[发明专利]一种石墨烯-植物多孔复合微球及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种石墨烯‑植物多孔复合微球及其制备方法与应用，属于卷烟技术领域。该方法将香料植物经洗净、除杂后粉碎，然后置于真空冷冻干燥机内，在15~25kPa、‑40~‑20℃的条件下保持4~8h，接着在10~25h内将温度升温至10~20℃，过筛，得到尺寸范围为0.04~4mm的香料植物冻干多孔微粒。该香料植物冻干多孔微粒与负载有香精香料的石墨烯材料按比例进行混合，采用滚圆法工艺加入黏结剂，制得的微球再采用温敏膜材料进行包覆，得到石墨烯‑植物多孔复合微球。本发明方法简单可靠，制得的产品可以保证香料不会因贮存时间长而失效，添加到卷烟滤棒中，在主流烟气通过时香精释放更均匀和充分。

技术领域

本发明属于卷烟技术领域，具体涉及一种石墨烯-植物多孔复合微球及其制备方法与应用。

背景技术

传统卷烟消费关注的主要是生理满足感，而现代卷烟除了具有传统卷烟的特征外，更加注重卷烟产品的个性化特征。卷烟品牌的发展已经到了通过突出卷烟风格特征、提升技术水平来增强产品市场竞争力的阶段，以满足不同消费群体对卷烟产品的需求。通过卷烟加香加料可以有效改善卷烟抽吸品质、赋予卷烟产品一定的风格特征，但这种方式又因参与卷烟燃烧反应存在一定的不足，难以充分发挥天然香料清新自然的香气特征。在滤棒中加入具有赋予特定香气/香味特征的功能物质，已逐步成为一种更有潜力的香气香味补偿方式，能够与卷烟加香加料互为补充。

为此，烟草工作者采用吸附剂、香线等方式进行滤棒赋香增味，以期改善卷烟的感官品质。目前常用的吸附剂法和香线法虽然能够在卷烟抽吸时，一定程度上通过香精挥发进入主流烟气给予修饰和改善，但存在释放不均一，且香气物质随存贮时间延长产生逸失，导致产品质量不稳定的现象。将高分子膜包裹负载香精构成的烟用功能颗粒加入到卷烟滤棒中，使消费者在抽吸时感受到释放的香精，但鉴于高分子膜具有一定的稳定性，主流烟气通过时包覆膜难以完全破裂，因此烟用香精的可控释放受到限制。目前常用的滤棒植物颗粒，基于滤棒成型加工工艺和相关标准，其粒径范围一般控制在20-60 目，水分≤ 7%，将其作为大容量携香载体还存在一定的困难，且颗粒本身的吸附性能通常还与卷烟烟丝和烟包内衬纸存在竞争吸附，单纯的颗粒加香存在贮存时间长，功能添加剂或香精香料易挥发逸失，无法产生预期效果等。吸附载香对吸附剂的吸/脱附效果要求比较严格，即要求吸附剂吸附的香味物质的量足够大，且具有一定的保留能力，又对其在主流烟气经过时能够迅速释放。以活性炭为例，稳定吸附与脱附之间存在对立。因此如何克服现有技术的不足是目前卷烟技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种石墨烯-植物多孔复合微球及其制备方法与应用，该方法简单可靠，制得的石墨烯-植物多孔复合微球可以保证香料不会因贮存时间长而失效，添加到卷烟滤棒中，在主流烟气通过时香精释放更均匀和充分。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种石墨烯-植物多孔复合微球的制备方法，包括如下步骤：

步骤（a），将香料植物经洗净、除杂后，粉碎加工制成粒径为0.1~5 mm的颗粒；

步骤（b），将步骤（a）得到的香料植物颗粒置于真空冷冻干燥机内，在真空度15~25kPa、温度为-40~-20 ℃的条件下保持4~8 h，接着在10~25h内将温度升温至10~20℃，得到香料植物冻干多孔微粒；

步骤（c），将步骤（b）制备的香料植物冻干多孔微粒过筛，得到尺寸范围为0.04~4mm的香料植物冻干多孔微粒；

步骤（d），将步骤（c）得到的香料植物冻干多孔微粒与负载有香精香料的石墨烯材料按质量比为5~20：1的比例进行混合，采用滚圆法工艺加入黏结剂，制得微球；

步骤（e），将步骤（d）得到的微球采用温敏膜材料进行包覆，以起到对携载香精香料的缓释效果，制得石墨烯-植物多孔复合微球。结合卷烟抽吸过程的环境条件、实际释放效果和烟用滤棒微球的适宜密度，所包覆温敏膜的厚度为50~300 μm。