CN109419043A - 一种用于加热不燃烧烟草制品的抽吸材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于加热不燃烧烟草制品的抽吸材料，包括粘合剂、烟末，所述抽吸材料中还包括硅藻土吸附材料；所述硅藻土吸附材料的制备方法包括以下步骤：（1）在硅藻土中加入造孔剂和助熔剂，混匀后在800‑1300℃的条件下煅烧30‑90分钟，煅烧后降至室温，粉碎，得到多孔硅藻土材料；（2）将烟油与多孔硅藻土材料混合，使烟油被多孔硅藻土材料吸附，得到硅藻土吸附材料。本发明的有益效果是，经过添加硅藻土吸附材料，可以控制烟雾的释放，使烟雾释放量适宜，烟雾释放均匀，抽吸时无灼烧感；工艺简单，生产成本低，使用方便，易于工业化大生产。

Description

一种用于加热不燃烧烟草制品的抽吸材料

技术领域

本发明涉及一种用于加热不燃烧烟草制品的抽吸材料，属于加热不燃烧烟草制品技术领域。

背景技术

随着电子烟、加热不燃烧烟草制品的发展，各种新型烟草制品也迅速兴起。加热不燃烧烟草制品通过一种加热器具在低温状态下加热烟草介质，经器具加热雾化后，给吸烟者带来抽吸烟草的感受。

与传统卷烟相比，加热不燃烧烟草制品具有有害成分低、抽吸感较为温和、刺激性不大、入口清香等优点。同时，它也具备电子烟烟雾消散速度快，侧流烟气小，二手烟危害低的特点。然而与电子烟相比，加热不燃烧卷烟的抽吸感更接近传统卷烟，更易被吸烟者接受。但由于它存在烟雾量小，抽吸过程中烟气释放不均匀，烟气在口腔内有灼烧感等缺点，一直制约着其发展。

现在的烟草市场中，加热不燃烧烟具已经被迅速推广，国外具有代表性的产品有：菲莫国际的电加热型无烟气烟草制品iQOS，美国雷诺公司推出的燃料加热无烟气烟草制品Eclipse，以及日烟的Ploom等。而国内在加热不燃烧烟草领域也逐步开展了一些研究，并进行了一系列的改进，但与之相应的烟草介质基材的制备方法却少有报道。如中国专利号：CN201310195663.9公开了一种用于无燃烧卷烟的低温烟草材料的制备方法，它是由烟草原料作为片基，在其表面涂覆从天然香科植物花利中提取的致香成分，从而制备成所需的低温烟草材料；中国专利号：CN201410467640.3公开了一种低温不燃烧卷烟用抽吸材料的制备方法，它是将烟草原料粉碎后微波造粒后，再与其它颗粒物质混合后压制成型。这样制备的抽吸材料，抽吸时口腔内存在灼烧感，与传统烟相比抽吸舒适度较低，烟雾量较小；同时由于片基比较致密，即使片基为中空状，在低温加热时片基内热传递效率依然较低，使得抽吸过程中的均匀性差。

发明内容

本发明是针对加热非燃烧烟草制品烟雾量小，抽吸时有灼烧感，抽吸过程中均匀性不好等技术问题，提供一种烟雾量较适宜，抽吸过程均匀性较好，感官舒适度明显提升的加热不燃烧烟草制品材料及其制备方法。

本发明的技术方案是，提供一种用于加热不燃烧烟草制品的抽吸材料，包括粘合剂、烟末，所述抽吸材料中还包括硅藻土吸附材料；

所述硅藻土吸附材料的制备方法包括以下步骤：

（1）在硅藻土中加入造孔剂和助熔剂，混匀后在800-1300℃的条件下煅烧30-90分钟，煅烧后降至室温，粉碎，得到多孔硅藻土材料；

（2）将烟油与多孔硅藻土材料混合，使烟油被多孔硅藻土材料吸附，得到硅藻土吸附材料。

优选地，所述烟油与多孔硅藻土材料的重量比为0.4-2.7 ：1，更优选0.5-1.5 ：1。

优选地，按重量份，抽吸材料中粘合剂为0.06-0.09份，烟末为0.62-0.70份，硅藻土吸附材料为0.22-0.29份。

优选地，按重量份，1份抽吸材料中粘合剂为0.06-0.09份，烟末为0.62-0.70份，硅藻土吸附材料为0.22-0.29份。

优选地，1份抽吸材料中粘合剂为0.07份，烟末为0.67份，硅藻土吸附材料为0.26份。

优选地，所述烟油包括雾化剂、烟草提取物、溶剂。还可以进一步包括烟草以外的天然植物提取物，还可以包括香精。溶剂一般为乙醇和/或水。

优选地，所述造孔剂是淀粉、葡萄糖、碳酸钙、硅胶、羧甲基纤维素钠、氨基酸、水、乙醇中的一种或几种混合。造孔剂与硅藻土的用量比例是0.5-5 ：1

优选地，所述粘合剂为淀粉、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、糖粉、葡萄糖、果胶、瓜儿豆胶、黄原胶中的一种或几种混合。

优选地，所述助熔剂是氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠金属氧化物、氢氧化物中的一种或几种混合。助熔剂与硅藻土的用量比例是0.1-0.3 ：1。

优选地，所述抽吸材料中还包括导热材料。用量为（粘合剂+烟末+硅藻土吸附材料）总质量的5-20%。

导热材料是一类具有高导热系数、导热性极佳的物质，包括但不限定为铁、铜、锌、钙等金属、或其氧化物、或其离子盐等的微粒，导热硅胶等。

优选地，所述抽吸材料中还包括阻燃剂。用量为（粘合剂+烟末+硅藻土吸附材料）总质量的5-20%。

优选地，所述抽吸材料为颗粒状、片状或柱状，在片状或柱状的抽吸材料外表面设有包衣。

优选地，所述多孔硅藻土材料得粒度为20-80目（粒径为0.9mm-0.2mm）。

优选地，在马沸炉中对硅藻土进行煅烧，煅烧条件为：采取程序升温，最终煅烧温度为800℃-1300℃，升温速率为3℃/min-15℃/min，达到最终煅烧温度后持续煅烧为30-90min，然后自然冷却至室温。

具体来说，本发明的抽吸材料的制备方法包括以下步骤（工艺流程如图4）：

1)取硅藻土原始基质材料，同时与适量造孔剂、助熔剂、水混合均匀，置于马沸炉中煅烧，煅烧条件优选为：采取程序升温，最终煅烧温度为800℃-1300℃，程序升温时间60 min-300min，升温速率为3℃/min-15℃/min，达到最终温度时持续时间为30-90 min，后自然冷却至室温。煅烧后经粉碎、分筛后得到一定目数的多孔硅藻土材料。

2)取适量已配制的烟草溶液，将1）中的硅藻土多孔吸附材料置于烟草溶液中，充分吸附完全，备用。

3)另取适量烟草粉末，与吸附烟草溶液的硅藻土多孔材料按一定比例混合，并添加一定量的阻燃剂或导热剂混合均匀，备用。

4)添加粘合剂，将步骤3)中的混合粉末，制备成颗粒或压制成片状、柱状、丸状等，后干燥至水分比例为5-20%。

5)取出干燥后的抽吸材料，经打磨、整片、包衣得到所述抽吸材料。

其中，步骤1）中，硅藻土原始吸附材料目数为200-300目。分筛后的多孔硅藻土材料目数为20-80目。步骤2）中，打磨、整片过程中可在片基表面包裹包衣材料来延长存储期，或加入一定色素来增加材料的外观美观程度。

本发明利用了多孔硅藻土材料吸附能力强、释放缓慢的特点，解决了现有加热不燃烧卷烟内热传递效率低、抽吸过程中均匀性差、存储过程稳定性差的缺点。

由于硅藻土吸附材料的多孔性结构，使得抽吸过程中烟雾释放较为缓慢均匀，同时硅藻土吸附材料具有一定的阻燃性，使得抽吸材料利用率提高，抽吸口数增加。经大量实验研究表明，本发明制备的以硅藻土作为基材的加热不燃烧烟草制品抽吸材料在加热不燃烧的状态下评吸时烟雾量适宜，抽吸时无灼烧感，抽吸过程中均匀性好。

本发明的有益效果是，经过添加硅藻土吸附材料，可以控制烟雾的释放，使烟雾释放量适宜，烟雾释放均匀，抽吸时无灼烧感；工艺简单，生产成本低，使用方便，易于工业化大生产。

附图说明

图1表示本发明抽吸材料的一种结构示意图。

图2表示制备前的原始硅藻土材料样品的扫描电镜图像（放大倍数为10K）。

图3表示制备前的原始硅藻土材料样品的扫描电镜图像（放大倍数为1K）。

图4表示本发明制备的多孔硅藻土材料样品的扫描电镜图像（放大倍数为10K）。

图5表示本发明制备的多孔硅藻土材料样品的扫描电镜图像（放大倍数为1K）。

图6表示本发明抽吸材料的制备工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

称取200目的原始硅藻土材料50g，加入60g的淀粉、硅胶和水其配比为3:3:15，混合揉搓均匀。置于MXX1600-15箱式高温炉中煅烧，煅烧条件为：采取程序升温，升温速率6℃/min，煅烧温度800℃，800℃持续煅烧时间为40 min，煅烧完成后自然降温至室温，粉碎、分筛至30目（粒径为0.6mm）备用，得到多孔硅藻土材料，并测试其吸附倍数（注：液体重量/材料重量）为0.81。

另取雾化剂与烟草提取物的混合溶液40ml，将前烧制好的30目硅藻土取33g放入溶液中，混合均匀充分吸附溶液后，得到硅藻土吸附材料备用。另取淀粉和1%羧甲基纤维素钠比例为10:100作为粘合剂，加上述硅藻土吸附材料以及白肋烟烟末185g，制备成颗粒，后至于50℃烘箱中干燥0.5h，取出。整粒控制颗粒目数为12-20目，得到颗粒式加热不燃烧抽吸材料。

通过感官评价，与空白样（使用原始硅藻土材料）对照相比，前3口的烟雾量大，第4口烟雾量开始衰减较大，持续性一般，刺激性大，烟草香浓郁。

实施例2

称取200目的原始硅藻土材料20g，加入69g的淀粉、硅胶、CMC和水，其比例为12:6:6:45，混合揉搓均匀。置于MXX1600-15箱式高温炉中煅烧，煅烧条件为：采取程序升温，升温速率10℃/min，煅烧温度1000℃，1000℃持续煅烧时间为60 min，煅烧完成后自然降温至室温，粉碎、分筛至40目（粒径为0.45mm）备用，得到硅藻土吸附材料备用。并测试其吸附倍数（注：液体重量/材料重量）为1.21。

另取雾化剂、烟草提取物与0.1%香兰素的混合溶液25ml，将前烧制好的40目硅藻土取21g放入溶液中，混合均匀充分吸附溶液后，得到硅藻土吸附材料，同时添加42g香料烟末和2.2g铁粉末，混合均匀后备用。另取淀粉和2%海藻酸钠溶液比例为16:100作为粘合剂，与上述备用材料混合后，用磨具压制成圆柱状，后至于50℃烘箱中干燥1h，取出。打磨表面，另用小型包衣机外包裹2%海藻酸钠溶液后，干燥包装。

通过感官评价，与空白样（使用原始硅藻土材料）对照相比，烟雾量大，前10口烟雾量持续性较好，刺激性小，香气饱满，舒适感提升明显。

实施例3

称取300目的原始硅藻土材料80g，加入80g的羧甲基纤维素钠、氢氧化钠和水，其比例为4:1:12，混合揉搓均匀。置于MXX1600-15箱式高温炉中煅烧，煅烧条件为：采取程序升温，升温速率12℃/min，煅烧温度900℃，900℃持续煅烧时间为60 min，煅烧完成后自然降温至室温，粉碎、分筛至50目（粒径为0.355mm），得到硅藻土吸附材料备用。并测试其吸附倍数（注：液体重量/材料重量）为1.23。通过电镜扫描获得图4、图5。

其中图2和图3为没有烧制的原始硅藻土材料，可以明显看到无大孔隙，单位体积材料中的孔隙率较低。而从图4和图5可以明显看到较多孔隙，单位体积材料中的孔隙率较高。

另取雾化剂与烟草提取物的混合溶液50ml，将前烧制好的50目硅藻土取41g放入溶液中，混合均匀充分吸附溶液后，得到硅藻土吸附材料。将硅藻土吸附材料与150g烤烟烟末和15g三氧化二铝混合均匀，备用。另取糖粉和1%瓜儿豆胶溶液比例为13:100作为粘合剂，与上述备用材料混合后，用磨具压制成圆片状，后至于50℃烘箱中干燥1h，取出。打磨表面，另用小型包衣机外包裹5%甲基纤维素溶液，干燥包装。

通过感官评价，与空白样（使用原始硅藻土材料）对照相比，烟雾量稍大，抽吸到第3口时烟雾量衰减明显，香气质中等，刺激性稍有，烟草特征香气明显。

实施例4

称取300目的原始硅藻土材料50g，加入50g的葡萄糖、氯化钠和水，其比例为4:1:16，混合揉搓均匀。置于MXX1600-15箱式高温炉中煅烧，煅烧条件为：采取程序升温，升温速率3℃/min，煅烧温度1000℃，1000℃持续煅烧时间为60 min，煅烧完成后自然降温至室温，粉碎、分筛至30目（粒径为0.6mm），得到硅藻土吸附材料备用。并测试其吸附倍数（注：液体重量/材料重量）为0.5。

另取雾化剂与烟草提取物的混合溶液20ml，将前烧制好的30目硅藻土取40g放入溶液中，混合均匀充分吸附溶液后，得到硅藻土吸附材料。将硅藻土吸附材料与100g烤烟烟末和7g锌粉混合均匀，备用。另取淀粉和1.5%CMC溶液比例为10:100作为粘合剂，与上述备用材料混合后，用磨具压制成圆片状，后至于50℃烘箱中干燥1h，取出。打磨表面，另用小型包衣机外包裹5%甲基纤维素溶液，干燥包装。

通过感官评价，与空白样（使用原始硅藻土材料）对照相比，烟雾量一般，吸阻较大，香气质中等，香气量较小。

Claims (10)

1.一种用于加热不燃烧烟草制品的抽吸材料，包括粘合剂、烟末，其特征在于，所述抽吸材料中还包括硅藻土吸附材料；

所述硅藻土吸附材料的制备方法包括以下步骤：

（1）在硅藻土中加入造孔剂和助熔剂，混匀后在800-1300℃的条件下煅烧30-90分钟，煅烧后降至室温，粉碎，得到多孔硅藻土材料；

（2）将烟油与多孔硅藻土材料混合，使烟油被多孔硅藻土材料吸附，得到硅藻土吸附材料。

2.如权利要求1所述的抽吸材料，其特征在于，所述烟油与多孔硅藻土材料的重量比为优选地，所述烟油与多孔硅藻土材料的重量比为0.4-2.7 ：1。

3.如权利要求1所述的抽吸材料，其特征在于，所述烟油包括雾化剂、烟草提取物、天然植物提取物、香精和溶剂。

4.如权利要求1所述的抽吸材料，其特征在于，所述造孔剂是淀粉、葡萄糖、碳酸钙、硅胶、羧甲基纤维素钠、氨基酸、水、乙醇中的一种或几种混合。

5.如权利要求1所述的抽吸材料，其特征在于，所述粘合剂为淀粉、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、糖粉、葡萄糖、果胶、瓜儿豆胶、黄原胶中的一种或几种混合。

6.如权利要求1所述的抽吸材料，其特征在于，所述助熔剂是氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠金属氧化物、氢氧化物中的一种或几种混合。

7.如权利要求1所述的抽吸材料，其特征在于，所述抽吸材料中还包括导热材料。

8.如权利要求1所述的抽吸材料，其特征在于，所述抽吸材料中还包括阻燃剂。

9.如权利要求1所述的抽吸材料，其特征在于，所述抽吸材料为颗粒状、片状或柱状，在片状或柱状的抽吸材料外表面设有包衣。

10.如权利要求1所述的抽吸材料，其特征在于，所述多孔硅藻土材料得粒度为20-80目。