功能膜復合顆粒及其濾棒的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種功能膜復合顆粒，由顆粒料以及包裹顆粒料的功能膜組成，該顆粒料為含有葛根或牛蒡等富含纖維素和淀粉成分的天然植物制成，功能膜為以聚乙烯醇和殼聚糖共混制成。其制備方法為通過流化噴霧方法，利用分子鏈之間形成的氫鍵，把功能膜材包覆到顆粒料上。該功能膜復合顆粒可用于制造濾棒。本實用新型制備的復合顆粒濾棒既能發揮天然植物的環保增香保潤功效，又能有效吸附卷煙煙氣中的有機有害物質。
【專利說明】功能膜復合顆粒及其濾棒
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種包覆有膜材的顆粒狀吸附材料和作為香煙過濾材料的應用。
【背景技術】
[0002] 將粉末原料制成顆粒料，將顆粒料外圍包裹一次薄膜，將顆粒料單獨用作吸附材 料，將顆粒料預埋在纖維材料中作為符合性過濾吸附材料，以達到吸附、過濾、緩釋或屏蔽 等目的，這些技術是煙草工業、化學工業、機電工業或農業等領域經常采用的技術手段。
[0003] 普通的香煙過濾材料(濾棒、過濾嘴）是用纖維材料做濾芯，某些新的技術在纖維 材料中預埋有特定功能的顆粒狀材料，以提高吸附性、改善吸味或減少健康風險，但是在原 料選用、制備方法和實施效果上還存在一些問題。
[0004] 專利申請號為00816349. 9的"不可逆覆膜顆粒以及含有這些顆粒的組合物"，涉 及穩定的覆膜顆粒，它含有（a)由天然表面帶電的材料和能夠對帶相反電荷的材料產生潛 在靜電引力的材料組成的核心和（b)含有聚合物的外圍基質薄層，聚合物選自由聚乙烯磷 酸或聚苯乙烯磷酸，聚乙烯硫酸或聚苯乙烯硫酸，聚乙烯磺酸或聚苯乙烯磺酸，聚乙烯膦酸 或聚苯乙烯膦酸，聚丙烯酸以及它們各自的鹽所組成的組，和非強制性的超細顆粒，其中核 心顆粒是不可逆的并且各自被覆膜。
[0005] 專利申請號為200710059266. 3的發明公開了一種"在磁性顆粒表面包覆二氧化 鈦晶態薄膜的方法"，由下述步驟組成：（1)將納米或微米級磁性顆粒用乙醇、水依次清洗， 干燥后，浸入離子型表面活性劑的水溶液中，浸泡8-12h，從溶液中磁性分離出顆粒；（2)置 于氟鈦酸銨水溶液中，向其中滴加硼酸水溶液，在20-80°C下攪拌反應6-10h，磁性分離出 表面包覆有納米二氧化鈦的磁性顆粒，在300-600°C，焙燒l_4h ; (3)用濃鹽酸洗滌，磁性分 離，干燥，即可得到表面包覆二氧化鈦晶態薄膜的磁性顆粒。本實用新型的一種在磁性顆粒 表面包覆二氧化鈦晶態薄膜的方法能夠使氧化鈦薄膜將磁核表面完全覆蓋，且氧化鈦薄膜 結構致密，可完全屏蔽磁核與外界環境的擴散傳質。
[0006] 專利申請號為200510044330. 1的發明公開了"半滑舌鰨苗種包膜微顆粒飼料"， 其特征在于它是將原料魚粉、飼料酵母、海藻粉、維生素、礦物質、蝦粉、卵磷脂、豆柏、花生 柏、誘食劑、魚油分別進行超微粉碎加工后，按重量百分比稱取魚粉30?70%、飼料酵母 1?10%、海藻粉1?10%、維生素0. 1?5%、礦物質0. 1?5%、蝦粉1?10%、卵磷脂 1?10%、豆柏1?30%、花生柏1?30%、誘食劑0. 1?5%、魚油1?20%，并采用三維 混合機對原料進行充分混合，將0. 1?6%的飼料粘合劑溶解后與上述混合后的原料混合 粘合，制成微顆粒飼料，并用〇. 1?6%的飼料粘合劑溶解后對微顆粒進行噴霧包膜，烘干 制得，本實用新型明顯提高飼料水中穩定性，保障飼料營養效價，增強苗種體質，提高成活 率。
[0007] 專利申請號為200610036325. 0的發明涉及包膜控釋肥領域，公開了一種"包膜控 釋顆粒肥的制備方法"。包括：將2?4種有機化合物混合形成混合溶液；加入成膜激發劑 和成膜促進劑構成成膜混合液；-20?50°C下，將成膜混合液均勻噴淋到顆粒肥表面，成膜 混合液用量為顆粒肥重量的1?20%，5?120分鐘后，在顆粒肥表面形成包膜。本實用新 型利用化學反應，使有機化合物在顆粒肥表面原位成膜，所需要的設備簡單、能耗低、包膜 效率高，可在密閉環境中操作，不會引起環境問題。膜層特性，如厚度、滲透性、孔隙大小、空 隙率等均可方便調控。可人為準確設計釋放速率和模式與不同作物吸收相匹配的包膜控釋 肥。所需激發劑和促進劑容易獲得，所制得包膜控釋肥性能穩定，可長期保存。
[0008] 專利申請號為89108377. 4的"顆粒吸附劑型煙霧過濾器"，包括由加有顆粒添加 劑的香煙過濾材料構成的濾桿，其中至少部分顆粒添加劑集中在與其他過濾材料組合在一 起的一根或有限根的紗線和/或條帶上，所說添加劑粘附在所說紗線和/或條帶上。
[0009] 專利申請號為201010241592.8的"含煙草顆粒的濾棒及其制備方法"，濾棒的濾 芯中添加有煙草顆粒，該煙草顆粒采用煙葉、煙末為主要原料，通過粉碎、防腐、造粒、熏蒸、 加香等工藝處理后，作為添加劑，分撒到濾棒絲束中，再采用濾棒成型機制備而成含煙草顆 粒濾棒或者復合結構濾棒。該濾棒能夠增強吸附功效、降焦減害，煙草顆粒的香味還能夠對 濾棒過濾所造成的香煙香氣下降進行有效的補償。同時，該濾棒分切容易，對環境友好。
[0010] 專利申請號為201210280047. 9的"一種濾棒增香茶顆粒及其制備方法"，取白茶、 黑茶、黃茶、紅茶、綠茶、青茶、以及它們的廢棄物茶末、茶梗中的一種或幾種，于55°C以下 粉碎，經篩分得到120-200目的細粉；在所得細粉中添加親水性高分子粘合劑的水溶液， 攪拌均勻得到中間體，再經造粒機以20目網造粒，篩分得到20-60目顆粒；將所得顆粒在 10-55°C下烘干或風干至水分6%-14%。所述的茶顆粒由97%-99. 5%份的茶粉末和0. 5%-3% 份的親水性高分子粘合劑組成。親水性高分子粘合劑為纖維素醚類、天然高分子及其衍生 物類或聚丙烯系合成高分子類。所得顆粒持香性能好，比表面積大，與煙氣充分接觸并逐漸 洗脫顆粒表面茶香，顆粒內部茶香逐漸得到釋放，起到豐富卷煙香氣的作用；同時，顆粒后 加工性能好，添加量易控制，不存在以粉塵形式進入口腔的風險。
[0011] 專利申請號為201210385682. 3的"一種卷煙濾棒用顆粒材料及其制備方法"，涉 及卷煙濾棒，尤其是一種卷煙濾棒絲束中添加的吸附顆粒材料及其制備方法。本實用新型 的一種卷煙濾棒用顆粒材料及其制備方法，其特征在于該顆粒材料由脫膠麻纖維粉、微晶 纖維素、納米碳酸鈣、水溶性殼聚糖和煙草提取物通過物料混合、顆粒成型、干燥、配制煙草 提取物以及顆粒載香五個步驟制備而成。該發明具有高吸附性能、高留著率、高安全性、高 結合力以及選擇性吸附等優點。
[0012] 專利申請號為201320034315. 9的實用新型公開了一種"填充有植物顆粒材料的 卷煙"，復合濾棒包括復合濾芯、內層成型紙和外層成型紙，所述復合濾芯是由至少一個醋 纖濾棒段或/和至少一個紙咀棒段與至少一個植物顆粒濾棒段構成的復合過濾體，所述植 物顆粒濾棒段是在醋酸纖維素絲束或紙嘴棒用紙上均勻添加植物顆粒構成。本實用新型以 二醋酸纖維素絲束或紙嘴棒用紙為載體，將植物顆粒材料均勻添加到濾棒中，與普通醋纖 濾棒或溝槽濾棒制成二元、三元等多元復合濾棒，可以有效吸附卷煙煙氣中的焦油等有害 物質。
[0013] 專利申請號為201210159088. 2的發明提供了一種"預置大顆粒料的濾嘴"，由濾 芯、一顆大顆粒料、成形紙、或還有溝槽狀纖維素紙組成。成形紙包裹著濾芯，大顆粒料預先 埋置在濾芯內。大顆粒料的粒徑介于1. 0-4. 0mm，埋置位置距離濾嘴的抽吸端大于6. 0mm。 大顆粒料內含有香料的成份，或者還有吸附材料的成份。大顆粒料外表面或有一層表面膜， 表面膜在濾嘴被抽吸時，煙氣的溫度使其破裂，味道容易散發出來，或者容易起到吸附作 用。數個預置大顆粒料的濾嘴連在一體時可構成預置大顆粒料的濾棒。該發明的濾嘴能夠 增添卷煙的香味，或者增加煙塵的吸附能力。內置的大顆粒料不會誤吸入口中，且在生產和 存放中，其香味和吸附能力保存的很好，在抽吸時能夠發揮出應有的功效。
[0014] 專利申請號為201210577937.6的一種"咖啡或可可復合顆粒濾棒及其制備方 法"，該發明涉及濾棒【技術領域】，公開了一種復合顆粒濾棒，包括醋酸纖維基材和包裹于醋 酸纖維基材外的成型紙，醋酸纖維基材上復合有經處理的咖啡或可可顆粒。本實用新型成 功將適宜比例和經過適當處理的咖啡或可可顆粒復合到濾棒的醋酸纖維基材中，濾棒產生 的吸阻非常適宜，可以較好地去除煙氣中的雜氣和刺激性，提高煙氣的細膩程度，對吸味有 改進作用；卷煙煙氣將食品類固體顆粒的香味帶出來，在豐富卷煙香韻的同時，在口腔中產 生豐富多樣的味覺體驗。
[0015] 上述專利技術或專利產品具有各自的優點，但是也存在著應用領域受限制，產品 形狀或者結構較復雜，生產工藝步驟較多，原材料成本較高、異味較重、不夠健康環保、容易 失效，等等各種缺陷。不能大規模應用于卷煙濾棒或煙濾嘴的生產實踐中。
【發明內容】
[0016] 第一實用新型目的：克服已有的顆粒吸附材料或復合過濾材料不能大規模應用于 濾棒或煙濾嘴生產中的缺點，提供一種具有環保增香保潤功效，又有效吸附煙氣中有害物 質的一種功能膜復合顆粒。
[0017] 第一技術方案：本實用新型的功能膜復合顆粒，由顆粒料以及包裹顆粒料的功能 膜組成，顆粒料占重量859Γ95%、功能膜占重量59Γ10%、其它成分占重量(Γ5%，所有成份合 計為100% ;該顆粒料為富含纖維素和淀粉成分的天然植物制成，功能膜為聚乙烯醇和殼聚 糖的共混復合物制成，聚乙烯醇和殼聚糖的比例為〇. 1~〇. 9 :1 ;該功能膜復合顆粒的大小 為20目?80目（包括90%以上為此規格范圍的情況)。
[0018] 所述的顆粒料優選為含有葛根或牛蒡纖維的天然植物制成(葛根或牛蒡纖維中富 含纖維素和淀粉成分)，主要原料具有來源豐富，葛根對人體具有降壓、清熱、消渴、止瀉等 保健功能，牛蒡對人體具有利尿、通便、防治痔瘡、排毒、清血養顏、調節血糖血脂、降血壓、 降膽固醇、健脾胃和補腎壯陽的功效。同時，兩者具有不太濃烈的特殊香味。
[0019] 所述的功能膜材由聚乙烯醇和殼聚糖復合而成，具有良好的煙氣透過和吸附性， 能有效的吸附煙氣中的苯酚、醛類、氫氰酸物質。聚乙烯醇、殼聚糖與植物纖維和之間能夠 形成很多的氫鍵，可利用氫鍵之間的作用力，使得功能膜材緊緊包覆到顆粒料上。
[0020] 功能膜中可以添加有海藻酸鈉或明膠，使得膜材的機械強度、穩定性、與顆粒的粘 附性、柔軟性等均有所增加。
[0021] 上述的功能膜復合顆粒的制備方法中可以采用下列順序的制備工藝：
[0022] 1)葛根或牛蒡天然植物經過粉碎機粉碎成短纖維或60目~150目粉末，然后通過 造粒工藝制備20目~80目的顆粒料；
[0023] 2)將聚乙烯醇、殼聚糖、純凈水混合均勻，形成29Γ20%的功能膜材水溶液；
[0024] 3)采用沸騰制粒機和流化噴霧干燥工藝，通過壓縮空氣噴槍把含有功能膜材水溶 液噴灑到正在流化狀態的顆粒料上，利用功能膜的分子鏈與天然植物纖維之間形成的氫鍵 作用，使得功能膜材包覆到顆粒料上；
[0025] 4)低于60°C的溫度進行干燥，干燥到40°C?55°C時進行篩分。
[0026] 第二實用新型目的：提供一種功能膜復合顆粒的濾棒。
[0027] 第二技術方案：所述的功能膜復合顆粒的濾棒由功能膜復合顆粒添加到醋纖絲 束中制成，醋纖絲束外圍有成型紙包裹，其中，功能膜復合顆粒的施加量為〇. 3mg/mnT3 mg/ mm〇
[0028] 所述的功能膜復合顆粒的濾棒可以為二元(兩段單元）復合濾棒或三元(三段單 元）復合濾棒，其中至少有一段單元為功能膜復合顆粒濾棒段，其余單元為普通濾棒段(不 含有功能膜復合顆粒的濾棒，如溝槽濾棒段、普通醋纖濾棒段)。
[0029] 有益效果：
[0030] 本實用新型的功能膜復合顆粒原料來源于自然，成本可控，健康環保，具有不太濃 烈的天然香味和保濕滋潤等功效，具有防偽和高辨識度，對人體的多種疾病有輔助治療和 保健的作用。
[0031] 功能膜復合顆粒的制備方法，簡便高效，節能環保，顆粒成形性好。
[0032] 本實用新型制備的復合顆粒濾棒既能發揮天然植物的環保增香保潤保健功效，又 能有效吸附卷煙煙氣中的有機有害物質，尤其是苯酚、醛類、氫氰酸類物質，減少隊吸煙者 的危害。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033] 圖1是放大的本實用新型功能膜復合顆粒的一個結構示意圖；
[0034] 圖2是本實用新型的功能膜復合顆粒一個生產工藝流程圖；
[0035] 圖3是本實用新型的一種三元復合濾棒的結構示意圖；
[0036] 圖中，1、功能膜；2、功能膜的分子鏈；3、顆粒料；4、葛根或牛蒡纖維；5、氫鍵；6、 功能膜復合顆粒濾棒段；7、溝槽濾棒段；8、普通醋纖濾棒段。
【具體實施方式】
[0037] 實例 1 :
[0038] 如圖1所示的功能膜復合顆粒，由顆粒料3以及包裹顆粒料3的功能膜1通過氫 鍵（5)的作用構成。顆粒料3占重量90%、功能膜1占重量8%、其它成分占重量2% ;該顆粒 料3為含有葛根或牛蒡纖維4的天然植物制成；功能膜1為聚乙烯醇、殼聚糖、明膠的共混 復合物，其中聚乙烯醇和殼聚糖的比例為〇. 5 :1 ;該功能膜復合顆粒的大小為30目飛0目。
[0039] 實例 2 :
[〇〇4〇] 如圖3所示的功能膜復合顆粒的濾棒。是先由實施例1所述的功能膜復合顆粒添 加到醋纖絲束中制成功能膜復合顆粒濾棒段6,其中，功能膜復合顆粒的施加量為1 mg/mm ; 另選用溝槽濾棒段7和普通醋纖濾棒段8 ;三段連成一體，外圍包裹成性紙而構成三元復合 濾棒。
【權利要求】
1. 一種功能膜復合顆粒的濾棒，其特征在于：功能膜復合顆粒添加在醋纖絲束中，夕卜 圍包裹成形紙。
2. 如權利要求1所述的功能膜復合顆粒的濾棒，其特征在于：為二元復合濾棒或三元 復合濾棒，其中至少有一段單元為功能膜復合顆粒濾棒段（6)。
【文檔編號】A24D3/10GK203884686SQ201420001481
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年1月3日 優先權日:2014年1月3日
【發明者】高鑫, 孫慶杰, 唐榮成 申請人:南通煙濾嘴有限責任公司