一种膏体型二元结构加热不燃烧制品的制作方法

一种膏体型二元结构加热不燃烧制品
【技术领域】
1.本实用新型属于烟草加工技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种膏体型二元结构加热不燃烧制品。


背景技术：

2.随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，人们越来越关注自己的身体健康问题，对于烟民来说提高卷烟抽吸安全性越来越重要，也是烟草行业亟需解决的技术问题。加热不燃烧制品是近年发展起来的一类新型产品，由于采用外部热源加热烘烤释放烟气，显著降低了产品的有害成分释放量，相对于传统的燃吸烟草，产品的安全性得到了显著的提升，在市场获得了认可，已经取得了良好的市场反馈。
3.加热不燃烧制品的抽吸的解决发案是采用热源加热释放烟雾的技术方案，为了降低入口的烟气温度，在烟弹结构中加入了多元结构单元，但是唇端温度还是较高，导致烟雾量较少，香味比较平淡的体验缺陷，这些缺陷也限制了更多的消费者选择加热不燃烧制品，而且由于加热不燃烧制品烟支结构的局限性，仍旧不能有效的解决这一问题，同时复杂的滤棒结构导致产品制造困难，生产成本高，例如us20140305448 a1公开了加热不燃烧的烟弹的四元结构，分别是发烟段、支持段、降温段及过滤段，生产工艺复杂，在抽吸过程中降温段会出现熔化现象影响抽吸体验，并存在烟雾量较小及烟气温度高等缺点。
4.因此，针对现有技术的诸多技术缺陷，本实用新型人通过对现有技术分析总结，并进行了大量的试验与分析，终于完成了本实用新型。


技术实现要素：

5.[要解决的技术问题]
[0006]
本实用新型的目的是提供一种膏体型二元结构加热不燃烧制品。
[0007]
[技术方案]
[0008]
本实用新型是通过下述技术方案实现的。
[0009]
本实用新型涉及一种膏体型二元结构加热不燃烧制品。
[0010]
该膏体型二元结构加热不燃烧制品是由膏体发烟段与烟气束缚段依次通过外层包裹纸包裹而成的，或者是依次装入由耐温高于300℃的硅胶、纸或高分子材料制成的管中得到的；该烟气束缚段为抽吸端。
[0011]
根据本实用新型的一种优选实施方式，所述的膏体发烟段是采用挤出法由发烟材料加工得到的。
[0012]
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述膏体发烟段的横截面是圆形、三角形、心形或不规则图形，所述膏体发烟段中心有或没有圆形、锯齿形或波浪形直通孔。
[0013]
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述的发烟材料是由45～70重量份植物原料、5～30重量份发烟剂、0.5～3.0重量份粘合剂与10～50重量份水溶剂组成的。
[0014]
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述的植物原料是烤烟、烟梗、晾晒烟或
白肋烟烟草原料与薄荷、茶叶、槟榔或可可非烟草原料。
[0015]
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述的烟气束缚段是硅橡胶、聚乙烯、聚丙烯、偏聚氯乙烯、聚乳酸、聚氨酯、醋酸纤维或纸材料圆柱体，在该圆柱体内或者在该圆柱体与外层包裹纸之间设置与其纵轴平行的直通孔。
[0016]
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述的烟气束缚段横截面的边是圆形、锯齿形或波浪形；所述直通孔横截面的边是圆形、锯齿形或波浪形。
[0017]
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述的直通孔位于烟气束缚段中间时，该直通孔壁与烟气束缚段外壁之间的距离是1～3mm。
[0018]
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述烟气束缚段的横截面上，所述直通孔的面积与非直通孔的面积之比是0.3～2.0。
[0019]
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述烟气束缚段的水含量是以重量计2.0～4.0％。
[0020]
下面将更详细地描述本实用新型。
[0021]
本实用新型涉及一种膏体型二元结构加热不燃烧制品。
[0022]
根据本实用新型，膏体型二元结构加热不燃烧制品应该理解是一种由膏状发烟材料制成膏体发烟段与烟气束缚段二元结构的加热不燃烧制品。
[0023]
该膏体型二元结构加热不燃烧制品是由膏体发烟段与烟气束缚段依次通过外层包裹纸包裹而成的，或者是依次装入由耐温高于300℃的硅胶、纸或高分子材料制成的管中得到的；该烟气束缚段为抽吸端。外层包裹纸包裹的膏体型二元结构加热不燃烧制品结构参见附图1；管装膏体型二元结构加热不燃烧制品结构参见附图2。
[0024]
所述的膏体发烟段是采用挤出法由粉末发烟材料加工得到的。挤出法是在挤出机螺杆或柱塞挤出作用下让具有粘性植物粉末流体通过一定形状的模口而连续成型得到具有恒定断面形状的连续型材，这种连续型材经烘干得到膏体发烟段，具体参见文献cn 109512015 a，实用新型名称“一种卷烟用的加热不燃烧固体香精及其制备方法”。挤出得到膏体发烟段的横截面可以是圆形、三角形、心形或不规则图形，所述膏体发烟段中心可以没有直通孔，或者有圆形、锯齿形或波浪形直通孔。本实用新型使用的挤出设备是目前市场上销售的产品。
[0025]
根据本实用新型，所述的发烟材料是由45～70重量份植物原料、5～30重量份发烟剂、0.5～3.0重量份粘合剂与10～50重量份水溶剂组成的。
[0026]
其中，植物原料在该发烟材料中的主要作用是提供香气物质的基本组分；
[0027]
所述的植物原料是烤烟、烟梗、晾晒烟或白肋烟烟草原料与薄荷、茶叶、槟榔或可可非烟草原料。这些烟草原料与非烟草原料都是目前市场上销售的产品。
[0028]
发烟剂在该发烟材料中的主要作用是人们在抽吸本实用新型加热不燃烧制品时提供烟雾的基本组分；
[0029]
本实用新型使用的发烟剂是甘油、丙二醇、二醋酸甘油酯等现有发烟剂，这些发烟剂都是目前市场上销售的产品。
[0030]
粘合剂在该发烟材料中的主要作用是它能将植物粉末及其它组分粘结成薄片。
[0031]
本实用新型使用的粘合剂是瓜尔胶、羧甲基纤维素、壳聚糖或卡拉胶，它们都是目前市场上销售的产品。
[0032]
在本实用新型中，发烟剂、粘合剂与水的含量在所述范围内时，如果植物原料的含量低于45重量份，则抽吸时香气发空，较弱；如果植物原料的含量高于70重量份，则发烟材料的耐加工性较差，易造碎；因此，植物原料的含量为45～70重量份是合理的，优选地是48～66重量份，更优选地是52～62重量份；
[0033]
植物原料、粘合剂与水的含量在所述范围内时，如果发烟剂的含量低于5重量份，则发烟量较少，影响抽吸体验；如果发烟剂的含量高于30重量份，则发烟材料易吸湿，不利于产品质量的稳定；因此，发烟剂的含量为5～30重量份是恰当的，优选地是10～26重量份，更优选地是14～22重量份；
[0034]
植物原料、发烟剂与水的含量在所述范围内时，如果粘合剂的含量高于0.5重量份，则薄片抗张强度较低，不利于生产及后续加工；如果粘合剂的含量高于3.0重量份，则抽吸时异味较重，影响抽吸体验；因此，粘合剂的含量为0.5～3.0重量份是合适的，优选地是0.8～2.6重量份，更优选地是1.2～2.2重量份；
[0035]
植物原料、发烟剂与粘合剂的含量在所述范围内时，如果水的含量低于10重量份，则物料过干，成粉团，不易成型；如果水的含量高于50重量份，则物料湿度太大，流动性较好，不易成型；因此，水的含量为10～50重量份是合理的，优选地是20～45重量份，更优选地是25～40重量份；
[0036]
优选地，所述加热不燃烧烟弹的发烟材料是由48～66重量份植物原料、10～26重量份发烟剂、0.8～2.6重量份粘合剂与20～45重量份水组成的。
[0037]
更优选地，所述加热不燃烧烟弹的发烟材料是由52～62重量份植物原料、14～22重量份发烟剂、1.2～2.2重量份粘合剂与25～40重量份水组成的。
[0038]
根据本实用新型，烟气束缚段在本实用新型加热不燃烧制品中的主要作用是其具有足够的与烟气热交换的面积和足够的热容量，具备降温和导流作用，以降低烟气温度和导流烟气供消费者抽吸。
[0039]
在本实用新型中，所述的烟气束缚段是硅橡胶、聚乙烯、聚丙烯、偏聚氯乙烯、聚乳酸、聚氨酯、醋酸纤维或纸材料圆柱体，在该圆柱体内或者在该圆柱体与外层包裹纸之间设置与其纵轴平行的直通孔。
[0040]
本实用新型使用的硅胶、聚乙烯、聚丙烯、偏聚氯乙烯、聚乳酸、聚氨酯、醋酸纤维或纸材料都是本技术领域里常用的在目前市场上销售的产品。
[0041]
所述烟气束缚段的水含量为以重量计2.0～4.0％。如果该水含量低于2.0％，则降温效果不理想，影响抽吸体验；如果水含量高于4.0％，则会使发烟段的发烟材料容易吸潮，影响产品质量，因此该水含量为2.0～4.0％是合适的。在本实用新型中，该水含量是根据gb/t 23357
‑
2009《烟草及烟草制品水分的测定卡尔费休法》进行测定的。
[0042]
所述的烟气束缚段是圆柱体，所述的烟气束缚段横截面的边是圆形、锯齿形或波浪形；所述直通孔横截面的边是圆形、锯齿形或波浪形。当然，烟气束缚段横截面的边与直通孔横截面的边可以是其它规则形状或非规则形状，人们可以根据实际情况进行选择，这对于本技术领域的技术人员而言是不会存在任何困难的。
[0043]
所述的直通孔位于烟气束缚段中间时，该直通孔壁与烟气束缚段外壁之间的距离是1～3mm。在本实用新型中，该直通孔截面的边是非圆形时，这个距离应该理解是该直通孔壁与烟气束缚段外壁之间的最短距离。
[0044]
根据本实用新型，在所述烟气束缚段的横截面上，所述直通孔的面积与非直通孔的面积之比是0.3～2.0。如果直通孔面积与非直通孔面积之比小于0.3，则开孔面积较小，抽吸过程中吸阻大，烟气浓度不足；如果直通孔面积与非直通孔面积之比大于2.0，则开孔面积过大，烟气束缚段材料量少，其热容不足，从而导致烟气温度和烟弹唇端温度偏高，影响人们的抽吸体验。优选地，所述直通孔的面积与非直通孔的面积之比是0.5～1.8，更优选地，所述直通孔的面积与非直通孔的面积之比是0.8～1.6。
[0045]
所述烟气束缚段是采用挤出法或注塑法制得的，具体地，挤出法例如参见cn 102642291 b、实用新型名称“一种大直径硅胶管的制备工艺”；注塑法例如参见cn 107639787 a、实用新型名称“一种玻璃瓶表面注塑形成硅胶层的工艺方法”。
[0046]
在本实用新型中，使用的外层包裹纸是本技术领域里通常使用的普通成形纸；所述的管是由耐温高于300℃的硅胶、纸或是高分子材料制成的，所述的纸例如是纤维素纸、牛皮纸、淋膜纸、铜版纸；所述的高分子材料例如是聚亚苯基、聚酰亚胺或是石墨烯聚合物等；它们都是目前市场上销售的产品。
[0047]
下面具体描述平均烟气温度、烟雾浓度及感官评价方法。
[0048]
选取菲莫国际生产的加热不燃烧hhets原味烟弹为对照烟弹，根据gbt 19609
‑
2004《卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》和gb/t 16447
‑
2004《烟草及烟草制品调节和测试的大气环境》标准，使用东莞飞弘仪器设备有限公司生产烟雾浓度检测仪进行每一口抽吸测试，分别测定平均烟气温度及烟雾浓度。
[0049]
使用该设备采用光透射法在激光光源波长λ＝630μm与检测光程4cm的条件下测量平均烟雾浓度；
[0050]
抽吸程序：选择菲莫国际出品的iqos烟具，抽吸程序为在加热器完成预热后设备进入抽吸状态，每口抽吸容量35ml，抽吸时长2s，抽吸气流流速17.5ml/s，抽吸间隔13s，合计抽吸口数16口，合计抽吸工作时长240s；
[0051]
温度测定：使用k型热电偶温度检测仪测定烟弹主流烟气温度和唇端温度；
[0052]
烟雾浓度测定：光透射法测量烟雾浓度是一种非接触式的测量方法，光源在通过气溶胶介质过程中，光束与气溶胶颗粒球面发生散射、折射及颗粒对光的吸收作用，使得激光光源穿透气溶胶烟雾的透射光强度会发生衰减，当气溶胶浓度越大时，透射光强衰减效应越明显，当气溶胶浓度越小时，透射光强衰减效应越弱。在特定的检测条件下，入射光强度与吸收光强度的比值被称为消光率，所测定的消光率就是测定的烟雾浓度指数，用％表示。
[0053]
[有益效果]
[0054]
本实用新型的有益效果是：
[0055]
本实用新型的膏体型二元加热不燃烧制品，插入轻松，薄片不会脱落及掉丝具有发烟量大，抽吸烟气温度低等优点，适合中心加热、周向加热或是中心及周向加热的加热器，并且结构简单，易于工业化，具有非常好的工业化应用前景。
【附图说明】
[0056]
图1是本实用新型膏体型二元加热不燃烧制品结构示意图；
[0057]
图2是本实用新型膏体型二元加热不燃烧制品加热示意图；
[0058]
图中：
[0059]1‑
膏体段；2
‑
烟气束缚段；2
‑1‑
直通孔；3
‑
包裹纸；3
‑1‑
管。
【具体实施方式】
[0060]
通过下述实施例将能够更好地理解本实用新型。
[0061]
实施例1：本实用新型膏体型二元结构加热不燃烧制品
[0062]
该实施例的实施方式如下：
[0063]
该膏体型二元结构加热不燃烧制品是由膏体发烟段与烟气束缚段依次通过外层包裹纸包裹而成的，该烟气束缚段为抽吸端。
[0064]
其中，膏体发烟段是由49重量份烤烟植物原料、9重量份甘油发烟剂、2.2重量份瓜尔胶粘合剂与23重量份水组成的发烟材料采用本技术说明书描述的挤出法加工得到的；所述的膏体发烟段的横截面是圆形，所述膏体发烟段中心有圆形直通孔；
[0065]
所述的外层包裹纸是由云南恩典科技产业发展有限公司销售的纤维素纸。
[0066]
所述的烟气束缚段是由硅橡胶材料采用挤压法制成的一种圆柱体，采用本技术说明书描述的方法检测，所述烟气束缚段的水含量是以重量计2.0％；在该圆柱体内设置与其纵轴平行的直通孔。所述的烟气束缚段横截面的边是圆形；所述直通孔横截面的边是圆形。
[0067]
位于烟气束缚段中间的直通孔壁与烟气束缚段外壁之间的距离是1.0mm。所述烟气束缚段的横截面上，所述直通孔的面积与非直通孔的面积之比是0.3。
[0068]
根据本技术说明书描述的方法检测该实施例加热不燃烧烟弹的主流平均烟气温度、平均唇端温度、平均烟雾浓度以及感官评价，其检测结果列于表1。
[0069]
与此同时，使用菲莫国际生产的加热不燃烧heets原味烟弹为对照烟弹也进行了主流平均烟气温度、平均唇端温度、平均烟雾浓度以及感官评价，其检测结果也列于表1。
[0070]
实施例2：本实用新型膏体型二元结构加热不燃烧制品
[0071]
该实施例的实施方式如下：
[0072]
该膏体型二元结构加热不燃烧制品是由膏体发烟段与烟气束缚段依次通过外层包裹纸包裹而成的，该烟气束缚段为抽吸端。
[0073]
其中，膏体发烟段是由65重量份晾晒烟植物原料、14重量份丙二醇发烟剂、0.8重量份羧甲基纤维素粘合剂与42重量份水组成的发烟材料采用本技术说明书描述的挤出法加工得到的；所述的膏体发烟段的横截面是三角形，所述膏体发烟段中心有锯齿形直通孔；
[0074]
所述的外层包裹纸是由云南恩典科技产业发展有限公司销售的牛皮纸。
[0075]
所述的烟气束缚段是由聚乙烯材料采用注塑法制成的一种圆柱体，采用本技术说明书描述的方法检测，所述烟气束缚段的水含量是以重量计2.4％；在该圆柱体内与在该圆柱体与外层包裹纸之间设置与其纵轴平行的直通孔。所述的烟气束缚段横截面的边是三角形；位于烟气束缚段中间的直通孔横截面的边是锯齿形。
[0076]
位于烟气束缚段中间的直通孔壁与烟气束缚段外壁之间的距离是1.8mm。所述烟气束缚段的横截面上，所述直通孔的面积与非直通孔的面积之比是1.6。
[0077]
根据本技术说明书描述的方法检测该实施例加热不燃烧烟弹的主流平均烟气温度、平均唇端温度、平均烟雾浓度以及感官评价，其检测结果列于表1。
[0078]
实施例3：本实用新型膏体型二元结构加热不燃烧制品
[0079]
该实施例的实施方式如下：
[0080]
该膏体型二元结构加热不燃烧制品是由膏体发烟段与烟气束缚段依次依次装入由耐温高于300℃的硅胶材料制成的管中得到的；该烟气束缚段为抽吸端。
[0081]
其中，膏体发烟段是由70重量份槟榔植物原料、20重量份二醋酸甘油酯发烟剂、1.2重量份壳聚糖粘合剂与35重量份水组成的发烟材料采用本技术说明书描述的挤出法加工得到的；所述的膏体发烟段的横截面是心形，所述膏体发烟段中心有波浪形直通孔；
[0082]
所述的烟气束缚段是由聚乳酸材料采用挤压法制成的一种圆柱体，采用本技术说明书描述的方法检测，所述烟气束缚段的水含量是以重量计2.8％；在该圆柱体内与在该圆柱体与外层包裹纸之间设置与其纵轴平行的直通孔。所述的烟气束缚段横截面的边是心形；位于烟气束缚段中间的直通孔横截面的边是锯齿形。
[0083]
位于烟气束缚段中间的直通孔壁与烟气束缚段外壁之间的距离是1.4mm。所述烟气束缚段的横截面上，所述直通孔的面积与非直通孔的面积之比是0.8。
[0084]
根据本技术说明书描述的方法检测该实施例加热不燃烧烟弹的主流平均烟气温度、平均唇端温度、平均烟雾浓度以及感官评价，其检测结果列于表1。
[0085]
实施例4：本实用新型膏体型二元结构加热不燃烧制品
[0086]
该实施例的实施方式如下：
[0087]
该膏体型二元结构加热不燃烧制品是由膏体发烟段与烟气束缚段依次依次装入由耐温高于300℃的聚亚苯基高分子材料制成的管中得到的；该烟气束缚段为抽吸端。
[0088]
其中，膏体发烟段是由54重量份白肋烟植物原料、30重量份二醋酸甘油酯发烟剂、2.6重量份卡拉胶粘合剂与50重量份水组成的发烟材料采用本技术说明书描述的挤出法加工得到的；所述的膏体发烟段的横截面是不规则图形，所述膏体发烟段中心没有直通孔；
[0089]
所述的烟气束缚段是由偏聚氯乙烯材料采用挤压法制成的一种圆柱体，采用本技术说明书描述的方法检测，所述烟气束缚段的水含量是以重量计3.2％；在该圆柱体内与在该圆柱体与外层包裹纸之间设置与其纵轴平行的直通孔。所述的烟气束缚段横截面的边是圆形；位于烟气束缚段中间的直通孔横截面的边是圆形。
[0090]
位于烟气束缚段中间的直通孔壁与烟气束缚段外壁之间的距离是2.6mm。所述烟气束缚段的横截面上，所述直通孔的面积与非直通孔的面积之比是1.2。
[0091]
根据本技术说明书描述的方法检测该实施例加热不燃烧烟弹的主流平均烟气温度、平均唇端温度、平均烟雾浓度以及感官评价，其检测结果列于表1。
[0092]
实施例5：本实用新型膏体型二元结构加热不燃烧制品
[0093]
该实施例的实施方式如下：
[0094]
该膏体型二元结构加热不燃烧制品是由膏体发烟段与烟气束缚段依次通过外层包裹纸包裹而成的；该烟气束缚段为抽吸端。
[0095]
其中，膏体发烟段是由59重量份烤烟与薄荷混合物(重量比1:1)植物原料、26重量份甘油与丙二醇混合物(重量比2:1)发烟剂、2.6重量份瓜尔胶与羧甲基纤维素混合物(重量比1:1)粘合剂与10重量份水组成的发烟材料采用本技术说明书描述的挤出法加工得到的；所述的膏体发烟段的横截面是三角形，所述膏体发烟段中心有锯齿形直通孔；
[0096]
所述的外层包裹纸是由云南恩典科技产业发展有限公司销售的铜版纸。
[0097]
所述的烟气束缚段是由聚氨酯材料采用注塑法制成的一种圆柱体，采用本技术说
明书描述的方法检测，所述烟气束缚段的水含量是以重量计3.6％；在该圆柱体内与在该圆柱体与外层包裹纸之间设置与其纵轴平行的直通孔。所述的烟气束缚段横截面的边是波浪形；位于烟气束缚段中间的直通孔横截面的边是波浪形。
[0098]
位于烟气束缚段中间的直通孔壁与烟气束缚段外壁之间的距离是3.0mm。所述烟气束缚段的横截面上，所述直通孔的面积与非直通孔的面积之比是0.5。
[0099]
根据本技术说明书描述的方法检测该实施例加热不燃烧烟弹的主流平均烟气温度、平均唇端温度、平均烟雾浓度以及感官评价，其检测结果列于表1。
[0100]
实施例6：本实用新型膏体型二元结构加热不燃烧制品
[0101]
该实施例的实施方式如下：
[0102]
该膏体型二元结构加热不燃烧制品是由膏体发烟段与烟气束缚段依次装入由耐温高于300℃的石墨烯聚合物高分子材料制成的管中得到的；该烟气束缚段为抽吸端。
[0103]
其中，膏体发烟段是由45重量份茶叶与槟榔混合物(重量比3:1)植物原料、5重量份丙二醇与二醋酸甘油酯混合物(重量比1:1)发烟剂、3.0重量份羧甲基纤维素与壳聚糖混合物(重量比1:2)粘合剂与28重量份水组成的发烟材料采用本技术说明书描述的挤出法加工得到的；所述的膏体发烟段的横截面是心形，所述膏体发烟段中心有锯齿形直通孔；
[0104]
所述的烟气束缚段是由醋酸纤维材料采用挤压法制成的一种圆柱体，采用本技术说明书描述的方法检测，所述烟气束缚段的水含量是以重量计4.0％；在该圆柱体内与在该圆柱体与外层包裹纸之间设置与其纵轴平行的直通孔。所述的烟气束缚段横截面的边是波浪形；位于烟气束缚段中间的直通孔横截面的边是波浪形。
[0105]
位于烟气束缚段中间的直通孔壁与烟气束缚段外壁之间的距离是2.2mm。所述烟气束缚段的横截面上，所述直通孔的面积与非直通孔的面积之比是2.0。
[0106]
根据本技术说明书描述的方法检测该实施例加热不燃烧烟弹的主流平均烟气温度、平均唇端温度、平均烟雾浓度以及感官评价，其检测结果列于表1。
[0107]
表1：本实用新型膏体型二元结构加热不燃烧制品检测结果
[0108][0109][0110]
表1结果清楚表明，本实用新型膏体型二元结构加热不燃烧制品主流烟气平均温度比对照样品heets样品烟气温度降低6～7℃，唇端的烟气温度降低5～6℃，烟气浓度相差最少14％，感官评价结果表明，对照样品的抽吸时烟气发烫，并伴随有点刺感，唇端温度也比较高，实施例1～6并无此现象，总体上比对照样品烟气温度要低，烟雾浓度要高，抽吸舒
适度好于对照样品。