CN115251451B - 一种电子雾化液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电子雾化液的领域，具体公开了一种电子雾化液及其制备方法。一种电子雾化液包括二甲基亚砜20～50份，3‑甲基‑2‑丁醇30～100份，水5～20份，尼古丁0.5～6份，有机酸0.4～7.5份；其方法为：将尼古丁和有机酸混合，然后加入40～50%的二甲基亚砜、3‑甲基‑2‑丁醇和水，加热并搅拌均匀，冷却至室温后静置获得尼古丁盐，再加入剩余组分，在室温下搅拌均匀，获得电子雾化液。本申请的电子雾化液可用于获得相近的发烟量、口感等效果，但成分更加无害，不易产生小分子的羰基化合物，极大地降低了电子雾化液的致癌性的优点。

Description

一种电子雾化液及其制备方法

技术领域

本申请涉及雾化液的领域，更具体地说，它涉及一种电子雾化液及其制备方法。

背景技术

电子雾化液是指可雾化为气溶胶主体成分的液体。通常配合雾化器使用，通过雾化器加热雾化产生雾化物。

传统的电子雾化液包括丙二醇(PG)、丙三醇(VG)、香精、水以及尼古丁。传统的电子雾化液雾化器上被高温蒸发的同时，容易分解产生甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮等小分子的羰基化合物，使得雾化物中含有一定量的小分子羰基化合物。

这些小分子的羰基化合物是一类对呼吸系统有强烈刺激作用的有害物质，已被国际癌症研究机构(IARC)列为一类或二类致癌物，到达一定含量时，极易对人体和环境造成危害。

因此，目前缺乏一种雾化物中羰基化合物含量少、安全性高的电子雾化液。

发明内容

为了减少雾化物中羰基化合物的含量，本申请提供一种电子雾化液及其制备方法。

本申请提供的一种电子雾化液及其制备方法采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种电子雾化液，采用如下的技术方案：

一种电子雾化液，按重量份数，包括有以下组分：二甲基亚砜20～50份，3-甲基-2-丁醇30～100份，水5～20份，尼古丁0.5～6份，有机酸0.4～7.5份。

实验结果显示，通过采用上述技术方案，制得的电子雾化液在雾化器的高温蒸发过程中，能够显著降低产生甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、邻甲基苯甲醛等小分子的羰基化合物的含量，使得各项小分子的羰基化合物的释放量远低于国标中规定的电子雾化液的雾化物中的羰基化合物的释放量，从而大幅度降低了电子雾化液在雾化过程中产生致癌物的概率，提升了使用的安全性，有效降低了对人体和环境的危害。

分析其原因在于，二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇与水作为电子雾化液的混合溶剂，能够具有较好地协同效果，提升混合溶剂自身的稳定性以及电子雾化液的整体稳定性。其中，3-甲基-2-丁醇为低碳醇类溶剂，具有与丙二醇和丙三醇相似的化学结构，能够获得与丙二醇和丙三醇同样的雾化成气溶胶的效果，且在本申请的电子雾化液中，与其他组分混合后具有较好的稳定性。而二甲基亚砜作为有机溶剂、水和其他介质的中间体，由于其既溶于水又与3-甲基-2-丁醇具有良好的相容性，进而能够辅助形成稳定、分散的均质电子雾化液；同时，二甲基亚砜能够吸收在雾化器的雾化芯表面高温雾化产生的小分子的羰基化合物，进而减少释放物中的小分子的羰基化合物的含量。

同时，本申请制得的电子雾化液，有机酸能够有效阻止尼古丁组分对口腔的破坏，提升了抽吸口感和口腔舒适度，具有发烟量适中、成分安全且无害的特点。

可选的，按重量份数，还包括聚乙二醇2～15份。

通过采用上述技术方案，聚乙烯醇的加入能够提升电子雾化液的发烟量。聚乙烯醇在二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇与水的溶剂中能够分散均匀，同时能够起到协同增效的作用，获得进一步提升电子雾化液的发烟量的效果。

可选的，按重量份数，包括有以下组分：二甲基亚砜30～40份，3-甲基-2-丁醇50～90份，水5～20份，尼古丁2～5份，有机酸1.8～6.2份，聚乙二醇6～10份。

通过采用上述技术方案，调整各组分的含量至上述范围后，能够进一步减少电子雾化液雾化过程中裂解产生的小分子的羰基化合物的含量。

可选的，所述二甲基亚砜和3-甲基-2-丁醇的重量比为1：(2.5～4)。

通过采用上述技术方案，不同的二甲基亚砜和3-甲基-2-丁醇配比对电子雾化液的稳定性存在影响，当二甲基亚砜和3-甲基-2-丁醇的重量比在上述范围时，不仅小分子的羰基化合物的释放量有所减少，同时，释放稳定，在不同电压和温度下，小分子的羰基化合物的释放量分布范围跨度较小，差异不大，降低了小分子的羰基化合物的释放量与工作电压和加热温度的相关性。

可选的，按重量份数，还包括香精1～5份。

通过采用上述技术方案，香精能够提升电子雾化液雾化后的香气品质，弥补由于缺乏焦油导致的香气不足，起到掩盖气味、改进物理性的作用，从而提升电子雾化液的口感舒适度和相似度。加入香精后，既增加了尼古丁盐自身的稳定性，便于长久保存，又能延长雾化后尼古丁盐的停留时间，使芳香气味更持久。

可选的，所述香精采用杨梅醛、香叶醇、葫芦巴酊中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，杨梅醛具有清甜的果香，似草莓、糖果样，微有些近苏合香的膏香气息，气势甚强而香气颇持久；香叶醇作为玫瑰系香精，具有温和、甜的玫瑰花气息，味有苦感；葫芦巴酊的香气较强，呈浓郁的焦甜味，具有良好的赋香性能。

可选的，所述有机酸采用苯甲酸、乳酸、月桂酸、富马酸中的两种或两种以上。

通过采用上述技术方案，苯甲酸、乳酸、月桂酸、富马酸等有机酸复合的形式，能够有效降低尼古丁的酸碱度，并降低尼古丁与有机酸反应过程中的碱度，使得生成的尼古丁盐接近中性，从而获得改善击喉感、显著提高电子雾化液生成的气溶胶的吸食体验的效果。

第二方面，本申请提供一种用于制备上述电子雾化液的制备方法，采用如下的技术方案：

一种电子雾化液的制备方法，包括有以下步骤：

将尼古丁和有机酸混合，然后加入40～50％的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇和水，加热并搅拌均匀，冷却至室温后静置获得尼古丁盐，再加入剩余组分，在室温下搅拌均匀，获得电子雾化液。

通过采用上述技术方案，能够制备出电子雾化液，且能够充分使用现有的生成设备，无需投入新的设备，具有生产工艺简单、加工成本较低的特点，适用于自动化生产，具有较高的经济效益。

可选的，所述加热温度为50～65℃，加热搅拌时间为2～6h，室温搅拌时间为2～4h，静置时间为0.5～1h。

实际生产过程中，加热温度和搅拌时间会对电子雾化性的稳定性和混合性产生影响，在上述加工参数下制得的电子雾化液的稳定性高，质地好。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1.由于本申请采用二甲基亚砜和3-甲基-2-丁醇取代了电子雾化液中的丙二醇和丙三醇，能够获得相近的发烟量、口感等效果，但成分更加无害，雾化器高温雾化的过程中不易产生小分子的羰基化合物，极大地降低了电子雾化液的致癌性；

2、本申请中优选加入聚乙二醇与其他溶剂组合作为混合溶剂，由于聚乙二醇与二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇与水能够获得协同增效的作用，获得了进一步增大发烟量、缩短发烟时间的效果；

3、本申请通过控制配方中的含水率、二甲基亚砜和3-甲基-2-丁醇的配比，并加入香精，因此获得了具有发烟量适中、口感醇正、厚实、饱满、成分安全且无害的优点效果。

具体实施方式

以下对本申请作进一步详细说明。

原料介绍

表1部分原料介绍

实施例

实施例1

一种电子雾化液，按重量千克数，包括有以下组分：二甲基亚砜20份，3-甲基-2-丁醇100份，水5份，尼古丁6份，有机酸0.4份，香精5份；

其中，有机酸采用重量比为1:1的苯甲酸和乳酸；

香精采用杨梅醛；

该电子雾化液的制备方法包括有以下步骤：

按重量千克数称取尼古丁和有机酸加入洁净的反应釜中，然后加入重量比为40％的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇和水，将反应釜内升温加热至50℃，并维持在该加热温度，同时不断搅拌2h，搅拌均匀后将反应釜内的溶液冷却至室温，再静置1h后即获得尼古丁盐，再加入剩余的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇和水，在室温下搅拌2h，搅拌均匀后即可获得电子雾化液。

实施例2

一种电子雾化液，按重量千克数，包括有以下组分：二甲基亚砜50份，3-甲基-2-丁醇30份，水20份，尼古丁0.5份，有机酸7.5份，香精1份；

其中，有机酸采用重量比为1:1的苯甲酸和乳酸；

香精采用葫芦巴酊；

该电子雾化液的制备方法包括有以下步骤：

按重量千克数称取尼古丁和有机酸加入洁净的反应釜中，然后加入重量比为50％的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇和水，将反应釜内升温加热至50℃，并维持在该加热温度，同时不断搅拌6h，搅拌均匀后将反应釜内的溶液冷却至室温，再静置0.5h后即获得尼古丁盐，再加入剩余的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇和水，在室温下搅拌4h，搅拌均匀后即可获得电子雾化液。

实施例3

一种电子雾化液，按重量千克数，包括有以下组分：二甲基亚砜35份，3-甲基-2-丁醇65份，水12.5份，尼古丁3份，有机酸4份，香精3份；

其中，有机酸采用重量比为1:1的苯甲酸和富马酸；

香精采用重量比为1:1的杨梅醛和葫芦巴酊；

该电子雾化液的制备方法包括有以下步骤：

按重量千克数称取尼古丁和有机酸加入洁净的反应釜中，然后加入重量比为45％的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇和水，将反应釜内升温加热至58℃，并维持在该加热温度，同时不断搅拌4h，搅拌均匀后将反应釜内的溶液冷却至室温，再静置0.8h后即获得尼古丁盐，再加入剩余的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇和水，在室温下搅拌3h，搅拌均匀后即可获得电子雾化液。

实施例4

与实施例1的区别在于，制备原料中还包括聚乙二醇。

一种电子雾化液，按重量千克数，包括有以下组分：二甲基亚砜20份，3-甲基-2-丁醇100份，水5份，尼古丁6份，有机酸0.4份，香精5份，聚乙二醇2份；

其中，有机酸采用重量比为1:1的乳酸和富马酸；

香精采用重量比为1:1的香叶醇和葫芦巴酊；

该电子雾化液的制备方法包括有以下步骤：

按重量千克数称取尼古丁和有机酸加入洁净的反应釜中，然后加入重量比为40％的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇、水和聚乙二醇，将反应釜内升温加热至50℃，并维持在该加热温度，同时不断搅拌2h，搅拌均匀后将反应釜内的溶液冷却至室温，再静置1h后即获得尼古丁盐，再加入剩余的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇、水和聚乙二醇，在室温下搅拌2h，搅拌均匀后即可获得电子雾化液。

实施例5

与实施例1的区别在于，制备原料中还包括聚乙二醇。

一种电子雾化液，按重量千克数，包括有以下组分：二甲基亚砜50份，3-甲基-2-丁醇30份，水20份，尼古丁0.5份，有机酸7.5份，香精1份，聚乙二醇15份；

其中，有机酸采用重量比为1:1的苯甲酸和富马酸；

香精采用葫芦巴酊；

该电子雾化液的制备方法包括有以下步骤：

按重量千克数称取尼古丁和有机酸加入洁净的反应釜中，然后加入重量比为50％的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇、水和聚乙二醇，将反应釜内升温加热至50℃，并维持在该加热温度，同时不断搅拌6h，搅拌均匀后将反应釜内的溶液冷却至室温，再静置0.5h后即获得尼古丁盐，再加入剩余的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇、水和聚乙二醇，在室温下搅拌4h，搅拌均匀后即可获得电子雾化液。

实施例6

与实施例1的区别在于，制备原料中还包括聚乙二醇。

一种电子雾化液，按重量千克数，包括有以下组分：二甲基亚砜35份，3-甲基-2-丁醇65份，水12.5份，尼古丁3份，有机酸4份，香精3份，聚乙二醇8份；

其中，有机酸采用重量比为1:1的苯甲酸和乳酸；

香精采用杨梅醛、香叶醇、葫芦巴酊中的一种或多种；

该电子雾化液的制备方法包括有以下步骤：

按重量千克数称取尼古丁和有机酸加入洁净的反应釜中，然后加入重量比为45％的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇、水和聚乙二醇，将反应釜内升温加热至58℃，并维持在该加热温度，同时不断搅拌4h，搅拌均匀后将反应釜内的溶液冷却至室温，再静置0.8h后即获得尼古丁盐，再加入剩余的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇、水和聚乙二醇，在室温下搅拌3h，搅拌均匀后即可获得电子雾化液。

实施例7

与实施例6的区别在于，制备原料的配比不同，按重量千克数，制备原料包括：二甲基亚砜30份，3-甲基-2-丁醇90份，水8份，尼古丁5份，有机酸1.8份，聚乙二醇10份。

实施例8

与实施例6的区别在于，制备原料的配比不同，按重量千克数，制备原料包括：二甲基亚砜40份，3-甲基-2-丁醇50份，水15份，尼古丁2份，有机酸6.2份，聚乙二醇6份。

实施例9

与实施例7的区别在于，制备原料中二甲基亚砜和3-甲基-2-丁醇的重量比为1：4，即二甲基亚砜20份，3-甲基-2-丁醇80份。

实施例10

与实施例7的区别在于，制备原料中二甲基亚砜和3-甲基-2-丁醇的重量比为1：2.5，即二甲基亚砜30份，3-甲基-2-丁醇75份。

对比例

对比例1

与实施例7的区别在于，采用同等重量千克数的丙二醇替代二甲基亚砜，同等重量千克数的丙三醇替代3-甲基-2-丁醇。

对比例2

与实施例7的区别在于，制备原料中不包含二甲基亚砜，并采用同等重量份的3-甲基-2-丁醇替代二甲基亚砜。

对比例3

与实施例7的区别在于，制备原料中不包含二甲基亚砜，并采用同等重量份的丙二醇替代二甲基亚砜。

对比例4

与实施例7的区别在于，制备原料中不包含3-甲基-2-丁醇，并采用同等重量份的丙二醇替代3-甲基-2-丁醇。

性能检测

对实施例1～10和对比例1～4制得的电子雾化液进行发烟量测试、口感测评、羰基化合物释放量测试。

测试设备采用市售的电子雾化器，雾化区域温度为220℃；其中，发烟量和口感测试采用随机挑选50名志愿者进行评抽，采用感官评价方法，发烟量根据抽吸过程中吐出烟雾的体积量进行等级划分，发烟量等级划分为0～10一共10个等级，等级数字越大，代表发烟量越多；口感测试根据相似度、击喉感、体验感三方面进行综合评估，口感等级分为0～10一共10个等级，等级数字越大，代表口感越好；

羰基化合物释放量测试采用GB 41700-2022中关于电子雾化液释放物中羰基化合物要求，采用吸烟机抽吸电子雾化液雾化后的气溶胶至测量装置中，控制抽吸持续时间为(3.0±0.1)s、抽吸频率为每(30.0±0.5)s抽吸一口，使用测量装置测定甲醛、乙醛、丙烯醛、2,3-丁二酮的每口释放量。

表2实施例1～10和对比例1～4制备的电子雾化液的性能测试结果

根据表2，与对比例1对比，从实施例1～10可以看出，本申请制得的电子雾化液能够在保持较好的口感和发烟量，同时具有显著降低气溶胶释放物中包含甲醛、乙醛、丙烯醛、丙酮、邻甲基苯甲醛等小分子的羰基化合物的含量，远低于国标中对于雾化物的羰基化合物释放量的标准，从而大幅度降低了电子雾化液的释放物存在致癌物质的概率，提升了电子雾化液的安全性。

与实施例1～3对比，实施例4～6中，当加入聚乙二醇后，与制备原料中的其他溶剂组分配合后能够明显提升释放物的发烟量和发烟效果，从而提升了使用体验，具体表现在口感和发烟量的提升层面，以使电子雾化液达到最佳的雾化效果，提高使用者体验。由此可见，聚乙二醇与水、二甲基亚砜和3-甲基-2-丁醇具有良好的协同性和相容性，且不易增加羰基化合物的含量，维持了较好的安全性。

由实施例6和实施例7～8可以看出，当调整制备原料中的各组分至恰当的范围和配比时，能够进一步减少制得的电子雾化液的雾化物中的羰基化合物含量，同时能够提升口感和发烟量；由实施例7和实施例9～10可以看出，当调整二甲基亚砜和3-甲基-2-丁醇的重量比时，能够使得电子雾化液的释放稳定，羰基化合物的释放量分布范围跨度较小。

由实施例7和对比例1～4可以看出，本申请采用二甲基亚砜和3-甲基-2-丁醇共同配合的形式是有必要的，当缺乏任一物质时，仍容易存在甲醛、乙醛、丙烯醛等羰基化合物的含量明显增加的现象，使得电子雾化液的致癌性极具提升，具有一定的风险，容易对人体和环境造成影响。

上述具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本申请做出没有创造性贡献的修改，但均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种雾化物中羰基化合物含量少、安全性高的电子雾化液，其特征在于，按重量份数，包括有以下组分：二甲基亚砜20～50份，3-甲基-2-丁醇30～100份，水5～20份，尼古丁0.5～6份，有机酸0.4～7.5份。

2.根据权利要求1所述的电子雾化液，其特征在于：按重量份数，还包括聚乙二醇2～15份。

3.根据权利要求2所述的电子雾化液，其特征在于：按重量份数，包括有以下组分：二甲基亚砜30～40份，3-甲基-2-丁醇50～90份，水8～15份，尼古丁2～5份，有机酸1.8～6.2份，聚乙二醇6～10份。

4.根据权利要求1所述的电子雾化液，其特征在于：所述二甲基亚砜和3-甲基-2-丁醇的重量比为1：（2.5～4）。

5.根据权利要求1所述的电子雾化液，其特征在于：按重量份数，还包括香精1～5份。

6.根据权利要求5所述的电子雾化液，其特征在于：所述香精采用杨梅醛、香叶醇、葫芦巴酊中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的电子雾化液，其特征在于：所述有机酸采用苯甲酸、乳酸、月桂酸、富马酸中的两种或两种以上。

8.一种权利要求1所述的电子雾化液的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：

将尼古丁和有机酸混合，然后加入40～50%的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇和水，加热并搅拌均匀，冷却至室温后静置获得尼古丁盐，再加入剩余的二甲基亚砜、3-甲基-2-丁醇和水，在室温下搅拌均匀，获得电子雾化液。

9.根据权利要求8所述的电子雾化液的制备方法，其特征在于：所述加热温度为50～65℃，加热搅拌时间为2～6h，室温搅拌时间为2～4h，静置时间为0.5～1h。