CN116687058A - 一种具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品，其包括外包裹管(1)，以及位于外包裹管(1)内的气溶胶生成基质(2)、支撑件(3)和过滤件(4)；气溶胶生成基质(2)包括第一管体(21)，以及位于第一管体(21)上的热敏发烟层(22)，热敏发烟层(22)包括多孔材料、凝胶材料和发烟材料。管腔(23)内具有再造烟叶发烟棒(24)。本发明首次将具有热敏发烟层的中空管作到发烟段，在管腔内再复合再造烟叶薄片，既保证了发烟量，还保证了烟气的释放。

Description

一种具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品

技术领域

本发明涉及加热不燃烧卷烟技术领域，具体涉及一种具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品。

背景技术

随着消费者对于健康问题的重视及对卷烟产品个性化体验的需求提升，烟草行业不断响应消费者的需求升级，开发出各种具有降焦减害的吸烟制品。其中，加热卷烟由于其卷烟加热方式不同于传统卷烟制品，使其能够在满足消费者对于卷烟产品的感官需求的同时提供更加健康的抽吸体验。

加热卷烟是通过加热气溶胶生成制品的气溶胶生成基质产生气溶胶，其产生烟气口感的接受度较好，目前市场化的加热不燃烧卷烟烟支的气溶胶生成基质为无序填充的再造烟叶薄片或堆积的发烟颗粒，其中前者无序填充的再造烟叶薄片形式的气溶胶生成基质在抽吸过程中存在一定的烟气量不足的问题。而烟气量不足主要是因为：(1)用作气溶胶生成基质的再造烟叶薄片在填充过程中要求有一定的加工强度，也导致其上添加的香料和发烟剂的量少；(2)添加香料和发烟剂后的再造烟叶薄片还需要经过多次高温处理工序，导致添加的香料和发烟剂挥发严重；(3)由于再造烟叶薄片在气溶胶生成基质中是紧密排布的，远离滤嘴段的气溶胶生成基质前端产生的烟气在后端会被大量截留。而后者发烟颗粒形式的气溶胶生成基质主要是散装的发烟颗粒或者粘结成棒的发烟颗粒，两者相对于再造烟草薄片在烟气量上有一定进步，但是存在新的问题：散装的发烟颗粒由于无法固定，必须用灌装的方式装入外包裹管中，且发烟颗粒段两侧需要通过封口纸和封堵件的方式固定颗粒，生产效率低、次品率高；而粘结成棒的发烟颗粒由于颗粒之间堆积紧密，且有大量的粘结剂，导致烟气释放效果不好。除此之外，现有的气溶胶生成制品各单元都需要单独的制备，然后再卷制或者罐装到外包裹管中，各单元生产环节相对独立，不连续，无法形成流水线生产。

另外，为了提高气溶胶生成制品的烟雾量和降低烟气温度，通常会在气溶胶生成制品中加入中空管作为支撑段或者降温段。而进一步为了提高该段对烟气的增香效果，会在中空管内壁直接涂覆增香物质或者中空管空腔中装填增香物质，但是由于增香物质直接暴露到中空管管腔中，抽吸时直接与热烟气接触，导致香气释放不均匀，抽吸过程中无法实现香气的缓释，即抽吸前期香气浓厚，而抽吸后期无香味。另外，由于增香物质直接暴露到中空管管腔中，一些低沸点的香料在加工、运输过程中极易挥发，导致产品货架期短，抽吸时香气品质差。

因此，开发制备方法简单，烟雾量充足且烟气释放效率高的气溶胶生成基质，以及开发具有保香以及缓释增香效果的降温单元是人们所希望的。

为了解决以上问题，提出本发明。

发明内容

本发明提供一种具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品，其包括外包裹管1，以及位于所述外包裹管1内的气溶胶生成基质2、支撑件3和过滤件4；

所述气溶胶生成基质2为中空管，其包括第一管体21，以及位于所述第一管体21上的热敏发烟层22，所述热敏发烟层22包括多孔材料、凝胶材料和发烟材料；所述热敏发烟层22朝向第一管腔23；

所述管腔23内具有再造烟叶发烟棒24。

优选地，所述支撑件3为中空管。中空管的管壁由纸、硅胶、醋纤、聚乳酸、无纺布制成，更优选地，所述支撑件3为中空纸管。

优选地，所述支撑件3内还包含功能材料。功能材料可以为现有技术中任何形式的具有降温增香功能的物质。

优选地，所述气溶胶生成基质2和所述支撑件3之间还具有热敏释香管5，所述热敏释香管5包括第二管体51以及位于所述第二管体51上的热敏释香层52，所述热敏释香层52包括多孔材料、凝胶材料和香料；所述热敏释香层52朝向第二管腔53。也就是说，本发明支撑件3可以为普通的纸管或者无纺布管，更优选地为上述带有热敏释香层52中空管。

优选地，所述气溶胶生成基质2中的第一管体21为一层或者多层；所述热敏释香管5中的第二管体51为一层或者多层。

优选地，发烟材料包括发烟剂和烟草提取物；

所述再造烟叶发烟棒24选自聚拢的再造烟丝、有序或无序聚拢的再造烟叶片材；

所述第一管体21或者所述第二管体51选自纸材或者无纺布；

所述多孔材料为粉末状，其目数为60-500目，所述多孔材料选自活性炭、分子筛、碳分子筛、氧化铝、硅酸钙、壳聚糖多孔材料或高分子吸水树脂简称SAP等。

优选地，所述热敏发烟层22和/或所述热敏释香层52还包括粘结剂；所述粘结材料选自CMC、CM80、壳聚糖、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚维酮、羧甲基纤维素钠、微晶纤维素、聚乙二醇、聚乙烯醇、瓜尔胶中的一种或多种。热敏发烟混合物或者热敏释香混合物是否添加粘结剂要根据热敏发烟混合物或者热敏释香混合物的性状决定，只要保证热敏发烟混合物或者热敏释香混合物可以按照施加量涂覆到管体片材上即可。而进一步加入粘结剂可以提高热敏发烟混合物或者热敏释香混合物的粘性，保证其更高的厚涂到管体片材上。

优选地，所述热敏发烟层22在所述第一管体21上的施加量为20-90g/cm²，所述第一管体21片材的厚度为0.2-0.5mm；所述热敏发烟层22的厚度为0.5-2.5mm；

所述热敏释香层52在所述第二管体51上的施加量为20-90g/cm²，所述第二管体51片材的厚度为0.2-0.5mm；所述热敏释香层52的厚度为0.5-2.5mm。

优选地，所述热敏发烟层22或者所述热敏释香层52中多孔材料先吸附发烟材料或者香料，吸附量是20％-70％，然后将吸附后多孔材料(即吸附发烟材料或者香料后的多孔材料)和凝胶材料按照质量比例混合，其中所述热敏发烟层22中吸附后多孔材料和凝胶材料的质量比为1：10-1：3；所述热敏释香层52中吸附后多孔材料和凝胶材料的质量比为1：10-1：1。

根据热敏发烟混合物或者热敏释香混合物的性状判断多孔材料和凝胶材料的比例。凝胶材料一方面可以存储和缓慢释放发烟材料或者香料，另一方面是保证吸附发烟材料或者香料后的多孔材料更好的涂覆到管体片材上，以及保证管体片材可以稳定的形成管状，且保证热敏发烟层和热敏释香层不掉粉，所以根据热敏发烟混合物和热敏释香混合物的性状判断多孔材料和凝胶材料的比例，只要保证热敏发烟混合物和热敏释香混合物可以按照施加量涂覆到管体片材上即可。

优选地，所述外包裹管1上具有径向贯穿所述外包裹管1的通气孔11。当所述通气孔11轴向上位于所述支撑件3处时，所述通气孔11不仅要径向贯穿所述外包裹管1，还要贯穿所述支撑件3，以便将外界环境空气引入气溶胶生成制品内部。

优选地，所述外包裹管1内壁具有防渗或者导热功能的防渗/导热层。

优选地，所述外包裹管1为纸管、无纺布管。

所述第一管体21和第二管体51的外表面(背离管腔的一侧)还具有防渗或者导热功能的防渗/导热层(尤其是所述第一管体21和第二管体51为无纺布管时)，所述防渗/导热层包括防水层和/或防油层和/或导热层；

防水层采用烷基烯酮二聚体AKD、阳离子松香胶或者无铁硫酸铝混用、石蜡材料；防油层采用碳氟有机物、改性淀粉、AKD和石蜡混合物，AKD和改性淀粉混合物材料。导热层选自但不限于铝箔层，其可以通过粘贴的方式添加到第一管体21和第二管体51的外表面；所述铝箔层可以起到防水和/或防油的作用，同时所述铝箔层还具有导热保温的作用，以使发烟段的发烟材料均匀受热。

优选地，所述防水层和/或防油层可以通过喷涂的方式涂覆在所述第一管体21和第二管体51的外表面。

在烟支存放过程中热敏发烟层内的水分或者添加的发烟剂，以及热敏释香层中的香精香料等，长时间放置过程中，水分、发烟剂和香料会渗透到纸管外侧，产生黄斑，影响纸管外观，所以需要根据渗出物的性质在第一管体21和第二管体51的外表面设置防水层和/或防油层。防水层采用烷基烯酮二聚体AKD、阳离子松香胶或者无铁硫酸铝混用、石蜡材料，防油层采用碳氟有机物、改性淀粉、AKD和石蜡混合物，AKD和改性淀粉混合物材料，防水层和/或防油层可以防止热敏发烟层和热敏释香层内的水分、发烟剂和香料向纸管外壁渗透，防止黄斑的产生。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明首次将具有热敏发烟层的中空管作到发烟段，在管腔内再复合再造烟叶薄片，既保证了发烟量，还保证了烟气的释放，再结合中空管形式的支撑段，发烟段的中空空腔利于烟气的释放，而支撑段的中空空腔便于烟气的降温、增香和流通，发烟段和支撑段共同保证了气溶胶生成制品的烟雾量和香气品质。

2、本发明气溶胶生成基质2上的热敏发烟层22中的多孔材料和凝胶材料，与支撑件3上的热敏释香层52中的多孔材料和凝胶材料作用一致，区别仅是在于热敏发烟层22针对的是发烟材料，多孔材料和凝胶材料在于保证发烟材料的低温保留以及受热缓慢释放，从而起到热敏释放发烟的效果。而热敏释香层52针对的是香料，多孔材料和凝胶材料共同实现香料低温保香以及受热缓慢释香，从而起到热敏释香的效果。以热敏释香层52为例进行说明：

本发明热敏释香层包括多孔材料、凝胶材料和香料。多孔材料的作用有：多孔材料可以利用其自身孔结构大量吸附香料，同时多孔材料的吸附性能以及释放性能是受温度影响的，当温度较低的时候，多孔材料对释放性能低，所以在增香后的加工或者运输阶段，低沸点的香精可以更好的储存在多孔材料中，从而起到保香作用，提高产品货架期。而随着受热抽吸过程温度的上升，孔结构中的香料缓慢释放，从而起到缓释增香的作用，以保证抽吸前段和抽吸末段烟雾量和香气品质一致。

本发明所述管体1片材的厚度为0.2-0.5mm；所述热敏释香层2的厚度为0.5-2.5mm。热敏释香层中所使用的凝胶材料有两个作用：首先其通过凝胶相变实现香料的存储和释放，在温度较低的时候，其为固体实现储香的作用，而随着温度升高发生相变变成液体，内部的香料缓慢释放，起到缓释增香的作用。其次，凝胶材料可以调节多孔材料和香料混合物的性状，使热敏释香混合物可以厚涂到管体片材上，且保证即便是厚涂热敏释香混合物的管体片材仍然能卷曲成管，且保证内壁的热敏释香混合物不掉粉。如果单独使用多孔材料吸附香料，虽然其可以吸附的香料含量高，但是由于多孔材料为固体粉末，其吸附香料后难以厚涂到管体片材上，只能薄薄涂覆一层，且即便是薄薄涂覆一层热敏释香混合物，在管体片材成管的过程中，内壁的热敏释香混合物都会掉粉，污染管腔内部。而热敏释香层中加入凝胶材料，其可以利用相变的功能作为粘结剂，保证吸附香料后的多孔材料更好的涂覆到管体片材上，以及保证管体片材可以稳定的形成管状，且保证热敏释香层不掉粉。因此，凝胶材料一方面可以储香缓慢释香，另一方面是保证吸附香料后的多孔材料更好的涂覆到管体片材上，以及保证管体片材可以稳定的形成管状，且保证热敏释香层不掉粉，所以根据热敏释香混合物的性状判断多孔材料和凝胶材料的比例，只要保证热敏释香混合物可以按照施加量涂覆到管体片材上即可。

因此，多孔材料、凝胶材料共同实现发烟材料或者香料的热敏效果，以及缓释效果，以保证抽吸前段和抽吸末段烟雾量和香气品质一致。

3、本发明气溶胶生成基质制备方法简单，直接在管体片材上涂覆发烟功能混合物即可，多孔材料和凝胶材料保证了发烟功能物质的添加量，所以相对于再造烟草薄片型气溶胶生成基质，本发明气溶胶生成基质烟雾量充足。另一方面，中空管形式的气溶胶生成基质对烟气的截留率低，便于烟气的释放，所以相对于颗粒型气溶胶生成基质，本发明气溶胶生成基质烟气释放效果好。

4、现有气溶胶生成制品中不管是发烟段还是降温增香段，为了提高发烟量或者是降温增香段都是加大空腔内装填的发烟材料或者降温增香材料的用量，但是这样无疑会增大截留率，从而造成烟雾量的下降。以降温增香段为例，为了保证烟气流通路径，就只能在纸管内壁薄薄涂覆一层增香物质，但是这样增香效果不佳，且增香物质直接暴露到热烟气中，会造成抽吸前后阶段香气品质不一致。为了解决该问题，本发明想到利用多孔材料对香料进行吸附后再涂覆到纸管内壁上，但是为了增加施加量，多孔材料量的增加又导致无法厚涂到纸管内壁，所以本发明进一步加入凝胶，利用凝胶和多孔材料共同将香料施加到纸管内壁，不仅保证了多孔材料的加入量，还保证了增香混合物可以厚涂到纸管内壁。

本发明热敏释香管用于气溶胶生成制品中时，其靠近烟芯段，故加热过程中其也会受到烟具烘烤，使得香精从多孔材料中释放出来，同时较高的温度使得凝胶材料流动性变好，在重力的作用下，少量凝胶材料携带者多孔材料和香料流到烟芯段，在烟芯段受热过程中进一步释放，避免造成浪费。

5、本发明管腔23内具有再造烟叶发烟棒24，可以进一步补充烟草本香，并提升烟雾量。

6、在本发明优选地实施方案中，热敏发烟混合物和热敏释香混合物中还可以进一步加入粘结剂，以提高热敏发烟混合物和热敏释香混合物的粘性，保证其更高的厚涂到管体片材上。

7、本发明气溶胶生成基质制备方法简单，且气溶胶生成基质的制备可以和下游支撑件的制备结合到一起，也就是说，直接在包括第一管体21和第二管体52的片材上分区域的涂覆热敏发烟混合物或者热敏释香混合物，就可以得到相连接的气溶胶生成基质和支撑件，然后再直接将一体的气溶胶生成基质和支撑件与过滤件装填到外包裹管中，或者直接包裹成型纸形成外包裹管，即可得到气溶胶生成制品。

8、本发明发烟功能物质和降温增香功能物质中的多孔材料可以避免发烟剂或者香精香料外渗产生的黄斑问题，另一方面发烟剂或者香精香料被吸附到多孔材料中，随着气溶胶生成制品的持续受热，多孔材料中的发烟剂或者香精香料进一步被释放，从而起到保香的作用。

附图说明

图1为热敏发烟管剖面图。

图2为热敏释香管剖面图。

图3为实施例1气溶胶生成制品结构示意图；

图4为实施例2气溶胶生成制品结构示意图；

附图标记在附图说明中的名称：1-外包裹管、2-气溶胶生成基质、3-支撑件、4-过滤件、5-热敏释香管、11-通气孔、21-第一管体、22-热敏发烟层、23-第一管腔、24-再造烟叶发烟棒、51-第二管体、52-热敏释香层、53-第二管腔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

实施例1

本实施例一种具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品，其包括外包裹管1，以及位于所述外包裹管1内的气溶胶生成基质2、支撑件3和过滤件4；

所述气溶胶生成基质2为中空管，其包括第一管体21，以及位于所述第一管体21上的热敏发烟层22，所述热敏发烟层22包括多孔材料、凝胶材料和发烟材料；所述热敏发烟层22朝向第一管腔23；

所述管腔23内具有再造烟叶发烟棒24，其为无序聚拢的再造烟叶片材；

所述支撑件3为中空纸管。

所述气溶胶生成基质2中的第一管体21为一层。

发烟材料包括发烟剂和烟草提取物；

所述第一管体21选自复铝纸；

所述多孔材料为粉末状，其目数为60-500目，所述多孔材料选自活性炭。

所述热敏发烟层22在所述第一管体21上的施加量为45g/cm²，所述第一管体21片材的厚度为0.3mm；所述热敏发烟层22的厚度为1.0mm；

所述热敏发烟层22中多孔材料吸附量均是50％；

所述热敏发烟层22中吸附后多孔材料和凝胶材料的质量比为1：6；

所述支撑件3处具有径向贯穿所述外包裹管1和所述支撑件3管壁的通气孔11。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：

所述气溶胶生成基质2和所述支撑件3之间还具有热敏释香管5，所述热敏释香管5包括第二管体51以及位于所述第二管体51上的热敏释香层52，所述热敏释香层52包括多孔材料、凝胶材料和香料；所述热敏释香层52朝向第二管腔53。

所述热敏释香管5中的第二管体51为一层。

所述第二管体51选自复铝纸；

所述多孔材料为粉末状，其目数为60-500目，所述多孔材料选自活性炭。

所述热敏释香层52在所述第二管体51上的施加量为45g/cm²，所述第二管体51片材的厚度为0.3mm；所述热敏释香层52的厚度为1.0mm。

所述热敏释香层52中多孔材料吸附量均是50％；

所述热敏释香层52中吸附后多孔材料和凝胶材料的质量比为1：5。

Claims (10)

1.一种具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品，其特征在于，其包括外包裹管(1)，以及位于所述外包裹管(1)内的气溶胶生成基质(2)、支撑件(3)和过滤件(4)；

所述气溶胶生成基质(2)为中空管，其包括第一管体(21)，以及位于所述第一管体(21)上的热敏发烟层(22)，所述热敏发烟层(22)包括多孔材料、凝胶材料和发烟材料；所述热敏发烟层(22)朝向第一管腔(23)；

所述管腔(23)内具有再造烟叶发烟棒(24)。

2.根据权利要求1所述的具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品，其特征在于，所述支撑件(3)为中空管。

3.根据权利要求2所述的具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品，其特征在于，所述支撑件(3)内还包含功能材料。

4.根据权利要求1所述的具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品，其特征在于，所述气溶胶生成基质(2)和所述支撑件(3)之间还具有热敏释香管(5)，所述热敏释香管(5)包括第二管体(51)以及位于所述第二管体(51)上的热敏释香层(52)，所述热敏释香层(52)包括多孔材料、凝胶材料和香料；所述热敏释香层(52)朝向第二管腔(53)；

所述气溶胶生成基质(2)中的第一管体(21)为一层或者多层；所述热敏释香管(5)中的第二管体(51)为一层或者多层。

5.根据权利要求4所述的具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品，其特征在于，发烟材料包括发烟剂和烟草提取物；

所述再造烟叶发烟棒(24)选自聚拢的再造烟丝、有序或无序聚拢的再造烟叶片材；

所述第一管体(21)或者所述第二管体(51)选自纸材或者无纺布；

所述多孔材料为粉末状，其目数为60-500目，所述多孔材料选自活性炭、分子筛、碳分子筛、氧化铝、硅酸钙、壳聚糖多孔材料或高分子吸水树脂。

6.根据权利要求4所述的具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品，其特征在于，所述热敏发烟层(22)和/或所述热敏释香层(52)还包括粘结剂；所述粘结材料选自CMC、CM80、壳聚糖、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚维酮、羧甲基纤维素钠、微晶纤维素、聚乙二醇、聚乙烯醇、瓜尔胶中的一种或多种。

7.根据权利要求4所述的具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品，其特征在于，所述热敏发烟层(22)在所述第一管体(21)上的施加量为20-90g/cm²，所述第一管体(21)片材的厚度为0.2-0.5mm；所述热敏发烟层(22)的厚度为0.5-2.5mm；

所述热敏释香层(52)在所述第二管体(51)上的施加量为20-90g/cm²，所述第二管体(51)片材的厚度为0.2-0.5mm；所述热敏释香层(52)的厚度为0.5-2.5mm。

8.根据权利要求4所述的具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品，其特征在于，所述热敏发烟层(22)或者所述热敏释香层(52)中多孔材料先吸附发烟材料或者香料，吸附量是20％-70％，然后将吸附后多孔材料和凝胶材料按照质量比例混合，其中所述热敏发烟层(22)中吸附后多孔材料和凝胶材料的质量比为1：10-1：3；所述热敏释香层(52)中吸附后多孔材料和凝胶材料的质量比为1：10-1：1。

9.根据权利要求1所述的具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品，其特征在于，所述外包裹管(1)上具有径向贯穿所述外包裹管(1)的通气孔(11)。

10.根据权利要求4所述的具有复合型气溶胶生成基质的气溶胶生成制品，其特征在于，所述第一管体(21)和第二管体(51)的外表面还具有防渗或者导热功能的防渗/导热层，所述防渗/导热层包括防水层和/或防油层和/或导热层。