花色变色丸芯及其制备方法和在卷烟中的应用与

本发明属于卷烟功能材料领域，具体涉及一种花色变色丸芯及其制备方法和在卷烟中的应用。背景技术：1、随着社会的发展及人们生活方式的改变，卷烟消费需求也在不断发生变化，为改善消费体验，出现了具有变色功能的卷烟滤棒。如cn 107474960a公开了一种卷烟烟气敏感变色释香颗粒的生产方法，通过使用变色粉、粘结剂与主料均匀混合料，从而保证变色释香颗粒具有高的机械强度，通过雾化加香方式实现变色释香颗粒有效载香；消费者在卷烟抽吸过程中，感受到变色颗粒随着烟气通过而出现的颜色变化，同时感受到释放的香味，让消费者在视觉与味觉两方面都获得快感，与此同时还能实现卷烟的有效防伪。专利cn112890277a公开了一种卷烟滤棒变色甜润减害颗粒的制备方法，首先制备甜润糖浆，并将其加工成碎糖块，然后以氨基酸和胆碱为原料制备减害液，并将减害液和果糖粉得到的减害粉，随后以碎糖块为核并以减害粉为壳制备得到甜润减害颗粒，通过负载变色剂，得到变色甜润减害颗粒。变色甜润减害颗粒可通过壳与有害成分发生反应及吸附的方式实现减害，变色剂可在与烟气接触后产生颜色变化，带给消费者多重感官体验。2、中国发明专利申请cn 114656948 a公开了一种拼色热致变色微胶囊及其制备方法，该拼色热致变色微胶囊，含热致变色的里核和包覆所述里核的外层；里核包括热致变色材料和与其复配的溶剂型染料复合体；外层包括内层温度调控壳层和外层透明包覆壳层。专利申请中公开的拼色热致变色微胶囊虽然能够根据环境温度温变化实现颜色变化多样化，但其实质上是一种新型的温变色素，现有温变色素一般是“有色变无色”、“无色变有色”，而此专利申请的温变色素可以实现“有色变有色”，其变色材料仍旧是单一颜色；而且其结构复杂，制备方法需要九个步骤，成本高。虽然现有技术能够制备具有变色效果的卷烟滤棒，但单一颗粒表面一般仅具有一种颜色，而目前能够实现单一颗粒同时具备多种颜色的技术鲜有报道。技术实现思路1、本发明的一个目的是提供一种花色变色丸芯及其制备方法，单一变色丸芯表面具有多种颜色，当抽吸卷烟时，单一变色丸芯表面的多种颜色能够同时发生变色。2、为了实现目的，本发明所采用的技术方案是：3、一种花色变色丸芯，为核壳结构，由空白丸芯核层和色素壳层组成，所述色素壳层由多个颜色区域组成，每一颜色区域包括温变色素，且相邻的颜色区域可显示不同颜色。4、所述空白丸芯核层可采用市售商品化的丸芯，包括淀粉丸芯、蔗糖丸芯、微晶纤维素丸芯等。5、所述色素壳层中的多个颜色区域可以均匀分布，也可以根据需要不均匀分布。在保证所述颜色区域能够实现温变颜色的基础上，所以，每一颜色区域由温变色素、粘合剂、防流挂剂和消泡剂组成。若粘合剂的用量少，色素溶液体系粘度就小，造成浸润上色不均匀，最终导致丸芯颜色不均匀，此外色素壳层还容易掉粉，脆碎度增加；若粘合剂的用量多，则会增加色素溶液体系的粘度，使得色素壳层不容易成球，影响丸芯壳层的圆整度合格率。6、防流挂剂的主要作用是增加色素溶液体系粘度及触变性，提高色素的分散稳定性，避免浸润上色时色素流挂，防止丸芯颜色出现不均匀。防流挂剂若用量少，色素溶液体系粘度低、触变性弱，会造成浸润时出现流挂，上色不均匀，最终导致丸芯颜色不均匀；若用量多，虽体系触变性增强，但是会造成色素溶液体系粘度过高，造成浸润时丸芯壳层厚度不均匀，丸芯圆整度合格率变低。7、消泡剂的主要作用是消除浸润上色时色素溶液体系产生的气泡，避免上色不均匀。消泡剂若用量少，浸润上色时会产生较多气泡，造成浸润上色不均匀，产生浅色斑点,最终丸芯颜色不均匀；若用量多，会影响色素溶液的流变特性，造成色素壳层在丸芯上出现缩孔现象，最终丸芯表面会出现白色斑点，影响丸芯颜色均匀性。8、因此，为确保尽量不影响每一颜色区域的变色效果，每一颜色区域中的温变色素、粘合剂、防流挂剂和消泡剂的质量比优选为50:(10-20):(10-20):(1-2)。9、所述温变色素包括热消色型和热发色型等种类。所述热消色型为低温显色颜色，当温度升至变色温度时色素从有色变为无色；热发色型为低温不显示颜色，当温度升至变色温度时色素从无色变为有色。所述温变色素的变色温度优选为35-45℃，以便用于卷烟滤棒中。10、在实现将各原料充分粘接成球形的同时，还能提高色素壳层的强度，所述粘合剂可以为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮等，如，聚乙烯醇1788(pva1788)、聚乙烯醇0588(pva0588)、聚乙烯吡咯烷酮k12型(pvp k12)等。所述粘合剂优选为pva1788，使温变色素、防流挂剂和消泡剂充分粘接在一起，以提高色素壳层的稳定性，防止破碎，降低脆碎度。11、所述防流挂剂包括有机膨润土、氢化蓖麻油等，优选为防流挂性能好、稳定性高的有机膨润土。所述消泡剂优选为有机硅型消泡剂。12、优选地，所述色素壳层由第一颜色区域和第二颜色区域组成。更优选地，所述第一颜色区域和第二颜色区域平均分布在所述空白丸芯核层的表面。13、所述第一颜色区域由温变色素a、粘合剂a、防流挂剂a和消泡剂a组成，四者比例为50:(10-20):(10-20):(1-2)。所述第二颜色区域由温变色素b、粘合剂b、防流挂剂b和消泡剂b组成，四者比例为50:(10-20):(10-20):(1-2)。其中，温变色素a和b为不同的温变色素材料，且可显示不同的颜色，第一颜色区域和第二颜色区域中的粘合剂、防流挂剂和消泡剂的材料可以相同，也可以不相同。14、在所述花色变色丸芯中，空白丸芯核层和色素壳层的用量对变色效果也有重要影响。所述色素壳层用量太少时，可能会影响色素颜色效果，例如，当所述色素层采用热消色型温变色素时，色素壳层用量太少可能会漏出丸芯核层的底色(即白色)；当所述色素层采用热发色型温变色素时，色素壳层用量太少，变色时可能会漏出丸芯核层的底色(即白色)。若色素壳层用量太多，则可能会影响变色速度。因此，所述空白丸芯核层和色素壳层的质量比优选为100:(3-6)。15、为便于所述花色变色丸芯能够置于卷烟滤棒的透明空腔中，所述花色变色丸芯粒径优选为10-100目，其中，花色变色丸芯粒径12-25目时，在卷烟滤棒的透明空腔中的视觉观察效果更佳。16、所述花色变色丸芯还可负载功能成分，如香精香料、保润剂等，使其还具有增香保润效果，从而提升卷烟产品特色和品质。17、本发明提供的上述花色变色丸芯在空白丸芯核层表面包裹由多个颜色区域组成的色素壳层，该色素壳层中的多个颜色区域含有不同颜色的温变色素，当卷烟烟气经过时，随着温度升高，不同颜色区域的色素颜色均会发生变化，同一丸芯展现出不同的颜色变化。此外，空白丸芯核层和色素层的配合以及色素层各颜色区域配方中各原料的协同作用，使得所述花色变色丸芯还具有脆碎度低、圆整度合格率高等特点，能够满足卷烟滤棒的不同加工需要。18、一种花色变色丸芯的制备方法，包括以下步骤：19、(1)空白丸芯核层固定20、将空白丸芯核层固定在具有圆孔的网板上，并裸露出每一空白丸芯核层上的目标颜色区域，形成丸芯网板。其中，可以通过在网板上设置粘结剂或固定结构实现将所述空白丸芯核层固定在网板上；可以在网板上设置遮蔽结构，遮蔽每一空白丸芯核层的其它颜色区域，以实现裸露出每一空白丸芯核层的目标颜色区域。21、当所述色素壳层有第一颜色区域和第二颜色区域组成时，该空白丸芯核层固定的步骤包括：采用圆孔直径略小于目标丸芯直径的圆孔网板，在圆孔表面涂上一层粘结剂，将空白丸芯核层放在网板的每个圆孔上，干燥后即可将空白丸芯核层固定在圆孔网板上，形成所述丸芯网板。22、(2)每一颜色区域制备23、将目标颜色区域的原料和水均匀混合，制成色素液；将每一空白丸芯核层上的目标颜色区域置于所述色素液中浸润，干燥即可在所述空白丸芯核层上的目标颜色区域形成对应的颜色区域。其中，每一颜色区域中的温变色素与水的质量比优选为1:2。24、(3)成品制备25、重复上述步骤(1)和(2)，在所述空白丸芯核层上形成多个颜色区域，以完全包裹所述空白丸芯核层的表面，形成色素壳层，即可制得所述花色变色丸芯。26、当所述色素壳层由第一颜色区域和第二颜色区域组成，且所述第一颜色区域和第二颜色区域平均分布在所述空白丸芯核层表面时，所述步骤(2)为所述第一颜色区域制备，其步骤包括：将温变色素a、粘合剂a、防流挂剂a、消泡剂a和水按50:(10-20):(10-20):(1-2):100的质量比搅拌均匀配制成色素液a，然后将固定好的空白丸芯核层的下半部在所述色素液a中浸润后，干燥即可在所述空白丸芯核层下半部表面形成第一颜色区域；27、所述步骤(3)为所述第二颜色区域制备，其步骤包括：将温变色素b、粘合剂b、防流挂剂b、消泡剂b和水按50:(10-20):(10-20):(1-2):100的质量比搅拌均匀配制成色素液b，然后将经步骤(2)处理的空白丸芯核层裸露出的上半部在所述色素液b中浸润后，干燥即可在所述空白丸芯核层的上半部表面形成第二颜色区域。28、进一步地，可以采用喷雾等方法将功能成分喷涂到所述色素壳层上，制得负载功能成分的花色变色丸芯；其中，所述功能成分包括香精香料、保润剂或两者任意组合。29、本发明通过上述方法制得的花色变色丸芯具有多种颜色，且脆碎度低、圆整度高，能够满足卷烟滤棒的不同加工需要。此外，丸芯负载功能组分后还具有增香保润、改善卷烟感官质量的效果。30、本发明的另一目的是提供一种上述花色变色丸芯在在卷烟滤棒中的应用，以提升卷烟的消费体验。其中，所述卷烟滤棒中设置有透明空腔，所述花色变色丸芯填充在所述透明空腔中。为了保证视觉效果，所述花色变色丸芯在所述透明空腔中的添加量为10-60mg/支卷烟滤棒；优选地，所述花色变色丸芯在所述透明空腔中的添加量为20-50mg/支卷烟滤棒。