适于内外耦合加热的加热卷烟复合卷烟纸及其制备方法、加热卷烟与流程

本发明涉及适于内外耦合加热的加热卷烟复合卷烟纸及其制备方法、加热卷烟，属于加热卷烟。

背景技术：

1、加热卷烟是通过内芯或外围加热方式对烟芯材料进行直接加热，以产生气溶胶供消费者抽吸，其优点是雾化气溶胶的感官品质较好，与传统卷烟较为接近，香气较为充分。目前，加热卷烟大多采用单一加热方式对烟芯材料进行加热，即内加热或外加热方式。对加热卷烟进行内加热时，烟芯材料由内部开始受热，受热区域逐渐扩大，从而使烟草成分不断释放。内加热方式下，烟芯材料内部和外部存在明显的径向温度梯度，即内部温度明显高于外部温度，外部烟芯材料的烟草成分未能得到较好地释放；通过升高内部温度使外部温度升高，虽然可以提高外部烟芯材料的烟草成分释放，但内部温度过高，会增加烟芯材料的“糊味”。因此，在内加热方式下，加热前期内部烟芯材料的受热温度较高，烟草成分释放量高；至加热后期时，内部烟芯材料的烟草成分释放殆尽，外部烟芯材料的温度较低，烟草成分释放量低，从而导致了内加热型加热卷烟前后时间段的烟草成分释放量差异，产生了加热卷烟气溶胶逐口释放不稳定的问题。对加热卷烟进行外加热时，烟芯材料由外部开始受热，热量不断向内传递，导致烟芯材料的加热，使烟草成分不断释放。外加热方式下，由于外加热的周向辐射特点，烟芯材料内部和外部的受热基本一致，导致内部和外部烟芯材料的烟草成分较为集中的释放，从而使外加热型加热卷烟在加热前期具有较好的烟草成分释放。但是由于烟芯材料内部和外部的同时加热，导致烟草成分的缓释效果变差，使加热后期烟芯材料的烟草成分释放不足，也导致了外加热型加热卷烟前后时间段的烟草成分释放量差异，产生了加热卷烟气溶胶逐口释放不稳定的问题。

2、内外耦合加热通过对内加热、外加热进行加热时间、顺序和功率等的匹配耦合，以控制加热卷烟的受热区域动态增加，提高加热卷烟逐口释放稳定性。具体应用到加热卷烟时，内外耦合加热可动态调控加热卷烟的受热区域动态增加，使烟芯材料的内部和外部受热相互配合，达到使烟芯材料烟草成分“缓释”的目的，可显著提高加热卷烟的逐口释放稳定性。例如，中国专利文献cn208143515u提供了一种可更换发热元件的卷烟电加热装置，所述的卷烟电加热装置同时设置了卷烟内部加热体和卷烟外围加热体，内部加热体为呈圆柱状的内加热元件，外围加热体为呈环状的外加热元件。由于同时设置了内加热元件和外加热元件，在利用该加热器具对加热卷烟进行加热时，可以根据实际情况选择外加热和/或内加热的加热方式，例如，通过采用前期以内加热为主，后期以外加热为主的内外耦合加热方式，可提高用户体验感。但是目前的加热卷烟用卷烟纸无法满足内外耦合加热的要求，造成具有内外耦合加热功能的卷烟电加热装置无法有效顺利使用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适于内外耦合加热的加热卷烟复合卷烟纸，可以解决目前加热卷烟用卷烟纸无法满足内外耦合加热的要求的问题。

2、本发明的第二个目的在于提供一种适于内外耦合加热的加热卷烟复合卷烟纸的制备方法，可以解决目前加热卷烟复合卷烟纸的制备方法制备的卷烟纸不适合具有内外耦合加热功能的卷烟电加热装置的问题。

3、本发明的第三个目的在于提供一种适于内外耦合加热的加热卷烟，可以解决目前加热卷烟存在抽吸稳定性较差的问题。

4、为了实现以上目的，本发明的适于内外耦合加热的加热卷烟复合卷烟纸所采用的技术方案为：

5、一种适于内外耦合加热的加热卷烟复合卷烟纸，包括依次贴合设置的第一卷烟纸层、涂布层和第二卷烟纸层；所述第一卷烟纸层和第二卷烟纸层包括导热填料和阻燃剂，所述第一卷烟纸层和第二卷烟纸层中导热填料的质量分数独立地为1％～10％，所述第一卷烟纸层和第二卷烟纸层中阻燃剂的质量分数独立地为1％～10％；

6、所述第一卷烟纸层的厚度大于第二卷烟纸层的厚度，所述第一卷烟纸层的透气度小于第二卷烟纸层的透气度；

7、所述涂布层由涂布液制成，所述涂布液包括烟碱类物质、糖苷类化合物、香料、阻燃剂和溶剂。

8、本发明的适于内外耦合加热的加热卷烟复合卷烟纸，第一卷烟纸层和第二卷烟纸层具有阻燃导热功能，可以满足内外耦合加热功能的卷烟电加热装置中的内加热元件和外加热元件同时或分步对第一卷烟纸层和第二卷烟纸层进行加热的要求；涂布层受热会缓慢释放烟碱类物质和香味物质，并通过第二卷烟纸层释放至加热卷烟烟芯，可提高加热卷烟逐口气溶胶的释放稳定性。本发明的加热卷烟复合卷烟纸具有调节烟碱和香味成分释放水平以及释放速率的功能，可以精确调控烟碱类物质和香味物质的逐口释放，有效提高加热卷烟逐口气溶胶的释放稳定性。

9、第一卷烟纸层的透气度较小，可有效减小涂布层对外部水分吸收，并防止涂布层成分向外逸出，减少烟碱类物质和香味成分的损失，增加卷烟的保存期；第二卷烟纸层的透气度较大，有利于涂布层成分的受热释放，即可使热释放成分有效地穿过第二卷烟纸层进入到烟芯材料内，增加涂布层成分的热释放效率。

10、可以理解的是，本发明的适于内外耦合加热的加热卷烟复合卷烟纸用于制备加热卷烟时，第一卷烟纸层与烟芯材料(烟草基质)直接接触。

11、优选地，所述第一卷烟纸层中导热填料的质量分数为1～5％；所述第二卷烟纸层中导热填料的质量分数为5％～10％。

12、优选地，所述第一卷烟纸层中阻燃剂的质量分数为5％～10％；所述第二卷烟纸层中阻燃剂的质量分数为1％～5％。

13、优选地，所述第一卷烟纸层的厚度为50～200μm。例如，所述第一卷烟纸层的厚度为50～100μm。第一卷烟纸层的厚度为50～200μm，可以减小第一卷烟纸对外部的水分吸收，并降低涂布层香味成分的向外扩散损失。

14、优选地，所述第二卷烟纸层的厚度为30～100μm。例如，所述第二卷烟纸层的厚度为30～50μm。

15、为了保证采用本发明的适于内外耦合加热的加热卷烟复合卷烟纸制备的加热卷烟在进行加热时，抽吸气流能更好地通过复合卷烟纸的微孔进入到烟芯材料(烟草基质)内，优选地，所述第一卷烟纸层和第二卷烟纸层上均设置有微孔；所述第一卷烟纸层上设置的微孔的孔径小于第二卷烟纸层上设置的微孔的孔径。

16、优选地，所述第一卷烟纸层上设置的微孔的孔径为0.1～10μm。例如，所述第一卷烟纸层上设置的微孔的孔径为0.5～5μm。第一卷烟纸层上设置的微孔的孔径为0.1～10μm，可以减小第一卷烟纸层对水分的吸收，并降低涂布层内的香味成分向外扩散而造成损失。

17、优选地，所述第一卷烟纸层上设置的微孔的孔密度为500～5000个/cm2。例如，所述第一卷烟纸层上设置的微孔的孔密度为300～500个/cm2。

18、优选地，所述第二卷烟纸层上设置的微孔的孔径为0.2～20μm。例如，所述第一卷烟纸层上设置的微孔的孔径为5～8μm。第二卷烟纸层上设置的微孔的孔径为0.2～20μm，可以更好地保证涂布层中的烟碱、香料在受热下快速释放进入烟芯内部。

19、优选地，所述第二卷烟纸层上设置的微孔的孔密度为500～5000个/cm2。例如，所述第二卷烟纸层上设置的微孔的孔密度为500～600个/cm2。

20、可以理解的是，可以调整第一卷烟纸层上设置的微孔的孔径和孔密度以及第二卷烟纸层上设置的微孔的孔径和孔密度，但是需要保证第一卷烟纸层的透气度小于第二卷烟纸层的透气度。

21、优选地，所述第一卷烟纸层和第二卷烟纸层中导热填料独立地选自氧化铝粉、氮化铝粉、碳化硅粉中的一种或任意组合。

22、优选地，所述第一卷烟纸层和第二卷烟纸层中的阻燃剂为无机阻燃剂。优选地，所述第一卷烟纸层和第二卷烟纸层中的无机阻燃剂独立地选自磷酸二氢盐、聚磷酸铵、氢氧化镁中的一种或任意组合。

23、优选地，所述第一卷烟纸层和第二卷烟纸层还独立地包括碳酸钙填料。优选地，所述第一卷烟纸层和/或第二卷烟纸层中碳酸钙填料的质量分数为10％～30％。例如，所述第一卷烟纸层中碳酸钙填料的质量分数为10％～20％；所述第二卷烟纸层中碳酸钙填料的质量分数为20％～30％。

24、优选地，所述第一卷烟纸层和第二卷烟纸层还独立地包括粘度调节剂。优选地，所述第一卷烟纸层和/或第二卷烟纸层中的粘度调节剂选自瓜尔胶、卡拉胶、黄原胶中的一种或任意组合。优选地，所述第一卷烟纸层包括粘度调节剂，所述第一卷烟纸层中的粘度调节剂选自瓜尔胶、卡拉胶、黄原胶中的一种或任意组合。优选地，所述第二卷烟纸层包括粘度调节剂，所述第二卷烟纸层中的粘度调节剂选自瓜尔胶、卡拉胶、黄原胶中的一种或任意组合。

25、优选地，所述第一卷烟纸层和/或第二卷烟纸层中的粘度调节剂的质量分数为1％～10％。优选地，所述第一卷烟纸层包括粘度调节剂，所述第一卷烟纸层中的粘度调节剂的质量分数为1％～10％。例如，所述第一卷烟纸层中的粘度调节剂的质量分数为1％～5％。优选地，所述第二卷烟纸层包括粘度调节剂，所述第二卷烟纸层中的粘度调节剂的质量分数为1％～10％。例如，所述第二卷烟纸层中的粘度调节剂的质量分数为5％～10％。

26、优选地，所述第一卷烟纸层和第二卷烟纸层还包括卷烟纸用纤维。

27、优选地，所述涂布层的厚度为50～150μm。例如，所述涂布层的厚度为100μm。

28、优选地，所述烟碱类物质为烟碱和/或烟碱盐。采用烟碱盐，具有高于游离烟碱的释放温度，加热时具有烟碱缓释作用。

29、优选地，所述烟碱盐选自酒石酸烟碱盐、苹果酸烟碱盐、苯甲酸烟碱盐中的一种或任意组合。

30、优选地，所述糖苷类化合物为葡萄糖苷类化合物。葡萄糖苷类化合物具有在常温条件下挥发性弱，加热条件下可裂解释放香气成分的特点，加热时具有缓释香气成分的作用。

31、优选地，所述葡萄糖苷类化合物为香兰素葡萄糖苷和/或乙基香兰素葡萄糖苷。香兰素葡萄糖苷和/或乙基香兰素葡萄糖苷在受热过程中可发生热解，释放香兰素和/或乙基香兰素，可明显改善加热卷烟的甜润感，并且具有定香效果。

32、优选地，所述涂布液中的阻燃剂为磷系阻燃剂。优选地，所述磷系阻燃剂为磷酸二氢盐和/或聚磷酸铵。

33、优选地，所述涂布液还包括粘度调节剂。优选地，所述涂布液中的粘度调节剂选自瓜尔胶、卡拉胶、黄原胶中的一种或任意组合。

34、本发明中，所述香料参照标准yc/t 164-2012《烟用香精》中的要求进行选取，所述烟碱类物质的用量需要满足标准gb 41700-2022《电子烟》中关于雾化物中烟碱浓度(烟碱浓度不应高于20mg/g)和烟碱总量(烟碱总量不应高于200mg)的要求。例如，所述涂布液中的香料的质量分数为5～10％；所述涂布液中的烟碱类物质的质量分数为5～10％。

35、可以理解的是，所述涂布液中的糖苷类化合物、香料的质量分数可根据加热卷烟对感官品质的要求进行优化调配。例如，所述涂布液中的糖苷类化合物的质量分数为5～10％。

36、可以理解的是，确定涂布液中的阻燃剂的质量分数时，需要保证制成的涂布层的燃点不低于400℃。例如，所述涂布液中的阻燃剂的质量分数为5～10％。

37、优选地，所述涂布液中的溶剂为醇类溶剂。例如，所述醇类溶剂为乙二醇、丙三醇。

38、可以理解的是，确定涂布液中的粘度调节剂的质量分数时，需要保证涂布液易于涂布定型，并不产生自然流动。例如，所述涂布液中的粘度调节剂的质量分数为5～8％。

39、优选地，所述涂布液还包括烟草提取物。优选地，所述烟草提取物以烟草提取浸膏的形式使用。优选地，所述涂布液中烟草提取浸膏的质量分数为5～10％。

40、优选地，所述烟草提取浸膏由包括以下步骤的方法制得：将烟草粉末和提取溶剂在不低于60℃下混合，然后固液分离，再将固液分离所得液体进行浓缩，所得浓缩液即为烟草提取浸膏。优选地，所述浓缩液中烟草提取物的质量分数为10～15％。优选地，烟草粉末和提取溶剂所进行的混合的时间不少于4h。优选地，烟草粉末和提取溶剂在密封条件下混合。优选地，所述提取溶剂为乙醇的水溶液。优选地，所述乙醇的水溶液的质量分数不低于70％。优选地，所述烟草粉末的粒度不小于80目。优选地，所述烟草粉末和提取溶剂的质量比为(8～9):(1～2)。

41、本发明的适于内外耦合加热的加热卷烟复合卷烟纸的制备方法所采用的技术方案为：

42、一种如上所述的适于内外耦合加热的加热卷烟复合卷烟纸的制备方法，包括以下步骤：将第一卷烟纸层、涂布层和第二卷烟纸层复合在一起，得到适于内外耦合加热的加热卷烟复合卷烟纸。

43、本发明的适于内外耦合加热的加热卷烟复合卷烟纸的制备方法，操作简单，制备的加热卷烟复合卷烟纸具有调节烟碱和香味成分释放水平以及释放速率的功能，可以精确调控烟碱类物质和香味物质的逐口释放，有效提高加热卷烟逐口气溶胶的释放稳定性。

44、可以理解的是，将第一卷烟纸层、涂布层和第二卷烟纸层复合在一起的方法包括以下步骤：在第一卷烟纸层的一个表面涂覆涂布液，形成涂布液层，然后在涂布液层上贴合第二卷烟纸层，干燥，涂布液层形成涂布层；或者在第二卷烟纸层的一个表面涂覆涂布液，形成涂布液层，然后在涂布液层上贴合第一卷烟纸层，干燥，涂布液层形成涂布层；或者分别在第一卷烟纸层和第二卷烟纸层的一个表面涂覆涂布液，形成涂布液层，然后将第一卷烟纸层和第二卷烟纸层上的涂布液层贴合，干燥，涂布液层形成涂布层。

45、本发明的适于内外耦合加热的加热卷烟所采用的技术方案为：

46、一种适于内外耦合加热的加热卷烟，包括依次连接的滤棒段和烟芯段；所述烟芯段包括烟草基质和包裹所述烟草基质的卷烟纸，所述卷烟纸为如上所述的加热卷烟复合卷烟纸。

47、将本发明的适于内外耦合加热的加热卷烟采用内外耦合加热方式进行加热时，抽吸气流通过复合卷烟纸的第一卷烟纸层进入，然后与涂布层接触，涂布层受热会缓慢释放烟碱类物质和香味物质，并通过第二卷烟纸层释放至加热卷烟的烟芯段，并通过气流流动至滤棒段，可提高加热卷烟逐口气溶胶的释放稳定性。

48、优选地，所述加热卷烟还包括密封段，所述密封段设置于烟芯段远离滤棒段的一侧，所述密封段设置有同轴线的中空通孔。

49、可以理解的是，中空通孔和密封段具有相同的轴线。中空通孔的直径可以根据配合使用的加热器具的内加热元件的尺寸确定，将本发明的加热卷烟与含有内加热元件的加热器具(卷烟电加热装置)配合使用时，需要保证加热卷烟和内加热元件紧密贴合，使加热卷烟加热时，抽吸气流通过复合卷烟纸的微孔进入到烟芯材料(烟草基质)内而不经过加热卷烟的端面。

50、为了减小烟芯材料香味成分的逸出，并防止气流从端面进入烟芯材料，进而造成端面引入气流在前几口抽吸时载带出大部分香味成分，降低逐口缓释效果，影响逐口释放稳定性。为了保证中空通孔和内加热元件紧密配合，优选地，所述中空通孔的直径与内加热元件的直径相同。

51、优选地，所述密封段在轴向上的长度为1～5mm。

52、优选地，所述密封段包括密封材料基体。

53、优选地，所述密封材料基体由弹性材料制成。可以理解的是，弹性材料不透气，且弹性材料的使用温度需要大于加热卷烟进行加热时常用的温度范围。优选地，所述弹性材料的使用温度≥300℃。

54、优选地，所述密封材料基体为食品级高温硅胶。优选地，所述食品级高温硅胶的使用温度≥300℃。

55、优选地，所述密封段包括密封材料基体和包裹密封材料基体的卷烟纸。可以理解的是，包裹密封材料基体的卷烟纸可以为一般的卷烟纸，也可以为如上所述的加热卷烟复合卷烟纸。