CN107212467A - 一种加热不燃烧卷烟烟芯材料及其制备方法 - Google Patents

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靖德军
刘刚
马早兵
袁涛
王泽峰
傅源锋
饶国华
曾健
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    • A24B15/28—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances
    • A24B15/30—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic substances

Abstract

本发明公开了一种加热不燃烧卷烟烟芯材料及其制备方法，该烟芯材料包含以下重量份数的原料：植物纤维5～30份、烟草原料40～85份、发烟剂5～40份、烟用香料0～20份及辅料1～10份。本发明的加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法中借鉴干法气流成型技术形成的加热不燃烧卷烟烟芯材料，使其具备了高负载性能，实现了发烟剂的高比例添加，结合干法再造烟叶所具备的烟草有效成分的高还原性和疏松多孔的物理结构，可保障所形成加热不燃烧卷烟烟支的高效发烟，而且还能保证所形成加热不燃烧卷烟制品的高水平感官质量和所形成烟气的有效挥发，使加热不燃烧卷烟产品具有良好的感官质量和用户体验感。

Description

一种加热不燃烧卷烟烟芯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及加热不燃烧卷烟技术领域，具体而言，涉及一种加热不燃烧卷烟烟芯材料及其制备方法。
背景技术
控烟环境日趋严峻的背景下，传统烟草制品的销量在一些发达国家市场出现了停滞甚至下降，这使得新型烟草制品的研究显得迫在眉睫。而加热不燃烧卷烟制品作为新型烟草制品的重要组成部分，其采用的是通过烘烤而非点燃的方式进行抽吸。与传统卷烟相比，加热不燃烧型烟草制品加热温度远低于燃烧温度，能有效降低烟草高温燃烧裂解产生的有害成分，极大减少因燃烧产生的焦油和有害成分，相比传统卷烟危害性小；同时，与常规卷烟阴燃的方式不同，它在抽吸间歇时烟丝处于不加热状态，侧流烟气和环境烟气也大幅度降低。加热不燃烧型烟草制品由于能较好地适应公共场所禁烟令，又能在一定程度上满足烟草消费者的嗜好，使得国外烟草公司将其作为传统卷烟的替代性产品的研发力度不断加大，并开始向公共健康部门和世界范围内的消费者推广，这也引起了国际烟草领域对加热不燃烧型烟草制品的广泛关注，并将其定义为“真正的减害产品”。
在新型烟草制品的研发和发展方面，国内外烟草行业工作者已做了大量的工作。上世纪70年代，跨国烟草公司就开始做前期准备工作，投入了大量资金进行市场调研、产品研发、广告宣传。当前海外市场已陆续出现的热度较高的产品主要有菲莫国际(PMI)的IQOS、英美烟草的iFuse glo、日本烟草的Ploom Tech等，并取得了较好的销量和消费者转化率(由传统卷烟消费者转而消费加热不燃烧制品的人数占全部体验人数的比例)，具有良好的市场前景。而国内部分中烟公司和科研机构虽有志于此类产品的研究，但大多侧重于基础理论和器具研发两方面、或尚停留于实验室研究阶段，尚未形成较为成熟的产品，形成了小批量研究用的烟具和数量较多的专利。而关于以干法再造烟叶为基础开发加热不燃烧卷烟烟芯材料及其制备方法尚未见报道。
发明内容
有鉴于此，本发明提供的一种加热不燃烧卷烟烟芯材料及其制备方法，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，该烟芯材料的制备方法借鉴干法气流成型技术形成的加热不燃烧卷烟烟芯材料，使其具备了高负载性能，实现了发烟剂的高比例添加，结合干法再造烟叶所具备的烟草有效成分的高还原性和疏松多孔的物理结构，可保障所形成加热不燃烧卷烟烟支的高效发烟，而且还能保证所形成加热不燃烧卷烟制品的高水平感官质量和所形成烟气的有效挥发，使加热不燃烧卷烟产品具有良好的感官质量和用户体验感。
一种加热不燃烧卷烟烟芯材料，包含以下重量份数的原料：植物纤维5～30份、烟草原料40～85份、发烟剂5～40份、烟用香料0～20份及辅料1～10份。
进一步地，所述植物纤维为木浆纤维、麻浆纤维或竹浆纤维的一种或几种。
进一步地，所述烟草原料包括烤烟、香料烟、白肋烟、晾晒烟中的任意一种或几种。
进一步地，所述发烟剂为丙三醇、丙二醇、山梨醇中的一种或几种。
进一步地，所述烟用香料为烤烟烟叶水提物、烤烟烟叶醇提物、白肋烟水提物、白肋烟醇提物、呋喃酮、麦芽酚及烟叶超临界提取物中的一种或几种。
进一步地，所述辅料为胶粘剂、碳酸钙、海藻多糖中的一种或几种。
本发明还提供了一种加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法，所述加热不燃烧卷烟烟芯材料是如上述的加热不燃烧卷烟烟芯材料，所述制备方法包括：
将所述烟草原料粉碎过筛得到烟粉；
将所述植物纤维经过无水解纤形成若干单根纤维状，然后经气流成型器形成基片；
将所述烟粉、所述发烟剂、所述辅料和水混合得到涂布液；
将所述涂布液对所述基片进行喷涂及干燥处理。
进一步地，所述烟粉的粒径为40～400目。
进一步地，所述单根纤维的长度为0.5～3.0mm。
进一步地，所述基片的定量为12g/m2～35g/m2。
进一步地，所述涂布液的固含量为5～25％。
进一步地，将所述涂布液按60～90％的涂布率对所述基片进行多次喷涂、干燥交替处理。
与现有技术相比，本发明的一种加热不燃烧卷烟烟芯材料及其制备方法的有益效果是：
(1)本发明借鉴干法气流成型技术形成的加热不燃烧卷烟烟芯材料，不仅具备了较好的物理性能，如抗张强度、抗张伸长率等，能保证其具有较好的加工适应性，而且所述加热不燃烧卷烟烟芯材料呈现疏松多孔的物理结构，使其具备了较好的负载性能，能较为容易的实现较大比例发烟剂的添加，从而保证最终加热不燃烧卷烟制品能高效发烟，而且还能保证所形成加热不燃烧卷烟制品的高水平感官质量和所形成烟气的有效挥发，使加热不燃烧卷烟产品具有良好的感官质量和用户体验感。
(2)本发明的加热不燃烧卷烟烟芯材料具备烟草有效成分高效回填的特点，其品质与烟草原料品质保持高度一致，而且其疏松多孔的物理结构也能保证抽吸过程中所形成烟气的有效挥发，此二者为加热不燃烧卷烟的品质提供了多重保障。
(3)本发明的加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法包括基片成型、涂布液配制、喷涂及干燥四段工序，简洁高效；本发明的加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备过程中，烟草原料粉碎、植物纤维解纤、基片成型等工序均不使用水，且整个制备过程中基本没有固液废弃物的产生和排放，具备了极低水耗、清洁环保的特性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举具体实施例，作详细说明如下。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合实施例的方式对本发明的技术方案做详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。
但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
如本文所用之术语：
“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)；
本发明提供了一种加热不燃烧卷烟烟芯材料，包含以下重量份数的原料：
植物纤维5～30份，如5份、10份、15份、20份、25份或30份等；
烟草原料40～85份，如40份、45份、49份、55份、60份、65份、70份、75份、80份或85份等；
发烟剂5～40份，如5份、10份、15份、20份、25份、30份、35份或40份等；
烟用香料0～20份，如0份、1份、3份、5份、8份、10份、12份、15份、18份或20份等；
及辅料1～10份，如1份、2份、3份、5份、8份或10份等；
优选地，还包含以下重量份数的原料：
优选地，所述植物纤维为木浆纤维、麻浆纤维和竹浆纤维中的一种或几种。
需要说明的是，上述植物纤维包括但不限于漂白或未漂白的木浆纤维、麻浆纤维、竹浆纤维等类别。
优选地，所述烟草原料包括但不限于不同部位、不同级别、不同类别的烟片、烟末、烟梗或烤烟、香料烟、白肋烟、晾晒烟中的任意一种或几种。
具体地，例如所述烟草原料可列举为香料烟烟叶单体、清香烤烟型叶组、浓香烤烟型叶组、混合型叶组等；举例来讲，所述烤烟型烟叶单体可为K326、云烟85、红大、吉烟7号等烤烟中的一种；所述烤烟型叶组为K326、云烟85、红大、吉烟7号等烤烟中的两种或两种以上的组合；所述混合型叶组为K326、红大、保山香料烟B型、广东晒黄烟等中的两种或两种以上的组合，需要说明的是，上述并不限制本发明烟芯材料中烟草原料的种类。优选的，利用品质较高的烟草原料更为适宜。特别的，具有特征香气的非烟草原料，也能适用于加热不燃烧卷烟烟芯材料产品的生产及加工。
优选地，所述发烟剂为丙三醇(俗称甘油)、丙二醇、山梨醇中的一种或几种。
优选地，所述烟用香料为烤烟烟叶水提物、烤烟烟叶醇提物、白肋烟水提物、白肋烟醇提物、呋喃酮、麦芽酚及烟叶超临界提取物中的一种或几种。
可以理解的是，上述烟用香料可以用于增加和/或修饰本发明的加热不燃烧卷烟烟芯材料的香味，增强用户的体验感。所述烟用香料优选沸点低、挥发性强的香精香料。
优选地，所述辅料为胶粘剂、碳酸钙、海藻多糖中的一种或几种。
需要说明的是，所述辅料在加热不燃烧卷烟产品中能够起到改善产品物理性能、或增强产品加工适应性、或有利于提升加热不燃烧卷烟产品用户体验感或以上功能兼而有之等功效。例如，当所述辅料为胶粘剂时，所述辅料用于改善加热不燃烧卷烟烟芯材料之间的黏结性能，使得到的加热不燃烧卷烟产品更紧凑；该胶粘剂可列举为烟草添加许可名录中的乙基纤维素、淀粉或瓜尔胶等，但该胶粘剂并不限于烟草添加许可名录中的胶粘剂。
当所述辅料为碳酸钙，该辅料有利于提升热不燃烧卷烟产品的挺度。
当所述辅料为海藻糖时，该辅料有利于提升热不燃烧卷烟产品的感官质量。
本发明还提供了一种加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法，所述加热不燃烧卷烟烟芯材料是如上述的加热不燃烧卷烟烟芯材料，所述制备方法包括：
将所述烟草原料粉碎过筛得到烟粉；
将所述植物纤维经过无水解纤形成若干单根纤维状，然后经气流成型器形成基片；
将所述烟粉、所述发烟剂、所述辅料和水混合得到涂布液；
将所述涂布液对所述基片进行喷涂及干燥处理。
优选地，所述烟粉的粒径为40～400目，如40目、80目、100目、150目、200目、250目、300目、350目或400目等。
优选地，所述单根纤维的长度为0.5～3.0mm，如0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm或3.0mm等。
优选地，所述基片的定量为12g/m2～35g/m2。如12g/m2、14g/m2、18g/m2、20g/m2、23g/m2、25g/m2、28g/m2、30g/m2、33g/m2或35g/m2
优选地，所述涂布液的固含量为5～25％，如5％、10％、15％、20％或25％等。
优选地，将所述涂布液按60～90％如60％、65％、70％、75％、80％、85％或90％等的涂布率对所述基片进行多次喷涂、干燥交替处理。
为了便于理解本发明，下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。申请人声明，本发明通过以下实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于这些具体的工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明应依赖下述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
实施例1
一种加热不燃烧卷烟烟芯材料，包含以下重量份数的原料：未漂白的木浆纤维10份、烤烟型烟叶单体(云烟85)49份、甘油40份及乙基纤维素1份。
该加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法包括以下步骤：
(1)烟粉的制备：取水分控制10％以下的烤烟型烟叶单体，经粉碎机粉碎后过40目筛，备用；
(2)涂布液的配制：将制备好的烟粉与甘油、瓜尔胶与适量的水混配均匀，形成固含量为25％的涂布液，备用；
(3)基片的制备：将未漂白木浆纤维解纤成若干长度为0.5mm的单根纤维状后，经由干法气流成型器中自然沉降、负压抽吸相结合成型为基片，设计该基片定量为12g/m2；
(4)加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备：将配制好的涂布液按90％涂布率喷涂于基片上，再经过干燥，即得加热不燃烧卷烟烟芯材料。
实施例2
一种加热不燃烧卷烟烟芯材料，包含以下重量份数的原料：未漂白的木浆纤维20份、烤烟型叶组(K326、云烟85、红大)70份、甘油5份及瓜尔胶5份。
该加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法包括以下步骤：
(1)烟粉的制备：取水分控制10％以下的烤烟型叶组，经粉碎机粉碎后过250目筛，备用；
(2)涂布液的配制：将制备好的烟粉与甘油、瓜尔胶与适量的水混配均匀，形成固含量为5％的涂布液，备用；
(3)基片的制备：将未漂白木浆纤维解纤成若干长度为1.0mm的单根纤维状后，经由干法气流成型器中自然沉降、负压抽吸相结合成型为基片，设计该基片定量为20g/m2；
(4)加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备：将配制好的涂布液按90％涂布率喷涂于基片上，再经过干燥，即得加热不燃烧卷烟烟芯材料。
实施例3
一种加热不燃烧卷烟烟芯材料，包含以下重量份数的原料：未漂白的木浆纤维30份、烤烟型烟叶单体(K326)50份、甘油10份、海藻多糖3份、瓜尔胶4份。
该加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法包括以下步骤：
(1)烟粉的制备：取水分控制10％以下的烤烟型烟叶单体，经粉碎机粉碎后过400目筛，备用；
(2)涂布液的配制：将制备好的烟粉与甘油、瓜尔胶与适量的水混配均匀，形成固含量为15％的涂布液，备用；
(3)基片的制备：将未漂白木浆纤维解纤成若干长度为1.5mm的单根纤维状后，经由干法气流成型器中自然沉降、负压抽吸相结合成型为基片，设计该基片定量为35g/m2；
(4)加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备：将配制好的涂布液按70％涂布率喷涂于基片上，再经过干燥，即得加热不燃烧卷烟烟芯材料。
实施例4
一种加热不燃烧卷烟烟芯材料，包含以下重量份数的原料：漂白的木浆纤维12份、烤烟型叶组(云烟85、红大、吉烟7号)54份、甘油25份、丙二醇5份、白肋烟水提物1份及海藻多糖3份。
该加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法包括以下步骤：
(1)烟粉的制备：取水分控制10％以下的烤烟型叶组，经粉碎机粉碎后过100目筛，备用；
(2)涂布液的配制：将制备好的烟粉与甘油、丙二醇、海藻多糖、香兰素与适量的水混配均匀，形成固含量为10％的涂布液，备用；
(3)基片的制备：将漂白的木浆纤维解纤成若干长度为2.0mm的单根纤维状后，经由干法气流成型器中自然沉降、负压抽吸相结合成型为基片，设计该基片定量为13g/m2；
(4)加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备：将配制好的涂布液按88％涂布率喷涂于基片上，再经过干燥，即得加热不燃烧卷烟烟芯材料。
实施例5
一种加热不燃烧卷烟烟芯材料，包含以下重量份数的原料：漂白的木浆纤维15份、麻浆纤维5份、混合型叶组(K326、红大、保山香料烟B型、广东晒黄烟)50份、甘油12份、白肋烟醇提物10份及海藻多糖8份。
该加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法包括以下步骤：
(1)烟粉的制备：取水分控制10％以下的混合型叶组，经粉碎机粉碎后过200目筛，备用；
(2)涂布液的配制：将制备好的烟粉与甘油、海藻多糖、香兰素与适量的水混配均匀，形成固含量为18％的涂布液，备用；
(3)基片的制备：将漂白的木浆纤维和麻浆纤维解纤成若干长度为2.5mm的单根纤维状后，经由干法气流成型器中自然沉降、负压抽吸相结合成型为基片，设计该基片定量为22g/m2；
(4)加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备：将配制好的涂布液按80％涂布率对基片进行多次喷涂、干燥交替处理，即得加热不燃烧卷烟烟芯材料。
实施例6
一种加热不燃烧卷烟烟芯材料，包含以下重量份数的原料：漂白的木浆纤维15份、麻浆纤维5份、混合型叶组(K326、红大、保山香料烟B型、广东晒黄烟)40份、甘油10份、白肋烟醇提物20份及海藻多糖10份。
该加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法包括以下步骤：
(1)烟粉的制备：取水分控制10％以下的混合型叶组，经粉碎机粉碎后过300目筛，备用；
(2)涂布液的配制：将制备好的烟粉与甘油、海藻多糖、香兰素与适量的水混配均匀，形成固含量为23％的涂布液，备用；
(3)基片的制备：将漂白的木浆纤维和麻浆纤维解纤成若干长度为3.0mm的单根纤维状后，经由干法气流成型器中自然沉降、负压抽吸相结合成型为基片，设计该基片定量为16g/m2；
(4)加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备：将配制好的涂布液按80％涂布率对基片进行多次喷涂、干燥交替处理，即得加热不燃烧卷烟烟芯材料。
将上述实施例1～6所制备的加热不燃烧卷烟烟芯材料经过分切、卷接工序加工，形成完整的加热不燃烧卷烟制品，借助相关同一款电加热烟具进行感官质量评价，结果见表1。
表1实施例样品感官质量评价
类别 感官质量评价结果 抽吸口数(口/支)
实施例1 烟气浓度较高、烟气量较大、香气稍好、劲头较足 11-12
实施例2 烟气浓度稍高、烟气量稍大、香气质较好 6-8
实施例3 烟气浓度较高、烟气量稍大、烟气较细腻、劲头较足 9-10
实施例4 烟气浓度较高、烟气量较大、香气较好、丰富性较好 10-12
实施例5 混合型风格、烟气浓度较高、烟气量稍大、烟气细腻、丰富性较好 9-10
实施例6 混合型风格、烟气浓度较高、烟气量稍大、烟气细腻、丰富性较好 9-10
上述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明配方及制备工艺可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种加热不燃烧卷烟烟芯材料，其特征在于：包含以下重量份数的原料：植物纤维5～30份、烟草原料40～85份、发烟剂5～40份、烟用香料0～20份及辅料1～10份。
2.根据权利要求1所述的加热不燃烧卷烟烟芯材料，其特征在于：所述植物纤维为木浆纤维、麻浆纤维或竹浆纤维的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的加热不燃烧卷烟烟芯材料，其特征在于：所述烟草原料包括烤烟、香料烟、白肋烟、晾晒烟中的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述的加热不燃烧卷烟烟芯材料，其特征在于：所述发烟剂为丙三醇、丙二醇、山梨醇中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的加热不燃烧卷烟烟芯材料，其特征在于：所述烟用香料为烤烟烟叶水提物、烤烟烟叶醇提物、白肋烟水提物、白肋烟醇提物、呋喃酮、麦芽酚及烟叶超临界提取物中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的加热不燃烧卷烟烟芯材料，其特征在于：所述辅料为胶粘剂、碳酸钙、海藻多糖中的一种或几种。
7.一种加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法，其特征在于：所述加热不燃烧卷烟烟芯材料是如权利要求1-6中任一项所述的加热不燃烧卷烟烟芯材料，所述制备方法包括：
将所述烟草原料粉碎过筛得到烟粉；
将所述植物纤维经过无水解纤形成若干单根纤维状，然后经气流成型器形成基片；
将所述烟粉、所述发烟剂、所述辅料和水混合得到涂布液；
将所述涂布液对所述基片进行喷涂及干燥处理。
8.根据权利要求7所述的加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法，其特征在于：所述烟粉的粒径为40～400目。
9.根据权利要求7所述的加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法，其特征在于：所述单根纤维的长度为0.5～3.0mm。
10.根据权利要求7所述的加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法，其特征在于：所述基片的定量为12g/m2～35g/m2。
11.根据权利要求7所述的加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法，其特征在于：所述涂布液的固含量为5～25％。
12.根据权利要求7所述的加热不燃烧卷烟烟芯材料的制备方法，其特征在于：将所述涂布液按60～90％的涂布率对所述基片进行多次喷涂、干燥交替处理。
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