一种含有多孔材料和多元醇的复合体系发烟剂及其应用的制作方法

本发明属于烟草材料，涉及一种发烟剂及其应用，具有涉及一种含有多孔材料和多元醇的复合体系发烟剂及其应用。

背景技术：

1、加热卷烟是发展形势好、消费者认可度高的一种新型烟草制品。它主要通过加热的方式，将烟草薄片中的香味物质和尼古丁挥发出来提供给吸烟者。加热卷烟由于加热不燃烧的特性，其本身加热释放的烟雾量较传统卷烟的烟雾量小，因此常常需要额外的添加发烟剂到加热卷烟烟芯中，改善其发烟效果。

2、加热卷烟的烟雾量大小是感官评价的一个重要指标，直接影响加热卷烟的抽吸品质，对促进香气的释放和提高劲头满足感具有较大影响。加热卷烟的烟雾释放量通常无法持续保持稳定状态，一般呈现出先升高后逐渐降低的趋势。这是由于加热烟具所采用的加热源通常是固定的，当加热卷烟插入烟具中时，随着加热时间的延长，加热源周围的发烟剂将会逐渐减少，因此加热卷烟的烟雾释放量会逐渐衰减。

3、目前，国内外商品化加热卷烟常使用甘油作为主要发烟剂，且甘油的使用量较大，使用占比一般为烟草薄片质量的14％-22％。尽管甘油作为一种常用的发烟剂被大量使用，具有较好地应用效果，但加热卷烟中使用甘油作还存在一些不利因素。首先，甘油具有很强的吸湿性，使得加热卷烟在空气中容易吸湿影响质量与品质，且不利于生产与存储。其次，甘油在高温时化学性质不稳定，容易发生分子内、分子间以及与烟草中固有物质反应，生成甘油醛、二聚甘油、单乙酸甘油酯等反应产物，对加热卷烟的抽吸品质也会产生一定影响。最后，由于甘油沸点较高，需要较高的加热温度才可以挥发释放，因此甘油在加热卷烟中的释放转移率低、残留率高，造成甘油的有效利用率不高。

4、鉴于加热卷烟烟雾释放特征及甘油使用的一些缺点，需要研发一种新型加热卷烟发烟剂，以期获得更好的抽吸品质。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种发烟剂及其应用，具体提供一种含有多孔材料和多元醇的复合体系发烟剂及其应用。该发烟剂能较好地适配各类加热卷烟，具有烟雾释放量大、烟雾释放均匀性好、化学性质稳定、释放转移率高等特点，有效提升加热卷烟的内在品质和抽吸感官评价。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种含有多孔材料和多元醇的复合体系发烟剂，所述复合体系发烟剂包括复合多元醇以及分散于所述复合多元醇中的多孔材料，且多孔材料的孔隙中负载有复合多元醇。

4、本发明所涉及的复合体系发烟剂的主要组分为复合多元醇以及分散于所述复合多元醇中的多孔材料，还可选地包括分散剂等其他助剂组分。

5、在本发明中，所述复合体系发烟剂由包括如下步骤的制备方法制得：

6、(1)将多孔材料进行加热活化，然后在干燥环境中进行抽真空处理并通入惰性气体，得到充满惰性气体的多孔材料；

7、(2)将充满惰性气体的多孔材料与复合多元醇溶液混合，加热搅拌，再与分散剂混合搅拌，冷却后即得所述含有多孔材料和多元醇的复合体系发烟剂。

8、本发明采用上述特定的制备工艺制得所述的复合体系发烟剂，首先需要对多孔材料做一系列预处理，其中加热活化的目的是排尽多孔材料孔隙内的水分，进一步进行抽真空处理并通入惰性气体的目的是确保孔隙内的干燥环境，经过该预处理后的多孔材料能够使多元醇分子容易且稳定地进入且负载于其孔隙中，最终促进烟雾的稳定且长效释放，提升加热卷烟的内在品质和抽吸感官评价。并且，本发明所涉及的复合体系发烟剂可由上述特定的制备工艺制得，该制备工艺操作简单，易于工业化生产。

9、优选地，所述加热活化的温度为200-400℃，例如200℃、220℃、250℃、280℃、300℃、320℃、350℃、380℃、400℃等；时间为1-5h，例如1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h等。上述各数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

10、所述加热活化选择上述工艺参数时，最终产品在提升加热卷烟的内在品质和抽吸感官评价的效果上更佳。

11、优选地，所述惰性气体包括氦气、氮气、二氧化碳或氩气中的任意一种或至少两种的组合。

12、优选地，所述加热搅拌在40-120℃(例如40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃等)下进行10-240min(例如10min、30min、50min、70min、100min、130min、150min、200min、220min、240min等)。上述各数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

13、优选地，所述分散剂包括无机分散剂和/或有机分散剂。

14、本发明使用的分散剂种类可以是无机分散剂，包括硅酸盐类和碱金属磷酸盐类分散剂；也可以是有机分散剂，包括烷基芳基磷酸盐、烷基苯磺酸盐等阴离子型分散剂，包括胺盐、季铵盐、吡啶鎓盐等阳离子型分散剂，以及包括脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基胺、多元醇烷基化物等非离子型分散剂，还可以是聚羧酸盐、聚丙烯酸衍生物等高分子类分散剂。

15、优选地，所述分散剂与多孔材料的质量比为1:100-1:5，例如1:100、1:90、1:80、1:70、1:60、1:50、1:40、1:30、1:20、1:10、1:5等。

16、优选地，所述复合多元醇选自二元醇、三元醇或聚乙二醇中的任意一种或至少两种的组合；优选二元醇和三元醇的组合。

17、优选地，所述二元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇或己二醇中的任意一种或至少两种的组合；所述三元醇选自丙三醇、丁三醇、戊三醇或己三醇中的任意一种或至少两种的组合；所述聚乙二醇选自分子量200-1000的聚乙二醇(例如peg200、peg400、peg500、peg600、peg800、peg1000等)。

18、进一步优选地，所述复合多元醇包括丙三醇、丙二醇和丁二醇的组合。

19、本发明还发现上述特定组合方式的复合多元醇在提高加热卷烟的内在品质和抽吸感官评价的效果上更佳。

20、优选地，所述丙三醇、丙二醇与丁二醇的质量比为1:(1-2):(2-4)，例如1:1:2、1:1:3、1:1:4、1:2:2、1:2:3、1:2:4等，该数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

21、优选地，所述多孔材料选自金属、金属合金、金属氧化物、金属碳化物、金属氮化物、金属硼化物、金属硅化物、金属硫化物、金属硅酸盐或金属磷酸盐中的任意一种或至少两种的组合。

22、优选地，所述多孔材料的孔径范围为0.4-50nm。多孔材料可以为含有序多孔和无序多孔的固体粉末。

23、所述多孔材料的孔径范围可以在0.4-50nm范围内根据选择的复合多元醇类型进行随意调节，使孔径能够保证多元醇的进入而阻止加热卷烟其他制备原料的进入，确保发烟剂产品的稳定性。

24、第二方面，本发明提供一种加热不燃烧卷烟，所述加热不燃烧卷烟的制备原料包括第一方面所述的含有多孔材料和多元醇的复合体系发烟剂。

25、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

26、本发明创造性地将具有一定分子直径的复合多元醇负载于匹配孔穴的多孔材料上，形成一种新型的复合体系发烟剂，本发明利用具有相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的多孔材料为载体，其具有大量不规则的孔穴，比表面积大，可以吸附容纳多元醇，这使得烟草薄片加热时，自由态的多元醇在加热前期先挥发释放，而多孔材料内部吸附的多元醇在中后期才开始逐渐释放，同时多孔材料内部也会随着多元醇的释放逐渐拥有越来越多的气化中心和沸腾核，从而进一步地促进了发烟剂烟雾的稳定且长效释放。

27、本发明还利用了双组分或多组分的多元醇形成的恒沸混合物的特点，使共沸温度相较于单组分显著降低，产生的总蒸气压显著增大，更容易挥发释放。此外本发明还有效替代或降低了甘油的使用量，使加热卷烟产品物理性质稳定不易受吸湿影响，且加热时化学性质也相对稳定，不易生成甘油醛、二聚甘油、单乙酸甘油酯等反应产物，因此能有效提升加热卷烟的抽吸感官品质。