一種提高卷煙煙氣中水分含量的方法技術

本發明專利技術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，改善效果不會發生明顯下降，具有很好的應用前景。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及卷煙領域，更具體地，涉及一種提高卷煙煙氣中水分含量的方法。
技術介紹
卷煙主流煙氣中水分是影響卷煙感官舒適度的重要指標，研究發現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，日益受到煙草行業研究人員的重視。卷煙在燃吸過程中，產生的絕大部分水分因為擴散作用進入到側流煙氣中，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，然而這種方法效果不佳，并且煙絲中的水分含量過高可能會導致煙絲霉變。現有技術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下降。這樣會影響濾嘴添加劑提高煙氣水分含量的效果。因此，有必要開發一種更好的提高卷煙煙氣中水分含量的方法。
技術實現思路
本專利技術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，改善效果不會發生明顯下降。本專利技術的上述目的通過如下技術方案予以實現：一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；所述P(NIPAM-co-AM)具有在一定溫度下發生相轉變的性質。優選地，所述P(NIPAM-co-AM)中，AM在P(NIPAM-co-AM)中的摩爾含量為15～60％。優選地，所述P(NIPAM-co-AM)中，AM在P(NIPAM-co-AM)中的摩爾含量為18～25％。PNIPAM(聚N-異丙基丙烯酰胺)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有廣泛的研究和應用。聚N-異丙基丙烯酰胺的大分子鏈上同時具有親水性的酰胺基和疏水性的異丙基，使得線型PNIPAM的水溶液以及交聯后的PNIPAM都具有溫度敏感特性。其水溶液升溫至約33℃時發生相變，由均相體系轉變成非均相體系，高分子體積發生塌縮，半徑急劇減小。溶脹后的PNIPAM中所含水分，會因為分子體積發生塌縮而被釋放。同時，由于溶脹狀態下，水分子是與PNIPAM是以氫鍵的方式發生結合的，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。AM(丙烯酰胺)具有親水性，其與PNIPAM形成共聚物，可以提高共聚物的相轉變溫度。如上所述純PNIPAM的LCST大約在33℃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℃左右，當AM在P(NIPAM-co-AM)中的摩爾含量為50～60％時，其LCST在85℃左右；當AM在P(NIPAM-co-AM)中的摩爾含量超過75％時，其表現出來的已經是聚丙烯酰胺(PAM)的性質，并不再發生相轉變。而專利技術人經過反復實驗發現，在卷煙燃燒的初期，主流煙氣在進入濾棒段時，溫度在40～50℃，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，更適宜選用LCST在45℃左右的P(NIPAM-co-AM)。優選地，所述吸水后的P(NIPAM-co-AM)為吸水后達到溶脹平衡的P(NIPAM-co-AM)。P(NIPAM-co-AM)具有優異的水吸附性能，1g的P(NIPAM-co-AM)在20℃下達到溶脹飽和時，其吸水量可達5.7g。這種吸附性能遠優于沸石等無機吸附劑。優選地，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。所述P(NIPAM-co-AM)的制備方法，可以參考現有技術，或按照如下方法進行：按比例將N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)單體，丙烯酰胺(AM)單體，N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺(BIS)交聯劑，過硫酸銨(APS)引發劑，催化劑N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(TEMED)在蒸餾水中進行反應制得。優選地，所述吸水后的P(NIPAM-co-AM)在卷煙中的添加量為2～28mg/支卷煙。更優選地，所述吸水后的P(NIPAM-co-AM)在卷煙中的添加量為10～20mg/支卷煙。為了達到更佳的提高水含量的效果，優選地，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，形貌發生劇變，但其并不會對濾嘴的過濾效果帶來負面影響。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點：本專利技術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，并且其效果穩定，不會因為長期存放而出現明顯的效果下降，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，可以在添加量較少的情況下實現較好的提高水分含量的效果。具體實施方式下面結合具體實施例進一步詳細說明本專利技術。除非特別說明，本專利技術采用的試劑、設備和方法為本
常規市購的試劑、設備和常規使用的方法。制備例按表1比例把N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)單體，丙烯酰胺(AM)單體，在適量的N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺(BIS)、過硫酸銨(APS)、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(TEMED)下，在蒸餾水中進行反應制得P(NIPAM-co-AM)，并將其制備成直徑在1.0±0.2mm的顆粒。表1應用例把制備例1～8的P(NIPAM-co-AM)置于20℃蒸餾水中，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。將吸水后的P(NIPAM-co-AM)保存1年，重量均無發生變化，證明P(NIPAM-co-AM)的持水能力優于無機吸附材料的持水能力。將吸水后的P(NIPAM-co-AM)添加至卷煙的濾棒段中，添加量在10mg/支本文檔來自技高網...

【技術保護點】
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生相轉變的性質。

【技術特征摘要】
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生相轉變的性質。
2.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，吸水后的聚（N-異丙基丙烯酰胺-...

【專利技術屬性】
技術研發人員：單婧，謝定海，郭文，方細玲，
申請(專利權)人：廣東中煙工業有限責任公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44