CN113243551B - 一种高透气性固体烟弹及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高透气性固体烟弹及制备方法，由不同硬度的烟弹芯体及烟弹芯体外的烟弹外层组成，在烟弹芯体上设置有烟具加热棒插入孔，烟弹芯体由烟弹主料和第一烟弹辅料组成，烟弹外层由烟弹主料和第二烟弹辅料组成；烟弹主料由两种目数的烟草颗粒组成；第一烟弹辅料和第二烟弹辅料均由发烟剂和粘结剂调配而成；粘结剂均由低酰基结冷胶与高酰基结冷胶配制成的混合胶。本技术方案中通过选用两种不同粒径的烟草颗粒及相应的目数，决定着烟弹的透气度，影响抽吸时的吸阻值，同时影响烟弹的物理特性。本技术方案相较于常见的薄片式烟弹，通过采用挤压成型设备制备固体烟弹，制备工艺简单，生产过程低耗高效，满足企业降本增效的要求。

Description

一种高透气性固体烟弹及制备方法

技术领域

本发明属于新型烟草技术领域，具体涉及一种高透气性固体烟弹及制备方法。

背景技术

近年来，随着传统卷烟销量增幅变缓，新型烟草制品逐渐成为未来发展趋势，受到国内外的广泛关注和研究。其中，加热不燃烧烟草因其使用方式和风味特性最接近卷烟制品，成为行业研究热点。加热不燃烧烟草制品相对于传统卷烟具有加热温度低、焦油量少、对健康危害性小的优点，同时具有时尚的外观、优秀的消费体验，在国外市场表现良好，尤其受到年轻消费群体的欢迎。

现有的加热不燃烧产品在烟草形态、加热原理、制作工艺上具有较大的相似性。以IQOS为代表的加热不燃烧产品虽然受消费者喜爱，但在使用中存在以下几个问题：一是“烟弹”烟支段多数以特制烟草薄片为载体，其加工工艺复杂，成本高，废料污染大；二是加热棒发热时，由于烟草薄片间缝隙大，加热均匀性不好，烟气质和量均有不足；三是烟支与加热棒配合度不好，加热片插入烟草段时没有配合孔位，靠外力楔入容易导致加热片损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种高透气性固体烟弹及制备方法，以解决现以烟草薄片制备的烟弹加工工艺复杂、加热均匀性不好，且气阻较大的问题。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高透气性固体烟弹，由烟弹芯体及烟弹芯体外的烟弹外层组成，所述烟弹芯体的硬度小于烟弹外层的硬度；

在所述烟弹芯体上设置有烟具加热棒的插入孔，所述插入孔的孔径小于烟具加热棒的外径；

所述烟弹芯体由烟弹主料和第一烟弹辅料组成，所述烟弹外层由烟弹主料和第二烟弹辅料组成；

所述烟弹主料由两种目数的烟草颗粒组成；所述第一烟弹辅料由发烟剂和第一粘结剂调配而成；所述第二烟弹辅料由发烟剂和第二粘结剂调配而成；

所述第一粘结剂与所述第二粘结剂均由低酰基结冷胶与高酰基结冷胶配制成的混合胶。

优选的，所述烟弹芯体的侧壁厚度为烟弹外层厚度的1/5-1/2。

优选的，烟弹主料与第一烟弹辅料的质量比，及烟弹主料与第二烟弹辅料的质量比均为6:4-8:2。

优选的，所述第一粘结剂与发烟剂的质量比，及第二粘结剂与发烟剂的质量比均为1:99-10:90。

优选的，第一粘结剂和第二粘结剂中的低酰基结冷胶与高酰基结冷胶按质量比均在0:10-10:0之间，且相同重量的第一粘结剂和第二粘结剂中，第一粘结剂中的高酰基结冷胶的重量大于第二粘结剂中高酰基结冷胶的重量。

优选的，烟草颗粒粒径为10-100目，优选为20-60目，两种粒径的烟草颗粒的质量比为2:8-8:2。

优选的，所述烟草颗粒由烟叶、烟梗或制丝生产线筛出的烟末中的一种以上组成。

优选的，所述烟草颗粒为经工艺处理后多孔蓬松的烟草颗粒。

优选的，所述工艺处理包括微波或气体膨胀烟梗、烟丝或烟末，或在烟草颗粒中掺入活性炭作为多孔载体。

一种高透气性固体烟弹的制备方法，包括以下步骤：

1)制备烟弹主料

将预烘后的两种目数的烟草颗粒按粒径大的烟草颗粒与粒径小的烟草颗粒的质量比为2:8-8:2混合均匀，得到第一物料；

2)制备烟弹辅料

发烟剂的制备：将发烟剂与水按质量比为3:7-7:3的比例配置而成的混合剂；

第一粘结剂的制备：将低酰基结冷胶与高酰基结冷胶按第一设定质量比的比例制成第一混合胶；

第二粘结剂的制备：将低酰基结冷胶与高酰基结冷胶按第二设定质量比的比例制成第二混合胶；

将混合剂与第一混合剂，及混合剂与第二混合剂均按质量比为99:1-90:10混合，并充分搅拌后静置，分别得到第一烟弹辅料和第二烟弹辅料；

3)制备固体烟弹物料

将第一物料与第一烟弹辅料及第一物料与第二烟弹辅料分别按质量比为6:4-8:2的比例混合均匀，分别得到烟弹芯体物料和烟弹外层物料；

4)制备固体烟弹

将烟弹芯材料物料及烟弹外层物料通过挤压装置进行挤压并打孔成型，经过真空干燥箱低温干燥后，即得到高透气性固体烟弹。

优选的，步骤1)中预烘时真空干燥箱温度设置为35-55℃，干燥时间为1-2min；步骤2)中静置时间至少为5min；步骤4)中真空干燥箱温度设置为35-65℃，干燥时间为25-35min。

与现有技术相比要，本发明的有益效果是：

本发明的技术方案相较于常见的薄片式烟弹，通过采用挤压成型设备制备固体烟弹及在固体烟弹上设置插入孔，制备工艺简单，生产过程低耗高效，满足企业降本增效的要求，并且通过插入孔对加热棒实现插入导向，提高固体烟弹与加热棒的配合度。并且通过烟弹芯体的硬度小于烟弹外层的硬度，使得烟弹芯体与烟具加热棒贴合紧密，有助于热力的均匀扩散，通过选用两种不同粒径的烟草颗粒及相应的目数，决定着烟弹的透气度，影响抽吸时的吸阻值，同时影响烟弹的物理特性，如弹性、硬度、韧性及密度。

附图说明

图1为本发明加热不燃烧固体烟弹的轴向剖面结构示意图。

附图标记说明

1、烟弹外层，2、烟弹芯体，3、插入孔。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

在本申请的技术方案中，除非有特别说明，否则，在本技术方案中所使用的设备或试剂等均可以通过商业获取。

本技术方案相较于常见的薄片式烟弹，该方法采用挤压成型设备制备固体烟弹，制备工艺简单，一次挤压成型并且完成插入孔的实现，生产过程低耗高效，满足企业降本增效的要求。烟弹主料的来源可使用卷烟工业制丝生产线退出物，或烟秸杆等实现对废料进行二次利用。并且该方法可以根据不同的烟具形状，采用不同模具挤压出适合烟具的烟弹形状。由于烟弹主料与烟弹辅料充分混合，使得烟弹主料中的烟草颗粒吸收充足的发烟剂，故最终制得的固体烟弹制品具有较高的发烟量，吸食者抽吸时能够获得更多的抽吸口数。

如图1所示，本申请提供一种高透气性固体烟弹，由烟弹芯体2及烟弹芯体外的烟弹外层1组成，烟弹芯体的硬度小于烟弹外层的硬度。

在烟弹芯体上设置有烟具加热棒的插入孔3，插入孔3的孔径小于烟具加热棒的外径。

烟弹芯体由烟弹主料和第一烟弹辅料组成，烟弹外层由烟弹主料和第二烟弹辅料组成。

烟弹主料由两种目数的烟草颗粒组成；第一烟弹辅料由发烟剂和第一粘结剂调配而成；第二烟弹辅料由发烟剂和第二粘结剂调配而成。

第一粘结剂与第二粘结剂均由低酰基结冷胶与高酰基结冷胶配制成的混合胶。

在本申请的技术方案中需要做以下说明：

固体烟弹上设置的烟具加热棒插入孔的孔径小于烟具加热棒的外径，具体是现使用的烟具加热棒的型号基本确定，而且本申请的插入孔的孔径要小于现常规使用的烟具加热棒中的最小外径。插入孔的目的是提高烟具加热棒插入的导向性及易于插入，并且能够与烟具加热棒紧密结合，提高加热性能。因此，只要在烟弹本体上设置有用于烟具加热棒的插入孔即可，并不需要确定具体的插入孔的孔径才属于全面的公开。

实施例1

一种高透气性固体烟弹的制备方法，如下所示：

1)制备高透气性固体烟弹主料：

将分别在真空干燥箱内经过35℃，干燥2min的20目烟草颗粒与60目烟草颗粒按质量之比6:4的比例混合均匀，得第一物料。

2)制备高透气性固体烟弹辅料：

发烟剂的制备：用甘油和水按照质量之比7:3的比例制成发烟剂；

第一粘结剂的制备：将高酰基结冷胶与低酰基结冷胶按质量之比6:4的比例制成第一混合胶。

第二粘结剂的制备：将高酰基结冷胶与低酰基结冷胶按质量之比4:6的比例制成第二混合胶。

将发烟剂与第一混合胶按质量之比94:6混合，充分搅拌后静置5min，得到第一烟弹辅料。

将发烟剂与第二混合胶按质量之比94:6混合，充分搅拌后静置5min，得到第二烟弹辅料。

3)制备高透气性固体烟弹物料：

将第一物料与第一烟弹辅料按质量之比6:4的比例混合均匀，得到烟弹芯体物料。

将第一物料与第二烟弹辅料按质量之比6:4的比例混合均匀，得到烟弹外层物料。

4)制备高透气性固体烟弹：

将烟弹芯体物料和烟弹外层物料分别置于真空干燥箱中在40℃的条件下预热2min，将预热好的物料通过挤压设备及模具进行挤压成型，将成型烟弹置于真空干燥箱中在100℃的条件下干燥30min，既得中空的成品高透气性固体烟弹，其中烟弹芯体的侧壁厚度为烟弹外层厚度的1/5。

实施例2

一种加热不燃烧固体烟弹的制备方法，如下所示：

1)制备高透气性固体烟弹主料：

将分别在真空干燥箱内经过55℃，干燥1min的20目烟末与20目微波膨胀梗末按质量之比8:2的比例混合均匀得到混合料，再加入混合料质量比为5％的烟秸生物质炭，得第一物料。

2)制备高透气性固体烟弹辅料：

发烟剂的制备：用甘油和水按照质量之比6:4的比例制成发烟剂；

第一粘结剂的制备，将高酰基结冷胶与低酰基结冷胶按质量之比7:3的比例制成第一混合胶。

第二粘结剂的制备：将高酰基结冷胶与低酰基结冷胶按质量之比5:5的比例制成第二混合胶。

将发烟剂与第一混合胶按质量之比90:10混合，充分搅拌后静置5min，得第一烟弹辅料。

将发烟剂与第二混合胶按质量之比90:10混合，充分搅拌后静置5min，得第二烟弹辅料。

3)制备高透气性固体烟弹物料：

将第一物料与第一烟弹辅料按质量比为8:2的比例混合均匀，得到烟弹芯体物料。

将第一物料与第二烟弹辅料按质量比为8:2的比例混合均匀，得到烟弹外层物料。

4)制备高透气性固体烟弹：

将烟弹芯体物料和烟弹外层物料分别置于真空干燥箱中在40℃的条件下预热2min，将预热好的物料通过挤压设备及模具进行挤压成型，将成型烟弹置于真空干燥箱中在100℃的条件下干燥30min，既得中空的成品高透气性固体烟弹，其中烟弹芯体的侧壁厚度为烟弹外层厚度的1/3。

实施例3

一种高透气性固体烟弹的制备方法，如下所示：

1)制备高透气性固体烟弹主料：

将分别在真空干燥箱内经过45℃，干燥2min将30目烟末与50目烟末按质量之比7:3的比例混合均匀，得到第一物料。

2)制备高透气性固体烟弹辅料：

发烟剂的制备：用甘油和水按照质量之比5:5的比例制成发烟剂。

第一粘结剂的制备：将高酰基结冷胶与低酰基结冷胶按质量之比5:5的比例制成第一混合胶。

第二粘结剂的制备：将高酰基结冷胶与低酰基结冷胶按质量之比3:7的比例制成第二混合胶。

将发烟剂与第一混合胶按质量之比98:2混合，充分搅拌后静置5min，得第一烟弹辅料。

将发烟剂与第二混合胶按质量之比98:2混合，充分搅拌后静置5min，得第二烟弹辅料。

3)制备高透气性固体烟弹物料：

将第一物料与第一烟弹辅料按质量比为7:3的比例混合均匀，得到烟弹芯体物料。

将第一物料与第二烟弹辅料按质量比为7:3的比例混合均匀，得到烟弹外层物料。

4)制备高透气性固体烟弹：

将烟弹芯体物料和烟弹外层物料分别置于真空干燥箱中在40℃的条件下预热2min，将预热好的物料通过挤压设备及模具进行挤压成型，将成型烟弹置于真空干燥箱中在100℃的条件下干燥30min，既得中空的成品高透气性固体烟弹，其中烟弹芯体的侧壁厚度为烟弹外层厚度的1/4。

上述制备的加热不燃烧固体烟弹如图1所示，由于烟弹主料与烟弹辅料充分混合，使得烟弹主料中的烟草颗粒吸收充足的发烟剂，故最终制得的固体烟弹制品具有较高的发烟量，吸食者抽吸时能够获得更多的抽吸口数，具体实验数据见下表所示：

以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种高透气性固体烟弹，其特征在于，由烟弹芯体及烟弹芯体外的烟弹外层组成，所述烟弹芯体的硬度小于烟弹外层的硬度；

在所述烟弹芯体上设置有烟具加热棒的插入孔，所述插入孔的孔径略小于烟具加热棒的外径；

所述烟弹芯体由烟弹主料和第一烟弹辅料组成，所述烟弹外层由烟弹主料和第二烟弹辅料组成；

所述烟弹主料由两种目数的烟草颗粒组成；所述第一烟弹辅料由发烟剂和第一粘结剂调配而成；所述第二烟弹辅料由发烟剂和第二粘结剂调配而成；

所述第一粘结剂与所述第二粘结剂均由低酰基结冷胶与高酰基结冷胶配制成的混合胶。

2.根据权利要求1所述的高透气性固体烟弹，其特征在于，所述烟弹芯体的侧壁厚度为烟弹外层厚度的1/5-1/2。

3.根据权利要求1所述的高透气性固体烟弹，其特征在于，烟弹主料与第一烟弹辅料的质量比，及烟弹主料与第二烟弹辅料的质量比均为6:4-8:2。

4.根据权利要求1所述的高透气性固体烟弹，其特征在于，所述第一粘结剂与发烟剂的质量比，及第二粘结剂与发烟剂的质量比均为1:99-10:90。

5.根据权利要求1所述的高透气性固体烟弹，其特征在于，相同重量的第一粘结剂和第二粘结剂中，第一粘结剂中的高酰基结冷胶的重量大于第二粘结剂中高酰基结冷胶的重量。

6.根据权利要求1所述的高透气性固体烟弹，其特征在于，烟草颗粒的粒径为10-100目两种粒径的烟草颗粒的质量比为2:8-8:2。

7.根据权利要求1所述的高透气性固体烟弹，其特征在于，所述烟草颗粒由烟叶、烟梗或制丝生产线筛出的烟末中的一种以上组成。

8.根据权利要求7所述的高透气性固体烟弹，其特征在于，所述烟草颗粒为经工艺处理后多孔蓬松的烟草颗粒；所述工艺处理包括微波或气体膨胀烟梗、烟丝或烟末，或在烟草颗粒中掺入活性炭作为多孔载体。

9.一种高透气性固体烟弹的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）制备烟弹主料

将预烘后的两种目数的烟草颗粒按粒径大的烟草颗粒与粒径小的烟草颗粒的质量比为2:8-8:2混合均匀，得到第一物料；

2）制备烟弹辅料

发烟剂的制备：将发烟剂与水按质量比为3:7-7:3的比例配置而成的混合剂；

第一粘结剂的制备：将低酰基结冷胶与高酰基结冷胶按第一设定质量比的比例制成第一混合胶；

第二粘结剂的制备：将低酰基结冷胶与高酰基结冷胶按第二设定质量比的比例制成第二混合胶；

将混合剂与第一混合剂，及混合剂与第二混合剂均按质量比为99:1-90:10混合，并充分搅拌后静置，分别得到第一烟弹辅料和第二烟弹辅料；

3）制备固体烟弹物料

将第一物料与第一烟弹辅料及第一物料与第二烟弹辅料分别按质量比为6:4-8:2的比例混合均匀，分别得到烟弹芯体物料和烟弹外层物料；

4）制备固体烟弹

将烟弹芯材料物料及烟弹外层物料通过挤压装置进行挤压并打孔成型，经过真空干燥箱低温干燥后，即得到高透气性固体烟弹。

10.根据权利要求9所述的高透气性固体烟弹的制备方法，其特征在于，步骤1）中预烘时真空干燥箱温度设置为35-55℃，干燥时间为1-2min；步骤2）中静置时间至少为5min；步骤4）中真空干燥箱温度设置为35-65℃，干燥时间为25-35min。

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