CN113907401A - 膏体发烟单元、其制备方法、加热不燃烧烟弹及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及烟草的领域，尤其是涉及膏体发烟单元、其制备方法、加热不燃烧烟弹及其制备方法，发烟单元包括以下重量份的原料混合而成：烟草原料粉46.5‑63份；丙三醇15.5‑21份；白酒5‑9.5份；增味剂5‑9.5份；淀粉5‑9.5份；碳纤维10‑14份，长度为0.5‑1.5mm，发烟单元为湿润固态膏体；发烟单元传热效果好，使用后依旧定型完整，取出方便；发烟单元制备过程简单，制备效率高；发烟单元、中空硬纸管、封堵纸、降温单元和过滤单元组成烟弹，本申请的烟弹放入电子烟中使用时抽吸阻力小。

Description

膏体发烟单元、其制备方法、加热不燃烧烟弹及其制备方法

技术领域

本申请涉及烟草的领域，尤其是涉及膏体发烟单元、其制备方法、加热不燃烧烟弹及其制备方法。

背景技术

加热不燃烧烟弹是以加热的方式让烟草散发味道，加热的温度低于普通烟弹燃烧时的温度，因此相较于普通烟弹产生的有害物质较少。

加热不燃烧烟弹包括发烟单元、过滤单元和降温单元。过滤单元、降温单元和发烟单元依次抵接，用卷烟纸卷盖过滤单元、降温单元和发烟单元，然后用胶水把卷烟纸封边，制作成加热不燃烧烟弹，接着用电子烟对发烟单元加热挥发出烟雾，最后通过抽吸达到吸烟的目的。

针对上述中的相关技术，加热不燃烧烟弹在电子烟加热使用后，由于发烟单元中物质松散，因此松散物质中的细小粉末会随抽吸的气体进入到过滤单元中，在抽吸后阶段，细小粉末阻塞过滤单元，阻碍抽吸。

发明内容

为了加热不燃烧烟弹在电子烟加热使用后，减小发烟单元中物质松散的可能性，进而增加抽吸的感觉，本申请提供膏体发烟单元、其制备方法、加热不燃烧烟弹及其制备方法。

第一方面，本申请提供的一种膏体发烟单元，采用如下的技术方案：

一种膏体发烟单元，所述发烟单元包括以下重量份的原料混合而成：

烟草原料粉46.5-63份；

丙三醇15.5-21份；

白酒5-9.5份；

增味剂5-9.5份；

淀粉5-9.5份；

碳纤维10-14份，所述碳纤维的长度为0.5-1.5mm；

所述发烟单元为湿润固态膏体。

通过采用上述技术方案，对发烟单元加热后，由于发烟单元中碳纤维相互接触，通过淀粉连接成网状结构，缠裹发烟单元中的其它物质，因此发烟单元中的物质通过碳纤维固定在一起，减小发烟单元中物质分散的可能性，进而减小发烟单元中物质存在细小的粉末，并随吸气进入到过滤单元中，堵塞过滤单元的可能性，减小抽吸的阻力。同时烟弹使用后，呈固态状的发烟单元，便于发烟单元从电子烟中取出。

再者，碳纤维拥有良好的传热性，在用电子烟从发烟元件外围加热时，热量可以较快的从发烟单元外围通过碳纤维传递到发烟单元内，增加发烟单元产生烟雾的速度。由于碳纤维的长度较小，因此便于制备时碳纤维易与发烟单元中其它的原料混合。

发烟单元为湿润固态膏体，由于原料依据比例混合，再根据需求通过模具成型，因此对设备要求低，工序步骤少。且在使用前，便于烟弹放入电子烟中。

综上所述，本申请的发烟单元的制作设备要求简单，使用前，便于烟弹放入电子烟中；使用过程中，增加了发烟单元烟雾产生的速度，且减小抽吸过程中的阻力；使用后，便于发烟单元从加热中取出。

可选的，所述碳纤维的表面经氧化处理过。

通过采用上述技术方案，由于经过氧化处理后得到的碳纤维，增加了碳纤维的表面粗糙度与碳纤维表面的含氧活性基团，因此可以提高碳纤维的界面粘结性能，通过淀粉增加碳纤维间的粘合性，进而提高发烟单元中原料的缠裹度，增加发烟单元的致密度。

可选的，所述碳纤维的表面采用液相氧化法处理过。

通过采用上述技术方案，由于采用液相氧化，液相氧化效果好且氧化均匀，可避免局部氧化过度导致碳纤维局部强度降低。

可选的，所述液相氧化法使用硝酸对所述碳纤维的表面进行氧化处理。

通过采用上述技术方案，由于采用硝酸浓度上限高，液相接触效果好，氧化更为充分，且易于控制碳纤维表面处理的程度，因此便于控制碳纤维间的粘合性，进而易于控制发烟单元的致密度。

可选的，所述碳纤维的直径为30-60μm。

通过采用上述技术方案，由于碳纤维较小，因此增加碳纤维与发烟单元其它物质混合的均匀度，为后期制备发烟单元提供更加均匀的物料。

可选的，所述烟草原料粉和所述淀粉的粒径为38-180μm。。

通过采用上述技术方案，本申请将发烟单元中烟草原料粉和淀粉的粒径控制在38-180μm，增加材料的调拌性能，及增加材料调拌后的细腻度，减小发烟单元出现裂痕的可能性。

可选的，所述增味剂为烟草提取物。

通过采用上述技术方案，由于烟草提取物具有增香的作用，因此增加发烟单元抽吸过程中产生的香气。

第二方面，本申请提供上述膏体发烟单元的制备方法，采用如下的技术方案：

一种膏体发烟单元的制备方法，包括以下步骤：

碳纤维与烟草原料粉、丙三醇、白酒、增味剂和淀粉，混合，放入模具中，挤压成柱状体。

通过采用上述技术方案，制备过程简单，且由于碳纤维间良好的传热性，因此增加发烟单元的传热性。在淀粉的作用下，碳纤维与发烟单元中其它原料缠裹在一起，进而增加发烟单元的致密度。

第三方面，本申请提供一种加热不燃烧烟弹，采用如下的技术方案：

一种加热不燃烧烟弹，包括中空硬纸管、封堵纸、降温单元和过滤单元，以及上述的发烟单元。

通过采用上述技术方案，在对烟弹加热的过程中，电子烟先加热发烟单元的外壁，后续加热的过程中，由于碳纤维良好的传热效果，加热的温度通过碳纤维加快向发烟单元的内部传热，因此增加发烟单元的传热效果，进而增加发烟单元产生挥发烟雾速度的可能性。且由于碳纤维较均匀的混合在发烟单元内，增加发烟单元传热速度的均匀性。

第四方面，本申请提供上述加热不燃烧烟弹的制备方法，采用如下的技术方案：一种加热不燃烧烟弹的制备方法，包括以下步骤：

S1：将中空硬纸管的一端用封堵纸封堵，然后从中空硬纸管远离封堵纸的一端依次填充发烟单元、降温单元和过滤单元。

通过采用上述技术方案，由于烟弹制备过程简单，因此提高了烟弹的制备效率，且用中空硬纸管代替卷纸，可以降低吸食时烟弹的入口温度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设计膏体发烟单元，发烟单元的制作设备要求简单，使用前，便于烟弹放入电子烟中；使用过程中，增加了发烟单元烟雾产生的速度，且减小抽吸过程中的阻力；使用后，便于发烟单元从加热中取出；

2.通过设计发烟单元的制备方法，制备过程简单，且由于碳纤维间良好的传热性，因此增加发烟单元的传热性；在淀粉的作用下，碳纤维与发烟单元中其它原料缠裹在一起，进而增加发烟单元的致密度；

3.通过设计烟弹，在对烟弹加热的过程中，由于碳纤维良好的传热效果，因此增加发烟单元的传热效果，进而增加发烟单元产生挥发烟雾速度；且由于碳纤维较均匀的混合在发烟单元内，因此增加发烟单元传热速度的均匀性；

4.通过设计烟弹的制备方法，由于烟弹制备过程简单，因此提高了烟弹的制备效率，且用中空硬纸管代替卷纸，可以降低吸食时烟弹的入口温度。

具体实施方式

实施例1

一种膏体发烟单元，包括以下以重量百分比计算的原料混合而成：

烟草原料粉46.5g，发烟单元中粉末的粒度为160目；

丙三醇15.5g；

40°白酒5g；

烟草提取物5g；

淀粉5g；

碳纤维10g，碳纤维的直径为35μm，长度为0.7mm。

碳纤维的表面处理方法如下：

在80℃下，使用60wt％的硝酸对碳纤维表面进行液相氧化，处理时间为30min。

膏体发烟单元的制备方法如下：

碳纤维与烟草原料粉、丙三醇、白酒、增味剂和淀粉，混合，放入模具中，挤压成空心柱状体，制备得到的空心柱状体的空心直径为1.5mm，柱体直径为7mm，长度为35mm。

发烟单元膏体密度控制为1.2g/cm³。

实施例2-5

一种膏体发烟单元，其与实施例1的区别在于原料用量不同。

实施例1-5的原料用量如表1所示。

表1实施例1-5的原料用量如表1所示。

实施例6

与实施例5不同的是，增味剂为薄荷酮，用量为6.15g。

实施例7

与实施例5不同的是，膏体发烟单元为实心柱状体，直径为7mm，长度为35mm。

实施例8

与实施例5不同的是，膏体发烟单元中的碳纤维未表面处理，用量为13g。

实施例9

与实施例5不同的是，碳纤维氧化处理采用等离子氧化法。

实施例10

与实施例5不同的是，碳纤维液相氧化采用的氧化剂为饱和次氯酸钠溶液。

对比例

对比例1

一种膏体发烟单元，其与实施例5的区别在于原料中不包含碳纤维。

膏体发烟单元制备方法如下：

把烟草原料粉、丙三醇、白酒、烟草提取物和淀粉，混合，放入模具中，挤压成空心柱状体；性能测试

针对本申请实施例1-10和对比例1的烟弹，进行如下的性能测试。

选取相同型号的加热器，把待测的样品放入加热器中，然后把加热器和样品放在电子称上，开启加热器的开关，在350℃的恒温下加热样品，每种待测样品测量10次，每过1min记录电子称上的数据，计算烟弹挥发的平均速度。

同时采用红外测温仪，测量发烟单元在加热器中上侧边沿一点的温度，测量选取点的温度达到300℃所用的时间，对于实心柱状也选取上侧边沿一点的温度达到300℃所用的时间。

实施例1-10和对比例1的测试结果表如下。

表2烟弹挥发速度检测数据表

表3烟弹传热时间检测数据表

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							时间(min)	1.42	1.31	1.29	1.23	1.1	1.15
	实施例7	实施例8	实施例9	实施例10	对比例1
							时间(min)	1.31	1.12	1.13	1.16	2.16

以下结合表2和表3提供的检测数据，详细说明本申请。

实施例1-7的烟弹在经过电子烟加热后，烟弹中发烟单元的水分挥发后，发烟单元呈固体柱状，易于从电子烟中取出。实施例8-10的烟弹在电子烟处理后，发烟单元呈固体柱状，但从电子烟中取出的过程中，发烟单元容易出现裂纹。对比例1的烟弹在经过电子烟加热后，烟弹中发烟单元的水分挥发后，发烟单元松散，有细小的粉末产生，会随抽吸的气体流入到过滤端，堵塞过滤端，阻碍抽吸；且从电子烟中不易取出松散的发烟单元，使用后的电子烟，不易清洁。

对比实施例1-5与对比例1可知，实施例1-5挥发的平均速度明显大于对比例1，实施例1-5的传热时间小于对比例1。

综上所述，本申请中的碳纤维具有良好的传热效果，在电子烟加热发烟单元的过程中，热量可以较快的传入发烟单元中，并向发烟单元内部传热。再者，碳纤维经过表面处理后，在淀粉的作用下，碳纤维间相互粘合在一起，形成交叉在发烟单元内的网状结构，使发烟单元中的水分挥发后，发烟单元仍然是固体柱状。而未经过表面处理的碳纤维，碳纤维在淀粉的作用也可粘合在一起，但粘合的效果相对与表面处理过的碳纤维的差。

本申请研发过程中除实施例1-5外还有其他实验组，其中实施例5是所有实验组中相对较优的组，故独立取出。

实施例6中考察了等物质的量的不同的增味剂对烟弹挥发速度和传热时间的影响。结果发现，实施例6的烟弹挥发的平均速度与传热的时间与实施例5的相近。实际使用过程中，实施例5产生的气味更为醇厚，而实施例6产生的气味更为清爽。

实施例7中考察了发烟单元不同形状对烟弹挥发速度和传热时间的影响。结果发现，与实施例5相比，实施例7的挥发速度小于实施例5的，实施例7的传热时间大于实施例5的，故本申请中，发烟单元为空心柱状的，可以达到更好的挥发和传热效果。

然而在观察相同时间内挥发的量时，发现，实施例7中剩余可挥发的量大于实施例5中的，在实施例5中烟弹抽吸完后，实施例7中烟弹仍可达到抽吸的效果。因此对于达到不同的抽吸效果，可以选用不同形状的烟弹类型。

实施例8-10中考察了发烟单元中表面处理碳纤维对烟弹挥发速度和传热时间的影响。结果发现，与实施例5对比，实施例8中碳纤维，与实施例5的烟弹挥发速度和传热时间相近。

实施例11

加热不燃烧烟弹的制备方法如下：

S1：将中空硬纸管的一端用封堵纸封堵，然后从中空硬纸管远离封堵纸的一端依次填充发烟单元、降温单元和过滤单元。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种膏体发烟单元，其特征在于，所述发烟单元包括以下重量份的原料混合而成：

烟草原料粉46.5-63份；

丙三醇15.5-21份；

白酒5-9.5份；

增味剂5-9.5份；

淀粉5-9.5份；

碳纤维10-14份，所述碳纤维的长度为0.5-1.5mm；

所述发烟单元为湿润固态膏体。

2.根据权利要求1所述的一种膏体发烟单元，其特征在于：所述碳纤维的表面经氧化处理过。

3.根据权利要求2所述的一种膏体发烟单元，其特征在于：所述碳纤维的表面采用液相氧化法处理过。

4.根据权利要求3所述的一种膏体发烟单元，其特征在于：所述液相氧化法使用硝酸对所述碳纤维的表面进行氧化处理。

5.根据权利要求4所述的一种膏体发烟单元，其特征在于：所述碳纤维的直径为30-60μm。

6.根据权利要求1所述的一种膏体发烟单元，其特征在于：所述烟草原料粉和所述淀粉的粒径为38-180μm。

7.根据权利要求1所述的一种膏体发烟单元，其特征在于：所述增味剂为烟草提取物。

8.权利要求1-7任一项所述的一种膏体发烟单元的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按所述重量份数，将碳纤维、烟草原料粉、丙三醇、白酒、增味剂和淀粉进行混合，然后放入模具中挤压成柱状体。

9.一种加热不燃烧烟弹，其特征在于，包括中空硬纸管、封堵纸、降温单元和过滤单元，以及权利要求1-7任一项所述的发烟单元。

10.一种权利要求9加热不燃烧烟弹的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将中空硬纸管的一端用封堵纸封堵，然后从中空硬纸管远离封堵纸的一端依次填充发烟单元、降温单元和过滤单元。