CN115886321A - 一种发烟体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发烟体，包括包裹层和位于包裹层内的发烟基质，在不包括包裹层的情况下，发烟体的整体密度为450‑550mg/cm³，发烟体中雾化剂的质量百分比为15‑30％，其内部的空气体积比为40‑60％。本发明的发烟体能够有效提高抽吸时的发烟量，且发烟均匀，吸阻适中，具有较为舒适的口感。

Description

一种发烟体

技术领域

本发明涉及烟草领域，特别涉及一种加热不燃烧发烟体。

背景技术

抽吸加热不燃烧型烟草制品与抽吸传统卷烟相比，两者抽吸的烟草均包括烟丝、烟草 碎片、烟草颗粒、烟末等。但是，加热不燃烧型加热用烟草制品抽吸时烟草部位温度较低， 仅加热烟草而不燃烧烟草，因而能够极大降低焦油的产生。尤其对于电加热型加热不燃烧 烟具，其对烟草制品进行加热的温度控制更加精确，能够更为有效的避免发烟制品温度过 高，防止更多有害物质的溢出。

然而，相比于传统的燃烧型的发烟制品，加热不燃烧用的发烟制品在进行电加热时仍 然存在发烟量不足的问题。另外，加热不燃烧发烟制品在抽吸感官上仍有改善空间。

发明内容

本发明提供了一种发烟体，用以解决上述问题。

本发明的实施方式公开了一种发烟体，包括包裹层和位于包裹层内的发烟基质。在不 包括该包裹层的情况下，发烟体的整体密度为450-550mg/cm³，发烟体中雾化剂的质量百 分比为15-30％，其内部的空气体积比为40-60％。

本发明中提到的发烟体内侧区域是指整个发烟体不包括包裹层的部分。

本发明中提到的发烟体内侧区域总质量均指除去包裹层的质量以外的整个发烟体的 质量。

以下各参数(例如体积、质量、密度等)的计算均未加入包裹层的部分。

本发明的整体密度(用ρ表示)指由包裹层围成的发烟体内侧区域，不包括包裹层质 量在内的发烟体的表观密度，其内部包含发烟基质及发烟基质之间的空气。表观密度由包 裹层围成的、有物料填充的内侧区域形成的体积和该体积内的所有物质的重量决定，其数 值计算为该区域内所有物质重量与体积的比值，由空气质量、发烟基质质量、空气所占体 积、再造烟叶所占体积共同决定。因此，发烟体的整体密度ρ的计算公式如下式(1)所示：

ρ＝m_总/V_总   (1)

其中m_总为发烟体内侧区域总质量，即发烟基质与空气的总质量。m_总可通过称取发烟 体的总质量减去包裹层的质量获得，由于空气的质量可以忽略不计，因此发烟体内侧区域 总质量可用发烟基质的质量代替。V_总为发烟体内内侧区域的发烟基质与空气的总体积，当 发烟体为柱状或条状发烟体时，可通过发烟体的底面积*高获得体积。例如当发烟体为圆 柱形时，通过检测底面的直径和高，计算获得发烟体的体积。包裹层例如是卷烟纸，其体积可以忽略不计，因此发烟体内侧区域的体积可用发烟体的总体积代替。

上述发烟体中雾化剂的质量百分比(用ω_雾表示)是发烟体内雾化剂的质量占除去包 裹层质量外的整个发烟体质量的百分比。如上所述，由于空气的质量可以忽略不计，因此， 雾化剂的质量百分比即为发烟体内雾化剂的质量(用m_雾表示)除以发烟体内侧区域总质 量，计算公式如下式(2)所示：

ω_雾＝m_雾/m_总×100％   (2)

上述发烟体内侧区域的空气体积比(用V_空比表示)是发烟体内侧区域空气的体积所占 整个发烟体内侧区域体积的百分比。如上所述，整个发烟体内侧区域体积为发烟体内围成 的发烟基质与空气的总体积V_总。发烟体内部的空气体积(用V_空表示)可以通过总体积减去发烟基质的体积(V_基)获得，而V_基可通过测量获得。发烟体内测区域的空气体积比计 算公式如下式(3)和式(4)所示：

V_空＝V_总-V_基   (4)

对于加热不燃烧发烟制品来说，通常存在的是发烟量不足，抽吸感官较差的问题。究 其原因，主要是由于加热不燃烧发烟制品采用电加热的方式，导热效果较差。另外，作为发烟成分的雾化剂的配比也是发烟效果的重要因素。

本发明的发烟体的整体密度、雾化剂的质量百分比以及发烟体内测区域的空气体积比 的组合，能够有利地提高发烟体的导热性能，并能将发烟体内的液态成分控制在合理的范 围内，使得整体呈现出更加优异的发烟效果。

发烟体的密度由发烟基质密度、填充量及空气体积共同决定。单位体积内质量的多少 会影响能量吸收和传递能力，以及单位体积内出烟成分(例如烟碱等)的能力。本发明将 发烟体的整体密度设置为450-550mg/cm³，保证了发烟基质本身在能量吸收和传递以及出 烟成分的释放效率上的最大优化。

同时，间隙空气的体积大小反应的为烟支卷制的紧实程度，会影响发烟体的热学性能。 间隙越大，表明发烟基质之间的接触较少，不利于发烟基质固体的热传导，靠近加热元件 的发烟基质吸收加热元件释放的热量后较难通过固体传导向低温区的发烟基质传导热量， 但是由于间隙大，间隙中的空气流通性较好，空气可以在高温再造烟叶与低温再造烟叶之 间通过对流换热的方式传导热量，这种热交换的效率远高于固体之间的热量传导，因此发 烟体整体温度容易上升，但是同时，由于空气受热后体积膨胀，会向发烟体区域以外流动， 从而带走热量，导致热量利用率下降。反之，同理。因此在热量利用效率与发烟体升温速 率之间，必然存在一个发烟体密度的优选的平衡点。本发明通过研究发现发烟体区域内的 空气体积比为40-60％之间时，发烟体发烟效果最佳。

另外，再配合有15-30％的雾化剂含量，能够保证烟体内有充足的雾化剂受热形成烟雾， 并且也不会因为雾化剂含量过高导致发烟体内液体含量太高导致比热容增加，而不利于温 度的升高。对于本发明的发烟体来说，匹配的雾化剂的含量为15-30％，优选在20-25％， 能够有明显的烟雾感，且能保证较低的吸水率。上述雾化剂包括但不限于丙三醇、丙二醇 中的一种或多种，更优选地，雾化剂采用丙三醇。

本发明的发烟体可以单独作为加热不燃烧烟具的加热对象，例如将发烟体放置于加热 腔中，采用四周加热的方式对发烟体进行加热。在其它实施例中，还可以采用端部加热、 加热针中心加热等方式。另外，还可以将本发明的发烟体端部连接有滤嘴，整体形成加热 不燃烧烟支，将该加热不燃烧烟支插入加热针中，滤嘴部分可直接作为烟嘴段供用户抽吸。

优选地，为实现发烟体整体密度与空气体积占比更好地匹配，采用密度在0.9-1.1g/cm³的发烟基质作为发烟体的填充基质。发烟基质例如可烟草基质，进一步可以在再造烟叶。 再造烟叶可制成烟丝、烟末等形式。本发明的发烟基质的密度是整个发烟基质的质量与其 体积的比值，发烟基质的质量中包含有烟草基质的质量，还包括有雾化剂、香料、水分等 质量。

优选地，上述空气体积比为45-55％，除了能更好地获得发烟量以外，也能提高烟碱迁 移离，增加每口中烟碱的浓度。

本发明的发烟体的体积可在0.6cm³及以上，能够方便制备且能保证足够的烟碱含量。 另外，作为条状发烟体或柱状发烟体，其截面积最大不超过0.5cm²。截面积越大，端面的 完整性的保持越难做到，端部容易掉落烟丝，进而影响烟支的质量。同时，为了便于发烟基质在径向和轴向的分布填充，截面积在0.2-0.5cm²较为适宜。

优选地，发烟体的密度分布均匀。对于柱状发烟体或条状发烟体来说，为便于说明以 及考察本发明所述密度分布均匀的要求，本发明提供一种简便的方法来衡量均匀性，即经 过发烟体纵向上的中轴的任意平面将该发烟体分为两个相同体积的第一半发烟体，两个第 一半发烟体质量的差值不超过发烟体内测区域总质量的5％。进一步地，在发烟体纵向上 的中轴长度的1/2处将发烟体截断为两个体积相同的第二半发烟体，两个第二半发烟体质 量的差值不超过发烟体内测区域总质量的5％。通过横向剖切和纵向剖切的方式来对发烟 体的两个方向上密度的均匀性进行检测。在达到上述标准中的一种或两种时，可满足对于 烟支密度均匀性分布的要求。进一步地，本发明尤其适用于发烟基质无序排布的发烟体， 在满足上述对于密度均匀性分布的要求下，发烟基质无序排布实际更有利于烟气释放的均 匀性。

本发明的发烟基质由再造烟叶构成，可在再造烟叶中添加雾化剂、香料等成分。本发 明的再造烟叶的含水率不高于8％，即再造烟叶中水分的质量百分比不高于8％。水的比热 容较高，含水率过高，会导致在吸收热量后，发烟体整体温度的上升受到高水分含量带来 的不利影响，增加发烟体发烟所需的热量，同时也影响发烟体的发烟效果。另一方面，含水率过低也容易使得再造烟叶脆性较高，导致在卷制时再造烟叶破碎掉落。

进一步地，本发明的发烟体的再造烟叶丝采用无序排列，发烟体内的再造烟叶丝的平 均长度大于发烟体长度的1/2。卷制使用的再造烟叶丝，其长度例如控制在发烟体长度的2 倍左右，以保证最终存在于发烟体中的再造烟叶丝平均长度大于发烟体长度的一半。无序 排列再造烟叶丝构成的发烟体，若丝长过短，其填充能力下降，往往容易造成端部落丝， 而为了避免端部落丝，往往就得增加发烟体中丝的填充重量，导致发烟体过于密实，空气 体积减少，不利于受热升温且影响抽吸气流的顺畅程度。

进一步地，本发明的发烟体，吸阻能够控制在180-300Pa，在该范围下的吸阻，可以使得发烟段与其它烟支结构(冷却段、过滤段、支撑段等)组合后能够形成约300-400Pa 的烟支整体吸阻，使用户有较为舒适的抽吸体验，同时在该范围下的吸阻，空气能够在发 烟体内部有效流通，有助于热量传递，提高导热效率，增大发烟量，也能保证用户抽吸的 每一口都能有足够的烟碱浓度和烟雾感，体验更加舒适。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭 示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起 介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介 绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供 对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节 实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要 说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的实施方式作进一步地 详细描述。

本发明的发烟体大致通过以下方法步骤实现：再造烟叶切丝、再造烟叶丝水分调节、 烟条卷制，烟条切割。

再造烟叶切丝是将加热卷烟用的再造烟叶片材通过切丝机进行切割，使得片材变为窄 条，并具有约1mm左右的宽度及1cm以上的长度。

再造烟叶丝水分调节是指将再造烟叶中的含水率进行调控，如经过切丝、贮存、加香 环节等，再造烟叶丝水分出现与发烟体目标水分偏离，需进行烘干或回潮。例如，当再造烟丝的含水率低于4％时，需要进行适当回潮，当含水率高于8％时，需要进行适当烘干， 从而保证再造烟叶丝的含水率在4％-8％的范围。另外，还需要在再造烟叶丝中加入雾化剂。

烟条卷制是指将再造烟叶丝通过卷烟纸等包裹层进行卷制、包裹，使再造烟叶丝形成 均匀填充的连续长条，且具有一定的圆周、硬度、直径等。另外，还可以将发烟体制成棱 柱型。可通过卷烟机的卷制工艺的调节以及烟草薄片制备工艺调节来实现对发烟体整体密 度、空气体积比等参数的调整。下述实施例和对比例中统一将发烟体制作成圆柱形发烟体。

烟条切割是指将连续的烟条，根据加热卷烟的整体设计，将连续的烟条切断为固定长 度的短烟条、烟柱，即为加热卷烟烟支的发烟体，可通过烟支接装机，将发烟体与滤棒等 结构进行拼接、复合等，形成加热不燃烧烟支。

下述实施例和对比例中发烟体中的再造烟叶均为无序排布，且满足以下条件：经过发 烟体纵向上的中轴的任意平面将发烟体分为两个相同体积的第一半发烟体，两个第一半发 烟体质量的差值不超过该发烟体内测区域总质量的5％；在发烟体纵向上的中轴长度的1/2 处将发烟体截断为两个体积相同的第二半发烟体，两个第二半发烟体质量的差值不超过该 发烟体内测区域总质量的5％。

下述实施例和对比例中发烟体的体积可通过测量底面直径和高经过计算获得，发烟体 内部的再造烟叶的体积可通过其质量和具备的密度计算获得。再利用上述公式(1)～(4)， 获得发烟体的整体密度、雾化剂质量百分比以及空气体积比。其中再造烟叶的具备的密度 为在未切割再造烟叶时测量该再造烟叶的质量和体积，通过计算获得。再造烟叶丝的平均 长度可通过现有方法测量获得，长度也可以通过裁切装置控制。

下述实施例和对比例中发烟体含水率通过现有已知的气相色谱法测得。

通过对下述实施例和对比例中加热不燃烧烟支进行电加热，获得烟气总粒相物、烟碱 迁移离率、吸阻、以及烟雾量的测定。其中烟气总粒相物的测定方法为：称重法，采用剑 桥滤片捕集每支烟的粒相物，剑桥滤片重量差值即为总粒相物重量；烟碱迁移离的测定方 法为：采用气相色谱法分别检测剑桥滤片捕集烟气中的烟气烟碱含量及每支烟再造烟叶丝 中的烟碱含量，二者比值即为烟碱迁移率；吸阻的测定方法为：YC/T28.5卷烟物理性能的 测定；烟雾量的测定方法为：采用相同的烟具、相同的加热条件对发烟体制造的烟支进行 电机热，组织专业评吸人员对逐口的烟雾效果进行评价并汇总。

下面结合表1-表2中的实施例以及对比例进行详细说明：

从实施例可以看出，实施例中由于发烟体满足要求的整体密度、雾化剂质量百分比， 以及内部的空气体积比，使得获得的发烟体能够达到180-300Pa的吸阻。经测试，该范围 内的吸阻抽吸适宜，有助于热量传递，提高导热效率，增大发烟量，抽吸时烟雾量均匀充足。并且，实施例均能获得较高的迁移率。本发明的发烟体的迁移率能够达到35％以上。 由于实施例1-3以及实施例6的空气体积比满足在45-55％的范围内，作为加热不燃烧烟支 抽吸时烟碱迁移率更高。

从对比例中可以看出，对比例1中发烟体的整体密度过高，且空气体积比过低，导致 吸阻过大，尽管填充了一定量的发烟基质，仍然无法具有充足的发烟量。同样对比例4中发烟体的整体密度较高，空气体积比较低，吸阻过大，使得发烟体导热较差，无法迅速升温，发烟量低。对比例2中发烟体的整体密度过低，导致导热效果较差，且由于空气体积 比较高，空气受热膨胀，导致热量流失，使得发烟体升温较慢，烟雾量少。另外，含水率 较高也不利于发烟体的温度升高。对比例3中发烟体的整体密度和雾化剂含量较低，且含 水率较低，烟丝平均长度较低，形成的烟支端部易落丝。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了描述，但本领域的普 通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明， 不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对 其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种发烟体，包括包裹层和位于包裹层内的发烟基质，其特征在于，在不包括所述包裹层的情况下，所述发烟体的整体密度为450-550mg/cm³，所述发烟体中雾化剂的质量百分比为15-30％，所述发烟体内侧区域的空气体积比为40-60％。

2.如权利要求1所述的发烟体，其特征在于，所述发烟基质的密度为0.9-1.1g/cm³。

3.如权利要求1所述的发烟体，其特征在于，所述空气体积比为45-55％。

4.如权利要求1所述的发烟体，其特征在于，所述发烟体为柱状发烟体或条状发烟体，所述柱状发烟体或条状发烟体的截面积小于或等于0.5cm²。

5.如权利要求1所述的发烟体，其特征在于，所述雾化剂的质量百分比为20-25％。

6.如权利要求1-5任一项所述的发烟体，其特征在于，所述发烟体为柱状发烟体或条状发烟体，经过所述发烟体纵向上的中轴的任意平面将所述发烟体分为两个相同体积的第一半发烟体，两个所述第一半发烟体质量的差值不超过所述发烟体内侧区域总质量的5％。

7.如权利要求6所述的发烟体，其特征在于，在所述发烟体纵向上的中轴长度的1/2处将所述发烟体截断为两个体积相同的第二半发烟体，两个所述第二半发烟体质量的差值不超过所述发烟体内侧区域总质量的5％。

8.如权利要求1-5任一项所述的发烟体，其特征在于，所述发烟基质为再造烟叶，所述再造烟叶的含水率为4-8％。

9.如权利要求8所述的发烟体，其特征在于，所述发烟体内的所述再造烟叶无序排列，且该再造烟叶的平均长度大于发烟体长度的一半。

10.如权利要求1-5任一项所述的发烟体，其特征在于，所述发烟体的吸阻为180-300Pa。