專利名稱：利用鈣鹽制備煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于卷煙領(lǐng)域，具體涉及一種利用鈣鹽制備低溫卷煙上使用的煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的方法。
背景技術(shù)：
有研究表明，尼古丁和多數(shù)煙草香味成分在較低溫度下(30(T50(TC)就可以轉(zhuǎn)移到煙氣中。如果把卷煙溫度降低到600°C以下(煙草燃點(diǎn)約700°C)，煙氣多種有害成分可以大幅度降低，而香味成分受到的影響相對(duì)較小。因此，一種運(yùn)用碳質(zhì)熱源進(jìn)行干餾煙草成分的卷煙被發(fā)明出來，其中，R.J.雷諾茲煙草公司的Eclipse卷煙碳質(zhì)熱源采用的是玻璃纖維包裹碳棒的方式，然而，碳棒是擠壓形成，內(nèi)部密實(shí)，為形成熱氣流需要外層包裹透氣的玻璃纖維，有研究認(rèn)為，這種顆粒即使能被濾嘴材料截留，但難免在包裝等過程中吸附到濾嘴上，從而導(dǎo)致吸入，危害健康，同時(shí)，密實(shí)的碳棒也較纖細(xì)的碳質(zhì)絲狀材料難點(diǎn)燃。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述不足，提供一種新的煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的制備方法，采用該方法制備的碳質(zhì)熱源由于在制作碳質(zhì)熱源時(shí)堆積在一起，本身疏松，存在間隙，熱氣流能順利通過，因此不需要采用危害人體健康的玻璃纖維進(jìn)行包裹。上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種利用鈣鹽制備煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的方法，包括以下步驟:將海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉和水混合，攪拌調(diào)成膠狀物，其中海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉的質(zhì)量比為1: 5-45，然后將所述膠狀物擠壓成絲線，將所述絲線與能產(chǎn)生鈣離子的水溶性鈣鹽溶液充分接觸，得到固化物；所述固化物經(jīng)過漂洗、干燥，使含水量達(dá)到10-20%,即得煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料。優(yōu)選地，所述鈣鹽溶液為CaCl2溶液或Ca (NO3) 2溶液。優(yōu)選地，所述碳粉的粒度為100目。優(yōu)選地，所述絲線直徑為l_3mm。優(yōu)選地，在海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉和水混合的步驟中，還包括加入石墨粉，所述海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉與石墨粉的質(zhì)量比為1:5-45:0.4-3.6。加入石墨粉是為了改善燃著后碳的熱傳遞效果，降低燃燒溫度，減少CO生成。優(yōu)選地，在海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉和水混合的步驟中，還包括加入CaCO3,所述海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉與CaCO3的質(zhì)量比為1: 5-45:
0.1-2。加入CaCO3是為了有助 于成型和減少CO產(chǎn)生。優(yōu)選地，在海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉和水混合的步驟中，還包括加Λ Na2CO3水溶液,所述海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉與Na2CO3固體的質(zhì)量比為1:5-45: 0.05-1。加入Na2CO3是為了改善成型后碳粉的燃燒性能。
進(jìn)一步優(yōu)選地，在海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉和水混合的步驟中，還包括加入石墨粉、CaCO3和Na2CO3水溶液，所述海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉與石墨粉與 CaCO3 與 Na2CO3 固體的質(zhì)量比為 1: 5-45: 0.4-3.6: 0.1-2: 0.05-1。為了改善燃吸品質(zhì)，在海藻酸鈉、海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉和水混合的步驟中，還可以加入煙草粉末或煙草提取物或香精。在海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉和水混合的步驟中，最佳的海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉與水的質(zhì)量比為1:20:100，此時(shí)海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀水溶液的粘度適中，能很容易地與碳粉攪拌調(diào)成膠狀物。本發(fā)明的有益效果是:I)制備時(shí)，膠狀物在與酸液或鈣鹽溶液接觸時(shí)，膠狀物中的海藻酸鈉、海藻酸銨或海藻酸鉀與酸發(fā)生反應(yīng)，生成海藻酸，這種化合物不溶于水，從而形成包裹了碳粉、石墨粉等原料的固化物，用此材料，切絲后制作的碳質(zhì)熱源本身存在自然的空隙，有彈性，便于卷接加工，而傳統(tǒng)碳棒是擠壓形成，內(nèi)部密實(shí)，為形成透氣和卷接柔性的需要，外層要包裹透氣的玻璃纖維，因此本發(fā)明中的碳質(zhì)熱源不再需要用玻璃纖維進(jìn)行包裹，從而降低了玻璃纖維吸入人體而造成的危害。2)由于海藻酸與碳粉、石墨粉等原料的混合與包裹是在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)進(jìn)行的，且反應(yīng)迅速，成膜后不再具有粘性，因此碳質(zhì)熱源材料適合工業(yè)化大批量連續(xù)加工，且制成絲狀后比擠壓形成的碳棒更容易點(diǎn)燃。3)本發(fā)明方法簡單，生產(chǎn)周期短，成本低。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1一種煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的制備方法，其步驟如下:I)將Ig海藻酸鈉與20g碳粉(100目)和IOOg水混合，攪拌調(diào)成膠狀物；2)將所述膠狀物擠壓成直徑為Imm的絲線，將所述絲線與飽和CaCl2溶液充分接觸(絲線與鈣溶液接觸的時(shí)間至少為I分鐘)，得到固化物；3)將所述固化物經(jīng)過漂洗、干燥，使含水量達(dá)到10%，即得煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料。實(shí)施例2一種煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的制備方法，其步驟如下:I)將Ig海藻酸銨與5g碳粉(100目)、0.4g石墨粉和60g水混合，攪拌調(diào)成膠狀物；2)將所述膠狀物擠壓成直徑為3mm的絲線，將所述絲線與10%CaCl2溶液充分接觸，得到固化物；3)將所述固化物經(jīng)過漂洗、干燥，使含水量達(dá)到20%，即得煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料。實(shí)施例3一種煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的制備方法，其步驟如下:I)將Ig 海藻酸鈉與45g碳粉(100目)、0.1g CaCO3和IOOg水混合，攪拌調(diào)成膠狀物；
2)將所述膠狀物擠壓成直徑為2mm的薄片，將所述絲線與l%CaCl2溶液充分接觸，得到固化物；3)將所述固化物經(jīng)過漂洗、干燥，使含水量達(dá)到15%，即得煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料。實(shí)施例4一種煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的制備方法，其步驟如下:I)將Ig海藻酸鉀、30g碳粉(100目)、Na2CO3溶液(含Na2CO3 0.05g)和適量水混合，攪拌調(diào)成膠狀物；2)將所述膠狀物擠壓成直徑為2.5mm的絲線，將所述絲線與0.l%CaCl2溶液充分接觸，得到固化物；3)將所述 固化物經(jīng)過漂洗、干燥，使含水量達(dá)到18%，即得煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料。實(shí)施例5一種煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的制備方法，其步驟如下:I)將Ig海藻酸鉀與IOg碳粉(100目)、3.6g石墨粉、2g CaCO3Ug Na2C03、5g煙草粉末和適量水混合，攪拌調(diào)成膠狀物；2)將所述膠狀物擠壓成直徑為1.5mm的絲線，將所述絲線與10%Ca(NO3)2溶液充分接觸，得到固化物；3)將所述固化物經(jīng)過漂洗、干燥，使含水量達(dá)到10%，即得煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料。
權(quán)利要求
1.一種利用鈣鹽制備煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的方法，其特征在于包括以下步驟:將海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉和水混合，攪拌調(diào)成膠狀物，其中海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉的質(zhì)量比為1: 5-45，然后將所述膠狀物擠壓成絲線，將所述絲線與能產(chǎn)生鈣離子的水溶性鈣鹽溶液充分接觸，得到固化物；所述固化物經(jīng)過漂洗、干燥，使含水量達(dá)到10-20%，即得煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鈣鹽制備煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的方法，其特征在于:所述鈣鹽溶液為CaCl2溶液或Ca(NO3)2溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鈣鹽制備煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的方法，其特征在于:所述碳粉的粒度為100目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鈣鹽制備煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的方法，其特征在于:所述絲線直徑為l_3mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的利用鈣鹽制備煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的方法，其特征在于:在海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉和水混合的步驟中，還包括加入石墨粉，所述海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉與石墨粉的質(zhì)量比為1: 5-45:0.4-3.6。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的利用鈣鹽制備煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的方法，其特征在于:在海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉和水混合的步驟中，還包括加入CaCO3，所述海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉與CaCO3的質(zhì)量比為1: 5-45: 0.1-2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的利用鈣鹽制備煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的制備方法，其特征在于:在海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉和水混合的步驟中，還包括加入Na2CO3水溶液,所述海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉與Na2CO3固體的質(zhì)量比為1:5-45: 0.05-1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的利用鈣鹽制備煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的方法，其特征在于:在海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉和水混合的步驟中，還包括加入石墨粉、CaCO3和Na2CO3水溶液，所述海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉與石墨粉與CaCO3與 Na2CO3 固體的質(zhì)量比為 1: 5-45: 0.4-3.6: 0.1-2: 0.05-1。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用鈣鹽制備煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的方法，其特征在于:在海藻酸鈉、海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉和水混合的步驟中，還包括加入煙草粉末或煙草提取物或香精。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用鈣鹽制備煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料的方法，包括以下步驟將海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉和水混合，攪拌調(diào)成膠狀物，其中海藻酸鈉或海藻酸銨或海藻酸鉀與碳粉的質(zhì)量比為1: 5-45，然后將所述膠狀物擠壓成絲線，將所述絲線與鈣鹽溶液充分接觸，得到固化物；所述固化物經(jīng)過漂洗、干燥，使含水量達(dá)到10-20%，即得煙用絲狀碳質(zhì)熱源材料。本發(fā)明不僅降低了玻璃纖維吸入人體而造成的危害，而且還提高了碳質(zhì)熱源的燃燒性，具有方法簡單，生產(chǎn)周期短，成本低等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)D01F1/10GK103233295SQ20131014544
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者魏敏, 陳義坤, 羅誠浩, 宋旭艷, 李冉 申請(qǐng)人:湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司, 武漢市黃鶴樓科技園有限公司