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CN110301676A - 一种防止烟丝掉落的加热不燃烧烟草基体及其应用 - Google Patents

一种防止烟丝掉落的加热不燃烧烟草基体及其应用 Download PDF

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胡静
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Abstract

本发明提供了一种防止烟丝掉落的加热不燃烧烟草基体及其应用。该烟草基体由膨丝、配方叶组丝和/或烟草薄片无序混合后卷制而成，烟草基体的密度为0.25～0.70g/cm3。本发明的加热不燃烧卷烟通过膨丝与烟草其他组分的无序混合缠绕，对烟草基体起到很好的支撑作用，同时保证了整个烟草基体整体的稳定性，有效地降低了调丝率，通过烟草基体的密度控制一方面保证了结构的稳定性，另一方面调节整个烟草基体的填充率，保证气道的畅通，有利于加热形成的气凝胶的流通和热量的传递，通过各组分的配伍和性能协同作用，保证了烟草基体气道的畅通和良好的抽吸感官性质。

Description

一种防止烟丝掉落的加热不燃烧烟草基体及其应用
技术领域
本发明涉及新型烟草制品领域，尤其是涉及一种防止烟丝掉落的加热不燃烧烟草基体及其应用。
背景技术
加热不燃烧卷烟制品的研发是目前烟草行业的研究热点，与传统的卷烟不同，以“加热不燃烧”为思路设计的加热不燃烧卷烟，能使烟叶或烟草材料刚好加热到足以释放出味道的程度，而不会点燃烟叶或烟草材料。通常情况下，传统卷烟的抽吸温度高达900℃以上，烟叶或烟草材料在高温条件下因燃烧、热解、热合成等反应产生很多潜在有害物质(HPHCs)，而加热不燃烧卷烟抽吸温度在400℃以下，可以减少燃烧过程中HPHCs的产生。加热不燃烧卷烟主要是通过烟草基体与加热装置配合，利用加热装置的热量加热烟草基体成分产生气溶胶以供吸食。二者配合使用时需要将烟草基体插入到加热装置的加热腔中，并且在烟草基体加热抽吸完后需要将烟草基体与加热装置分离，加热装置的插拔会通常会导致烟丝掉落，残留在加热器中，不利于加热器清理和后续使用，也影响环境卫生。目前针对传统卷烟的烟灰掉落的防止手段是在卷烟纸外包裹一层金属网罩，但是这种操作并不适合于低温不燃烧香烟，卷烟纸外包裹网罩并不能对在烟草基体中插拔加热装置所带来的烟丝掉落有防止作用，同时金属网罩也会造成烟草基体与加热装置的摩擦损伤。为避免该烟草基体在插拔时掉落，专CN107205494A公开了提取器专利技术以防止烟草掉落入加热腔中，但是每次用完需要操作提取器然后再取出烟丝，操作麻烦，且还需要清理掉入提取器中的残丝。本领域所期待的是通过烟草基体本身的改进来解决烟丝在插拔过程中掉落的问题。
发明内容
本发明旨在克服现有技术中烟丝掉落的不足，提供一种防止烟丝掉落的加热不燃烧烟草基体。
本发明的目的在于提供一种加热不燃烧卷烟，所述卷烟中含有防止烟丝掉落的加热不燃烧烟草基体。
本发明的另一目的在于提供一种加热不燃烧卷烟的使用方法。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种防止烟丝掉落的加热不燃烧烟草基体，所述烟草基体由膨丝、配方叶组丝和/或烟草薄片无序混合后卷制而成，烟草基体的密度为0.25～0.65g/cm3。
膨丝作为填料添加到烟草基体中，通过膨丝与烟草其他组分的无序混合增加了膨丝烟草基体的无序缠绕度，使得整个烟草基体在加热器的插拔过程中可以保持整体的稳定性，对烟草基体起到很好的支撑作用，有效地降低了插拔时烟丝掉的调丝率。另外，膨丝的添加还可以调节整个烟草基体的填充率，保证气道的畅通，有利于加热形成的气凝胶的流通和热量的传递。
密度或者填充值直接表现为烟丝的紧密程度，密度过大烟草基体质量增大，过于密实，容易出现烟支“爆头”和抽吸时气流不顺、阻力大的问题，密度过小各组分间相互作用力不够，容易掉丝。
合适的密度还要考虑当发热元件插入烟丝中时，内部结构稳固，并且通过发热元件的挤压保证与发热元件尽可能大的接触，提高传热效率，同时发热元件的挤压使得烟草基体还能提供合适的气流通路和通风，并在加热烘烤后烟草结构还能保持稳固的形态。
优选地，所述烟草基体的水分质量百分数为5.0-12.5％。
在具体烟草基体中，烟草基体的密度可以为0.25g/cm3，水分质量百分数为10.5％、密度可以为0.45g/cm3，水分质量百分数为11.5％或基体的密度可以为0.65g/cm3，水分质量百分数为9.5％。
烟丝的水分对感官特征、烟丝脆性和弹性有着重要影响，更重要的是影响其加工性能，通过将某一组分的水分控制在相对低于传统卷烟11.5-12.5％的水平。
优选地，烟草基体的三种组分中的至少一种的水分控制在5.0～11.0％，一方面是调控烟草基体整体的水分，还能调节烟草基体的整体物理特性，便于上机加工。既不会显著影响水分和加工性能，还能起到增加脆性，保证无序烟草结构的稳定。
优选地，膨丝质量为烟草基体总质量的5％～40％。
优选地，膨丝质量为烟草基体总质量的15％～30％。
由于膨胀烟丝在制备过程中致香成分损失较大，吸味平淡，发明人通过不断探索发现当膨胀烟丝添加量为15％～30％既能充分保证烟草基体的抽吸感官，也能很好的达到防止烟丝掉落的效果。
优选地，所述膨丝的填充值为4.5～7.5cm3/g，整丝率为70～90％。例如填充值可以为7.12cm3/g、4.88cm3/g、6.21cm3/g或6.07cm3/g；整丝率可以为70％、75％、80％、83％、85％或87％。
膨丝的填充值是膨胀效果的重要指标，高填充率可以直接改善烟草基体的总体填充率；整丝率是膨丝结构的主要指标，整丝率可以有效保证膨丝对烟草基体支撑挺度的作用，一定整丝率也有利于膨丝和烟草薄片之间缠绕度的提升，能很好的减少烟丝的掉出率。
优选地，所述膨胀烟丝的填充值为6.5～7.5cm3/g，整丝率为83～90％。
优选地，所述膨丝尺寸≥1.0mm。膨丝尺寸小于1.0mm为碎丝，碎丝不仅不能对烟草基体起到很好的支撑作用还会影响整个烟草基体的气到畅通，增加吸阻。
烟丝的长度影响弯曲度和加工是否顺利，烟丝太长容易造成内部烟丝密度不均匀，出现“空头”或“竹节烟”，合适的长度对于烟草基体的加工性能影响很大。这一种适合长度的组分可以是配方叶组丝、烟草薄片中的任意一种或两种。考虑到各组分的制造方法和物理性能差异很大，弹性大且长度过长的组分是不适合用于加热不燃烧烟草基体的，长度的选择应结合其他物理指标。
对烟草的各种组分而言，此处的长度也指最大或最宽处的尺寸。
优选地，所述膨丝为膨胀烟丝和/或膨胀梗丝。
优选地，所述膨丝为膨胀烟丝。膨胀烟丝在香气和抽吸品质上要优于膨胀梗丝，整丝率和膨胀尺寸也要大于膨胀梗丝，同时在空间填充率和降焦减害上要优于普通烟丝，可以进一步提升烟草基体的抽吸感官性能，因此优选膨胀烟丝。
优选地，所述配方叶组丝质量为烟草基体总质量的0～95％。
优选地，所述烟草薄片质量为烟草基体总质量的0～95％。
优选地，所述烟草薄片尺寸为厚度0.1～0.3mm，长度2～30mm，宽1～2mm。
烟草薄片可以通过干法、压辊法和造纸法制备，其中造纸法制备烟草薄片采用两步法，将烟草原料先提取，固相采用造纸法制备烟草薄片，液相浓缩后涂布在烟草薄片上，得到烟草薄片后切丝处理制备烟草薄片。控制烟草薄片的长宽有利于其和膨丝相互缠绕，进一步提升挺度和空间稳定性，不仅有利于增加气流通道，也能减少烟丝掉出率。
优选地，所述配方叶组丝和/或烟草薄片和/或膨丝上负载有烟草提取物、雾化剂和致香成分。
本发明还保护一种加热不燃烧卷烟，所述加热不燃烧卷烟包含所述加热不燃烧烟草基体。加热不燃烧卷烟包括嘴触段、降温段和加热不燃烧烟草基体段，其中加热不燃烧烟草基体段为本发明的加热不燃烧烟草基体。
本发明还保护上述加热不燃烧卷烟的使用方法，包括如下步骤：将加热不燃烧卷烟插入加热元件固定加热，抽吸，抽吸完毕转动至少30度后拔出加热不燃烧卷烟。
本发明的加热不燃烧卷烟优选配合相应的加热器使用，具体加热器包括发热元件及发热元件固定座，套管，控制元件和外壳以及外壳上的插烟口、通气孔，电源开关，所述套管、发热元件和插烟口构成了烟草基体的加热腔，所述气流通过通气孔进入加热器和烟支，烟支通过所述插烟口插入所述套管并于接收发热体的热量，所述套管上有定位件，使得加热不燃烧烟草基体能最大限度接受发热元件的热量。
具体使用时的操作为：
(1)加热不燃烧卷烟通过插烟口插入所述加热腔中，并于所述定位件接触；
(2)按电源开关键启动加热，使得发热元件热量加热所述加热不燃烧烟草基体，供人抽吸；
(3)抽吸完毕，转动至少30度并拔出所述加热不燃烧卷烟。
烟丝不掉落的根本在于结构稳固，强度适中，即使插入发热棒能保证结构稳固，且发热棒的挤压作用能够使内部在加热后形态不发生明显变化。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明的加热不燃烧卷烟通过膨丝与烟草其他组分的无序混合缠绕，对烟草基体起到很好的支撑作用，同时保证了整个烟草基体整体的稳定性，有效地降低了调丝率。
(2)本发明的加热不燃烧卷烟通过烟草基体的密度控制一方面保证了结构的稳定性，另一方面调节整个烟草基体的填充率，保证气道的畅通，有利于加热形成的气凝胶的流通和热量的传递。
(3)本发明的加热不燃烧卷烟通过各组分的配伍和性能协同作用，保证了烟草基体气道的畅通和良好的抽吸感官性质。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。
实施例1
一种防止烟丝掉落的加热不燃烧烟草基体，烟草基体由膨丝、配方叶组丝和/或烟草薄片无序混合后卷制而成，烟草基体的密度为0.25g/cm3，烟草基体的水分质量含量为10.5％。
实施例2
一种防止烟丝掉落的加热不燃烧烟草基体，烟草基体由膨丝、配方叶组丝和/或烟草薄片无序混合后卷制而成，烟草基体的密度为0.65g/cm3，烟草基体的水分质量含量为9.5％。
实施例3～9
一种防止烟丝掉落的加热不燃烧烟草基体，烟草基体由膨丝、配方叶组丝和/或烟草薄片无序混合后卷制而成，烟草基体的密度为0.45g/cm3，烟草基体的水分质量含量为8％，烟草薄片质量为烟草基体总质量的50％，膨丝尺寸≥1.0mm。
烟草薄片和膨胀烟丝具体参数见表1。
表1
结果检测
制备上述烟草基体400支，配合加热器进行抽吸实验。
具体抽吸实验如下：
(1)加热不燃烧卷烟通过插烟口插入所述加热腔中，并于所述定位件接触；
(2)按电源开关键启动加热，使得发热元件热量加热所述加热不燃烧烟草基体，供人抽吸；
(3)抽吸完毕，转动至少30度并拔出所述加热不燃烧卷烟。
对其加热抽吸后烟丝掉出率进行评价，其中5分为基本无烟丝掉出；4分为少量烟丝掉出；3分为部分烟丝掉出，掉出明显；2分为大量烟丝掉出；1分为基本全部掉出。
表2
序号 烟丝掉出评价 感官评价
实施例1 4.5 8
实施例2 5 8
实施例3 5 9
实施例4 5 9.5
实施例5 5 9
实施例6 4 8.5
实施例7 4 8
实施例8 4 8.5
实施例9 4 8
实施例10 4.5 8
实施例11 4 8
采用ISO标准6565:2002中的方法进行吸阻测定。需要说明的是，测试吸阻时，烟支插入加热器的加热腔体中测定结果如表3。
表3
对比例1
一种加热不燃烧烟草基体，由烟草薄片卷制而成，烟草薄片与实施例1相同，厚为0.1mm，长度为2mm，宽为1mm。加热抽吸后烟丝掉出率评分为4，吸阻为0.935kPa。
对比例2
一种加热不燃烧烟草基体，由烟草薄片和膨胀烟丝无序混合后卷制而成，烟草薄片与实施例1相同，厚为0.1mm，长度为2mm，宽为1mm，膨胀烟丝填充率为7.12cm3/g，整丝率为83％，质量分数为5％。加热抽吸后烟丝掉出率评分为3，吸阻为0.845kPa。
对比例3
一种加热不燃烧烟草基体，由烟草薄片和膨胀烟丝无序混合后卷制而成，烟草薄片与实施例1相同，厚为0.1mm，长度为2mm，宽为1mm，膨胀烟丝填充率为7.12cm3/g，整丝率为83％，质量分数为50％。加热抽吸后烟丝掉出率评分为5，吸阻为0.445kPa，但抽吸口感极差，香气寡淡。
从上述实施例和对比例可看出，对比例1没有添加膨胀烟丝的烟草薄片卷制的烟草基体在加热抽吸后烟丝容易掉出，明显不如实施例；对比例2添加的膨胀烟丝含量太低，得到的烟草基体在加热抽吸后烟丝的掉出现象也很明显，不如实施例效果好；对比例3中膨胀烟丝添加量过大，虽然可以很好的控制烟丝掉出率，但是过多添加膨胀烟丝会损伤烟草基体的总体烟香气和整体感官评价。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种防止烟丝掉落的加热不燃烧烟草基体，其特征在于，所述烟草基体由膨丝、配方叶组丝和/或烟草薄片无序混合后卷制而成，烟草基体的密度为0.25～0.70g/cm3。
2.如权利要求1所述加热不燃烧烟草基体，其特征在于，所述烟草基体的水分质量百分数为5.0～12.5％。
3.如权利要求2所述加热不燃烧烟草基体，其特征在于，所述烟草基体的至少一种组分的水分质量百分数为5.0～11.0％。
4.如权利要求1所述加热不燃烧烟草基体，其特征在于，膨丝质量为烟草基体总质量的5％～40％。
5.如权利要求4所述加热不燃烧烟草基体，其特征在于，所述膨丝的填充值为4.5～7.5cm3/g，整丝率为70～90％。
6.如权利要求5所述加热不燃烧烟草基体，其特征在于，所述膨丝尺寸≥1.0mm。
7.如权利要求6所述加热不燃烧烟草基体，其特征在于，所述膨丝为膨胀烟丝和/或膨胀梗丝。
8.如权利要求1所述加热不燃烧烟草基体，其特征在于，配方叶组丝质量为烟草基体总质量的0～95％。
9.如权利要求1所述加热不燃烧烟草基体，其特征在于，烟草薄片质量为烟草基体总质量的0～95％。
10.如权利要求9所述加热不燃烧烟草基体，其特征在于，所述烟草薄片尺寸为厚度0.1～0.3mm，长度2～30mm，宽1～2mm。
11.如权利要求1所述加热不燃烧烟草基体，其特征在于，所述配方叶组丝和/或烟草薄片和/或膨丝上负载有烟草提取物、雾化剂和致香成分。
12.一种加热不燃烧卷烟，其特征在于，所述加热不燃烧卷烟包含权利要求1～11任意一项所述加热不燃烧烟草基体。
13.一种权利要求12所述加热不燃烧卷烟的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：将加热不燃烧卷烟插入加热元件固定加热，抽吸，抽吸完毕转动至少30度后拔出加热不燃烧卷烟。
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