一种烟用水性爆珠及其制备方法与流程

本发明涉及烟草制造领域，特别是一种烟用水性爆珠及其制备方法。

背景技术：

目前市场上的常规卷烟大多数都存在卷烟抽吸喉部舒适性略有不足，干燥感突出的缺点；因此，必须通过烟气保润或补水的相关技术弥补此缺陷，改善卷烟的抽吸舒适性。其中，保润方法一般是在烟丝中加入甘油、丙二醇、木糖醇或山梨醇等，此类多元醇类保润剂虽可以维持加工过程中烟丝含水率，提高烟丝耐加工性，但由于该类添加剂是直接加入烟丝中的，会在抽吸时参与燃烧，造成烟气中引入其它的杂气，影响卷烟的感官品质。

而在滤嘴段进行烟气补水则没有这方面的缺陷，现有技术对于滤嘴中添加液体一般采用的是爆珠技术，但目前常用的爆珠生产技术却存在以下两个缺点：1）常用爆珠的壁材是可溶于水的，或能够与水作用形成溶蚀，无法长时间保存水；若是采用加厚爆珠壁的方式，也会导致爆珠不易挤破，实用性不强；2）经过长时间摸索，目前能够最有效保存水的柔性材料是塑料材料，但由于塑料与水分子没有浸润作用，因此无法采用常规滴丸的方式进行生产；也有一些采用先把塑料做成特定模具，再向其中注入水，最后成型的方式；但由于水的流动性很强，该方式对生产仪器的精密度要求很高，导致加工制造成本上升。因此，如何制造出易于成型的水性爆珠，并且使其易于挤破成为了亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种烟用水性爆珠及其制备方法，采用该方法制备水性爆珠不仅易于易于成型，生产效率高，且手感好，易于挤破。

实现本发明目的的技术方案是1.一种烟用水性爆珠，其特征在于：所述的水性爆珠由水溶性物质溶液芯以及包覆在溶液芯之外的油性外壁组成。

而且所述的水溶性物质溶液芯由纯水及水溶性物质按照重量比1:0.0001～1:0.05组成。

而且所述的水溶性物质是一种或多种选自吐温20、吐温40、吐温80、吐温85、油酸钠、peg400单月桂酸酯、失水山梨醇三油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、乙二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、甘油单硬酸酯的水溶性物质。

而且所述油性外壁主要由10-40重量份甲基丙烯酸树脂、10-50重量丙烯酸树脂齐聚体、10-20重量份聚甲基丙烯酸丁酯预聚物、20-50重量份活性稀释剂三缩丙二醇二丙烯酸酯、1-10重量份固化剂、助剂组成。

而且所述的固化剂是光引发剂。

本发明还提供一种上述的烟用水性爆珠的制备方法，包括如下步骤：

（1）制备芯材溶液

按照重量比1:0.0001～1:0.05称取纯水及水溶性物质，混合后搅拌均匀得到水溶性物质溶液芯，其表面张力为5-70毫牛/米；

（2）制备油性外壁溶液

称取甲基丙烯酸树脂10-40份、丙烯酸树脂齐聚体10-50份、聚甲基丙烯酸丁酯预聚物10-20份、活性稀释剂三缩丙二醇二丙烯酸酯20-50份、固化剂1-10份、以及助剂，加入搅拌器中，开启搅拌器转速调节至1000-2000转/分钟，搅拌30-40分钟，在-0.01兆帕下排泡10分钟后得到油性外壁溶液，其表面张力为25-60毫牛/米，在20℃下保存备用；

（3）称取纯水500-1000份作为外相水备用；

（4）制备水性爆珠

采用同轴共聚型三相通道滴制水性爆珠，将芯材溶液用蠕动泵以1-40毫升/分钟的流速注入三相通道内层，将油性外壁溶液用蠕动泵以1-50毫升/分钟的流速注入三相通道中间层，外相水用蠕动泵以10-100毫升/分钟的流速注入三相通道外层，在同轴芯片三相剪切作用下形成双层包覆液滴，采用紫外光强为15-25毫焦耳/平方厘米的紫外灯照射三相通道的后端，当油性外壁被紫外灯固化后水性爆珠便滴制完毕。

而且步骤6.4中三相通道内层的直径为0.1-2毫米，三相通道中间层的直径为1-5毫米，三相通道外层的直径为2-10毫米，所述三相通道的孔间距为0-5毫米。

本发明的优点在于：利用微流控液滴技术，同轴芯片三相剪切作用形成双层包覆液滴，通过将同轴芯片通道放大，利用水包油包水的特性，制备水性爆珠，不仅易于成型，生产效率高，且手感好，易于挤破。

附图说明

图1是三相通道的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，以下结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例一、

水溶性物质由纯水:100重量份、吐温20:1重量份、吐温80:1重量份组成，搅拌混合后备用。

油性外壁由甲基丙烯酸树脂:10重量份、丙烯酸树脂齐聚体:10重量份、聚甲基丙烯酸丁酯预聚物:10重量份、活性稀释剂三缩丙二醇二丙烯酸酯:20重量份、光引发剂184:1重量份、助剂:0.5重量份组成。

水性爆珠制备方法如下：

（1）制备芯材溶液

称取纯水及水溶性物质，混合后搅拌均匀得到水溶性物质溶液芯，其表面张力为毫牛/米；

（2）制备油性外壁溶液

称取油性外壁由甲基丙烯酸树脂:10重量份、丙烯酸树脂齐聚体:10重量份、聚甲基丙烯酸丁酯预聚物:10重量份、活性稀释剂三缩丙二醇二丙烯酸酯:20重量份、光引发剂184:1重量份、助剂:0.5重量份，加入搅拌器中,开启搅拌器转速调节至1000转/分钟，搅拌30分钟，在-0.01兆帕下排泡10分钟后得到油性外壁溶液，其表面张力为25毫牛/米，在20℃下保存备用；

（3）称取纯水500份作为外相水备用；

（4）制备水性爆珠

采用同轴共聚型三相通道滴制水性爆珠，将芯材溶液用蠕动泵以1毫升/分钟的流速注入三相通道内层，将油性外壁溶液用蠕动泵以1毫升/分钟的流速注入三相通道中间层，外相水用蠕动泵以10毫升/分钟的流速注入三相通道外层，在同轴芯片三相剪切作用下形成双层包覆液滴，采用紫外光强为15毫焦耳/平方厘米的紫外灯照射三相通道的后端，当油性外壁被紫外灯固化后水性爆珠便滴制完毕。

实施例二

水溶性物质由纯水:100重量份、吐温20:1重量份、吐温80:1重量份、peg400单月桂酸酯0.5重量份、丙二醇脂肪酸酯0.3重量份组成，搅拌混合后备用。

油性外壁由甲基丙烯酸树脂:25重量份、丙烯酸树脂齐聚体:30重量份、聚甲基丙烯酸丁酯预聚物:15重量份、活性稀释剂三缩丙二醇二丙烯酸酯:35重量份、光引发剂184:5重量份、助剂:0.5重量份组成。

水性爆珠制备方法如下：

（1）制备芯材溶液

称取纯水及水溶性物质，混合后搅拌均匀得到水溶性物质溶液芯，其表面张力为35毫牛/米；

（2）制备油性外壁溶液

称取甲基丙烯酸树脂:25重量份、丙烯酸树脂齐聚体:30重量份、聚甲基丙烯酸丁酯预聚物:15重量份、活性稀释剂三缩丙二醇二丙烯酸酯:35重量份、光引发剂184:5重量份、助剂:0.5重量份加入搅拌器中,开启搅拌器转速调节至1500转/分钟，搅拌35分钟，在-0.01兆帕下排泡10分钟后得到油性外壁溶液，其表面张力为33毫牛/米，在20℃下保存备用；

（3）称取纯水800份作为外相水备用；

（4）制备水性爆珠

采用同轴共聚型三相通道滴制水性爆珠，将芯材溶液用蠕动泵以20毫升/分钟的流速注入三相通道内层，将油性外壁溶液用蠕动泵以25毫升/分钟的流速注入三相通道中间层，外相水用蠕动泵以55毫升/分钟的流速注入三相通道外层，在同轴芯片三相剪切作用下形成双层包覆液滴，采用紫外光强为20毫焦耳/平方厘米的紫外灯照射三相通道的后端，当油性外壁被紫外灯固化后水性爆珠便滴制完毕。

实施例三、

水溶性物质是纯水100份，吐温80：2重量份、温85：0.5重量份、油酸钠：0.3重量份、失水山梨醇三硬脂酸酯：0.1重量份、乙二醇脂肪酸酯：0.5重量份，搅拌混合后备用。

油性外壁由甲基丙烯酸树脂:40重量份、丙烯酸树脂齐聚体:50重量份、聚甲基丙烯酸丁酯预聚物:20重量份、活性稀释剂三缩丙二醇二丙烯酸酯:50重量份、光引发剂184:10重量份、助剂:0.5重量份组成。

水性爆珠制备方法如下：

（1）制备芯材溶液

称取纯水及水溶性物质，混合后搅拌均匀得到水溶性物质溶液芯，其表面张力为70毫牛/米；

（2）制备油性外壁溶液

称取甲基丙烯酸树脂:40重量份、丙烯酸树脂齐聚体:50重量份、聚甲基丙烯酸丁酯预聚物:20重量份、活性稀释剂三缩丙二醇二丙烯酸酯:50重量份、光引发剂184:10重量份、助剂:0.5重量份加入搅拌器中，开启搅拌器转速调节至2000转/分钟，搅拌40分钟，在-0.01兆帕下排泡10分钟后得到油性外壁溶液，其表面张力为60毫牛/米，在20℃下保存备用；

（3）称取纯水1000份作为外相水备用；

（4）制备水性爆珠

采用同轴共聚型三相通道滴制水性爆珠，将芯材溶液用蠕动泵以40毫升/分钟的流速注入三相通道内层，将油性外壁溶液用蠕动泵以50毫升/分钟的流速注入三相通道中间层，外相水用蠕动泵以100毫升/分钟的流速注入三相通道外层，在同轴芯片三相剪切作用下形成双层包覆液滴，采用紫外光强为25毫焦耳/平方厘米的紫外灯照射三相通道的后端，当油性外壁被紫外灯固化后水性爆珠便滴制完毕。

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