CN109527639A - 基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品及制备方法，该烟草制品包括纸空管，纸空管为由多层高克重纸粘接形成空心管结构，纸空管内从左向右依次设有颗粒段、降温段、过滤段，颗粒段包括耐热桶、烟草颗粒和封堵层，耐热桶一端开口，烟草颗粒填充在耐热桶内，并通过封堵层对耐热桶的开口端进行封堵。本发明相比现有技术具有以下优点：烟草颗粒封堵材料牢固、耐热性好，不会收缩脱落，不会导致烟草颗粒掉落；烟支抽吸完毕后，可直接拔出，无需辅助提取装置；制备过程简单，效率高，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及烟草制品技术领域，尤其涉及的是一种基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品及制备方法。
背景技术
近年来，随着《烟草控制框架公约》的颁布与实施，各国政府的烟草管控措施日趋严格，对烟草的监管立法愈加严格，控烟和反烟的呼声越来越强烈，国内外市场竞争压力持续增大；同时，随着人们生活水平的不断提高，人们更加注重自己的身心健康和环境保护，对烟草有了新的认识。
诸如上述原因使传统卷烟的发展受到越来越多的制约，据2011年统计数据显示，在世界范围内卷烟产销量有所下降的同时，其他类型烟草制品呈现快速增长趋势，世界烟草市场产品结构不断发生深刻变化，积极发展全系列烟草制品逐渐成为各个跨国烟草公司的战略取向。目前，市场上已出现了三种主要的新型烟草制品类型：加热不燃烧型烟草制品、电子烟和无烟气烟草制品。
其中，加热不燃烧烟草制品是一种靠加热不同形式的烟草材料产生释烟效果的新型烟草制品，始于20世纪80年代，是新型烟草制品的重要品类之一。一般通过“加热不燃烧”的方式将烟草香味传递给消费者，其外观与消费方式上也与传统卷烟相似，在一定程度上适应和满足了消费者的生理需要和心理需求。这种“加热不燃烧”的方式，使烟草只在较低的温度下(一般低于500℃)被加热，避免了烟草高温燃烧导致的焦油和大量有害化合物生成，而且由于基本没有侧流烟气，不会产生二手烟气，不会对公共环境产生影响。近年来众多烟草制造企业、研究机构都看到了加热不燃烧烟草制品的巨大潜力，重金投入这一领域，并收获颇丰。其中，电加热不燃烧烟草制品由于具有加热温度可控、加热方式灵活、使用方便时尚等优点，具有更高的关注度，是当前国内外加热不燃烧烟草制品的重要发展方向。
加热不燃烧烟草制品的技术核心主要包括热源和释烟材料两个方面。热源类型分为电加热、碳加热以及化学反应加热三种类型，其中电加热和碳加热两种热源已经应用于产品，如菲莫烟草公司的“iQOS”和雷诺烟草公司的“Revo”。释烟材料是影响加热不燃烧烟草制品抽吸体验的关键因素，目前所开发的释烟材料主要包括烟丝、烟末、烟草薄片等。这些材料在不同的加热环境下能够释放具有烟草特征香气的烟气，但普遍存在受热不均匀、易碳化、操作不便等缺陷。其中烟丝和烟末由于难以添加雾化剂，存在烟雾量小、发烟不均匀、易焦化等问题；而“iQOS”所用的烟草薄片虽然解决了发烟量问题，但制造工艺复杂，设备成本昂贵，可调控性不强，且烟气中存在较重的烧纸味，影响口感，同时，现有产品在使用后，释烟材料由于焦化、碳化、粘结等原因会残留于电加热组件上，需要配套专门的工具对加热组件进行清洁；再者，现有薄片型加热不燃烧卷烟在抽吸完毕后，直接拔出，烟丝会掉落在烟具加热室内，因此需要烟支辅助拔出部件。专利CN108065456A、CN108143003A、CN108143005A、CN 108185524A等提出了一种以烟草颗粒为释烟材料的加热不燃烧烟草制品，但烟支结构设计复杂，烟草颗粒灌封效果差、效率低，而且所选择的烟草颗粒承载封堵材料存在受热条件下受热收缩导致颗粒掉落的缺陷。因此，希望提供一种烟气释放充足均匀、烟草颗粒不掉落、烟支可直接拔出的新型加热不燃烧烟草制品，还希望这种新型加热不燃烧烟草制品具有制备工艺简单高效的优点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种烟气释放充足稳定、烟草颗粒不掉落、烟支可直接拔出、制作工艺简便的基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品及制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品，包括纸空管，所述纸空管为由多层高克重纸粘接形成空心管结构，所述纸空管内从左向右依次设有颗粒段、降温段、过滤段，所述颗粒段包括耐热桶、烟草颗粒和封堵层，所述耐热桶一端开口，所述烟草颗粒填充在耐热桶内，并通过封堵层对耐热桶的开口端进行封堵。
进一步的，所述降温段的降温材料为聚乳酸。
进一步的，所述纸空管的外径为7.0-7.8mm，壁厚为0.1-0.5mm，长度为45-50mm。
进一步的，所述高克重纸定量在100-130g/m2。
进一步的，所述耐热桶的封闭端上开有多个透气孔，所述封堵层上开有多个透气孔。
进一步的，所述封堵层与耐热桶的开口端卡接。
进一步的，所述降温段中的聚乳酸为颗粒状聚乳酸、丝状聚乳酸或细片状聚乳酸中的一种，所述颗粒状聚乳酸的直径在0.2-0.1毫米之间，所述丝状聚乳酸的直径为50-500微米，所述细片状聚乳酸宽度为0.5-2毫米、厚度为25-50微米。
进一步的，所述颗粒段长度为12-18mm、直径为7.0-7.8mm；所述降温段的长度为15-25mm、直径为7.0-7.8mm；所述过滤段的长度为7-10mm、直径为7.0-7.8mm，且所述颗粒段、降温段、过滤段的直径相同。
本发明还公开了上述的基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品的制备方法，所述制备方法按如下步骤依次进行：
步骤一、制备颗粒段
首先制备耐热桶，其中耐热桶可采用液晶高分子材料、铝、陶瓷材质中的任一种；然后在铝箔纸或铝箔衬纸上开多个透气孔，形成封堵层；最后将烟草颗粒灌入耐热桶中，并采用封堵层对耐热桶开口端进行封堵，得到所述颗粒段；
步骤二、制备降温段
将聚乳酸送入嘴棒成型机的成型部件中，得到聚乳酸降温段；
步骤三、制备过滤段
利用醋纤嘴棒成型技术制备实心或异型醋纤过滤段；
步骤四、制备纸空管
利用螺旋纸管机将多层高克重纸粘接形成纸空管；
步骤五、组装成型
将纸空管、降温段以及过滤段切成所需长度，并将颗粒段、降温段、过滤段依次塞入纸空管中，得到所述加热不燃烧烟草制品。
进一步的，所述步骤二采用方式一或方式二来进行制备，所述方式一为：利用刀辊将聚乳酸薄膜切成细片状，并送入嘴棒成型机的成型部件中，得到细片状聚乳酸降温段；所述方式二为：利用熔融纺丝法得到丝状聚乳酸，并送入嘴棒成型机成型部件中，得到丝状聚乳酸降温段。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供的一种烟草颗粒型加热不燃烧烟草制品，可配合电加热吸烟装置使用，通过加热烟草颗粒材料产生充足稳定的烟雾，主要优点如下：
(1)本发明所使用烟草颗粒封堵材料牢固、耐热性好，不会收缩脱落，不会导致烟草颗粒掉落；
(2)本发明所提供的加热不燃烧烟草制品抽吸完毕后，可直接拔出，无需辅助提取装置；
(3)本发明所提供的加热不燃烧烟草制品制备过程简单，效率高，成本低。
附图说明
图1是本发明的加热不燃烧烟草制品的结构示意图。
图2是本发明的颗粒段的结构示意图。
图中标号：1为颗粒段，2为降温段，3为过滤段，4为纸空管，11为耐热桶，12为烟草颗粒，13为封堵层。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
参见图1、图2，本实施例公开了基于纸空管4一体成型的加热不燃烧烟草制品，包括纸空管4，纸空管4为由多层克重为100-130g/m2的高克重纸粘接形成空心管结构，纸空管4的外径为7.0-7.8mm，壁厚为0.1-0.5mm，长度为45-50mm。纸空管4内从左向右依次设有颗粒段1、降温段2、过滤段3，颗粒段1包括耐热桶11、烟草颗粒12和封堵层13，耐热桶11一端开口，烟草颗粒12填充在耐热桶11内，并通过封堵层13对耐热桶11的开口端进行封堵，封堵层13与耐热桶11的开口端之间可进行卡接，封堵层13厚度为50微米。耐热桶11壁厚为0.1-0.5mm之间，高度为12-18mm之间，外经在6.5-7.6mm之间。耐热桶11的封闭端上开有多个直径为0.3-1.0mm的透气孔，封堵层13上开有多个直径在0.2-0.6mm之间的透气孔。降温段2的降温材料为聚乳酸。降温段2中的聚乳酸为颗粒状聚乳酸、丝状聚乳酸或细片状聚乳酸中的一种，颗粒状聚乳酸的直径在0.2-0.1毫米之间，丝状聚乳酸的直径为50-500微米，细片状聚乳酸宽度为0.5-2毫米、厚度为25-50微米。
其中，颗粒段1长度为12-18mm、直径为7.0-7.8mm；降温段2的长度为15-25mm、直径为7.0-7.8mm；过滤段3的长度为7-10mm、直径为7.0-7.8mm，且颗粒段1、降温段2、过滤段3的直径相同。
本实施例还公开了上述基于纸空管4一体成型的加热不燃烧烟草制品的制备方法，该制备方法按如下步骤依次进行：
步骤一、制备颗粒段1
首先制备耐热桶11，其中耐热桶11可采用液晶高分子材料、铝、陶瓷材质中的任一种，液晶高分子材料耐热温度高于300度，不同材质耐热桶11需用不同制备方法，铝制耐热桶11需用冲压技术制备，液晶高分子材料耐热桶11需用注塑设备制备，陶瓷耐热桶11需用高温烧结技术制备；
然后，利用激光打孔技术、针辊打孔技术或静电打孔技术在铝箔纸或铝箔衬纸上打多个透气孔，形成封堵层13；
最后将烟草颗粒12灌入耐热桶11中，并采用封堵层13对耐热桶11开口端进行封堵，得到颗粒段1；
步骤二、制备降温段2
可采用如下两种方式之一来制备降温段2：
方式一：利用刀辊将聚乳酸薄膜切成细片状，并送入嘴棒成型机的成型部件中，得到细片状聚乳酸降温段2；
方式二：
利用熔融纺丝法得到丝状聚乳酸，并送入嘴棒成型机成型部件中，得到丝状聚乳酸降温段2；
步骤三、制备过滤段3
利用醋纤嘴棒成型技术制备实心或异型醋纤过滤段3；
步骤四、制备纸空管4
利用螺旋纸管机将多层克重为100-130g/m2的高克重纸粘接形成纸空管4；
步骤五、组装成型
将纸空管4、降温段2以及过滤段3切成所需长度，并将颗粒段1、降温段2、过滤段3依次塞入纸空管4中，得到加热不燃烧烟草制品。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品，其特征在于：包括纸空管，所述纸空管为由多层高克重纸粘接形成空心管结构，所述纸空管内从左向右依次设有颗粒段、降温段、过滤段，所述颗粒段包括耐热桶、烟草颗粒和封堵层，所述耐热桶一端开口，所述烟草颗粒填充在耐热桶内，并通过封堵层对耐热桶的开口端进行封堵。
2.如权利要求1所述的基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品，其特征在于：所述降温段的降温材料为聚乳酸。
3.如权利要求1所述的基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品，其特征在于：所述纸空管的外径为7.0-7.8mm，壁厚为0.1-0.5mm，长度为45-50mm。
4.如权利要求1所述的基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品，其特征在于：所述高克重纸定量在100-130g/m2。
5.如权利要求1所述的基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品，其特征在于：所述耐热桶的封闭端上开有多个透气孔，所述封堵层上开有多个透气孔。
6.如权利要求1所述的基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品，其特征在于：所述封堵层与耐热桶的开口端卡接。
7.如权利要求2所述的基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品，其特征在于：所述降温段中的聚乳酸为颗粒状聚乳酸、丝状聚乳酸或细片状聚乳酸中的一种，所述颗粒状聚乳酸的直径在0.2-0.1毫米之间，所述丝状聚乳酸的直径为50-500微米，所述细片状聚乳酸宽度为0.5-2毫米、厚度为25-50微米。
8.如权利要求1所述的基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品，其特征在于：所述颗粒段长度为12-18mm、直径为7.0-7.8mm；所述降温段的长度为15-25mm、直径为7.0-7.8mm；所述过滤段的长度为7-10mm、直径为7.0-7.8mm，且所述颗粒段、降温段、过滤段的直径相同。
9.如权利要求1至8任一项所述的基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品的制备方法，其特征在于，所述制备方法按如下步骤依次进行：
步骤一、制备颗粒段
首先制备耐热桶，其中耐热桶可采用液晶高分子材料、铝、陶瓷材质中的任一种；然后在铝箔纸或铝箔衬纸上开多个透气孔，形成封堵层；最后将烟草颗粒灌入耐热桶中，并采用封堵层对耐热桶开口端进行封堵，得到所述颗粒段；
步骤二、制备降温段
将聚乳酸送入嘴棒成型机的成型部件中，得到聚乳酸降温段；
步骤三、制备过滤段
利用醋纤嘴棒成型技术制备实心或异型醋纤过滤段；
步骤四、制备纸空管
利用螺旋纸管机将多层高克重纸粘接形成纸空管；
步骤五、组装成型
将纸空管、降温段以及过滤段切成所需长度，并将颗粒段、降温段、过滤段依次塞入纸空管中，得到所述加热不燃烧烟草制品。
10.如权利要求9所述的基于纸空管一体成型的加热不燃烧烟草制品的制备方法，其特征在于，所述步骤二采用方式一或方式二来进行制备，所述方式一为：利用刀辊将聚乳酸薄膜切成细片状，并送入嘴棒成型机的成型部件中，得到细片状聚乳酸降温段；所述方式二为：利用熔融纺丝法得到丝状聚乳酸，并送入嘴棒成型机成型部件中，得到丝状聚乳酸降温段。
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