CN107594634A

CN107594634A - 一种电磁加热新型低温卷烟及制备方法和加热方法

Info

Publication number: CN107594634A
Application number: CN201710892648.8A
Authority: CN
Inventors: 滕方雄; 姚振华
Original assignee: Wuhan Teng Ning New Mstar Technology Ltd
Current assignee: China Tobacco Anhui Industrial Co Ltd
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2018-01-19

Abstract

本发明涉及电磁加热新型低温卷烟及制备方法和加热方法，电磁加热新型低温卷烟包括：烟草膨胀颗粒30‑80％、引入金属物5‑50％、香料植物颗粒3‑15％、烟用香精0.1‑2％、淀粉胶粘剂0.05‑1％、丙二醇8‑25％、烟用淀粉保润剂3‑15％，混合均匀，通过模具压制成型，再用纸质材料包裹后并配上过滤嘴，即得到电磁加热新型低温卷烟。在电磁加热新型低温卷烟的底部或四周放置电磁发生器，通电后电磁发生器产生交变磁场，卷烟内的引入金属物表面切割交变磁力线从而产生交变的电流即涡流，涡流使金属原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能对烟草进行加热。本发明卷烟加热到400℃以上所需要的时间是1‑3秒，并且加热段温差在30℃以下，充分体现用电磁感应加热低温卷烟加热效率和均匀性优势。

Description

一种电磁加热新型低温卷烟及制备方法和加热方法

技术领域

本发明属于新型烟草制品技术领域，具体涉及一种电磁加热新型低温卷烟及制备方法和加热方法。

背景技术

随着国际控烟运动的脚步愈发加快，我国政府对吸烟尤其是在公共场所吸烟的限制愈加严格，并逐渐形成了社会共识。在日趋严格的控烟环境下，部分烟草制品消费者可能会选择新的非传统烟草制品，并且这种变化趋势日渐清晰。国际上多个烟草公司都在积极研发减少有害成分释放和风险的新型卷烟制品。市场上代表性的新型烟草制品主要有加热非燃烧型烟草制品、无烟气烟草制品等几类。

加热非燃烧型烟草制品具有“加热烟丝或烟草提取物而非燃烧烟丝”的特点，它减少了烟草高温燃烧裂解产生的有害成分，使主流烟气化学组分释放量大大降低。同时，与常规卷烟阴燃不同，它在抽吸间歇时烟丝处于非燃烧/非加热状态，因此侧流烟气和环境烟气也大幅度降低。因其烟丝在非燃烧/非加热状态下温度一般在500℃以下，低于烟丝燃烧温度，因此加热非燃烧型烟草又叫“低温卷烟”。

低温卷烟制品均由特制卷烟和加热器两部分构成。低温卷烟传统的加热方式是用过正温度系数PTC热敏电阻加热，PTC本质上是一种半导体材料，其通电发热原理是因为半导体掺杂形成得到了一定数量产生导电性的自由电子，但是由于PTC自由电子是存在绝缘的基体多晶材料中，定向移动的导电粒子在多晶材料中定向移动势必受到有一定势垒高度的晶界。的阻碍，导电粒子与晶界会产生非弹性的散射碰撞。从而导致效率差及损耗高。另一种加热方式MCH发热片是高温共烧多层的金属-陶瓷复合材料，发热的金属浆料层被印刷在作为绝缘介质的氧化铝陶瓷生坯上，再通过上面叠合另外一氧化铝陶瓷生坯，通过高温共烧成为一体。从发热原理上看，MCH为金属钨导电发热，而金属钨的电热转换效率高是公认的，因而，MCH为纯阻性发热元件，发热效率要优于PTC热敏电阻加热。另外，碳化硅材料、铬酸镧材料、碳陶复合材料、氧化铝陶瓷发热体等具有熔点高、硬度大、耐高温特点的加热方式也逐渐被人们所关注。综上所述，目前传统低温卷烟以及正在研制的低温卷烟均是以接触型热量传递为主要加热方式，即通过加热发热体，发热体再加热特制烟丝，期间必定有热量的损耗，而且不同位置的低温卷烟受热不均，从而导致加热效率丢失。

电磁感应加热，是通过电子线路板组成部分产生交变磁场，对应金属表面切割交变磁力线从而产生交变的电流(即涡流)，涡流使金属原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能，起到加热物品的效果。因为是铁制容器自身发热，所以热转化效率远高于传统的接触型热量传递的加热方式。

发明内容

本发明针对传统低温卷烟加热方式的不足，提供了一种改变其加热原理的电磁加热新型低温卷烟及制备方法和加热方法，本发明在低温卷烟中，以金属颗粒或者金属丝等多种形式均匀引入金属原子，制备成电磁加热新型低温卷烟，再通过电子线路板组成部分产生交变磁场，电磁加热新型低温卷烟中的金属表面切割变交磁力线从而产生涡流，使得金属原子高速无规则运动，产生碰撞摩擦，生成热能，达到加热低温卷烟的效果。本发明由于金属原子均匀分散在需要加热的低温卷烟中，通过金属切割磁力线产生涡流，金属原子热源能在短时间内均匀加热低温卷烟，大大缩短加热时间，提高出烟量，并且避免因受热不均导致局部温度过高，降低消费者体验品质。

电磁加热新型低温卷烟，各组分按照重量百分比计，其特征在于包括：烟草膨胀颗粒30-80％、引入金属物5-50％、香料植物颗粒3-15％、烟用香精0.1-2％、淀粉胶粘剂0.05-1％、丙二醇8-25％、烟用淀粉保润剂3-15％，混合均匀，通过模具压制成型，再用纸质材料包裹后并配上过滤嘴，即得到电磁加热新型低温卷烟。

电磁加热新型低温卷烟的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：将烟草膨胀颗粒30-80％、引入金属物5-50％、香料植物颗粒3-15％、烟用香精0.1-2％、淀粉胶粘剂0.05-1％、丙二醇8-25％、烟用淀粉保润剂3-15％，混合均匀，通过模具压制成型，再用纸质材料包裹后并配上过滤嘴，即得到电磁加热新型低温卷烟。

所述烟草膨胀颗粒的制备方法为：

(1)将烟叶、烟叶碎片、烟末、烟梗、烟秸杆和烟丝中的一种或几种作为烟草原料，经粉碎机初步粉碎成粉末，所述粉末的长度2.5cm以下，直径0.25cm以下；

(2)将烟草原料粉末放入微波膨胀设备中，在单管功率1-2KW、2300-2600MHz高频率下微波膨胀20-40分钟，得到膨胀后的烟草颗粒半成品；

(3)将膨胀后的烟草颗粒半成品进一步粉碎，筛选粒度在5-40目的半成品，并将水分控制在3-7％之间，制得烟草膨胀颗粒；

所述的引入金属物为带有自由电子的金属导体。

所述的引入金属物为铁、铝中一种或两种混合物。

所述的引入金属物的形状为颗粒、条状或片状。

本发明所涉及的香料植物为茶叶、薄荷、玫瑰、茉莉、荷叶、甘草和香根草中的一种或几种，均为自然晾晒阴干产品，具体比例不作要求。

所述卷烟的形状为棒或片状；其中，棒状包括实心棒、中空棒及异型多孔道(圆形、方形、多边形等)中空棒；片状材料包括圆形片、椭圆片、菱形片、五角星片)实心片、中空片及异型多孔道(圆形、矩形、多边形等)中空片。

电磁加热新型低温卷烟的加热方法为：在电磁加热新型低温卷烟的底部或四周放置电磁发生器，通电后电磁发生器产生交变磁场，卷烟内的引入金属物表面切割交变磁力线从而产生交变的电流即涡流，涡流使金属原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能对烟草进行加热。

本发明的电磁加热新型低温卷烟中的金属原子在烟草加热后，由于自身密度以及过滤嘴的拦截，并不会随烟气进入人体。

本发明制备的低温卷烟加热到400℃以上所需要的时间是1-3秒，远少于传统接触型热量传递的加热方式的5-8秒，并且加热段温差在30℃以下，充分体现了用电磁感应加热低温卷烟的加热效率和均匀性的优势。

附图说明

图1为本发明的电磁加热新型低温卷烟的示意图。

图中：1－过滤嘴，2－电磁加热新型低温卷烟，3－电磁发生器，4－感应线圈接头，A、B、C分别为卷烟上取的三个点。

具体实施方式

结合附图及实施例对本发明作进一步的描述。

如图1所示，图中电磁加热新型低温卷烟的直径可以是标准烟直径7.8mm或5.4mm，也可以是其他直径尺寸，长度可根据需要进行调整。过滤嘴的直径和长度可根据实际情况进行调整。电磁发生器的线圈可以是平面，也可以是曲面、球面，线圈可以在卷烟底部，也可以在卷烟四周，可以是图中所示的卷烟全部也可以只是一部分，线圈尺寸可根据实际情况进行调整。本发明的实施例所用原料均为现有的直接购买得到。本发明的实施例的烟草膨胀颗粒的制备方法为：(1)将烟叶、烟叶碎片、烟末、烟梗、烟秸杆和烟丝中的一种或几种作为烟草原料，经粉碎机初步粉碎成粉末，所述粉末的长度2.5cm以下，直径0.25cm以下；(2)将烟草原料粉末放入微波膨胀设备中，在单管功率1-2KW、2300-2600MHz高频率下微波膨胀20-40分钟，得到膨胀后的烟草颗粒半成品；(3)将膨胀后的烟草颗粒半成品进一步粉碎，筛选粒度在5-40目的半成品，并将水分控制在3-7％之间，制得烟草膨胀颗粒。香料植物颗粒为薄荷和荷叶按1：1混合的。

实施例1：选取20目筛上Fe粉颗粒，按质量分数5％Fe粉颗粒，烟草膨胀颗粒80％、香料植物颗粒3％、烟用香精0.9％、淀粉胶粘剂0.1％、丙二醇8％、烟用淀粉保润剂3％，进行混合分散，压制成实心棒状电磁加热新型低温卷烟；随后插入电磁发生器，开通底部线圈，关闭四周线圈，通入3.7V电压，检测低温卷烟相距2mm的A、B、C三个加热点，如图1所示，统计加热到400℃所需要的时间，见表1。

实施例2：选取20目筛上Fe粉颗粒，按质量分数50％Fe粉颗粒，烟草膨胀颗粒30％、香料植物颗粒5％、烟用香精0.9％、淀粉胶粘剂0.1％、丙二醇9％、烟用淀粉保润剂5％，进行混合分散，压制成实心棒状电磁加热新型低温卷烟；随后插入电磁发生器，开通底部线圈，关闭四周线圈，通入3.7V电压，检测低温卷烟相距2mm的A、B、C三个加热点，如图1所示，统计加热到400℃所需要的时间，见表1。

实施例3：选取20目筛上Fe粉颗粒，按质量分数30％Fe粉颗粒，烟草膨胀颗粒50％、香料植物颗粒4％、烟用香精0.9％、淀粉胶粘剂0.1％、丙二醇10％、烟用淀粉保润剂5％，进行混合分散，压制成实心棒状电磁加热新型低温卷烟；随后插入电磁发生器，开通底部线圈，关闭四周线圈，通入3.7V电压，检测低温卷烟相距2mm的A、B、C三个加热点，如图1所示，统计加热到400℃所需要的时间，见表1。

实施例4：选取直径1mm，长度5mm的Fe条，按质量分数30％Fe条，烟草膨胀颗粒50％、香料植物颗粒4％、烟用香精0.9％、淀粉胶粘剂0.1％、丙二醇10％、烟用淀粉保润剂5％，进行混合分散，压制成实心棒状电磁加热新型低温卷烟；随后插入电磁发生器，开通底部线圈，关闭四周线圈，通入3.7V电压，检测低温卷烟相距2mm的A、B、C三个加热点，如图1所示，统计加热到400℃所需要的时间，见表1。

实施例5：选取直径1mm，长度5mm的Fe条，按质量分数50％Fe条，烟草膨胀颗粒30％、香料植物颗粒5％、烟用香精0.9％、淀粉胶粘剂0.1％、丙二醇9％、烟用淀粉保润剂5％，进行混合分散，压制成实心棒状电磁加热新型低温卷烟；随后插入电磁发生器，开通底部线圈，关闭四周线圈，通入3.7V电压，检测低温卷烟相距2mm的A、B、C三个加热点，如图1所示，统计加热到400℃所需要的时间，见表1。

表1本发明涉及的电磁加热新型低温卷烟系统加热低温卷烟到400℃时间统计表

实施例	检测点A	检测点B	检测点C
				1	2.95s	2.88s	2.94s
2	1.05s	1.12s	1.08s
				3	1.92s	2.04s	2.01s
4	2.15s	2.34s	2.25s
				5	1.87s	1.98s	1.91s

Claims

1.电磁加热新型低温卷烟，各组分按照重量百分比计，其特征在于包括：烟草膨胀颗粒30-80％、引入金属物5-50％、香料植物颗粒3-15％、烟用香精0.1-2％、淀粉胶粘剂0.05-1％、丙二醇8-25％、烟用淀粉保润剂3-15％，混合均匀，通过模具压制成型，再用纸质材料包裹后并配上过滤嘴，即得到电磁加热新型低温卷烟。

2.根据权利要求1所述的电磁加热新型低温卷烟，其特征在于：所述烟草膨胀颗粒的制备方法为：

(3)将膨胀后的烟草颗粒半成品进一步粉碎，筛选粒度在5-40目的半成品，并将水分控制在3-7％之间，制得烟草膨胀颗粒。

3.根据权利要求1所述的电磁加热新型低温卷烟，其特征在于：所述的引入金属物为带有自由电子的金属导体。

4.根据权利要求3所述的电磁加热新型低温卷烟，其特征在于：所述的引入金属物为铁、铝中一种或两种混合物。

5.根据权利要求4所述的电磁加热新型低温卷烟，其特征在于：所述的引入金属物的形状为颗粒、条状或片状。

6.一种根据权利要求1－5之一所述电磁加热新型低温卷烟的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：将烟草膨胀颗粒30-80％、引入金属物5-50％、香料植物颗粒3-15％、烟用香精0.1-2％、淀粉胶粘剂0.05-1％、丙二醇8-25％、烟用淀粉保润剂3-15％，混合均匀，通过模具压制成型，再用纸质材料包裹后并配上过滤嘴，即得到电磁加热新型低温卷烟。

7.一种根据权利要求1－5之一所述电磁加热新型低温卷烟的加热方法为：在电磁加热新型低温卷烟的底部或四周放置电磁发生器，通电后电磁发生器产生交变磁场，卷烟内的引入金属物表面切割交变磁力线从而产生交变的电流即涡流，涡流使金属原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能对烟草进行加热。