水激励型非燃烧烟草制品用发热源组合物的应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及非燃烧型卷烟技术领域，更具体地，设及一种加热型的非燃烧烟草制 品用发热源组合物及应用。
【背景技术】
[0002] 近年来，世界上所有烟草制品的年产销总量呈现出了下降的趋势，但非燃烧型烟 草制品的年产销量反而呈现出增长的趋势。烟草产品的多样化对整个烟草行业和各国烟草 公司都有着新的发展机遇，新型烟草制品的研究开发位烟草行业的提供了一个新的发展方 向，具有很好的发展前景。
[0003] 烟草市场上出现了结构多样、机理不同、吸食方式各异的烟草产品。运些新型烟草 制品可W是加热型烟草制品、无烟气烟草制品和电子烟等。现如今已有多种产品问世，但仍 存在较多问题，运些问题主要集中在烟草制品在生理感受、吸食方式、屯、理感知等多方面。 例如，电子烟产品在生理感受、吸食口感方面与传统烟草制品有较大区别，难W满足消费者 的吸食要求；一些新型的烟草制品存在升溫缓慢的缺点，难W模拟传统卷烟释放烟气成分； 还有一些物理反应加热型非燃烧烟草制品，反应过程中的溫度较低，烟气成分释放量过低， 所W吸食口感与真实卷烟相差甚远。
[0004] 研究表明，属于加热型的非燃烧型烟草制品可W在生理感受、吸食方式、屯、理感知 等诸多方面更加接近传统卷烟，吸烟者更容易接受，成为了运些新型烟草制品中最具发展 潜力的新型烟草制品。
[0005] 加热型非燃烧卷烟，通常利用内置的加热源加热烟丝产生烟气供吸烟者进行吸 食。该发热源是一根放置在卷烟制品烟丝中的铜管，该铜管中放置混合后能够自发进行反 应的物质。当铜管中的运些物质未经混合时，发热反应不能够进行；当管内混合物质得W接 触，反应就会在短时间内自发地进行，同时放出足够的热量，反应放出的热量通过铜管的传 输便可W加热烘烤烟丝，使得烟丝中的有效成分进行挥发，达到释放烟丝中香气成分的作 用。
[0006] 理化反应加热型烟草制品是指通过物理或化学反应放热来加热卷烟烟丝的烟草 制品，物理发热型的主要利用某些物质结晶过程中释热达到加热效果，化学加热型的主要 是利用一些酸碱反应或氧化还原反应中发出的热量来加热烟丝释放烟气。运类烟草制品的 发展时间最短，市面上暂无产品，相关技术报道较少。
[0007] 非燃烧型卷烟加热源内部的混合物进行发热反应的激活方式是否方便可行、放热 速度是否均匀、发热效率是否足够高、放热时间长短是否合适、在使用和运输中是否安全、 是否对卷烟制品及环境造成污染W及是否易于工业生产等多方面都是需要选择的。因此加 热源的相关技术研究是研发加热型的非燃烧型烟草制品的关键点。
【发明内容】
[0008] 本发明要解决的技术问题是针对现有加热型的非燃烧烟草制品加热源的技术不 足，提供一种水激励型非燃烧烟草制品用发热源组合物的应用，该应用简单易操作，其反应 的最高溫度、升溫时间和放热时间获得最佳的协调，整体发热效果与烟草制品尤其是卷烟 的特性非常适配。
[0009]本发明的目的通过W下技术方案予W实现：
[0010] 提供一种水激励型非燃烧烟草制品用发热源组合物的应用，其特征在于，是将含 金属粉末的组合物与水按照科学的比例混合后应用于非燃烧烟草制品的加热。
[0011] 所述含金属粉末的组合物是由侣粉和/或铁粉和/或儀粉和其他反应物质按照比 例组成的组合物I，其中侣粉0~0. 105g，铁粉0. 25~0. 57g，儀粉0. 05~0. 08g;其他反 应物质包括高儘酸钟1. 78~1. 96g、酸性物质0. 26~0. 38g、无水硫酸儀0~0. 23g、活性 炭0~0. 23g、氯化钢0. 31~40g;
[0012] 或者，所述含金属粉末的组合物是由W下质量百分比的各组分组成的组合物II: 侣粉2. 0%~10. 1% ;高儘酸钟48. 6%~72. 7% ;酸性物质5. 7%~11. 9% ;无水硫酸儀 0%~14. 4% ;活性炭0%~9.4% ;氯化钢9. 7%~12. 5% ;二氧化儘0%~6. 1% ;
[0013] 或者，所述含金属粉末的组合物是由W下质量百分比的各组分组成的组合物III: 铁粉4. 2%~21. 0% ;高儘酸钟48. 6%~72. 7% ;酸性物质5. 7%~11. 9% ;无水硫酸儀 0%~14. 4% ;活性炭0%~9.4% ;氯化钢9. 7%~12. 5% ;二氧化儘0%~6. 1% ;
[0014] 或者，所述含金属粉末的组合物是由W下质量百分比的各组分组成的组合物IV: 儀粉3. 0%~14. 5% ;高儘酸钟48. 6%~72. 7% ;酸性物质5. 7%~11. 9% ;无水硫酸儀 0%~14. 4% ;活性炭0%~9.4% ;氯化钢9. 7%~12. 5% ;二氧化儘0%~6. 1%。
[0015]优选地，所述含金属粉末的组合物与水的的质量比为1. 60~1. 72:1。
[0016]进一步优选地，所述组合物I分为上、中、下=层铺设，其中下层使用儀粉，用量范 围是0. 05~0. 08g;上层使用铁粉和侣粉，侣粉用量为0. 035~Og，铁粉用量为0. 13~ 0. 29g;中层使用铁粉和侣粉，铁粉用量为0. 28~0. 12g，侣粉用量为0~0. 07邑。
[0017]进一步优选地，所述组合物II由W下质量比例的各组分组成：侣粉5. 0%~8. 5%; 高儘酸钟55. 6%~61. 1% ;酸性物质8. 3%~11.9% ;无水硫酸儀0%~7.1% ;活性炭 0%~7. 1% ;氯化钢9. 7%~12. 5% ;二氧化儘0%~6. 1%。
[0018]进一步优选地，所述组合物III由W下质量比例的各组分组成：铁粉12.0%~ 16. 0% ;高儘酸钟55. 6%~61. 1% ;酸性物质8. 3%~11.9% ;无水硫酸儀0%~7.1% ; 活性炭0%~7. 1% ;氯化钢9. 7%~12. 5% ;二氧化儘0%~6. 1% ;
[0019]进一步优选地，所述组合物IV由W下质量比例的各组分组成：儀粉7. 7%~8. 7%; 高儘酸钟55. 6%~61. 1% ;酸性物质8. 3%~11.9% ;无水硫酸儀0%~7.1% ;活性炭 0%~7. 1% ;氯化钢9. 7%~12. 5% ;二氧化儘0%~6. 1%。
[0020] 优选地，所述侣粉、铁粉、儀粉的粒度分别为200~600目、100~400目、100~ 400 目。
[0021] 优选地，所述酸性物质为酒石酸或酒石酸钟。
[0022] 本发明的有益效果：
[0023] 现有的加热型烟草制品存在的问题是有的加热过程升溫过于缓慢，无法满足吸烟 者的吸食要求，有的发热量低，虽然升溫速度较快，但持续时间短，因此要求提供更多量的 加热材料W保证加热效果，运将致使应用时卷烟的加热腔体很大，外观上与普通卷烟有较 大区别。且持续加热时间短，不符合普通消费者通常抽一支烟5~10分钟的习惯，且现有 配方在反应时会产生氨气，对安全造成隐患。
[0024] 本发明从使用剂量、发热速度、产热量、放热时间、安全性、成本等多方面进行了科 学的研究，提供了一种水激励型非燃烧烟草制品用发热源组合物的应用，在反应激发方式 方面较为简单易行和便捷；在反应物使用剂量方面，基于本发明提供的含金属粉末的组合 物的水激励反应使用剂量较小；反应发热速度、反应发热量、发热时间、安全性方面、成本方 面等均符合卷烟的产品要求，具有重要的推广应用价值。
【附图说明】
[00巧]图1正交试验的反应最高溫度。
[0026] 图2正交试验的发热时间。
[0027] 图3正交试验的升溫速度。
[0028] 图4氯化钢的添加对放热溫度的影响。
[0029] 图5固体材料用量探究实验的溫度曲线。
[0030] 图6固体材料用量对发热溫度的影响。
[0031] 图7固体材料用量对放热时间的影响。
[0032] 图8水用量探究实验的溫度曲线（0. 5g、l. 0g、l. 5g、l. 75g、2. 0g、2. 25邑&0)。
[0033]图 9 水用量探究实验的溫度曲线（1.75g、1.8g、1.85g、1.9g、1.95g、2.Og&O)
[0034] 图10水用量对发热溫度的影响。
[0035] 图11水用量对放热时间的影响。
[0036] 图12高儘酸钟用量探究实验的溫度曲线。
[0037] 图13高儘酸钟用量对发热溫度的影响。
[0038] 图14高儘酸钟用量对放热时间的影响。
[0039] 图15高儘酸钟用量对升溫时间的影响。
[0040] 图16酸性物质用量探究实验的溫度曲线。
[0041] 图17酸性物质用量对发热溫度的影响。
[0042] 图18酸性物质用量对放热时间的影响。
[0043] 图19无水硫酸儀用量探究实验的溫度曲线。
[0044] 图20无水硫酸儀用量对发热溫度的影响。
[0045] 图21无水硫酸儀用量对放热时间的影响。
[0046] 图22无水硫酸儀用量对升溫时间的影响。
[0047] 图23活性炭用量探究实验的溫度曲线。
[0048] 图24活性炭用量对发热溫度的影响。
[0049] 图25活性炭用量对放热时间的影响。
[0050] 图26活性炭用量对升溫时间的影响。
[0051] 图27氯化钢用量探究实验的溫度曲线。
[0052] 图28氯化钢用量对发热溫度的影响。
[0053] 图29氯化钢用量对放热时间的影响。
[0054] 图30氯化钢用量对升溫时间的影响。
[00巧]图31侣粉用量探究实验的溫度曲线。
[0056] 图32侣粉用量对发热溫度的影响。
[0057] 图33侣粉用量对放热时间的影响。
[0058] 图34儀粉用量探究实验的溫度曲线。
[0059] 图35儀粉用量对发热溫度的影响。
[0060] 图36儀粉用量对放热时间的影响。
[0061] 图37儀粉用量对升溫时间的影响。
[0062] 图38铁粉用量探究实验的溫度曲线。
[0063] 图39铁粉用量对发热溫度的影响。
[0064] 图40铁粉用量对放热时间的影响。
[0065] 图41铁粉用量对升溫时间的影响。
[0066] 图42调整前后金属侣反应物的比较。
[0067] 图43调整前后金属铁反应物的比较。
[006引图44调整前后金属儀反应物的比较。
[0069] 图45不同金属反应对发热溫度的影响。
[0070] 图46不同金属反应对放热时间的影响。
[0071] 图47不同金属反应对升溫时间的影响。
[007引图48儘标准曲线。
【具体实施方式】
[0073] 下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。除非特别说明，本发明采用的试 剂和原料为本领域常规市购的试剂和原料。除非特别说明，本发明实施例中设及的百分数 为质量百分数。
[0074] 实施例1发热源反应的激励机制试验 [00巧]1.化学自发热反应的选择
[0076] 本发明设及非燃烧型卷烟属于加热型非燃烧卷烟，利用内置的加热源加热烟丝产 生烟气供吸烟者进行吸食。该发热源是一根放置在卷烟制品烟丝中的铜管，该铜管中放置 混合后能够自发进行反应的物质。当铜管中的运些物质未经混合时，发热反应不能够进行； 当管内混合物质得W接触，反应就会在短时间内自发地进行，同时放出足够的热量，反应放 出的热量通过铜管的传输便可W加热烘烤烟丝，使得烟丝中的有效成分进行挥发，达到释 放烟丝中香气成分的作用。
[0077] 因此，非燃烧型卷烟加热源内部的混合物进行发热反应的激活方式是否方便可 行、放热速度是否均匀、发热效率是否足够高、放热时间长短是否合适、在使用和运输中是 否安全、是否对卷烟制品及环境造成污染W及是否易于工业生产等多方面都是需要经过科 学的研究总结并结合大量的试验进行验证的。
[0078] 发热反应是运用一定的激活方式，使得反应自发的进行反应物总能量大于生成物 总能量的反应。根据发热反应中激发物的不同，可W将化学发热反应分为W下几类：由水激 励的发热反应、由空气激励的发热反应W及其它类型的发热反应。
[0079] 2.化学发热反应的比较
[0080] 根据本领域常见化学发热反应的种类与特点，结合考虑到本发明所需的发热反