本发明属于新型烟草技术领域，具体涉及一种固体烟弹及制备方法。
背景技术：
近年来，随着传统卷烟销量增幅变缓，新型烟草制品逐渐成为未来发展趋势，受到国内外的广泛关注和研究。其中，加热不燃烧烟草因其使用方式和风味特性最接近卷烟制品，成为行业研究热点。加热不燃烧烟草制品相对于传统卷烟具有加热温度低、焦油量少、对健康危害性小的优点，同时具有时尚的外观、优秀的消费体验，在国外市场表现良好，尤其受到年轻消费群体的欢迎。
现有的加热不燃烧产品在烟草形态、加热原理、制作工艺上具有较大的相似性。以iqos为代表的加热不燃烧产品虽然受消费者喜爱，但在使用中存在以下几个问题：一是“烟弹”烟支段多数以特制烟草薄片为载体，其加工工艺复杂，成本高，废料污染大；二是加热棒发热时，由于烟草薄片间缝隙大，加热均匀性不好，烟气质和量均有不足；三是烟支与加热棒配合度不好，加热片插入烟草段时没有配合孔位，靠外力楔入容易导致加热片损坏。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种固体烟弹及制备方法，以解决现以烟草薄片制备的烟弹加工工艺复杂、成本高，废料污染大，加热均匀性不好，烟气质和量均有不足的问题。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种固体烟弹，由烟弹芯材和烟弹芯材外侧的烟弹外层组成，所述烟弹芯材的硬度小于烟弹外层的硬度；
所述烟弹芯材由烟弹主料和第一烟弹辅料组成，所述第一烟弹辅料由发烟剂和第一粘结剂调配而成；
所述烟弹外层由烟弹主料和第二烟弹辅料组成，所述第二烟弹辅料由发烟剂和第二粘结剂调配而成；
其中，烟弹主料由两种目数的烟草颗粒组成；
所述第一粘结剂与所述第二粘结剂均为由低酰基结冷胶与高酰基结冷胶制成的混合胶。
优选的，所述烟弹芯材中，烟弹主料与第一烟弹辅料的质量比为6:4-8:2；所述烟弹外层中，烟弹主料与第二烟弹辅料的质量比为6:4-8:2。
优选的，烟草颗粒粒径为10-100目，优选为20-60目，其中粒径大的烟草颗粒与粒径小的烟草颗粒的质量比为2:8-8:2。
优选的，所述烟草颗粒由烟叶、烟梗或制丝生产线筛出的烟末中的一种以上组成。
优选的，所述发烟剂为甘油、丙二醇或丙三醇中的一种以上。
优选的，第一粘结剂中高酰基结冷胶的质量比大于第二粘结剂中高酰基结冷胶的质量比。
一种固体烟弹的制备方法，包括以下步骤：
1)制备烟弹主料
将预烘后的两种目数的烟草颗粒按粒径大的烟草颗粒与粒径小的烟草颗粒的质量比为2:8-8:2混合均匀，得到第一物料；
2)制备烟弹辅料
发烟剂的制备：将发烟剂与水按质量比为3:7-7:3的比例配置而成的混合剂a；
第一粘结剂的制备：将低酰基结冷胶与高酰基结冷胶按第一设定质量比的比例制成混合胶b；
第二粘结剂的制备：将低酰基结冷胶与高酰基结冷胶按第二设定质量比的比例制成混合胶c；
将混合剂a与b及混合剂a与c均按质量比为99:1-90:10混合，并充分搅拌后静置，分别得到第一烟弹辅料和第二烟弹辅料；
3)制备固体烟弹物料
将第一物料与第一烟弹辅料及第一物料与第二烟弹辅料分别按质量比为6:4-8:2的比例混合均匀，分别得到烟弹芯材物料和烟弹外层物料；
4)制备固体烟弹
将烟弹芯材料物料及烟弹外层物料通过挤压装置进行挤压成型，经过真空干燥箱低温干燥后，即得到固体烟弹。
优选的，步骤1)中预烘时真空干燥箱温度设置为35-55℃，干燥时间为1-2min；步骤2)中静置时间至少为5min；步骤4)中真空干燥箱温度设置为35-65℃，干燥时间为25-35min。
优选的，混合胶b和混合胶c中的低酰基结冷胶与高酰基结冷胶按质量比均在0:10-10:0之间；
且，相同质量的混合胶b和混合胶c中，混合胶b中的高酰基结冷胶的质量比大于混合胶c中的高酰基结冷胶的质量比。
本发明的有益效果是：
本技术方案的固体烟弹由烟弹芯材和烟弹外层组成，特别是烟弹芯材中的高酰基结冷胶用量大于低酰基结冷胶的用量，使得烟弹芯材的硬度小于烟弹外层的硬度，便于烟具加热针的插入，并与加热针有良好的接触，提高加热效果；由于烟弹主料与烟弹辅料充分混合，使得烟弹主料中的烟草颗粒吸收充足的发烟剂，故最终制得的固体烟弹制品具有较高的发烟量，吸食者抽吸时能够获得更多的抽吸口数；通过选用两种不同粒径的烟草颗粒及相应的目数，决定着烟弹的透气度，影响抽吸时的吸阻值，同时影响烟弹的物理特性，如弹性、硬度、韧性及密度。本发明的技术方案相较于常见的薄片式烟弹，通过采用挤压成型设备制备固体烟弹，制备工艺简单，生产过程低耗高效，满足企业降本增效的要求。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
在本申请的技术方案中，除非有特别说明，否则，在本技术方案中所使用的设备或试剂等均可以通过商业获取。
本技术方案相较于常见的薄片式烟弹，该方法采用挤压成型设备制备固体烟弹，制备工艺简单，生产过程低耗高效，满足企业降本增效的要求。同时，第一物料的来源可使用卷烟工业制丝生产线退出物，对废料进行二次利用。并且该方法可以根据不同的烟具形状，采用不同模具挤压出适合烟具的烟弹形状。由于烟弹主料与烟弹辅料充分混合，使得烟弹主料中的烟草颗粒吸收充足的发烟剂，故最终制得的固体烟弹制品具有较高的发烟量，吸食者抽吸时能够获得更多的抽吸口数。
实施例1
一种固体烟弹的制备方法，包括以下步骤：
1)制备烟弹主料
将经过35℃干燥时间2min预烘后的20目烟草颗粒与60目烟草颗粒按质量之比6:4的比例混合均匀，得第一物料。
2)制备烟弹辅料
发烟剂的制备：将甘油与水按质量比为7:3的比例配置而成的混合剂a；
第一粘结剂的制备：将低酰基结冷胶与高酰基结冷胶按质量比4:6的比例制成混合胶b；
第二粘结剂的制备：将低酰基结冷胶与高酰基结冷胶按第二设定质量比5:5的比例制成混合胶c；
将混合剂a与b按质量比为94:6混合，并充分搅拌后静置5min，得到第一烟弹辅料；将混合剂a与c按质量比为94:6混合，并充分搅拌后静置5min，得到第二烟弹辅料。
3)制备固体烟弹物料
将第一物料与第一烟弹辅料按质量比为8:2的比例混合均匀，得到烟弹芯材物料；
将第一物料与第二烟弹辅料按质量比为8:2的比例混合均匀，得到烟弹外层物料。
4)制备固体烟弹
将烟弹芯材物料与烟弹外层物料分别置于真空干燥箱中在40℃的条件下预热2min，将烟弹芯材料物料及烟弹外层物料依设计的形状放入挤压装置内，通过挤压装置进行挤压成型，将成型烟弹置于真空干燥箱中在100℃的条件下干燥30min，即得到固体烟弹。
实施例2
一种固体烟弹的制备方法，包括以下步骤：
1)制备烟弹主料
将经过55℃干燥时间1min预烘后的20目烟末与20目微波膨胀梗末按质量之比8:2的比例混合均匀，得第一物料。
2)制备烟弹辅料
发烟剂的制备：将甘油与水按质量比为3:7的比例配置而成的混合剂a；
第一粘结剂的制备：将低酰基结冷胶与高酰基结冷胶按质量比2:8的比例制成混合胶b；
第二粘结剂的制备：将低酰基结冷胶与高酰基结冷胶按定质量比4:6的比例制成混合胶c；
将混合剂a与b按质量比为90:10混合，并充分搅拌后静置5min，得到第一烟弹辅料；将混合剂a与c按质量比为90:10混合，并充分搅拌后静置5min，得到第二烟弹辅料。
3)制备固体烟弹物料
将第一物料与第一烟弹辅料按质量比为6:4的比例混合均匀，得到烟弹芯材物料；
将第一物料与第二烟弹辅料按质量比为6:4的比例混合均匀，得到烟弹外层物料。
4)制备固体烟弹
将烟弹芯材物料与烟弹外层物料分别置于真空干燥箱中在40℃的条件下预热2min，将烟弹芯材料物料及烟弹外层物料依设计的形状放入挤压装置内，通过挤压装置进行挤压成型，将成型烟弹置于真空干燥箱中在100℃的条件下干燥30min，即得到固体烟弹。
实施例3
一种固体烟弹的制备方法，包括以下步骤：
1)制备烟弹主料
将经过45℃干燥时间2min预烘后的20目烟末与60目烟末按质量之比7:3的比例混合均匀，得第一物料。
2)制备烟弹辅料
发烟剂的制备：将甘油与水按质量比为6:4的比例配置而成的混合剂a；
第一粘结剂的制备：将低酰基结冷胶与高酰基结冷胶按质量比4:6的比例制成混合胶b；
第二粘结剂的制备：将低酰基结冷胶与高酰基结冷胶按定质量比6:4的比例制成混合胶c；
将混合剂a与b按质量比为94:6混合，并充分搅拌后静置5min，得到第一烟弹辅料；将混合剂a与c按质量比为94:6混合，并充分搅拌后静置5min，得到第二烟弹辅料。
3)制备固体烟弹物料
将第一物料与第一烟弹辅料按质量比为7:3的比例混合均匀，得到烟弹芯材物料；
将第一物料与第二烟弹辅料按质量比为7:3的比例混合均匀，得到烟弹外层物料。
4)制备固体烟弹
将烟弹芯材物料与烟弹外层物料分别置于真空干燥箱中在40℃的条件下预热2min，将烟弹芯材料物料及烟弹外层物料依设计的形状放入挤压装置内，通过挤压装置进行挤压成型，将成型烟弹置于真空干燥箱中在100℃的条件下干燥30min，即得到固体烟弹。
由于烟弹主料与烟弹辅料充分混合，使得烟弹主料中的烟草颗粒吸收充足的发烟剂，故最终制得的固体烟弹制品具有较高的发烟量，吸食者抽吸时能够获得更多的抽吸口数，并且烟弹芯材的硬度小于烟弹外层的硬度，烟弹芯材与烟具的加热针接触好，加热充分，并且内外层之间存在密度差，在减少吸阻的同时，能够支持抽吸口数的增多，具体实验数据见下表所示，其中对比例1为常规固体烟弹，对比例2为仅由实施例1的烟弹芯材制备的固体烟弹，对比例3为仅由实施例1的烟弹外层制备的固体烟弹。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。