CN111035049A - 加热不燃烧再造烟叶及其制备方法和加热不燃烧制品 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加热不燃烧再造烟叶及其制备方法和加热不燃烧制品。加热不燃烧再造烟叶，包括金属纤维。一种所述的加热不燃烧再造烟叶的制备方法，包括：将烟草纤维原料提取可溶物后将不溶物进行打浆，所述打浆前或所述打浆过程中加入所述金属纤维，然后制备得到基片，经涂布涂布液、烘干得到所述加热不燃烧再造烟叶。加热不燃烧制品，包括所述的加热不燃烧再造烟叶。本申请提供的加热不燃烧再造烟叶，导热性能好，预热时间短，再造烟叶利用率高，避免材料浪费。

Description

加热不燃烧再造烟叶及其制备方法和加热不燃烧制品

技术领域

本发明涉及加热不燃烧烟草领域，尤其涉及一种加热不燃烧再造烟叶及其制备方法和加热不燃烧制品。

背景技术

加热不燃烧卷烟在加热时，首先是发热元件先发热，再将热量传递给卷烟的加热不燃烧部分，当加热不燃烧部分的温度达到设定温度后，就可以产生烟雾供吸食。如果构成卷烟的再造烟叶导热效果好，整体的加热和传热时间就会比较短，如果构成卷烟的再造烟叶导热效果差，整体的加热和传热时间就会比较长。

由植物纤维重组而成的再造烟叶由于纤维中间有空腔和纤维之间存在间隙，间隙中有空气，所以再造烟叶的导热性能较差，其需要的升温时间较长，若单纯提高加热温度，则容易使卷烟在加热的过程中造成局部温度过高而碳化甚至燃烧，从而导致加热不燃烧卷烟的抽吸品质下降。当再造烟叶导热性能不好时，其中心的再造烟叶已经碳化加热完毕，而其外缘的再造烟叶还未被加热到足够温度而蒸发，造成再造烟叶利用不完全，物料浪费。因此高导热性能的再造烟叶对于提高加热不燃烧卷烟的产品质量有着很大的帮助。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加热不燃烧再造烟叶及其制备方法和加热不燃烧制品，以解决上述问题。

为实现以上目的，本发明特采用以下技术方案：

一种加热不燃烧再造烟叶，包括金属纤维。

金属具有优良的导热性，但是在加热不燃烧再造烟叶中加入金属，需要考虑金属在再造烟叶中分布状况对再造烟叶导热性能提升的影响。金属纤维的添加能够使得加热不燃烧再造烟叶导热性能明显提升。而添加金属粉末则对再造烟叶的导热性能影响没有金属纤维好。

优选地，所述的加热不燃烧再造烟叶，以所述加热不燃烧再造烟叶的总质量计，包括0.3％-3％的所述金属纤维。

金属纤维的添加量会影响再造烟叶的整体质量，添加量低，导热性能提升不明显，添加量过大，会影响基片成型、提高成本，同时会造成添加后金属纤维在再造烟叶中的状态不稳定，例如会容易发生团聚等现象，反而会导致导热性能不均匀、不稳定。

可选地，加热不燃烧再造烟叶中金属纤维的含量可以为0.3％、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％以及0.3％-3％之间的任一值。

优选地，所述金属纤维包括铝纤维、铝合金纤维、铜纤维、铜合金纤维、铁纤维、含金属纤维的混合纤维中的一种或多种；

优选地，所述金属纤维为铝纤维。

在常见的金属中，导热性能最好的是铜和铝，而铜的比重较大，纤维在水中容易沉淀，造成金属纤维在打浆过程中分布不均匀，使得再造烟叶的导热性能在各个点上有所不同，抽吸时受热碳化不均匀。因此铝纤维效果最好。需要说明的是，采用含有金属纤维的混合纤维，对本申请而言也是适用的。

优选地，所述加热不燃烧再造烟叶包括基片以及设置在所述基片表面的涂覆层，所述金属纤维以网络状分布在所述基片内。

网络状的分布会进一步的提升加热不燃烧再造烟叶的导热性能。

优选地，所述金属纤维的直径为0.01-0.18mm；

优选地，所述金属纤维的长度为0.3-3mm。

对金属纤维的直径和长度的优选，是为了优化金属纤维在再造烟叶中的分布状态，减少在制造过程中纤维的沉淀、团聚等现象的发生，从而优化再造烟叶的导热性能。

可选地，金属纤维的直径可以为0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.10mm、0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm、0.15mm、0.16mm、0.17mm、0.18mm以及0.01-0.18mm之间的任一值，金属纤维的长度可以为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm、3.0mm以及0.3-3mm之间的任一值。

优选地，所述加热不燃烧再造烟叶的导热系数为0.25-0.68W/m·K。

优选地，所述加热不燃烧再造烟叶的预热时间为8-15s。

本申请得到的加热不燃烧再造烟叶的导热系数高、预热时间短，加热碳化均匀，抽吸体验感好。

一种所述的加热不燃烧再造烟叶的制备方法，包括：

将烟草纤维原料提取可溶物后将不溶物进行打浆，所述打浆之前或所述打浆的过程中加入所述金属纤维，然后制备得到基片，经涂布涂布液、干燥得到所述加热不燃烧再造烟叶。

在打浆之前或者打浆的过程中加入金属纤维，使得金属纤维随着打浆的过程，与提取可溶物后的烟草纤维均匀混合，进而经过配浆、抄造，制备得到网络状均匀分布有金属纤维的基片。

优选地，加入所述金属纤维的过程中以及所述打浆的过程中，控制搅拌速度为500-3000r/min。

搅拌速度的优选，有利于进一步优化金属纤维在浆料中的分布，可以有效减少金属纤维的团聚和沉淀。

可选地，搅拌速度可以为500r/min、1000r/min、1500r/min、2000r/min、2500r/min、3000r/min以及500-3000r/min之间的任一值。

一种加热不燃烧制品，包括所述的加热不燃烧再造烟叶。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1.在加热不燃烧再造烟叶中加入金属纤维，形成网络状的导热结构，提升加热不燃烧再造烟叶的导热性能，预热时间短，抽吸时加热碳化完全，减少加热不燃烧再造烟叶的浪费；

2.在提取可溶物后的植物纤维中加入金属纤维，可以保证金属纤维在最终的基片中呈网络状均匀分布；

3.本申请提供的加热不燃烧制品，预热时间短，抽吸体验好。

具体实施方式

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。

连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

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。

在这些实施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按质量计。

“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份，B组分的质量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK(K为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与质量份数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。

“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)。

下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

首先对加热不燃烧再造烟叶进行简单说明。再造烟叶是以烟末、烟碎片、烟棒、烟梗等烟草物质为主要原料，用滚压法、稠浆法、造纸法、气流成型法等方法加工形成的一种均质烟叶产品。普通的再造烟叶用于普通的卷烟生产时，是将再造烟叶切成烟丝和普通的烟叶烟丝一起混合均匀，卷制成普通的香烟，燃烧抽吸。而加热不燃烧卷烟是将烟草原料制成丝状(有序排列或无序排列)再卷接成短小的香烟(俗称烟弹)，其外观与普通的卷烟相似，但是长度稍短(普通卷烟的长度为84mm，加热不燃烧卷烟烟弹的长度一般为35mm)，使用时放入专用的加热器具，利用加热器具的发热元件(通常为电加热)将烟弹加热到260-350℃，再如此的温度下，烟弹中的烟草物质由于高温产生精馏烟雾，此烟雾供吸食。通常情况下，普通卷烟是点燃后吸食时，抽吸时的燃烧点的温度一般为400℃至600℃，燃烧点的中心温度最高可以达到900℃以上，在此温度下，几乎所有可燃的物质都参与了燃烧或燃烧温度下的高温精馏。在此状况下，会产生众多有害物质(比如焦油和一氧化碳等)。而加热不燃烧卷烟的温度一般都是在350℃以下，此时的卷烟没有发生燃烧，因此所产生的有害物质会相应减少，在满足烟草制品抽吸感的同时，减少烟草制品对抽吸者的危害。加热不燃烧卷烟一般都不使用天然烟叶(吸食效果不好)，一般都采用再造烟叶。此再造烟叶多由植物纤维(主要是烟草纤维，配上少量木浆纤维、麻浆纤维或其他植物纤维)通过重组方式制成，在重组的过程中加入少量发烟剂、烟碱和香精香料等物料，但其仍然是以天然烟草为主要成分。

衡量材料导热效果的常见参数为热导率。热导率是指材料直接传导热量的能力，或称热传导率。热导率定义为单位截面、长度的材料在单位温差下和单位时间内直接传导的热量。导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(K或℃)，在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米·度，W/m·K(W/m·K，此处的K可用℃代替)。

用于加热不燃烧卷烟的普通再造烟叶的实测导热系数为0.07-0.10(单位：W/m·K)之间，其与纸的导热系数接近。

实施例1

烟草纤维原料先进行可溶物提取，然后将剩余不溶物进行打浆，在打浆前的烟草纤维浆池加入最终加热不燃烧再造烟叶总质量0.3％比例的纯铝纤维，铝纤维的直径为0.02mm，纤维长度为2mm。然后将混有金属纤维的烟草浆料一起打浆，加入铝纤维的过程中以及打浆的过程中控制搅拌速度为500r/min，经配浆、抄造、烘干、涂布、二次烘干，制成含有金属纤维的加热不燃烧专用再造烟叶。

经过检测，此含有金属纤维的加热不燃烧专用再造烟叶的导热系数为0.25W/m·K。

将此高导热性能加热不燃烧再造烟叶制成加热不燃烧卷烟后，放入加热不燃烧专用器具进行预热抽吸，并测量其预热时间，经过检测此预热时间明显缩短，平均预热时间为14.6s，相比较传统的23s，等待时间变短，预热效率提升明显。

实施例2

烟草纤维原料先进行可溶物提取，然后将剩余不溶物进行打浆，在打浆前的烟草纤维浆池加入最终加热不燃烧再造烟叶总质量0.6％比例的纯铝纤维，铝纤维的直径为0.01mm，纤维长度为0.3mm。然后将混有金属纤维的烟草浆料一起打浆，加入铝纤维的过程中以及打浆的过程中控制搅拌速度为1000r/min，经配浆、抄造、烘干、涂布、二次烘干，制成含有金属纤维的加热不燃烧专用再造烟叶。

经过检测，此含有金属纤维的加热不燃烧专用再造烟叶的导热系数为0.47W/m·K。

将此高导热性能加热不燃烧再造烟叶制成加热不燃烧卷烟后，放入加热不燃烧专用器具进行预热抽吸，并测量其预热时间，经过检测此预热时间明显缩短，平均预热时间为12.6s，相比较传统的23s，等待时间变短，预热效率提升明显。

实施例3

烟草纤维原料先进行可溶物提取，然后将剩余不溶物进行打浆，在打浆前的烟草纤维浆池加入最终加热不燃烧再造烟叶总质量3％比例的铜纤维，铜纤维的直径为0.18mm，纤维长度为3mm。然后将混有金属纤维的烟草浆料一起打浆，加入铜纤维的过程中以及打浆的过程中控制搅拌速度为2000r/min，经配浆、抄造、烘干、涂布、二次烘干，制成含有金属纤维的加热不燃烧专用再造烟叶。

经过检测，此含有金属纤维的加热不燃烧专用再造烟叶的导热系数为0.68W/m·K。

将此高导热性能加热不燃烧再造烟叶制成加热不燃烧卷烟后，放入加热不燃烧专用器具进行预热抽吸，并测量其预热时间，经过检测此预热时间明显缩短，平均预热时间为8.8s，相比较传统的23s，等待时间变短，预热效率提升明显。

实施例4

烟草纤维原料先进行可溶物提取，然后将剩余不溶物进行打浆，在打浆前的烟草纤维浆池加入最终加热不燃烧再造烟叶总质量1.8％比例的铜纤维，铜纤维的直径为0.02mm，纤维长度为2mm。然后将混有金属纤维的烟草浆料一起打浆，加入铜纤维的过程中以及打浆的过程中控制搅拌速度为2500r/min，经配浆、抄造、烘干、涂布、二次烘干，制成含有金属纤维的加热不燃烧专用再造烟叶。

经过检测，此含有金属纤维的加热不燃烧专用再造烟叶的导热系数为0.53W/m·K。

将此高导热性能加热不燃烧再造烟叶制成加热不燃烧卷烟后，放入加热不燃烧专用器具进行预热抽吸，并测量其预热时间，经过检测此预热时间明显缩短，平均预热时间为10.5s，相比较传统的23s，等待时间变短，预热效率提升明显。

实施例5

烟草纤维原料先进行可溶物提取，然后将剩余不溶物进行打浆，在打浆前的烟草纤维浆池加入最终加热不燃烧再造烟叶总质量1.2％比例的混合金属纤维(铝纤维和铜纤维各0.6％)，混合金属纤维的直径为0.02mm，纤维长度为2mm。然后将混有金属纤维的烟草浆料一起打浆，加入混合纤维的过程中以及打浆的过程中控制搅拌速度为3000r/min，经配浆、抄造、烘干、涂布、二次烘干，制成含有金属纤维的加热不燃烧专用再造烟叶。

经过检测，此含有金属纤维的加热不燃烧专用再造烟叶的导热系数为0.51W/m·K。

将此高导热性能加热不燃烧再造烟叶制成加热不燃烧卷烟后，放入加热不燃烧专用器具进行预热抽吸，并测量其预热时间，经过检测此预热时间明显缩短，平均预热时间为11.3s，相比较传统的23s，等待时间变短，预热效率提升明显。

对比例1

与实施例1相比，制造过程中不加入金属纤维。

对比例2

与实施例1相比，制造过程中不添加金属纤维，而是在浆池中加入加热不燃烧再造烟叶总质量0.3％的铝粉。

对比例3

与实施例1相比，制造过程中不添加金属纤维，而是在浆池中加入加热不燃烧再造烟叶总质量0.6％的铝粉。

测试实施例和对比例制得的加热不燃烧再造烟叶的导热系数和平均预热时间，结果如下表1所示：

表1导热系数和平均预热时间测试数据

样品	导热系数(W/m·K)	预热时间(s)
			对比例1	0.10	23
对比例2	0.14	17.5
			对比例3	0.21	15.2
实施例1	0.25	14.6
			实施例2	0.47	12.6
实施例3	0.68	8.8
			实施例4	0.53	10.5
实施例5	0.51	11.3

由上表1可知，加入金属纤维，对加热不燃烧再造烟叶的导热性能提升明显，预热时间明显缩短。加入铝粉，虽然导热性能也有一定程度的提升，在加入比例相同的情况下，其效果不如金属铝纤维好。铜纤维的导热性虽然比铝纤维好，但是在使用过程的分散均匀性不如铝纤维。综合而言，铝纤维的使用效果最好。

本申请提供的加热不燃烧再造烟叶，通过加入金属纤维，提高其导热性能，缩短预热时间，使得加热不燃烧再造烟叶在抽吸过程中碳化更均匀，减少物料的损失，提升抽吸体验感。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种加热不燃烧再造烟叶，其特征在于，包括金属纤维。

2.根据权利要求1所述的加热不燃烧再造烟叶，其特征在于，以所述加热不燃烧再造烟叶的总质量计，包括0.3％-3％的所述金属纤维。

3.根据权利要求1所述的加热不燃烧再造烟叶，其特征在于，所述金属纤维包括铝纤维、铝合金纤维、铜纤维、铜合金纤维、铁纤维、含金属纤维的混合纤维中的一种或多种；

优选地，所述金属纤维为铝纤维。

4.根据权利要求1所述的加热不燃烧再造烟叶，其特征在于，所述加热不燃烧再造烟叶包括基片以及设置在所述基片表面的涂覆层，所述金属纤维以网络状分布在所述基片内。

5.根据权利要求1所述的加热不燃烧再造烟叶，其特征在于，所述金属纤维的直径为0.01-0.18mm；

优选地，所述金属纤维的长度为0.3-3mm。

6.根据权利要求1所述的加热不燃烧再造烟叶，其特征在于，所述加热不燃烧再造烟叶的导热系数为0.25-0.68W/m·K。

7.根据权利要求1-6任一项所述的加热不燃烧再造烟叶，其特征在于，所述加热不燃烧再造烟叶的预热时间为8-15s。

8.一种权利要求1-7任一项所述的加热不燃烧再造烟叶的制备方法，其特征在于，包括：

将烟草纤维原料提取可溶物后将不溶物进行打浆，所述打浆之前或所述打浆的过程中加入所述金属纤维，然后制备得到基片，经涂布涂布液、干燥得到所述加热不燃烧再造烟叶。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，加入所述金属纤维的过程中以及所述打浆的过程中，控制搅拌速度为500-3000r/min。

10.一种加热不燃烧制品，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的加热不燃烧再造烟叶。