CN115633801A

CN115633801A - 用于加热不燃烧卷烟的纸张及其制备方法、烟芯材料、降温元件和加热不燃烧卷烟

Info

Publication number: CN115633801A
Application number: CN202110813198.5A
Authority: CN
Inventors: 胡嘉维; 吴宇航; 王思炯; 郑邦健; 樊功博; 傅源锋; 靖德军; 郭凤文
Original assignee: Guangdong Golden Leaf Technology Development Co Ltd
Current assignee: Guangdong Golden Leaf Technology Development Co Ltd
Priority date: 2021-07-19
Filing date: 2021-07-19
Publication date: 2023-01-24

Abstract

本申请提供一种用于加热不燃烧卷烟的纸张及其制备方法、烟芯材料、降温元件和加热不燃烧卷烟。用于加热不燃烧卷烟的纸张，其原料按照质量百分比计算，包括：发烟‑制冷剂18％‑60％、胶黏剂4％‑20％和纤维2％‑40％。用于加热不燃烧卷烟的纸张的制备方法，包括：将所述原料通过湿法造纸法、干法造纸法和浓浆造纸法中的任一种制备得到所述用于加热不燃烧卷烟的纸张。烟芯材料，其原料包括所述的用于加热不燃烧卷烟的纸张。降温元件，使用所述的用于加热不燃烧卷烟的纸张卷制得到。加热不燃烧卷烟，包括所述的烟芯材料和/或所述的降温元件。本申请提供的用于加热不燃烧卷烟的纸张，能更有效的降低烟气温度。

Description

用于加热不燃烧卷烟的纸张及其制备方法、烟芯材料、降温元件和加热不燃烧卷烟

技术领域

本申请涉及加热不燃烧卷烟领域，尤其涉及一种用于加热不燃烧卷烟的纸张及其制备方法、烟芯材料、降温元件和加热不燃烧卷烟。

背景技术

目前主流的加热不燃烧新型烟草制品代表是由菲利普莫里斯公司开发的“Heets”、“Marlboro”品牌产品，其烟芯部分采用的是再造烟叶丝条纵向均匀排列结构，降温原件采用聚乳酸薄膜材料压纹后卷曲成柱体置于烟芯材料和传统醋酸纤维滤嘴之间。国内研发的加热不燃烧新型烟草制品其烟芯材料多采用无序排列，即将加热不燃烧烟芯材料切成丝，再通过卷烟机卷成圆柱型烟芯并按设计尺寸切段，降温原件国内使用的有PP多孔柱、中空纸管或硬纸压纹后卷曲成柱体置于烟芯材料和传统醋酸纤维滤嘴之间。

上述方式均存在降温效果有限的问题，而且若提升降温效果则可能会导致加热不燃烧卷烟烟气释放量降低的问题，若大幅修改过滤系统与降温原件结构则会导致加热不燃烧卷烟生产制造成本的上升。

发明内容

本申请的目的在于提供一种用于加热不燃烧卷烟的纸张及其制备方法、烟芯材料、降温元件和加热不燃烧卷烟，以解决上述问题。

为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：

一种用于加热不燃烧卷烟的纸张，其原料按照质量百分比计算，包括：

发烟-制冷剂18％-60％、胶黏剂4％-20％和纤维2％-40％。

优选地，所述发烟-制冷剂包括多羟基可食用化合物，所述多羟基可食用化合物包括甘油和/或丙二醇。

优选地，所述胶黏剂包括可食用天然多糖类胶黏剂，所述可食用天然多糖类胶黏剂包括瓜尔胶、改性纤维素、淀粉和壳聚糖中的一种或多种。

优选地，所述纤维包括天然植物纤维，所述天然植物纤维包括针叶木纤维、阔叶木纤维和亚麻纤维中的一种或多种。

优选地，所述原料按照质量百分比计算，还包括填料2％-18％。

本申请还提供一种所述的用于加热不燃烧卷烟的纸张的制备方法，包括：

将所述原料通过湿法造纸法、干法造纸法和浓浆造纸法中的任一种制备得到所述用于加热不燃烧卷烟的纸张。

优选地，所述湿法造纸法包括：以水作为载体将所述胶黏剂和所述纤维抄造成纸张，然后涂布所述发烟-制冷剂；

优选地，所述干法造纸法包括：以空气作为载体将所述纤维形成纸张，然后涂布所述胶黏剂，干燥后再涂布所述发烟-制冷剂；

优选地，所述浓浆造纸法包括：将包括纤维、胶黏剂、发烟-制冷剂和溶剂在内的原料混合得到浓浆，然后流延成型、干燥。

本申请还提供一种烟芯材料，其原料包括所述的用于加热不燃烧卷烟的纸张。

优选地，所述用于加热不燃烧卷烟的纸张处理成丝状材料使用；

优选地，所述的丝状材料和烟草材料混合形成烟芯材料；

优选地，所述丝状材料的长度为1cm-2cm、宽度为0.8mm-1mm。

本申请还提供一种降温元件，使用所述的用于加热不燃烧卷烟的纸张卷制得到。

优选地，所述降温元件呈中空圆柱状；

优选地，所述用于加热不燃烧卷烟的纸张呈褶皱状或设置有规则或不规则的凹纹；

优选地，所述凹纹的宽度为0.8-1mm。

本申请还提供一种降温元件，包括成形纸管以及有序或无序设置在所述成形纸管内的长条状薄片，所述长条状薄片使用所述的用于加热不燃烧卷烟的纸张分切得到；

优选地，所述降温元件还包括内管，所述内管设置在所述成形纸管内，所述内管的中心轴与所述成形纸管的中心轴平行，所述长条状薄片设置在所述内管和所述成形纸管之间。

本申请还提供一种加热不燃烧卷烟，包括所述的烟芯材料和/或所述的降温元件。

与现有技术相比，本申请的有益效果包括：

本申请提供的用于加热不燃烧卷烟的纸张，以纤维作为载体、胶黏剂作为连接成型材料，通过在原料中加入发烟-制冷剂，使其具有良好的发烟和制冷功能，相比于常规的烟芯材料和降温元件，具有更好的降低烟气温度且保证烟气浓度的优势；

本申请提供的用于加热不燃烧卷烟的纸张的制备方法，可灵活根据需要选择具体的造纸方法，操作简单，成本可控；

本申请提供的烟芯材料和降温元件，利用用于加热不燃烧卷烟的纸张所具有降温和保证烟气浓度的优势，达到烟芯材料中发烟-制冷剂添加量可控且添加量上限更高的目的，同时为下游生产加热不燃烧卷烟实现定制化打下良好的基础；

本申请提供的加热不燃烧卷烟，改变纸张用于烟支成型和外包装的常规用途，将纸张作为降温元件和烟芯材料使用；使用上述降温元件，在相同换热体积下能更有效的降低烟气温度，同时能保证不对烟气浓度造成影响；使用上述纸张切丝后加香或者直接参配到烟芯材料中，可提升卷烟特征香气浓度保障抽吸口数。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。

图1为实施例1提供的用于加热不燃烧卷烟的纸张的制备方法的流程示意图；

图2为实施例2提供的用于加热不燃烧卷烟的纸张的制备方法的流程示意图；

图3为实施例3提供的用于加热不燃烧卷烟的纸张的制备方法的流程示意图；

图4为实施例8提供的降温元件的横截面示意图；

图5为实施例9提供的降温元件的横截面示意图。

附图标记：

1-长条状薄片；2-内管；3-成形纸管。

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)。

发烟-制冷剂18％-60％、胶黏剂4％-20％和纤维2％-40％。

可选的，用于加热不燃烧卷烟的纸张的原料中，按照质量百分比计算，发烟-制冷剂的用量可以是18％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％以及18％-60％之间的任一值，胶黏剂的用量可以是4％、5％、10％、15％、20％以及4％-20％之间的任一值，纤维的用量可以是2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％以及2％-40％之间的任一值。

在一个可选的实施方式中，所述发烟-制冷剂包括多羟基可食用化合物，所述多羟基可食用化合物包括甘油和/或丙二醇。

在一个可选的实施方式中，所述胶黏剂包括可食用天然多糖类胶黏剂，所述可食用天然多糖类胶黏剂包括瓜尔胶、改性纤维素、淀粉和壳聚糖中的一种或多种。

在一个可选的实施方式中，所述纤维包括天然植物纤维，所述天然植物纤维包括针叶木纤维、阔叶木纤维和亚麻纤维中的一种或多种。

在一个可选的实施方式中，所述原料按照质量百分比计算，还包括填料2％-18％。

可选的，所述原料中，填料的用量可以是2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％以及2％-18％之间的任一值。

一种所述的用于加热不燃烧卷烟的纸张的制备方法，包括：

在一个可选的实施方式中，所述湿法造纸法包括：以水作为载体将所述胶黏剂和所述纤维抄造成纸张，然后涂布所述发烟-制冷剂；

在一个可选的实施方式中，所述干法造纸法包括：以空气作为载体将所述纤维形成纸张，然后涂布所述胶黏剂，干燥后再涂布所述发烟-制冷剂；

在一个可选的实施方式中，所述浓浆造纸法包括：将包括纤维、胶黏剂、发烟-制冷剂和溶剂在内的原料混合得到浓浆，然后流延成型、干燥。

一种烟芯材料，其原料包括所述的用于加热不燃烧卷烟的纸张。

在一个可选的实施方式中，所述用于加热不燃烧卷烟的纸张处理成丝状材料使用；

在一个可选的实施方式中，所述的丝状材料和烟草材料混合形成烟芯材料；

在一个可选的实施方式中，所述丝状材料的长度为1cm-2cm、宽度为0.8mm-1mm。

可选的，所述丝状材料的长度可以为1cm、1.5cm、2cm以及1cm-2cm之间的任一值，宽度可以为0.8mm、0.9mm、1mm以及0.8mm-1mm之间的任一值。

一种降温元件，使用所述的用于加热不燃烧卷烟的纸张卷制得到。

在一个可选的实施方式中，所述降温元件呈中空圆柱状；

优选地，所述凹纹的宽度为0.8-1mm。

可选的，所述凹纹的宽度可以为0.8mm、0.9mm、1mm以及0.8-1mm之间的任一值。

一种降温元件，包括成形纸管以及有序或无序设置在所述成形纸管内的长条状薄片，所述长条状薄片使用所述的用于加热不燃烧卷烟的纸张分切得到；

一种加热不燃烧卷烟，包括所述的烟芯材料和/或所述的降温元件。

现有烟芯材料和降温元件制备过程中存在的诸多问题：1.发烟-制冷剂易挥发，添加量难以提升；2.烟芯材料中直接添加发烟-制冷剂后其他致香材料占比会下降，导致烟气香味不足；3.烟芯材料只能按照订单加工，无法实现定制化，生产效率低下、生产成本无法有效降低；4.降温元件仅仅依赖聚乳酸或聚丙烯材料的降温性能，无法进一步有效提升降温指标；5.严重依赖材料和物理开孔等方式且降温效果难以提升。

一般加热不燃烧卷烟专用纸都是用来进行成型和包装，本申请通过将其成分进行改进，加入发烟-制冷剂后创造性的用于烟芯材料和降温元件，有效解决上述问题。

下面将结合具体实施例对本申请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申请，而不应视为限制本申请的范围。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。

实施例1

本实施例提供一种用于加热不燃烧卷烟的纸张。

按照下表1所示准备原料，工艺流程如图1所示，采用湿法造纸法进行制备，具体的制备方法如下：

纤维经过疏解后使用磨浆机磨浆得到浓度3％、叩解度为70°SR、湿重2.5g的浆料；配制0.5wt％浓度的阳离子瓜尔胶溶液；在搅拌条件下配制填料碳酸钙乳液，配制浓度3wt％。将三者按照绝干质量比例40:1:5混合配制成抄造用浆料。余下的阳离子瓜尔胶、改性淀粉(均购自国药集团，AR级别试剂)与3:7比例的丙二醇、甘油进行混合，绝干质量比为4:50。

配制好的纤维浆料稀释至1％，使用纸机将纤维抄造成纸页，经过初步干燥后将配制好的胶黏剂与发烟-制冷剂的混合物通过施胶的方式涂布到纸页上，再经过一道低温干燥后，将水分控制在6～7％，将成品卷成纸卷。

表1实施例1原料表

实施例2

本实施例提供一种用于加热不燃烧卷烟的纸张。

按照下表2所示准备原料，工艺流程如图2所示，采用干法造纸法进行制备，具体的制备方法如下：

针叶木纤维直接干燥疏解，疏解后的纤维以空气作为载体直接通过成型头在成型网上形成纸页。

壳聚糖在酸性条件下配制成1.5wt％浓度的溶液；阳离子瓜尔胶配制成2wt％浓度的溶液，以分段喷涂、干燥的形式将壳聚糖溶液、阳离子瓜尔胶溶液分别均匀喷涂到纸页上并烘干。待最后一次喷涂、干燥完成后，纸页水分约为5～6％，再向纸页上喷涂混合好的发烟-制冷剂，待其完全被纸页吸收后进行卷曲收卷。

表2实施例2原料表

实施例3

本实施例提供一种用于加热不燃烧卷烟的纸张。

按照下表3所示准备原料，工艺流程如图3所示，采用浓浆造纸法进行制备，具体的制备方法如下：

纤维经过疏解后使用磨浆机磨浆得到浓度3wt％、叩解度为80°SR、湿重0.8g的浆料；将发烟-制冷剂与胶黏剂进行混合，搅拌均匀(不混合直接投料也行)，将纤维浆料与发烟剂/制冷剂和胶黏剂的混合物按比例再次混合调浓，浓度控制为8wt％，并进行高速剪切使之均匀分散形成浓浆。

配制好的浓浆通过流延的方式均匀的铺到平整的钢带上，再进行干燥脱水，将水分控制在4～5％，将成品卷成纸卷。

表3实施例3原料表

将实施例1、实施例2、实施例3的样品进行检测，其结果如下表4所示：

表4性能检测结果

由上表4可知，实施例2松厚度最高但抗张强度最低，实施例3松厚度最低但抗张强度最高，实施例1介于二者之间。

较高的松厚度意味着纸页中存在大量孔隙，因此在理论上其具有较好的承载能力。

实施例4-5

将实施例1和2得到的纸张切成1～2cm长，0.8～1mm宽的短丝，再进行加香，加香过后以5wt％的比例与其他无序烟芯材料丝进行混合制成烟芯。

需要说明的是，此处所指“其他无序烟芯材料丝”指在加热不燃烧卷烟制备过程中常用的烟芯材料，例如烟草口味的芯材短丝、薄荷香的烟草口味的芯材短丝等，也可以是其他例如蓝莓味、红茶味或者多种材料、口味的复合材料。

对比例1

选择未添加实施例2的纸张的无序烟芯材料丝制成的烟芯材料。

对实施例4、实施例5和对比例1得到的烟芯材料制得的加热不燃烧卷烟进行感官评价，结果如表5所示：

表5效果评价

样品	总抽吸口数	香气衰减口数	特征香浓度排序
				对比例1	13	第8～10口	3
实施例4	13	第11～12口	2
				实施例5	13	第13口	1

如上表5所示，实施例4和实施例5的特征香浓度与香气衰减口数均较对比例1有显著提升。

实施例6-7

由表4可知，实施例3得到的纸张强度最高、松厚度最小，意味着其填充性能最差，即填满相同体积需要实施例3的量最高，其对应的面积也最高，热交换效果也最好。故，实施例3得到的纸张适合制备降温元件。

将实施例1和实施例3得到的纸张将实施例3得到的纸张进行压纹处理，凹纹4的宽度控制在0.8-1mm，然后卷制得到中间疏松的圆柱形降温元件。

对比例2

用聚乳酸纤维制备成为实施例6和实施例7同样形状的降温元件。

对比例3

用聚丙烯纤维制备成为实施例6和实施例7同样形状的降温元件。

对比例4

以常规中空纸管作为降温元件。

此处所用中空纸管，选用纤维为针叶木浆：阔叶木浆＝5：5(质量比)，填料为碳酸钙，使用量为30wt％，单层纸张定量为100～130g/m²，卷3～5层，所用胶黏剂为淀粉类胶黏剂。

对比例5

以硬纸压纹卷曲减温元件作为对照。

该硬纸压纹卷曲原件选用纤维为针叶木浆：阔叶木浆＝6：4(质量比)，填料为碳酸钙，使用量约为30％～40％，单层纸张定量为80～120g/m²，压纹宽度为0.8～1.1mm，展开形态成波浪状宽约1～1.2cm，长10～15cm，卷5～7层或直接用收束装置进行收束，所用胶黏剂为淀粉类胶黏剂。

将实施例6-7、对比例2-5所得的降温元件裁成相同尺寸，装入第三方加热不燃烧卷烟(HEETS品牌Amber(琥珀)HNB卷烟)中进行评价，每次抽吸结束后使用红外测温枪对滤嘴尾部进行测试，具体结果如下表6所示：

表6降温元件评价结果

由上表6可知，实施例7在降温效果方面较对比例2-5具有非常明显的优势，同时其含有大量发烟-制冷剂，热烟气使发烟-制冷剂雾化，在热量散失的同时发烟-制冷剂还起到了提升烟雾浓度的效果。同样实施例6虽然不如实施例7但一样要优于对比例。

对比例6

与实施例3不同的是，造纸时不添加发烟-制冷剂。

得到的纸张的理化指标如下表7所示：

表7对比例6和实施例3理化参数

以与实施例3相同的方法将对比例6得到的纸张制备成为降温元件，进行性能测试，结果如下表7所示：

表7性能测试结果

由上表7可知，对比例6所得纸张制得的降温元件的降温效果明显比实施例3所得纸张制得的降温元件差。

实施例8

将实施例3得到的纸张进行有序切丝得到长条状薄片1并卷接形成圆柱状降温元件(截面如图4所示)，其中长条状薄片在降温元件内有序排列。

实施例9

与实施例7不同的是，该降温元件包括内管2和成形纸管3，内管2套设在成形纸管3中，可同轴设置也可以错位设置，长条状薄片1有序或者无序的排列在内管2和成形纸管3之间(截面如图5所示)。

可以理解的是，本申请提供的纸张，可以制作成其他任意形状的降温元件。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请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申请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申请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

1.一种用于加热不燃烧卷烟的纸张，其特征在于，其原料按照质量百分比计算，包括：

发烟-制冷剂18％-60％、胶黏剂4％-20％和纤维2％-40％。

2.根据权利要求1所述的纸张，其特征在于，所述发烟-制冷剂包括多羟基可食用化合物，所述多羟基可食用化合物包括甘油和/或丙二醇；

优选地，所述胶黏剂包括可食用天然多糖类胶黏剂，所述可食用天然多糖类胶黏剂包括瓜尔胶、改性纤维素、淀粉和壳聚糖中的一种或多种；

优选地，所述纤维包括天然植物纤维，所述天然植物纤维包括针叶木纤维、阔叶木纤维和亚麻纤维中的一种或多种；

3.一种权利要求1或2所述的用于加热不燃烧卷烟的纸张的制备方法，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述湿法造纸法包括：以水作为载体将所述胶黏剂和所述纤维抄造成纸张，然后涂布所述发烟-制冷剂；

5.一种烟芯材料，其特征在于，其原料包括权利要求1或2所述的用于加热不燃烧卷烟的纸张。

6.根据权利要求5所述的烟芯材料，其特征在于，所述用于加热不燃烧卷烟的纸张处理成丝状材料使用；

优选地，所述的丝状材料和烟草材料混合形成烟芯材料；

优选地，所述丝状材料的长度为1cm-2cm、宽度为0.8mm-1mm。

7.一种降温元件，其特征在于，使用权利要求1或2所述的用于加热不燃烧卷烟的纸张卷制得到。

8.根据权利要求7所述的降温元件，其特征在于，所述降温元件呈中空圆柱状；

优选地，所述凹纹的宽度为0.8-1mm。

9.一种降温元件，其特征在于，包括成形纸管以及有序或无序设置在所述成形纸管内的长条状薄片，所述长条状薄片使用权利要求1或2所述的用于加热不燃烧卷烟的纸张分切得到；

10.一种加热不燃烧卷烟，其特征在于，包括权利要求5所述的烟芯材料和/或权利要求7所述的降温元件和/或权利要求9所述的降温元件。