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一种烟梗多孔碳的固-固加香方法及在加热卷烟中的应用
申请号	CN202410151258.5	申请日	2024-02-02	公开(公告)号	CN117898460A	公开(公告)日	2024-04-19
申请人	河南中烟工业有限责任公司;			发明人	许克静; 杨永锋; 陈小龙; 李悦; 赵森森; 刘向真; 马一琼; 马波波;
摘要	本发明涉及一种烟梗多孔碳的固‑固加香方法及在加热卷烟中的应用，加香方法的步骤为：将调制发的香精香料负载于多孔碳材料上得到烟梗多孔碳负载型的固体附香材料与低熔点树脂、CCA、S i O2及助剂按照一定比例混合形成固体香料，现通过固‑固加香工艺装置施加至待加香材料上，再通过裁切、卷接等工艺形成加热卷烟烟芯。本技术方案的加香方法实现无损加香，不破坏固体加香材料封装结构，突破固体加香技术，很好解决了传统加香方式引起的固体香料成分溢出、结构崩解等问题，并且加香均匀，可智能化控制加香位点、加香图案、施加比例和梯次顺序，打破了传统方式加香不均、难以精准施加等难题。
权利要求	1.一种烟梗多孔碳的固‑固加香方法，其特征在于，具体采用以下步骤： S1、烟梗多孔碳负载型的固体附香材料的制备，采用高温碳化法或水热合成法将烟梗制备成多孔碳材料，然后将调制好的香精香料通过静态吸附、喷施或浸润方式负载于多孔碳材料上； S2、固‑固加香的香料配方制备，将步骤S1制备的烟梗多孔碳负载型的固体附香材料与低熔点树脂、CCA、SiO2及助剂按照一定比例混合形成固体香料； S3、固‑固加香工艺，①将上述固体香料置于加香装置的香料盒中，待加香材料置于传送装置上；②启动加香装置，图形图像识别装置扫描并捕获待加香材料轮廓及坐标；③ 软件分析并形成转影图像；④图像输出至激光系统，并在感光硒鼓上形成静电潜像；⑤感光硒鼓吸附固体香料并在电场力的作用下转印至待加香材料表面；⑥待加香材料传输至定影器，固化固体香料，并在风冷系统中快速冷却，输出固‑固加香材料； S4、将上述固‑固加香材料通过裁切、卷接工艺形成加热卷烟烟芯。 2.根据权利要求1所述的烟梗多孔碳的固‑固加香方法，其特征在于，所述烟梗多孔碳 2 为粒径1‑5微米、比表面积为750‑1300m/g的烟梗多孔碳。 3.根据权利要求1所述的烟梗多孔碳的固‑固加香方法，其特征在于，所述香精香料包含但不限于烟草提取物、烟草精油、烟草浸膏、天然提取物及挥发性合成香料，施加比例为烟梗多孔碳质量的5％‑20％。 4.根据权利要求1所述的烟梗多孔碳的固‑固加香方法，其特征在于，固‑固加香的香料配方为，烟梗多孔碳负载型香料、低熔点树脂、CCA、SiO2及助剂的比例为(3‑6份):(2‑3份)： (0.2‑1份):(0.2‑1份):0.5份。 5.根据权利要求4所述的烟梗多孔碳的固‑固加香方法，其特征在于，烟梗多孔碳负载型香料、低熔点树脂、CCA、SiO2及助剂的比例为：6:2:0.5:1:0.5或6:3:0.5:0.5:0.5。 6.根据权利要求4所述的烟梗多孔碳的固‑固加香方法，其特征在于，所述低熔点树脂，包括但不限于低聚丙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯中的单聚物或共聚物，通过双组份或多组份复配组成多组分低熔点树脂。 7.根据权利要求6所述的烟梗多孔碳的固‑固加香方法，其特征在于，多组分低熔点树脂通过配方调配实现定影固化温度为60‑95℃、热熔临界释放温度为200‑450℃。 8.根据权利要求1所述的烟梗多孔碳的固‑固加香方法，其特征在于，所述固‑固加香工艺，加香装置包括：香料盒、传送装置、激光系统、感光转影装置、充放电附件系统、定影器、风冷系统、图形图像识别系统及软件控制系统，各组件由软件控制系统协同控制；具体的，启动装置，由软件控制系统控制图形图像识别系统确定待加香材料信息并设置加香量、加香图案、加香顺序，然后输出至激光系统形成转影图像，转影图像再由感光转影装置、充放电附件系统、定影器和风冷系统转印至待加香材料表面。 9.根据权利要求8所述的烟梗多孔碳的固‑固加香方法，其特征在于，所述图形图像识别系统，包括图像采集相机、图形边缘识别和坐标定位处理或协同激光系统输出静电潜像。 10.根据权利要求1所述的烟梗多孔碳的固‑固加香方法，其特征在于，包括但不限于在加热卷烟中的应用，还应用于需要固体加香的介质中。
说明书全文	一种烟梗多孔碳的固‑固加香方法及在加热卷烟中的应用技术领域 [0001] 本发明属于烟草加香技术领域，具体涉及一种烟梗多孔碳的固‑固加香方法及在加热卷烟中的应用。背景技术 [0002] 烟草加香一种将烟用香精香料施加在烟草及烟草制品中以提升烟草香味和感官品质的工艺技术。传统的烟草加香方式主要有：1)将香精香料用溶剂溶解形成均相溶液，然后喷施在烟草或烟草制品表面，再通过香精香料的挥发和扩散实现加香效果；2)将烟草或烟草制品浆料与香精香料混合后干燥成型，实现加香目的。两种方式为了提升香精香料的渗透性和附着力，均采用液体加香，不同之处是前者采用液‑固加香，后者采用液‑液加香。但各有优缺点，优点是工艺简单，任何可溶性香精香料均可方式1)和方式2)，针对固体难溶或不溶性香精香料则可采用方式2)。但缺点则有：方式1)由于采用喷施的工艺，喷头出料呈伞状分布，靠近中心或喷口处加香浓度高，周边浓度低，造成加香不均；方式2)对于可溶性香精香料和难溶/不溶性固体香精香料，由于浆料混合后需要长时间高温烘烤以脱除过量的溶剂，造成大量香味物质的挥发损失，加香效果不佳，且难以实现固体浆料的充分均匀混合，同样会造成加香不均。 [0003] 随着烟草行业的发展和技术变革，烟草加香已不再局限于传统的液‑固加香和液‑液加香模式，针对已经封装好的固体增香材料(如沸石载香颗粒、植物含香粉末、多孔碳负载香料)若采用传统加香模式将直接破坏其内在结构，造成香味物质损失或加香不均(例如为了弥补新型加热卷烟香气不足、释放不均等问题，在加热卷烟烟芯材料上施加的多孔碳负载香料)。为此，理想的加香方式是直接的固‑固加香，即直接将固体增香材料均匀的附着于烟草或烟草制品表面，避免溶剂溶解引起的材料结构崩塌或烘烤脱水引起的香味物质损失。因此，如何实现该固‑固加香方式成为一项急需解决的难题。其中，如何均匀施加和有效附着是解决该难题的两个关键技术难点。 [0004] 因此，针对新型的固体香料，如何实现基于固体烟叶或再造烟叶表面的固体香料施加方法，以解决现有技术中香味物质损失、加香不均、无法施加特定结构或功能的固体香料等问题，已成为当下卷烟加香技术攻关的重要课题。为了克服现有加香方法的技术缺陷，急需要开发一种新型的固‑固加香技术。发明内容 [0005] 本发明的目的在于提供一种烟梗多孔碳的固‑固加香方法及在加热卷烟中的应用技术，用于解决现有技术中液‑固加香、液‑液加香无法实现功能性固体香料在加热卷烟烟芯中无法在不破坏固体香料结构的前提下有效且均匀的施加问题。 [0006] 为实现上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的： [0007] 一种烟梗多孔碳的固‑固加香方法，具体采用以下步骤： [0008] S1、烟梗多孔碳负载型的固体附香材料的制备，采用高温碳化法或水热合成法将烟梗制备成多孔碳材料，然后将调制好的香精香料通过静态吸附、喷施或浸润方式负载于多孔碳材料上； [0009] S2、固‑固加香的香料配方制备，将步骤S1制备的烟梗多孔碳负载型的固体附香材料与低熔点树脂、CCA、SiO2及助剂按照一定比例混合形成固体香料； [0010] S3、固‑固加香工艺，①将上述固体香料置于固‑固加香工艺装置的香料盒中，待加香材料置于传送装置上；②启动加香装置，图形图像识别装置扫描并捕获待加香材料轮廓及坐标；③ 软件分析并形成转影图像；④图像输出至激光系统，并在感光硒鼓上形成静电潜像；⑤感光硒鼓吸附固体香料并在电场力的作用下转印至待加香材料表面；⑥待加香材料传输至定影器，固化固体香料，并在风冷系统中快速冷却，输出固‑固加香材料； [0011] S4、将上述固‑固加香材料通过裁切、卷接等工艺形成加热卷烟烟芯。 [0012] 优选的，所述烟梗多孔碳为，将打叶复烤后的干燥烟梗通过机械粉碎至300目颗粒，在氮气乏氧下500‑900℃或高温高压水热条件下制备成多孔碳颗粒，然后球磨粉碎得到2 粒径为1‑5微米、比表面积为750‑1300m/g的烟梗多孔碳。 [0013] 优选的，所述香精香料包含但不限于烟草提取物、烟草精油、烟草浸膏、天然提取物及挥发性合成香料，施加比例为烟梗多孔碳质量的5％‑20％；具体的，根据加香的香韵特征和功能定位配置香精香料，然后通过静态吸附、喷施或浸润方式负载于多孔碳上。 [0014] 优选的，固‑固加香的香料配方为，烟梗多孔碳负载型香料、低熔点树脂、CCA、SiO2及助剂的比例为(3‑6份):(2‑3份)：(0.2‑1份):(0.2‑1份):0.5份。 [0015] 优选的，烟梗多孔碳负载型香料、低熔点树脂、CCA、SiO2及助剂的比例为：6:2:0.5:1:0.5或6:3:0.5:0.5:0.5。 [0016] 优选的，所述低熔点树脂，包括但不限于低聚丙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯等单聚物或共聚物，并根据加热卷烟烟具的加热温度，通过双组份或多组份复配组成多组分低熔点树脂，以改变加香材料的固化温度和香味成分释放临界温度。 [0017] 优选的，多组分低熔点树脂通过配方调配实现定影固化温度为60‑95℃、热熔临界释放温度为200‑450℃。 [0018] 优选的，所述固‑固加香工艺，固‑固加香工艺装置包括：香料盒、传送装置、激光系统、感光转影装置、充放电附件系统、定影器、风冷系统、图形图像识别系统、软件控制系统等，各组件由软件控制系统协同控制；具体的，启动装置，由软件控制系统控制图形图像识别系统确定待加香材料信息并设置加香量、加香图案、加香顺序等，然后输出至激光系统形成转影图像，转影图像再由感光转影装置、充放电附件系统、定影器和风冷系统转印至待加香材料表面。 [0019] 优选的，所述图形图像识别系统，包括图像采集相机、图形边缘识别和坐标定位处理、协同激光系统输出静电潜像等。 [0020] 优选的，所述固‑固加香工艺装置，根据加香配比的需要，可配置多个不同香韵特征、作用效果或释放临界温度的香料盒，并按照固‑固加香的梯次顺序逐层施加在待加香材料表面，形成阶梯释放效果。 [0021] 优选的，所述烟梗多孔碳的固‑固加香方法，包括但不限于在加热卷烟中的应用，还可以应用于烟叶、再造烟叶、卷烟纸、烟用辅材等需要固体加香的介质中。 [0022] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： [0023] (1)无损加香，不破坏固体加香材料封装结构，突破固体加香技术，很好解决了传统加香方式引起的固体香料成分溢出、结构崩解等问题。 [0024] (2)加香均匀，可智能化控制加香位点、加香图案、施加比例和梯次顺序，打破了传统方式加香不均、难以精准施加等难题。附图说明 [0025] 图1为本发明的固‑固加香方法流程示意图。 [0026] 图2为本发明的固‑固加香装置示意图。 [0027] 图3为固‑固加香材料剖面图。 [0028] 附图标记说明： [0029] 1、香料盒；2、传送装置；3、激光系统；4、感光转影装置；5、充放电附件系统；6、定影器；7、风冷系统；8、图形图像识别系统；9、软件控制系统。具体实施方式 [0030] 为了更详细的阐述本发明的技术思路、技术方案及技术优势，以下通过实施例对本发明作进一步详细说明。需要注意，下面所描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。 [0031] 本申请用于固体香料进行固‑固加香工艺装置采用现有的装置，能够通过商业途径获得，因此，本申请中并不能装置的结构进行具体的说明，因此，本技术方案仅是利用了该装置的作用，而不是对该装置进行改进，装置包括：香料盒、传送装置、激光系统、感光转影装置、充放电附件系统、定影器、风冷系统、图形图像识别系统、软件控制系统等，各组件由软件控制系统协同控制；具体的，启动装置，由软件控制系统控制图形图像识别系统确定待加香材料信息并设置加香量、加香图案、加香顺序等，然后输出至激光系统形成转影图像，转影图像再由感光转影装置、充放电附件系统、定影器和风冷系统转印至待加香材料表面。图形图像识别系统，包括图像采集相机、图形边缘识别和坐标定位处理、协同激光系统输出静电潜像等。 [0032] 实施例1 [0033] 本实施例提供了一种烟梗多孔碳的固‑固加香方法，具体包含以下步骤： [0034] S1、烟梗多孔碳负载型的固体附香材料的制备：①将打叶复烤后的干燥烟梗粉碎至300目左右，然后置于高温热解炉中，氮气氛围中高温600℃碳化3‑5小时；②将高温碳化2 后的烟梗进一步球磨粉碎至1‑2微米左右，得多孔碳材料，比表面积为972.5m/g；③将调制好的香精香料(为烟草提取物+丁香酚)通过喷施方式负载于多孔碳上，静置2‑5小时后备用。 [0035] S2、固‑固加香的香料配方制备：将上述烟梗多孔碳负载型香料与低熔点树脂、CCA、SiO2及助剂按照质量比6:2:0.5:1:0.5的比例充分搅拌混合，形成固体香料。 [0036] S3、固‑固加香工艺：如图1和图2所示，①将上述固体香料置于加香装置的香料盒(1)中，待加香材料置于传送装置(2)上；②启动加香装置，图形图像识别装置(8)扫描并捕获待加香材料轮廓及坐标；③软件分析并形成转影图像；④图像输出至激光系统(3)，并在感光硒鼓上形成静电潜像；⑤感光硒鼓吸附固体香料并在电场力的作用下转印至待加香材料表面；⑥待加香材料传输至定影器(6)，固化固体香料颗粒，并在风冷系统(7)中快速冷却，输出后形成该固‑固加香材料。 [0037] S4、将上述固‑固加香后的附香材料通过裁切、卷接等工艺形成加热卷烟烟芯。 [0038] 其中，低熔点树脂为低聚丙烯醇和聚丙烯酸的双组份混合物，低聚丙烯醇为固化剂，固化温度为60‑95℃；聚丙烯酸为多孔碳孔道保护剂，热熔临界释放温度为200‑450℃，在加热烟具中加热熔融。 [0039] 本实施例采用单香料加香工艺，放置单香料盒，加香方式为表面均匀施加，待加香材料为加热卷烟用再造烟叶，厚度为0.1‑0.15毫米，表面平整。 [0040] 将上述施加香料的再造烟叶卷制成加热卷烟烟芯并在黄金叶品牌加热烟具中评价，评价结果如下： [0041] 逐口丁香香韵特征突出、烟草烘烤气息浓郁、释放均匀稳定。 [0042] 实施例2 [0043] 本实施例提供了一种烟梗多孔碳的固‑固加香方法，具体包含以下步骤： [0044] S1、烟梗多孔碳负载型的固体附香材料的制备：①将打叶复烤后的干燥烟梗粉碎至300目左右，然后置于高温热解炉中，氮气氛围中高温700℃碳化3‑5小时；②将高温碳化2 后的烟梗进一步球磨粉碎至1‑2微米左右，得多孔碳材料，比表面积为1087.3m/g；③将调制好的香精香料(为烟草净油+乙基麦芽酚)通过浸润方式负载于多孔碳上，静置2‑5小时自然晾干后备用； [0045] S2.固‑固加香的香料配方制备：将上述烟梗多孔碳负载型香料与低熔点树脂、CCA、SiO2及助剂按照质量比6:2:0.5:1:0.5的比例充分搅拌混合，形成固体香料。 [0046] S3、固‑固加香工艺：如图1和图2所示，①将上述固体香料置于加香装置的香料盒(1)中，待加香材料置于传送装置(2)上；②启动加香装置，图形图像识别装置(8)扫描并捕获待加香材料轮廓及坐标；③软件分析并形成转影图像；④图像输出至激光系统(3)，并在感光硒鼓上形成静电潜像；⑤感光硒鼓吸附固体香料并在电场力的作用下转印至待加香材料表面；⑥待加香材料传输至定影器(6)，固化固体香料颗粒，并在风冷系统(7)中快速冷却，输出后形成该固‑固加香材料。 [0047] S4、将上述固‑固加香后的附香材料通过裁切、卷接等工艺形成加热卷烟烟芯。 [0048] 其中，低熔点树脂为低聚丙烯醇和聚丙烯酸的双组份混合物，低聚丙烯醇为固化剂，固化温度为60‑95℃；聚丙烯酸为多孔碳孔道保护剂，热熔临界释放温度为200‑450℃，在加热烟具中加热熔融。 [0049] 本实施例采用单香料加香工艺，放置单香料盒，加香方式为表面均匀施加，待加香材料为加热卷烟用再造烟叶，厚度为0.1‑0.15毫米，表面平整。 [0050] 将上述施加香料的再造烟叶卷制成加热卷烟烟芯并在黄金叶品牌加热烟具中评价，评价结果如下： [0051] 逐口奶甜香韵特征突出、烟草烘烤气息浓郁、释放均匀稳定。 [0052] 实施例3 [0053] 本实施例提供了一种烟梗多孔碳的固‑固加香方法，具体包含以下步骤： [0054] S1、烟梗多孔碳负载型的固体附香材料的制备：①将打叶复烤后的干燥烟梗粉碎至300目左右，然后置于高温热解炉中，氮气氛围中高温650℃碳化3‑5小时；②将高温碳化2 后的烟梗进一步球磨粉碎至1‑2微米左右，得多孔碳材料，比表面积为1007.5m/g；③将调制好的两种香精香料(分别为烟草提取物+丁香酚和烟草净油+三甲基吡嗪)通过喷施方式分别负载于多孔碳上，静置2‑5小时后备用。 [0055] S2、固‑固加香的香料配方制备：将上述烟梗多孔碳负载型香料与低熔点树脂、CCA、SiO2及助剂按照质量比6:3:0.5:0.5:0.5的比例充分搅拌混合，形成两种固体香料。 [0056] S3、固‑固加香工艺：如图1和图2所示，①将上述两种固体香料分别置于加香装置的香料盒(1)中，待加香材料置于传送装置(2)上；②启动加香装置，图形图像识别装置(8)扫描并捕获待加香材料轮廓及坐标；③软件分析并形成转影图像；④图像输出至激光系统(3)，并在感光硒鼓上形成静电潜像；⑤感光硒鼓吸附固体香料并在电场力的作用下转印至待加香材料表面；⑥待加香材料传输至定影器(6)，固化固体香料颗粒，并在风冷系统(7)中快速冷却，输出后形成该固‑固加香材料。 [0057] 其中，软件控制系统设置两种香料的加香模式和梯次顺序，具体在软件端设置加香排列顺序和加香浓度，二者交替排列，浓度中等。 [0058] S4.将上述固‑固加香后的附香材料通过裁切、卷接等工艺形成加热卷烟烟芯。 [0059] 其中，低熔点树脂为低聚丙烯醇和聚丙烯酸的双组份混合物，低聚丙烯醇为固化剂，固化温度为60‑95℃；聚丙烯酸为多孔碳孔道保护剂，热熔临界释放温度为200‑450℃，在加热烟具中加热熔融。 [0060] 本实施例采用单香料加香工艺，放置双香料盒，加香方式为表面均匀施加，待加香材料为加热卷烟用再造烟叶，厚度为0.1‑0.15毫米，表面平整。 [0061] 将上述施加香料的再造烟叶卷制成加热卷烟烟芯并在黄金叶品牌加热烟具中评价，评价结果如下： [0062] 逐口辛甜、坚果香韵特征突出、烟草清甜气息浓郁、释放均匀稳定。 [0063] 以上实施例详细说明了本发明的原理、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限定本发明，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

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