条件下进行固化，能在弹性体内获得较多的海绵孔洞结构。
本申请还提供了一种卷烟，包括：含如上述烟用功能型弹性体，所述烟用功能型弹性体加载在卷烟嘴棒丝束中段或制成三元空腔复合结构，弹性体所含的致香成分可随主流烟气带出。
本申请中三元空腔复合结构是指丝束分割为两段后，在两层丝束层间夹设弹性体形成三元空腔复合结构。
本申请能产生的有益效果包括：
1)本申请所提供的烟用功能型弹性体，弹性体表面均匀分布有微小的致香物质和孔隙，内部含有肉眼可见的海绵状多孔结构，富有弹性，形变恢复能力强。载香量足，缓释性能突出，能够解决现有烟用颗粒所存在的漏液、掉粉、土腥气、缓释性较差等问题。
2)本申请所提供的烟用功能型弹性体制备方法，通过将致香物质与硅胶混合均匀后，通过平板硫化机模压成型，球形外观好圆度较高，球体表面均匀分布包裹致香物质，硅胶球体内部存在大量海绵状多孔孔隙，相比于现有技术单独利用细小硅胶颗粒吸附香精，本申请提供烟用功能型弹性体对香气的保持效果更好，香味缓释效果更显著。消费者在抽吸时，弹性体内致香物质随主流烟气带出，也可通过挤捏弹性体，促进致香物质更加稳定地释放出香气。
3)本申请所提供的烟用功能型弹性体，采用食品级有机硅胶材料，无色无味，性能稳定，相比于现有的胶囊爆珠、矿物干珠等技术，其稳定性更高，不会存在漏液、土腥气、掉粉、香气前后一致性差等问题。
4)本申请所提供的含烟用功能型弹性体的卷烟，以有机硅胶为主成分，添加致香物质，制得粒径为2～7mm的圆球状弹性体，加载在卷烟嘴棒丝束中段或制成三元空腔复合结构，弹性体所含的致香成分可随主流烟气带出，香气能持续。
附图说明
图1为本申请提供的烟用功能型弹性体制备方法流程示意图；
图2为本申请提供的实施例5及对比例9所得弹性体对比照片；a)为对比例9中所得未添加致香物质的有机硅胶弹性体，b)为本申请提供方法得到的弹性体照片；
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例进行详细说明。
实施例
以下实施例中所用物料及仪器如无特殊说明均为商业渠道购得。
实施例中所用A胶和B胶均为深圳市红叶杰科技有限公司生产的E620食品级液体硅胶产品及其配套B胶。
实施例1～7
按以下步骤制备：
(1)配料：有机硅胶及致香物质按表1中所列进行配料；
(2)搅拌：A胶中加入致香物质搅拌均匀，再加入B胶充分搅拌，操作时间30min；
(3)脱泡：混合的胶料在真空干燥器内进行脱泡处理，时间5min；
(4)模具处理：模具表面采用液体石蜡作为脱模剂；
(5)硫化：将脱泡好的胶料倒入模具上，合好上下模，放置平板硫化机中，55℃固化25min；
(6)脱模：取出弹性体所得弹性体的粒径为2～7mm。
所用果粉的目数为300目(实施例3、7)；
木香粉体目数300目(实施例4、6)；
多孔淀粉目数为300目(实施例1、2、5、6、7)；
高岭土目数为300目(实施例2、6、7)；
实施例1～7中所用A胶黏度为5000mPa.s；所述B胶黏度3000mPa.s。
对比例7
所用矿物干珠为CN110403236 A中公开的干珠，所用烟用香精为沉香复合提取物，干珠与沉香复合提取物按质量比为2:1混合，其余未详述内容均按CN110403236 A中工艺方法进行。
表1
实施例8
与实施例5的区别在于：搅拌时间为25min；脱泡处理时间为2min；硫化处理条件为60℃，固化20min；果粉的目数为100目；A胶黏度3000mPa.s；所述B胶黏度1000mPa.s。
实施例9
与实施例5的区别在于：搅拌时间为30min；脱泡处理时间10min；硫化处理条件为50℃，固化30min；果粉的目数为400目；A胶黏度8000mPa.s；所述B胶黏度5000mPa.s。
实施例10
与实施例4的区别在于：沉香粉与檀香粉目数为400目；
实施例11
与实施例4的区别在于：沉香粉与檀香粉目数为400目；
实施例12
与实施例2的区别在于：多孔淀粉和高岭土的目数为100目；
实施例13
与实施例2的区别在于：多孔淀粉和高岭土的目数为400目。
1、测试烟用功能型弹性体的相关物理指标
测试实施例和对比例所制备的烟用功能型弹性体的相关物理指标，并按单颗加入量将实施例1～7及对比例1～8中所得弹性体样品加入卷烟滤棒丝束中部制成统一的评吸烟样。烟样的制备可参照现有专利《一种具有提升烟气诱发功能的卷烟干珠嘴棒》中公开的结构制备。
组织具有国家卷烟评吸资格的专家10人，参照GB5606.4-2005《卷烟第4部分：感官技术要求》和YC/T 497-2004《卷烟中式卷烟风格感官评价方法》进行测评，评吸得到以下评价结果列于表2中。
实施例8～13的实验结果与实施例1～7所得结果类似，在此不累述。
表2烟用功能型弹性体物理指标及感官评吸表
注：弹性效果评价为0～2.9表示无弹性，3.0～4.9表示微有弹性，5.0～7.9表示弹性一般，8以上表示弹性非常好。
由以上实施例和对比例所得结果可知，本申请提供的烟用功能型弹性体的弹性、香气质量、稳定性等均优于现有技术中常用的矿物干珠和胶囊爆珠，且本申请提供弹性体不存在掉粉、爆裂的问题。
参见对比例1～2，添加过低比例的致香物质，则会对香气质量和释放效果造成不良影响。
参见对比例3～4，A、B胶混合比例也对弹性体香味质量和释放效果有影响，而且还会对弹性体的弹性造成较大影响。
参见对比例5，胶料的硫化工艺对弹性体的影响极大，硫化温度过高，时间过长，均会使香气质量和缓释效果显著下降；
参见对比例6，弹性体添加过多的致香物质，不仅无益于香气量的提升，其弹性和缓释效果也会明显降低；致香物质过少，则无法突显出烟用功能型弹性体的全部优点。
实施例5与对比例9中所得产品如图2所示，对比例9所得产品由图2a)可见，有机硅胶中未添加致香物质时，并不具有海绵状孔洞结构；而按本申请提供方法制得的弹性体，则具有明显的海绵状孔洞结构。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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