一种具有降温增雾功能的加热不燃烧卷烟用滤棒的制作方法

本申请属于新型烟草技术领域，具体涉及一种具有降温增雾功能的加热不燃烧卷烟用滤棒。

背景技术：

加热不燃烧卷烟属于一种传统卷烟和电子产品相结合的新型烟草产品，其特点是不直接燃烧烟支而是通过电加热、碳加热、理化反应加热等手段加热烟草材料来释放烟气，其在给消费者提供与传统卷烟相同满足感的同时，通过降低烟草高温燃烧过程中裂解产生的各种有害成分，来降低主流烟气中的危害成分，从而降低烟草对人体健康的危害性。

研究表明，传统卷烟吸食过程中，燃烧温度可达800-900℃，这种高温使得烟草香气、尼古丁等各种物质都能完全释放出来，从而能够较好满足吸食感受，但这种高温条件也会裂解释放较多有害物质，从而对吸食人群健康造成较大危害。为减少高温条件下有害物质的释放，加热不燃烧卷烟中的烟草材料在加热器具中通常仅受到250-350℃的加热，此温度条件可使尼古丁和部分芳香物质能够充分释放出来。但是受加热温度限制，加热不燃烧卷烟也存在明显的烟雾量不足、香气量不足、烟气温度较高等问题。因而往往需要对滤棒和加热器具结构进行一定改进以补充烟雾、香气不足等缺陷。总体而言，由于加热不燃烧卷烟属于较为新型的烟草制品，因而对于该类烟草制备所使用的加热器具、滤棒等产品仍然处于不断的摸索、改进过程。

技术实现要素：

本申请目的在于提供一种具有降温增雾功能的加热不燃烧卷烟用滤棒产品，从而能够更好满足吸食人群对于烟雾量、香气量等方面的需求。

本申请所采取的技术方案详述如下。

一种具有降温增雾功能的加热不燃烧卷烟用滤棒，该滤棒由涂布有功能助剂的载体加工卷制而成；具体而言：在载体材料均匀涂布功能助剂，经过后处理进一步由成型纸包裹形成一定长度和圆周的基棒（圆周长度可设计为22.4mm左右），进一步按一定长度分切后即可；具体应用时，进一步与现有烟草材料段复合后即可加工制成加热不燃烧卷烟；

所述功能助剂包括增香剂和/或保润剂和/或发烟剂；

所述发烟剂为甘油、丙二醇中一种或几种任意比例混合物；优选为甘油和丙二醇的混合物，以体积比计，具体配比为，甘油：丙二醇=1.5~9:1；

所述载体为纤维素纸、聚乳酸、二醋酸纤维素丝束、聚丙烯、细菌纤维素、梗丝烟丝、烟草薄片中的一种或多种的组合；

所述聚乳酸包括聚乳酸薄膜和聚乳酸丝束；优选采用聚乳酸薄膜；

所述聚丙烯包括聚丙烯薄膜和聚丙烯丝束；

所述纤维素纸优选采用特种改性描图纸，所述特种改性描图纸型号规格具体例如为：宽度为150mm，长度为1500mm；克重为73g、53g、63g、83g或93g；

具体制备生产制备时，纤维素纸上功能性助剂负载量为纤维素纸质量的8~11%，具体例如为9%或10%。

所述后处理是指将片状载体材料例如特种改性描图纸经过皱纸机等设备加工形成具有一定折皱结构，折皱后皱纹间距为0.7-1.5mm，皱纹间距具体例如为1mm；

所述基棒的卷制成型可在滤棒成型机或卷烟机上具体完成。

所述具有降温增雾功能的加热不燃烧卷烟用滤棒，具体规格方面，滤棒长度为7~20mm，在与原烟草材料配合使用时，因使用部位不同，滤棒的长度规格有所不同。

利用所述滤棒制备加热不燃烧卷烟，该加热不燃烧卷烟结构方面包括依次连接的烟草材料段、中空段、降温段及滤嘴段，本申请所提供的滤棒可作为降温段、中空段或者滤嘴段使用；将滤棒作为降温段使用时，其长度规格可设计为15mm；将滤棒作为滤嘴段使用时，其长度规格可设计为10mm。

现有技术中，为较好体现加热不燃烧卷烟特色、同时也为使加热不燃烧卷烟在吸食时品质与传统卷烟更为接近，因此一般将加热不燃烧卷烟由具有不同功能的多段材料复合构成，一般包括依次连接的烟草材料段、中空段、降温段和滤嘴段四个结构部分。本申请通过在特定载体材料上涂布功能性助剂方式，来制备获得了滤棒，并将其替代现有的中空段、降温段或者滤嘴段。初步应用效果表明，通过采用这种滤棒，较好起到了降低烟气温度、增加烟雾量、弥补香气等效果，使加热不燃烧卷烟的烟气温度更低、烟气香气更加丰富、柔和，较好提高了使用者的吸食感受，加上相关制备工艺可操作性强、生产便捷，因此使得本申请相关技术方案具有较好实用价值和推广应用意义。

附图说明

图1所示为含有具有降温增雾功能的滤棒的加热不燃烧卷烟。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请做进一步的解释说明。

实施例1

如图1所示，为利用本申请所提供具有降温增雾功能的滤棒所制备加热不燃烧卷烟，该加热不燃烧卷烟结构方面为四段式复合结构，包括依次连接的烟草材料段（产香段）4、中空段3、降温段2及滤嘴段1。本实施例中，本申请所提供的具有降温增雾功能的滤棒作为降温段2应用，其长度规格设计为15mm。

本实施例所提供的具有降温增雾功能的加热不燃烧卷烟用滤棒，由涂布有功能助剂的载体加工卷制而成；具体而言：在载体材料表面均匀涂布功能助剂后，经过后处理，再进一步由成型纸包裹形成一定长度和圆周的基棒，进一步按一定长度分切后即可。在具体应用时，进一步与现有烟草材料段复合后即可加工制成加热不燃烧卷烟。

载体材料表面均匀涂布功能助剂后的具体后处理是指：功能助剂在载体材料表面涂布均匀后，将载体材料（具体选择特种改性描图纸，为浙江海宁市宝丽士印刷包装有限公司所生产的描图纸）卷绕形成40-50cm的幅宽，然后放置在温度为22±1℃、湿度为50±1%的密闭环境中静置48小时左右，以使特种改性描图纸充分吸收功能助剂；然后经皱纸机处理形成具有折皱结构的皱纹特种改性描图纸，皱纹间距为1mm；最后进一步在滤棒成型机上卷制后由成型纸包裹分切形成圆周为22.4mm基棒即可（分切长度可根据需要进行设定）。将此基棒进一步与烟草材料段（产香段）、中空段及滤嘴段在复合机上复合卷制成四段式复合结构，即为如图1所示的加热不燃烧卷烟。

本实施例中，特种改性描图纸是一种由细微的植物纤维通过互相交织，经过游离打浆（打浆度≥80%）、抄纸、清水洗涤、最后干燥形成的一种质地坚硬薄膜型的纸张，具有不施胶、不加填料的特点。由于特种改性描图纸质地坚实、致密而稍微透明，具有对油脂和水的渗透抵抗力强、不透气、且湿强度大等特点，因此在卷烟领域一般作为包装用纸，并不直接作为功能性用纸参与烟支吸食。本实施例中，以特种改性描图纸作为载体材料吸附功能性助剂后，通过制备形成具有折皱结构的基棒，并进而将其作为加热不燃烧卷烟中的功能性降温段使用，以提供烟气的具有降温增雾功能的功能。

实际使用过程中，烟草材料段（产香段）置于烟具5中受热后，其产生的高温烟气（加热器具的加热温度为300℃，因此烟气温度也在300℃左右）在经过中空段3来到降温段2后，高温烟气在降温段2的特种改性描图纸张表面的流经过程使涂布在特种改性描图纸表面的功能性助剂气化形成烟雾；另一方面，功能性助剂的受热挥发也有效降低了烟气温度，从而可使烟气温度更为适中，同时烟雾量也可得到提升（烟雾量可提升20%左右），也明显增加了吸口数，表现出较好改进效果。

而从安全性角度而言，由于特种改性描图纸可质地坚实、致密，对通过的烟气吸附能力弱，对烟气品质影响小，并且生产加工过程中不添加有害助剂，不会在高温烟气通过时释放出有毒物质，对人体无害，因此可放心使用。

实施例2

在实施例1结构基础上，发明人进一步就部分结构参数、工艺做了优化设计，相关实验过程及结果简要介绍如下。

（一）特种改性描图纸规格选择

分别选择克重53g/m²、63g/m²、73g/m²、83g/m²、93g/m²规格特种改性描图纸，以长1500mm×宽150mm纸条折皱后卷制作为降温段（降温段长度为150mm）（仅以特种改性描图纸作为降温段，未涂布功能性助剂成分，烟草材料段（产香段）为烟草薄片加工后烟丝（广东省金叶科技开发有限公司，干法再造烟叶）；然后测试进入口腔的烟气温度、抽吸口数并感受烟支吸阻大小。

结果如下：

结合上表数据，以及吸阻感受及折皱制备降温段过程，可以明显发现：随着特种改性描图纸单位克重的增加，降温段的吸阻也逐渐增加；

低克重特种改性描图纸（53g/m²、63g/m²）硬度小、厚度薄，形成折皱并卷制后作为降温段使用时，其孔隙率大、吸阻小，烟气通过速度快、热交换时间短、降温效果较差，并且较小的纸张硬度导致降温段硬度小，与其他几段材料硬度相差较大，形成复合烟支插入加热不燃烧器具中时难度也较大；

而较高克重（93g/m²）的特种改性描图纸硬度较大，制造折皱容易发生纸张断裂并且吸阻也较大，烟气通过降温段的时间增加，吸食体验不好；

因此，综合选择73g/m²、83g/m²规格的特种改性描图纸进行后续实验优化。

（二）功能性助剂类型及用量优化

分别以73g/m²、83g/m²规格的特种改性描图纸为材料对象，按特种改性描图纸质量的8%、9%、10%、11%、12%均匀涂布甘油（需要说明的是，超过12%比例时，特种改性描图纸对于甘油的吸附已经饱和，无法负载更多甘油），涂布完成后，将特种改性描图纸静置24h以进一步促使吸收均匀，然后裁剪成长度1500mm、宽度150mm规格，进一步折皱并卷制成降温段，测试进入口腔的烟气温度并感受烟雾量大小。

具体结果列表如下：

对上表数据分析可以看出：随着甘油涂布量的逐渐增加，释放出的烟雾量逐渐增加，抽吸口数逐渐增加，烟气温度逐渐降低；但添加超过11%质量比时，烟气温度已基本不再降低。

另一方面，就降温效果而言，83克重特种改性描图纸与73克重特种改性描图纸相比，两者降温效果基本相同，发烟量基本相同，但是由于83克重特种改性描图纸厚度相对较大，作为降温段时孔隙率较小，吸阻较大，吸食体验及烟气感受不如73克重特种改性描图纸。

进一步地，对功能性助剂甘油进行了替换尝试，任意特种改性描图纸质量11%的功能性助剂比例为例，以丙二醇和甘油混合物替换单纯甘油，实验表明，在甘油：丙二醇（体积比）=8:2或7:3时，粘度较低，比单纯的甘油涂布难度降低，也具有较好的发烟效果，但总体抽吸口感略差。

（三）特种改性描图纸规格

以73g/m²规格、甘油涂布11%比例特种改性描图纸为例，选择宽度均为150mm，但长度分别为1300mm、1400mm、1500mm规格特种改性描图纸，经皱纸机处理后（折皱间距1mm）卷制成降温段，测试进入口腔的烟气温度并感受烟雾量大小和口感。

具体结果列表如下：

从上表数据可以看出，随着选用特种改性描图纸长度逐渐减小，降温段的吸阻逐渐减小，进入口腔的温度稍有增加，但人体抽吸温度适中，烟雾量较大，抽吸口数达到13口，整体吸食体验较好。但是加工过程中由于特种改性描图纸1300mm的长度较短且形成折皱后弹性不足，并进而易于从成型纸中脱出造成偏移，影响下一步的分切复合，因此并不利于实际生产应用。因此，实际生产中，1400mm、1500mm则是较佳选择。