一种共混材料及其制备方法和用途与流程

本发明涉及一种共混材料及其制备方法和用途，属于卷烟技术领域。

背景技术：

低温卷烟是通过外部加热元件对烟草进行加热，烟支中的雾化介质、烟草中的香味成分和外加香通过加热产生烟雾，而非通过燃烧，减少通过传统香烟中的烟草的燃烧和热降解所产生的已知类型的有害烟尘成分。外部热源加热的低温卷烟中，一个重要的组成部分为被加热卷烟的烟支，该烟支是能够在低温加热条件下释放出烟气气溶胶的烟草制品。该烟草制品在250～350℃(摄氏度)的条件下达到雾化温度，高温雾化烟气通过滤嘴段进入到口腔中的温度会高于普通卷烟燃烧的温度。研制合适温度的卷烟是低温卷烟的关键。

现有低温卷烟降温技术主要通过嘴棒材料对纵向流动的高温烟气进行降温处理。由于烟气通过时间快，因此需要降温材料的降温效率高。然而，现有技术中主要采用pla(聚乳酸)材料进行降温，聚乳酸材料的玻璃化温度为60～65℃，聚乳酸材料吸收烟气的热量后在该温度下发生相变，使得烟气温度降低。但是，由于聚乳酸材料的相变温度为60～65℃，烟气温度能够降到的最低温度是聚乳酸材料的相变温度，因此，阻碍了烟气温度的进一步降低，在降温效率上具有一定的局限性。相变材料是分别在熔化和结晶期间能够吸收和释放高量潜热的潜热存储材料。当相变材料从固相转变为液相或从液相转变为固相时，发生热能转移。在此类相变材料相变期间，该相变材料的温度保持几乎恒定，该相变材料周围的空间也是如此，流经该相变材料的热量被“截留”在该相变材料本身内。由于相变材料的导热性能通常比较低(如聚乳酸材料的导热系数为0.025w/m·k(瓦/米·度)，因此，导致玻璃态的材料将影响与烟气无法直接接触的材料的导热效果和储热效果。同时，相变材料的导热系数小，导致相变材料对热量变化的响应速度慢。相变材料的密度低，导致单位体积相变材料的储热能力低。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种共混材料，该共混材料的制备方法，以及该共混材料的用途，能够提高烟气的降温效率。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种共混材料，包括聚乳酸、聚乙丙交脂、聚乙交脂、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇以及聚己内脂中的至少两种，所述共混材料中掺杂有铝粉。

在一个具体的实施例中，基于所述共混材料的总重量，所述铝粉的含量为0.001～0.1重量％。

在一个具体的实施例中，所述铝粉颗粒的中值径为5～100微米。

在一个具体的实施例中，基于所述共混材料的总重量，所述聚乳酸的含量为5～75重量％。

在一个具体的实施例中，基于所述共混材料的总重量，所述聚乙丙交脂的含量为2～75重量％。

在一个具体的实施例中，基于所述共混材料的总重量，所述聚乙交脂的含量为2～75重量％。

在一个具体的实施例中，基于所述共混材料的总重量，所述聚乙烯的含量为3～85重量％。

在一个具体的实施例中，基于所述共混材料的总重量，所述聚丙烯的含量为5～85重量％。

在一个具体的实施例中，基于所述共混材料的总重量，所述聚乙烯醇的含量为5～65重量％。

在一个具体的实施例中，基于所述共混材料的总重量，所述聚己内脂的含量为5～65重量％。

在一个具体的实施例中，所述共混材料的玻璃化温度为48～57摄氏度。

在一个具体的实施例中，所述共混材料的储热系数为1～4瓦/平方米·度。

在一个具体的实施例中，所述共混材料的导热系数为0.1～0.337瓦/米·度。

另一方面，本发明提供了一种根据本发明的上述共混材料的制备方法，包括以下步骤：将所述聚乳酸、所述聚乙丙交脂、所述聚乙交脂、所述聚乙烯、所述聚丙烯、所述聚乙烯醇以及所述聚己内脂中的至少两种混合，然后将所得混合物与所述铝粉进行掺杂。

再一方面，本发明提供了根据本发明的上述共混材料和根据本发明的上述方法制得的共混材料在制备新型烟草制品用嘴棒中的用途。

在一个具体的实施例中，所述嘴棒包括薄膜降温段，所述薄膜降温段包括薄膜按纸棒工艺成型的滤棒。

在一个具体的实施例中，所述薄膜采用所述共混材料制成。

在一个具体的实施例中，所述薄膜的厚度为20～60微米。

在一个具体的实施例中，所述嘴棒包括固件降温段，所述固件降温段包括固件，所述固件包括两端中空的壳体，在所述壳体的内部间隔设置有两个带孔滤板。

在一个具体的实施例中，所述壳体和两所述带孔滤板均采用所述共混材料制成。

在一个具体的实施例中，所述嘴棒的低温卷烟烟气温度低于聚乳酸材料制成的嘴棒的低温卷烟烟气温度。

在一个具体的实施例中，所述嘴棒嘴唇接触处的侧表面的温度低于聚乳酸材料制成的嘴棒嘴唇接触处的侧表面的温度。

在上述共混材料的基础上，本发明提供了一种嘴棒，所述嘴棒包括靠近烟丝段的第一中空棒段和靠近嘴端的第一醋纤棒段，在所述第一中空棒段和第一所述醋纤棒段之间设置有薄膜降温段，所述薄膜降温段包括薄膜按纸棒工艺成型的滤棒，所述薄膜采用所述共混材料制成。

在上述嘴棒的基础上，本发明又提供了一种嘴棒，所述嘴棒包括靠近烟丝段的第二中空棒段和靠近嘴端的第二醋纤棒段，在所述第二中空棒段和所述第二醋纤棒段之间设置有固件降温段，所述固件降温段包括固件，所述固件包括两端中空的壳体，在所述壳体内间隔设置有两带孔滤板，所述壳体和两所述带孔滤板均采用所述共混材料制成。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明共混材料的降温效率高，玻璃化温度低，导热性能和储热性能好。2、本发明共混材料能够改良相变材料的物理性能。3、本发明共混材料的制备方法简洁高效，无需复杂工艺和设备的投入。4、本发明嘴棒的低温卷烟的烟气温度低于聚乳酸材料制成的嘴棒的低温卷烟的烟气温度，嘴棒嘴唇接触处的侧表面的温度低于聚乳酸材料制成的嘴棒嘴唇接触处的侧表面的温度，嘴棒的降温效率高，降温效果好，安全性好。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是本发明的共混材料的制备方法的一个具体实施例的流程示意图；

图2是本发明的一个具体实施例中固件的结构示意图；

图3是本发明的一个具体实施例中带孔滤板的平面示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

一方面，本发明提出的共混材料，包括聚乳酸、聚乙丙交脂、聚乙交脂、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇以及聚己内脂中的至少两种，共混材料中掺杂有铝粉。

在一个具体的实施例中，基于共混材料的总重量，铝粉的含量为0.001～0.1重量％。其中，铝粉的储热系数为191瓦/平方米·度。铝粉的导热系数为237瓦/米·度。

在一个具体的实施例中，铝粉颗粒的中值径为5～100微米(d50，铝粉颗粒的累计粒度分布百分数达到50％时所对应的粒径)。

在一个具体的实施例中，基于共混材料的总重量，聚乳酸的含量为5～75重量％。

在一个具体的实施例中，基于共混材料的总重量，聚乙丙交脂的含量为2～75重量％。

在一个具体的实施例中，基于共混材料的总重量，聚乙交脂的含量为2～75重量％。

在一个具体的实施例中，基于共混材料的总重量，聚乙烯的含量为3～85重量％。

在一个具体的实施例中，基于共混材料的总重量，聚丙烯的含量为5～85重量％。

在一个具体的实施例中，基于共混材料的总重量，聚乙烯醇的含量为5～65重量％。

在一个具体的实施例中，基于共混材料的总重量，聚己内脂的含量为5～65重量％。

在一个具体的实施例中，共混材料的玻璃化温度为48～57℃(摄氏度)。

在一个具体的实施例中，共混材料的储热系数为1～4w/(m²·k)(瓦/平方米·度)。

在一个具体的实施例中，共混材料的导热系数为0.1～0.337w/(m·k)(瓦/米·度)。

本发明共混材料的降温效率高，玻璃化温度低，导热性能和储热性能好。

另一方面，如图1所示，本发明提出的共混材料的制备方法，包括以下步骤：将聚乳酸、聚乙丙交脂、聚乙交脂、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇以及聚己内脂中的至少两种混合，然后将所得混合物与铝粉进行掺杂。

在一个具体的实施例中，根据实际需要，聚乳酸、聚乙丙交脂、聚乙交脂、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇以及聚己内脂中的混合能够以任意顺序进行。

在一个具体的实施例中，根据实际需要，选择聚乳酸、聚乙丙交脂、聚乙交脂、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇以及聚己内脂中的至少两种进行混合形成混合物。从而将混合物制成具有期望的物理性能。如共混材料具有玻璃化温度低，降温效率高，导热和储热性能好的优点。

本发明共混材料的制备方法简洁高效，无需复杂工艺和设备的投入。

再一方面，本发明提供了根据本发明的上述共混材料和根据本发明的上述方法制得的共混材料在制备新型烟草制品用嘴棒中的用途。

在一个具体的实施例中，嘴棒包括薄膜降温段，薄膜降温段包括薄膜按纸棒工艺成型的滤棒。

在一个具体的实施例中，薄膜采用共混材料制成。

在一个具体的实施例中，薄膜的厚度为20～60μm(微米)。

在一个具体的实施例中，嘴棒包括固件降温段，固件降温段包括固件1，固件包括两端中空的壳体11，在壳体11的内部间隔设置有两带孔滤板12(如图2、图3所示)。

在一个具体的实施例中，壳体11和两带孔滤板12均采用共混材料制成。

在一个具体的实施例中，如图2、图3所示，在两带孔滤板12的透气孔2分别为多个，能够提高降温效果。

在一个具体的实施例中，如图3所示，两带孔滤板12上的多个透气孔2均沿周向等间隔设置。

在一个具体的实施例中，嘴棒的低温卷烟烟气温度低于聚乳酸材料制成的嘴棒的低温卷烟烟气温度。

在一个具体的实施例中，嘴棒嘴唇接触处的侧表面的温度低于聚乳酸材料制成的嘴棒嘴唇接触处的侧表面的温度。

在一个具体的实施例中，新型烟草制品为低温卷烟。

本发明共混材料的用途广泛，安全性好。

在上述共混材料的基础上，本申请提出了一种嘴棒，嘴棒包括靠近烟丝段的第一中空棒段和靠近嘴端的第一醋纤棒段，在第一中空棒段和第一醋纤棒段之间设置有薄膜降温段，薄膜降温段包括薄膜按纸棒工艺成型的滤棒，薄膜采用共混材料制成。

在上述嘴棒的基础上，本申请又提出了一种嘴棒，嘴棒包括靠近烟丝段的第二中空棒段和靠近嘴端的第二醋纤棒段，在第二中空棒段和第二醋纤棒段之间设置有固件降温段，固件降温段包括固件1(如图2、图3所示)，固件1包括两端中空的壳体11，在壳体11内间隔设置有两带孔滤板12，壳体11和两带孔滤板12均采用共混材料制成。

下面列举两个具体的实施例

实施例一

本实施例中的共混材料，聚乳酸(pla)的含量为55重量％，聚乙丙交酯(plga)的含量为2重量％，聚乙烯(pe)的含量为18重量％，聚乙烯醇(pva)的含量为15重量％，聚己内酯(pcl)的含量10重量％。在该共混材料中，掺杂0.01重量％的铝粉。

进一步地，铝粉颗粒大小为20微米(d50直径)。

进一步地，共混材料的玻璃化温度为52摄氏度，储热系数为1.2瓦/平方米·度，导热系数为0.213瓦/米·度。

进一步地，采用共混材料制备40微米厚度的薄膜，将薄膜按照纸棒工艺制备嘴棒的薄膜降温段。

其中，具备薄膜降温段的嘴棒，与具有聚乳酸薄膜降温段的嘴棒相比，低温卷烟的烟气温度降低2.5摄氏度。具备薄膜降温段的嘴棒，与具有聚乳酸薄膜降温段的嘴棒相比，嘴唇接触处的嘴棒侧表面(距嘴棒尾部10毫米处)温度降低1.8摄氏度。

实施例二

在上述实施例的基础上，本实施例中的共混材料，聚乳酸(pla)的含量为35重量％，聚乙丙交酯(plga)的含量为12重量％，聚乙烯(pe)的含量为10重量％，聚乙烯醇(pva)的含量为10重量％，聚己内酯(pcl)的含量33重量％。在该共混材料中，掺杂0.03重量％的铝粉。

进一步地，铝粉颗粒大小为20微米(d50直径)。

进一步地，共混材料的玻璃化温度为48摄氏度，储热系数为3.2瓦/平方米·度，导热系数为0.153瓦/米·度。

进一步地，采用共混材料制备固件1，固件1包括两端中空的壳体11，在壳体11的内部间隔设置有两带孔滤板12(如图2、图3所示)

进一步地，采用固件制备嘴棒的固件降温段。

其中，具备固件降温段的嘴棒，与具有聚乳酸薄膜降温段的嘴棒相比，低温卷烟的烟气温度降低3.8摄氏度。具备固件降温段的嘴棒，与具有聚乳酸薄膜降温段的嘴棒相比，嘴唇接触处的嘴棒侧表面(距嘴棒尾部10毫米处)温度降低3.2摄氏度。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

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