1.本发明属于新型烟草制品的部件材料，具体涉及一种一次成型的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料及其制备方法。


背景技术：

2.传统卷烟在燃吸过程中，卷烟燃烧温度高达600℃-900℃，导致入嘴时主流烟气温度过高。在抽吸时后端未燃烧的烟丝以及过滤嘴对进入滤嘴的主流烟气虽然有冷凝和降温作用，但口腔仍有热辣感。而加热不燃烧电子烟利用特殊热源对烟丝进行加热，烟丝只加热不燃烧，通常温度仍有300-380℃，但由于加热不燃烧电子烟烟弹长度较传统烟草短，抽吸时烟气温度依然略高。因此需要对通过滤嘴端的烟气温度进行调控。
3.近年来，不少研究人员专注研究如何降低烟气温度。虽然烟气温度的调控已取得了一定的成果，但仍存在成本高、工艺复杂以及效果不佳等问题。
4.淀粉是一种可再生资源，具有来源丰富、价格低廉等特点，具有优良的生物降解性能，适合于作为生物降解材料的原料，同时淀粉挤出时具有膨胀性，是用于制作发泡材料的理想原料。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于针对上述现有技术中的不足，提供一种一次成型的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料，该降温段材料中部中空，周围为多孔海绵类结构，既便于烟气的通过，又能实现对烟气的吸附，由于原料为高分子材料，具有高的储能模量，能在一定温度下发生相变吸热，当烟气通过时，能对其进行降温，且由于原料均为可再生资源，成品具有可降解性，是环境友好型材料。
6.本发明的另一个目的是提供了一种一次成型的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料的制备方法，采用螺杆推进挤压膨化机，在高温高压下一次挤出成型的方法制备，可实现工业化连续生产。
7.本发明的目的是通过如下技术措施来实现的。
8.本发明提供一种一次成型的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料，由淀粉、辅助多糖、烟用丝束片段、水经加热混合形成植物多糖及烟用丝束混合物料后，通过挤压膨化机，在高温、高压、高剪切力的条件下，由指定直径模孔喷出，在强大压力差的作用下，水分急骤汽化，物料形成疏松、多孔结构，经分切即得到植物多糖及烟用丝束复合降温段材料，其中植物多糖及烟用丝束混合物料包括以下质量份的组份：水7-13份、淀粉80-90份、辅助多糖3-13份、烟用丝束1-10份。
9.在上述技术方案中，所述辅助多糖为魔芋葡甘聚糖、卡拉胶、黄原胶、阿拉伯胶、海藻酸钠、果胶中的一种或者两种以上的任意混合，将淀粉及辅助多糖混合为植物多糖混合物，再与烟用丝束片段在70-90℃的条件下搅拌，得植物多糖及烟用丝束混合物料。
10.本发明还提供一种上述的一次成型的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料的制备方法，包括以下步骤：(1) 按照比例混合配制植物多糖及烟用丝束混合物料，此时混合物料的初始含水率为7%-13%；(2)在70-90℃的条件下植物多糖及烟用丝束混合物料，经过螺杆推进挤压膨化机，通过螺杆的剪切作用， 110℃-140℃、5-15mpa条件下经过直径为6-8mm的磨具挤出成型；(3) 分切成棒，即得到具有疏松、多孔结构的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料。
11.在上述技术方案中，制备得到的降温段材料内部中空，且中空的直径为1-5mm。
12.与现有技术相比，本发明的优点和有益效果如下：（1）该降温段材料中多糖材料是源于自然的生物质，利用植物多糖混合醋酸纤维丝束片段，利用多糖的膨化性制备多孔降温段材料，整个制备工艺安全、环保，且材料具备生物可降解性，安全环保。
13.（2）本发明利用挤出发泡工艺一次成型制备得到中空的多孔类海绵结构材料，工艺可控，可连续化生产。
14.（3）醋酸纤维丝束在整个降温段材料中对整体结构起到一定的支撑作用，当高温烟气通过时，受热相变吸热发生结构坍塌，而疏散纤维丝束的存在能延缓结构的坍塌，使吸热具备持续性。
附图说明
15.图1为本发明实施例降温段材料的示意图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施方法，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.实施例1：一种一次成型的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料，其中植物多糖及烟用丝束混合物料包括以下质量份的组份：水7份、淀粉80份、魔芋葡甘聚糖3份、烟用丝束2份。
18.一种一次成型的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料的制备方法，包括以下步骤：(1) 按照比例混合配制植物多糖及烟用丝束混合物料，此时混合物料的初始含水率为7%；(2)70℃植物多糖及烟用丝束混合物料，经过螺杆推进挤压膨化机，在螺杆的剪切作用下， 110℃、10mpa下经过直径为6m的磨具挤出成型；(3) 分切成棒，即得到具有疏松、多孔结构的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料。
19.以上得到的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料，内部中空，且中空的直径为2mm。
20.将本实施例制备的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料切成20mm长，用其替换加热不燃烧烟中的降温段材料，用温度测试仪进行烟气温度测试，结果烟气温度较对比样降低了5℃。
21.实施例2：一种一次成型的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料，其中植物多糖及烟用丝束混合物料包括以下质量份的组份：水10份、淀粉85份、卡拉胶5份、烟用丝束3份。
22.一种一次成型的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料的制备方法，包括以下步骤：(1) 按照比例混合配制植物多糖及烟用丝束混合物料，此时混合物料的初始含水率为10%；(2）70℃植物多糖及烟用丝束混合物料，经过螺杆推进挤压膨化机，在螺杆的剪切作用下， 125℃、10mpa下经过直径为7m的磨具挤出成型；(3) 分切成棒，即得到具有疏松、多孔结构的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料。
23.以上得到的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料，内部中空，且中空的直径为3mm。
24.将本实施例制备的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料切成16mm长，用其替换加热不燃烧烟中的降温段材料，用温度测试仪进行烟气温度测试，结果烟气温度较对比样降低了6℃。
25.实施例3：一种一次成型的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料，其中植物多糖及烟用丝束混合物料包括以下质量份的组份：水12份、淀粉90份、阿拉伯胶5份、烟用丝束6份。
26.一种一次成型的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料的制备方法，包括以下步骤：(1) 按照比例混合配制植物多糖及烟用丝束混合物料，此时混合物料的初始含水率为12%；(2)80℃植物多糖及烟用丝束混合物料，经过螺杆推进挤压膨化机，在螺杆的剪切作用下， 135℃、8mpa经过直径为8m的磨具挤出成型；(3) 分切成棒，即得到具有疏松、多孔结构的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料。
27.以上得到的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料，内部中空，且中空的直径为3.5mm。
28.将本实施例制备的植物多糖及烟用丝束复合降温段材料切成18mm长，用其替换加热按不燃烧烟中的降温段材料，用温度测试仪进行烟气温度测试，结果烟气温度较对比样降低了7℃。
29.本发明以天然材料淀粉为主要原料，辅以添加烟用丝束作为填充物，运用挤出发泡工艺一次成型制备得到一种中空的多孔材料，可用于加热不燃烧电子烟烟弹降温段。此
外淀粉作为高分子材料，具有储能密度大以及在近似恒定温度下吸热和放热的特点，由于材料中部为中空，环状部位为多孔材料，便于烟气通过，当高温烟气通过时，材料在一定温度下发生相转变，吸收热量，并出现热塌陷现象，使通过该材料的烟气降温，因而可以将其应用到加热不燃烧电子烟降温段。
30.本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
31.本发明专利的保护范围不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围，则本发明的意图也包含这些改动和变形。