一种颗粒结构的气溶胶生成制品的制作方法

本发明属于新型烟草技术领域，具体涉及一种颗粒结构的气溶胶生成制品。

背景技术：

近年来，传统卷烟由于一定程度影响人类健康，随着世界控烟力度的加强，以及一系列控烟政策的出台，卷烟结构将朝着多元化的方向发展。目前烟草型或非烟草型气溶胶生成制品(特别是以颗粒和薄片为基质的气溶胶生成制品)的受众群体主要为80后、70后的男性及少量女性，消费者认为这类新型烟草制品(气溶胶生成制品)具有较好的香味和满足感，考虑到身体健康问题，可选择用于替代传统卷烟。在烟草行业，加热气溶胶生成制品主要以烟草和天然产物为原料制得的薄片或颗粒为发烟基质，当原料为烟草时，抽吸感受更接近传统卷烟，其主要特点是利用外部热源加热烟草而不是点燃烟草，这是与传统烟草最本质的区别。

目前，颗粒型气溶胶生成制品(包括烟草、非烟草制品等)由于颗粒密度、大小均可调节，使得市场上制备出来的相关产品相比于薄片型气溶胶生成制品香气更纯正，透发，无溶剂味、纸味等不良气息，具有较好的发展前景。但由于灌装式的生产工艺制约，使得颗粒式的气溶胶生成制品的市场份额显著低于薄片式气溶胶生成制品，例如专利cn201822042587.9“一种包含烟草颗粒材料的非卷制新型卷烟”，是在纸空管内从前端到尾端依次包裹有烟嘴段、降温段和烟草颗粒段，纸空管的尾端口通过透气片状材料进行封堵；在烟嘴段和降温段均设有沿轴向贯通的通气孔，在烟草颗粒段填充有烟草颗粒材料。因此，为进一步推进颗粒型气溶胶生成制品的发展，亟需开发一种新型结构的颗粒式气溶胶生成制品，能适用于传统的烟支卷接设备和工艺。

技术实现要素：

本发明提供的新型结构的气溶胶生成制品与传统的颗粒型气溶胶生成制品具有较为显著的区别，首先，采用的是水松纸或其他具有一定硬度和克重的包装纸替代空心管结构的纸空筒完成嘴棒段、颗粒段、薄片段的包裹连接，第二，从烟支结构上来看，采用柱状多孔材料替代封口纸，实现烟草或天然产物颗粒的封口，并保证卷烟的透气性能。第三，从制备工艺上来看，该新型结构的气溶胶生成制品可以通过在嘴棒成型机上利用量杯法将烟草或天然产物颗粒定量添加，采用克重较大的包装纸完成成形纸包裹的a段(1封口段)、b段(2烟草或天然产物颗粒)、成形纸包裹的c段(包括3降温材料、4空腔、5醋纤嘴棒)的包裹连接，形成烟支基棒，创新性的采用嘴棒成型机进行颗粒型气溶胶生成制品的卷制，实现颗粒型气溶胶生成制品的制备方法从灌装工艺向卷制工艺转变。

本发明提供的颗粒型气溶胶生成制品，如图1所示，由成形纸包裹的a段(1封口段)、b段(2烟草颗粒或天然产物颗粒)、成形纸包裹的c段(包括3降温材料、4空腔、5醋纤嘴棒)组成，所述气溶胶生成制品外层通过包装纸或水松纸包裹而成。

为了较好的实现包裹作用，所述包装应具有一定的硬度和克重。

优选地，所述降温材料可以是聚乳酸或硅胶材料制备得到的降温材料，也可以是折叠卷制后的聚乳酸或相变材料，例如植物纤维类相变材料。

优选地，所述卷烟烟支总长度为40～60mm，其中成形纸包裹的a段(1封口段)长度2～6mm、b段(2烟草或天然产物颗粒)长度10～15mm、成形纸包裹的c段27～39mm(包括3降温材料长度7～10mm、4空腔长度10～15mm、5醋纤嘴棒长度10～14mm)，所述气溶胶生成制品圆周22～24mm或16～18mm。

优选地，所述成型纸的克重为20～30g/m²，宽度优选为22～24mm。

优选地，所述包装纸的克重为40～65g/m²，宽度优选为22～24mm。

优选地，所述烟草或天然产物颗粒的添加量为0.12～0.20g/支，颗粒直径0.6～2.0mm，含水率11～13％。其中，天然产物颗粒可以是天然产物例如中草药、茶叶、果干等通过造粒制备而成。

优选地，所述a段(1封口段)为天然本草炭、活化高岭土、海螵蛸、膨润土、活化蒙脱土、白炭黑、多孔石英、天然硅铝酸盐矿物中的一种或多种材料通过成型工艺制备得到的多孔材料。其中，优选天然本草炭塑形为类似图4所示的立体性状，用于针式加热型发烟器，该天然本草炭由藕节、山楂、大黄、黄芩等天然植物制备得到，具有一定的特征性香味，可彰显产品的特征风格。此外，活化高岭土、膨润土、活化蒙脱土、白炭黑作为原料适宜塑形为类似图2或图3所示的立体性状，用于片状加热型发烟器。

优选地，所述多孔材料的微孔直径1～20μm，且具有立体形状，例如图2或图3中的形状，但不局限与此。

当匹配的发烟器(加热设备)为片状加热时，a段(1封口段)采用的是类似图2、图3的结构，一般来说，发烟器中加热片的厚度0.5～0.8mm，因此烟草或天然产物颗粒的直径根据需要一般设计在0.8～1.5mm。

当匹配的发烟器(加热设备)为针状加热时，a段(1封口段)采用的是类似图4的结构，一般来说，发烟器中加热针的直径1.0～2.0mm，因此烟草或天然产物颗粒的直径根据所匹配的加热针直径来设计，烟草或天然产物颗粒直径一般需要大于加热针直径。

若烟支圆周为22～24mm时，考虑到传热效率，多用针式或片式加热的发烟器，当烟支圆周为16～18mm时，可采用外周加热型发烟器。那么当烟支圆周为16～18mm时，a段(1封口段)可采用的是类似图5的蜂窝状结构，蜂窝孔径优选为0.3～1.0mm左右。

本发明的有益效果体现在：

第一、该新型结构与传统颗粒型气溶胶生成制品的结构不同(如图1)，无需封口纸，采用天然本草炭、活化高岭土、海螵蛸、膨润土、活化蒙脱土、白炭黑、多孔石英、天然硅铝酸盐矿物等材料通过成型工艺得到的柱状立体材料封口颗粒，在该结构下，即可在嘴棒成型机上实现烟支的卷制，无需进行颗粒装填操作，提升卷制效率，工艺更加成熟稳定，成本低，无需新添新设备，有利于颗粒型气溶胶生成制品的行业发展。

第二、该新型结构与传统颗粒型气溶胶生成制品最大的差异在于a段(1封口段)，该封口段的原料来源广泛，与传统的封口纸(主要是透气纸)不同，该封口段为多孔材料(本草炭、天然矿物制成的多孔陶瓷、海螵蛸等)制成，可通过提前赋香为具有缓释功能的发烟基质，加热抽吸时可赋予不同特色风格。

附图说明

图1为本发明所述的颗粒型气溶胶生成制品的烟支结构示意图。

图2为本发明实施例3a段多孔材料示意图。

图3为本发明实施例2a段多孔材料示意图。

图4为本发明实施例1a段多孔材料示意图。

图5为本发明实施例4a段多孔材料示意图。

图6为本发明对比例1传统灌装工艺制备的颗粒型气溶胶生成制品的烟支结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

一种颗粒结构的气溶胶生成制品，如图1所示，由成形纸包裹的a段(1封口段)、b段(2烟草颗粒)、成形纸包裹的c段(包括3降温材料、4空腔、5醋纤嘴棒)组成，外层通过包装纸包裹而成。

其中，所述降温材料是折叠卷制后的聚乳酸材料。

所述卷烟烟支总长度为45mm，其中(1封口段)长度4mm、b段(2烟草颗粒)长度13mm、成形纸包裹的c段28mm(包括3降温材料长度7mm、4空腔长度10mm、5醋纤嘴棒11mm)，气溶胶生成制品的圆周23.5mm。

所述成型纸的克重为20g/m²。

所述包装纸的克重为40g/m²。

烟草颗粒的添加量为0.15g/支，颗粒直径1.5mm，含水率11.5～12％。

成形纸包裹的a段(1封口段)为天然山楂炭通过成型工艺制备成如图4的柱状立体材料，微孔直径1～20μm，适用于加热针型发烟器。

实施例2

一种颗粒结构的气溶胶生成制品，如图1所示，由成形纸包裹的a段(1封口段)、b段(2天红茶颗粒)、成形纸包裹的c段(包括3降温材料、4空腔、5醋纤嘴棒)组成，外层通过包装纸包裹而成。

其中，所述降温材料是折叠卷制后的聚乳酸材料。

所述卷烟烟支总长度为45mm，其中(1封口段)长度4mm、b段(2红茶颗粒)长度13mm、成形纸包裹的c段28mm(包括3降温材料长度7mm、4空腔长度10mm、5醋纤嘴棒11mm)，气溶胶生成制品的圆周22.6mm。

所述成型纸的克重为30g/m²。

所述包装纸的克重为60g/m²。

烟草颗粒的添加量为0.15g/支，颗粒直径1.3mm，含水率11.5～12％。

成形纸包裹的a段(1封口段)为活性高岭土通过成型工艺制备成如图3的柱状立体材料，采用陈皮精油赋香，微孔直径1～20μm，适用于片式加热型发烟器。

实施例3

一种颗粒结构的气溶胶生成制品，如图1所示，由成形纸包裹的a段(1封口段)、b段(2烟草颗粒，同实施例1)、成形纸包裹的c段(包括3降温材料、4空腔、5醋纤嘴棒)组成，外层通过包装纸包裹而成。

其中，所述降温材料是折叠卷制后的植物纤维相变材料。

所述卷烟烟支总长度为50mm，其中(1封口段)长度5mm、b段(2烟草颗粒)长度15mm、成形纸包裹的c段30mm(包括3降温材料长度9mm、4空腔长度10mm、5醋纤嘴棒11mm)，气溶胶生成制品的圆周23.0mm。

所述成型纸的克重为20g/m2。

所述包装纸的克重为55g/m²。

烟草颗粒的添加量为0.15g/支，颗粒直径1.0mm，含水率11.5～12％。

成形纸包裹的a段(1封口段)为海螵蛸通过成型工艺制备成如图2的柱状立体材料，采用咖啡提取物赋香，微孔直径200～300μm，适用于片式加热型发烟器。

实施例4

一种颗粒结构的气溶胶生成制品，如图1所示，由成形纸包裹的a段(1封口段)、b段(2烟草颗粒，同实施例1)、成形纸包裹的c段(包括3降温材料、4空腔、5醋纤嘴棒)组成，外层通过包装纸包裹而成。

所述降温材料是折叠卷制后的植物纤维相变材料。

所述卷烟烟支总长度为50mm，其中(1封口段)长度5mm、b段(2烟草颗粒)长度15mm、成形纸包裹的c段30mm(包括3降温材料长度9mm、4空腔长度10mm、5醋纤嘴棒11mm)，气溶胶生成制品的圆周16.8mm。

所述成型纸的克重为20g/m²。

所述包装纸的克重为55g/m2。

烟草颗粒的添加量为0.15g/支，颗粒直径1.0mm，含水率11.5～12％。

成形纸包裹的a段(1封口段)为藕节炭通过成型工艺制备成如图5的柱状立体材料，蜂窝状孔径0.5mm，微孔直径20～100μm，适用于针式加热型发烟器或外周加热型发烟器。

对比例1

通过传统空心管结构的纸空筒进行传统灌装工艺制备颗粒型气溶胶生成制品，烟支一共有两层纸。其中一层为纸管，纸管是由三层白卡纸由水基胶粘接，通过螺旋搓接的方式形成纸管；另一层为带有产品logo的商标纸(水松纸)，通过水基胶粘贴包裹在纸管外部。其中颗粒段的烟草颗粒与实施例1相同。对比例1的烟支结构见图6,图6中的1为封口片，2为烟草颗粒，3为降温材料，4为空腔，5为醋纤嘴棒。3、4、5均被螺旋搓接的纸管包裹，纸管外层为水松纸。

对实施例1-4和对比例1的样品进行对比测试，得到如下测试结果：

模拟在海运过程中集装箱内的高温、高湿度条件，采用70℃、95％r.h.的条件下，

实施例1-4和对比例1的样品，密闭测试720小时后，采用探针进行350℃高温加热后，发现实施例1-4和对比例1的样品均可以正常使用。

将烟草颗粒取出进行含水率检测，根据表1的数据可知，含水率：实施例1～4与对比例1差异不大。可见，该新型结构中封口段与传统的透气纸，在防吸湿作用方面差异不大，均具有较好的效果。

表1烟草颗粒含水率对比

注：烟草颗粒含水率的测定方法：取颗粒样品2～3g，萃取20分钟，加入内标后采用气相色谱法进行检测，定性定量参照gbt23203.1-2013《卷烟总粒相物中水分的测定第1部分：气相色谱法》。

将实施例1～4与对比例1进行感官评吸对比，由表2可知，采用新型结构的实施例1～4，可以通过赋香和选择不同原料制备的本草炭等方式方法提升卷烟的香气丰富性，改善卷烟感官舒适性。

表2感官评吸对比结果

针对实施例1～4和对比例1的气溶胶生成制品的制备效率进行比较，结果见表3。由此可见，将实施例1～4所提供的新型结构应用嘴棒成型机进行卷接，相对于传统灌装方法(对比例1)，在生产效率方面具有显著的优越性，可完成短时间内的大批量生产，有利于颗粒型气溶胶生成制品的行业发展。

表3烟支制备效率对比

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，

任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。