一种发烟剂、发烟材料及加热不燃烧卷烟的制作方法

1.本发明涉及烟草材料技术领域，尤其涉及一种发烟剂、发烟材料及加热不燃烧卷烟。


背景技术：

2.随着电子烟、加热不燃烧烟草制品的发展，各种新型烟草制品也迅速兴起。加热烟草制品通过一种加热器具在低温状态下加热烟草介质，经器具加热雾化后，给吸烟者带来抽吸烟草的感受。与传统卷烟相比，加热不燃烧烟草制品具有有害成分低、抽吸感较为温和、刺激性不大、入口清香等优点。同时，它也具备电子烟烟雾消散速度快，侧流烟气小，二手烟危害低的特点。
3.现在的烟草市场中，加热卷烟迅速扩张，国外具有代表性的产品有：菲莫国际的iqos，英美烟草的glo，以及日烟的ploom。随着控烟监管不断增强，加热卷烟也逐步被纳入控烟监管，使用场所也受限制，控烟力度逐步与传统烟草接轨，虽然有数据表明加热不燃烧卷烟较传统烟草制品的有毒物质减少90％以上，但长期吸食也存在安全风险，更低危害的烟草制品是大势所趋。iqos的加热温度为350℃左右，glo的加热温度也在250℃左右，有文献报道，加热卷烟中的有害成分释放随着温度的降低而减少，市面上的加热不燃烧卷烟的雾化剂大多采用丙三醇，丙三醇的沸点为290℃，加热的温度为200℃以上。实验过程中，将市面上的加热不燃烧卷烟于160℃加热，前5口没有烟雾，会出水雾，仅水蒸气中夹杂有少量的烟碱，抽吸感较差。市面上未见温度在200℃以下的加热卷烟，为了降低加热温度，需重新研究开发新的低沸点雾化剂，但是低沸点雾化剂制成的加热不燃烧卷烟抽吸时只有淡淡的烟雾，而市面上的雾化剂，比如丙三醇制成的加热不燃烧卷烟抽吸时是浓厚的白雾，低沸点雾化剂造成的不呈烟雾状和烟雾淡薄会严重影响抽吸者的视觉和抽吸体验，造成抽吸者心理满足感低。
4.所以，本发明旨在120～200℃的加热温度区间设计一款中等烟雾量以上、有一定生理满足感及明显烟草香气的发烟剂、发烟材料及加热不燃烧卷烟，来满足未来人们对更低危害加热烟草制品的需求。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种发烟剂，能使发烟材料满足在120～200℃的加热温度区间内，中等烟雾量以上、有一定生理满足感及明显烟草香气。
6.本发明还提供一种利用上述发烟剂制成的发烟材料。
7.本发明还提供一种利用上述发烟材料制成的加热不燃烧卷烟，在120～200℃的加热温度区间抽吸，具有中等烟雾量以上。
8.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
9.一种发烟剂，包括成雾溶剂、多元糖醇和溶剂，所述成雾溶剂和所述多元糖醇溶解
于所述溶剂中制得所述发烟剂，所述成雾溶剂的沸点为150～250℃，所述多元糖醇为山梨糖醇、甘露糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、木糖醇的一种或几种混合。
10.作为已知的，在现有的电子烟中，加热的温度通常在200℃以上，发烟剂中多元糖醇的作用为溶剂。本发明将沸点为150～250℃的成雾溶剂和多元糖醇溶解于溶剂中，所制得的发烟剂在加热温度为120～200℃时，多元糖醇不仅可以增大香气物质含量，同时可以增大烟雾量。使沸点为150～250℃的成雾溶剂在低温加热时，也可以产出浓厚的白雾，提高抽吸者的视觉和抽吸体验，提高抽吸者心理满足感。
11.进一步优选地，所述多元糖醇为木糖醇。木糖醇的加入不仅能明显的提升香气物质的释放，还对烟雾量的增加有一定的贡献，同时，木糖醇的加入能够增强烟雾的持续性。
12.进一步地，所述成雾溶剂的质量分数为5％～25％，所述多元糖醇的质量分数为1％～25％。进一步优选地，所述成雾溶剂的质量分数为5％～15％，所述多元糖醇的质量分数为5％～15％。
13.进一步地，所述成雾溶剂为丁二醇、戊二醇和丙二醇的一种或几种混合。可单独选用丁二醇、戊二醇或丙二醇，也可采用丁二醇、戊二醇和丙二醇中的两种或三种混合，当采用混合成雾溶剂时，对丁二醇、戊二醇和丙二醇的比例没有特殊要求。
14.进一步优选地，所述成雾溶剂为1,3-丁二醇，安全性高。1,3-丁二醇在160℃形成烟雾时，将烟草中的烟碱及其他组分带出，相对于市面上主要的雾化剂丙二醇、丙三醇来说，1,3-丁二醇具有更高的安全性(大鼠经口急性毒性：1,3-丁二醇为29600mg/kg，1,2-丙二醇为20000mg/kg，丙三醇为26000mg/kg)和较弱的甜腻感(相对于丙二醇)。
15.进一步地，所述发烟剂还包括酸碱调节剂，所述发烟剂的加热温度为150～200℃时，所述酸碱调节剂为有机酸，所述有机酸的质量分数为0.5～10％；所述发烟剂的加热温度为120～150℃时，所述酸碱调节剂为强碱弱酸盐，所述强碱弱酸盐的质量分数为0.5～10％。150～200℃加热区间使用有机酸来减少烟碱的释放，起到缓释作用。而120～150℃加热区间使用呈碱性的强碱弱酸盐来增大烟碱的释放。
16.进一步地，所述有机酸为甲酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、草酸的一种或几种混合，所述强碱弱酸盐为乙酸、磷酸、碳酸的钠盐、钾盐和钙盐的一种或几种混合。
17.本发明还公开了一种发烟材料，包括所述的发烟剂，还包括发烟材料助剂，所述发烟剂的质量分数为20-40％。
18.发烟材料在120～200℃的加热温度下，能产生中等及以上烟雾量，并且有较强的烟草香气及生理满足感，同时兼具更低危害、加热器具易小型化的特点。
19.发烟材料助剂可采用烟草粉末、烟草提取物、植物提取物、香精、胶黏剂和吸附载体。吸附载体是具有一定吸附能力、在一定条件下可释放所吸附物质的载体，吸附载体为活性炭、分子筛、硅胶、氧化铝、硅藻土等一种或多种吸附材料的组合。更优选的吸附载体为硅藻土。颗粒的加工过程为：先用溶剂溶解烟草提取物、植物提取物、香精、成雾溶剂、多元糖醇、酸碱调节剂，加入煅烧后的硅藻土吸附过夜，然后加入烟草粉末、胶黏剂，混合均匀后造粒，最后在50℃下干燥1小时后即得颗粒型发烟材料。
20.本发明还公开了一种加热不燃烧卷烟，包括依次接装的发烟材料段、中空直管和滤嘴，贯穿所述中空直管的管壁开设有多个孔，所述孔距离所述发烟材料段的距离小于所述中空直管长度的3/4，所述发烟材料段包括所述的发烟材料和位于所述发烟材料两端的
透气封口端。
21.封口端为多孔透气材料，可以是化工纤维材料、植物纤维材料、烟用丝束、多孔陶瓷等。两个封口端的材料可以相同，也可以不同。
22.进一步地，所述孔沿所述中空直管其中一个截面的周向开设。
23.本发明利用了沸点为150～250℃的成雾溶剂在120～200℃形成烟雾，将烟草中的烟碱及其他组分带出。本发明在成雾溶剂中加入了多元糖醇，解决了发烟材料抽吸时烟雾量少和烟雾淡薄的问题，使沸点为150～250℃的成雾溶剂也可以产出浓厚的白雾，增加香气物质的释放。
24.本发明的有益效果是，颗粒型发烟材料做成的加热不燃烧卷烟在120～200℃的加热温度区间，产生的烟雾量中等以上、有一定生理满足感及明显烟草香气，能够满足未来人们对更低危害加热烟草制品的需求。在满足消费者吸食要求的同时，在更低的加热温度下，烟草中有害物质的释放也更少；更低的加热温度下，降低了加热器具的隔热要求，并且器具更易小型化，增强了随身携带的便利性。
附图说明
25.图1为本发明加热不燃烧卷烟的结构示意图。
26.其中，1为中空直管，2为滤嘴，3为孔，4为发烟颗粒材料，5为透气封口端，6为第一包裹纸，7为第二包裹纸，8为第三包裹纸，9为第一透气孔，10为第二透气孔。
27.图2为实施例1和对比例1中促进烟草成分释放的顶空固相微萃取-气相色谱/质谱总离子流图。
具体实施方式
28.下面结合实施例对本发明作进一步说明。
29.如图1所示，一种加热不燃烧卷烟，包括依次接装的发烟材料段、中空直管1和滤嘴2，贯穿中空直管1的管壁开设有多个孔3，孔3距离发烟材料段的距离为中空直管1长度的1/2。孔3沿中空直管2其中一个截面的周向开设。发烟材料段包括发烟颗粒材料4和位于发烟颗粒材料4两端的透气封口端5，发烟颗粒材料4和透气封口端5由第一包裹纸6卷装而成。透气封口端5为丝束。透气封口端5中添加有吸水材料、香料和结晶水盐的其中一种。透气封口端5不仅有封口透气的作用，还可以起降温、补水、赋香的作用。两个透气封口端5的功能可以相同，也可以不同。中空直管1和滤嘴2由第二包裹纸7卷装而成。发烟材料段、中空直管1和滤嘴2由第三包裹纸8卷装而成。第三包裹纸8包裹在第一包裹纸6和第二包裹纸7外侧。第二包裹纸7上开设有多个第一透气孔9，第三包裹纸8上开设有多个第二透气孔10，卷装之后，第一透气孔9和第二透气孔10的位置与孔3的位置相对应。第一包裹纸6、第二包裹纸7和第三包裹纸8可采用卷烟纸、成形纸、铝箔纸或接装纸。滤嘴2的材质为丝束，中空直管1的材质为醋纤。
30.实施例1
31.成雾溶剂为1,3-丁二醇；多元糖醇为木糖醇；有机酸为酒石酸；加热温度为160℃；封口端为丝束；吸附载体为硅藻土。
32.称取1,3-丁二醇6g、木糖醇5g，酒石酸1.6g，放入20g乙醇/水溶液中，加热至60℃
溶解，加入烟草提取物、植物提取物和香精共8g，溶解后，加入15g硅藻土吸附，静置24小时；将吸附后的硅藻土与烟草粉末32g混合，加入5g 3％的hpmc胶黏剂，然后在造粒机上进行造粒，将制成的颗粒在50℃下烘干1小时，减少水分，即得颗粒型发烟材料。
33.将颗粒型发烟材料经滤棒复合机灌装，然后与直管打孔滤嘴的复合成烟支，放入包围加热器具，在160℃下加热进行感官评价，烟雾量适中，烟碱尚可，有一定的劲头，具有明显的烟草本香。
34.对比例1
35.对比例1与实施例1的区别为未添加木糖醇。
36.检测方法采用顶空固相微萃取-气相色谱/质谱联用法，顶空固相微萃取参数：萃取头为65um pdms/dvb固相微萃取头，萃取温度100℃，萃取时间20min。气相色谱/质谱参数：气相色谱分析柱为hp-innowax石英毛细管柱(30m
×
0.25mm
×
0.25μm)，载气为氦气，纯度≥99.999％，恒流模式，流速为1.0ml/min，进样口温度为250℃，分流比为5:1，柱温采取程序升温方式：初温40℃，然后以5℃/min升温至250℃，保持10min。平衡时间为1min。质谱传输线温度250℃，电离方式：电子轰击源(ei )，监测方式：全扫描模式，扫描范围：33-500amu。电离能量：70ev，离子源温度230℃。溶剂延迟6min。
37.称取0.5g样品放入顶空中，采用上述方法进行检测，如图2所示，q12为实施例1中添加木糖醇的顶空固相微萃取-气相色谱/质谱总离子流图，q9为对比例1中未添加木糖醇的顶空固相微萃取-气相色谱/质谱总离子流图。q12中的香气物质的峰面积明显高于q9，以巨豆三烯酮为例，添加木糖醇后使巨豆三烯酮的释放增加了260％，释放增加了两倍多。
38.实施例2
39.其中，成雾溶剂为1,3-丁二醇；多元糖醇为木糖醇；有机酸为苹果酸；加热温度为160℃；封口端为丝束；吸附载体为硅藻土。
40.称取1,3-丁二醇6g、木糖醇5g，苹果酸1.6g，放入20g乙醇/水溶液中，加热至60℃溶解，加入烟草提取物、植物提取物和香精共8g，溶解后，加入15g硅藻土吸附，静置24小时；将吸附后的硅藻土与烟草粉末32g混合，加入5g 3％的hpmc胶黏剂，然后在造粒机上进行造粒，将制成的颗粒在50℃下烘干1小时，减少水分，即得颗粒型发烟材料。
41.将颗粒型发烟材料经滤棒复合机灌装，然后与直管打孔滤嘴的复合成烟支，放入包围加热器具，在160℃下加热进行感官评价，烟雾量适中，烟碱尚可，有一定的劲头，具有明显的烟草本香。
42.实施例3
43.其中，成雾溶剂为1,3-丁二醇；多元糖醇为木糖醇；有机酸为柠檬酸；加热温度为160℃；封口端为丝束；吸附载体为硅藻土。
44.称取1,3-丁二醇6g、木糖醇5g，柠檬酸1.6g，放入20g乙醇/水溶液中，加热至60℃溶解，加入烟草提取物、植物提取物和香精共8g，溶解后，加入15g硅藻土吸附，静置24小时；将吸附后的硅藻土与烟草粉末32g混合，加入5g 3％的hpmc胶黏剂，然后在造粒机上进行造粒，将制成的颗粒在50℃下烘干1小时，减少水分，即得颗粒型发烟材料。
45.将颗粒型发烟材料经滤棒复合机灌装，然后与直管打孔滤嘴的复合成烟支，放入包围加热器具，在160℃下加热进行感官评价，烟雾量适中，烟碱尚可，有一定的劲头，具有明显的烟草本香。
46.实施例4
47.成雾溶剂为1,3-丁二醇；多元糖醇为木糖醇；有机酸为酒石酸；加热温度为160℃；封口端为丝束；吸附载体为硅藻土。
48.称取1,3-丁二醇6g、丙三醇1g，木糖醇5g，酒石酸1.6g，放入20g乙醇/水溶液中，加热至60℃溶解，加入烟草提取物、植物提取物和香精共8g，溶解后，加入15g硅藻土吸附，静置24小时；将吸附后的硅藻土与烟草粉末32g混合，加入5g 3％的hpmc胶黏剂，然后在造粒机上进行造粒，将制成的颗粒在50℃下烘干1小时，减少水分，即得颗粒型发烟材料。
49.将颗粒型发烟材料经滤棒复合机灌装，然后与直管打孔滤嘴的复合成烟支，放入包围加热器具，在160℃下加热进行感官评价，烟雾量适中，烟碱尚可，有一定的劲头，具有明显的烟草本香。
50.实施例5
51.其中，成雾溶剂为1,3-丁二醇；多元糖醇为木糖醇；强碱弱酸盐为乙酸钠；加热温度为120℃；封口端为丝束；吸附载体为硅藻土。
52.称取1,3-丁二醇6g、木糖醇5g，乙酸钠0.2g，放入20g乙醇/水溶液中，加热至60℃溶解，加入烟草提取物、植物提取物和香精共8g，溶解后，加入15g硅藻土吸附，静置24小时；
53.将吸附后的硅藻土与烟草粉末32g混合，加入5g 3％的hpmc胶黏剂，然后在造粒机上进行造粒，将制成的颗粒在50℃下烘干1小时，减少水分，即得颗粒型发烟材料。
54.将颗粒型发烟材料经滤棒复合机灌装，然后与直管打孔滤嘴的复合成烟支，放入包围加热器具，在120℃下加热进行感官评价，烟雾量适中，烟碱尚可，有一定的劲头，具有一定的烟草本香。
55.实施例6
56.其中，成雾溶剂为1,3-丁二醇；多元糖醇为木糖醇；强碱弱酸盐为乙酸钾；加热温度为120℃；封口端为丝束；吸附载体为硅藻土。
57.称取1,3-丁二醇6g、木糖醇5g，乙酸钾0.2g，放入20g乙醇/水溶液中，加热至60℃溶解，加入烟草提取物、植物提取物和香精共8g，溶解后，加入15g硅藻土吸附，静置24小时；
58.将吸附后的硅藻土与烟草粉末32g混合，加入5g 3％的hpmc胶黏剂，然后在造粒机上进行造粒，将制成的颗粒在50℃下烘干1小时，减少水分，即得颗粒型发烟材料。将颗粒型发烟材料经滤棒复合机灌装，然后与直管打孔滤嘴的复合成烟支，放入包围加热器具，在120℃下加热进行感官评价，烟雾量适中，烟碱尚可，有一定的劲头，具有一定的烟草本香。
59.实施例7
60.其中，成雾溶剂为1,3-丁二醇；多元糖醇为木糖醇；强碱弱酸盐为碳酸钠；加热温度为120℃；封口端为丝束；吸附载体为硅藻土。
61.称取1,3-丁二醇6g、木糖醇5g，碳酸钠0.4g，放入20g乙醇/水溶液中，加热至60℃溶解，加入烟草提取物、植物提取物和香精共8g，溶解后，加入15g硅藻土吸附，静置24小时；
62.将吸附后的硅藻土与烟草粉末32g混合，加入5g 3％的hpmc胶黏剂，然后在造粒机上进行造粒，将制成的颗粒在50℃下烘干1小时，减少水分，即得颗粒型发烟材料。将颗粒型发烟材料经滤棒复合机灌装，然后与直管打孔滤嘴的复合成烟支，放入包围加热器具，在120℃下加热进行感官评价，烟雾量适中偏小，烟碱尚可，有一定的劲头，具有一定的烟草本香。
63.实施例8
64.其中，成雾溶剂为1,3-丁二醇和丙二醇；多元糖醇为木糖醇；强碱弱酸盐为碳酸钠；加热温度为120℃；封口端为丝束；吸附载体为硅藻土。
65.称取1,3-丁二醇6g、丙二醇3g，木糖醇5g，碳酸钠0.4g，放入20g乙醇/水溶液中，加热至60℃溶解，加入烟草提取物、植物提取物和香精共8g，溶解后，加入15g硅藻土吸附，静置24小时；
66.将吸附后的硅藻土与烟草粉末32g混合，加入5g 3％的hpmc胶黏剂，然后在造粒机上进行造粒，将制成的颗粒在50℃下烘干1小时，减少水分，即得颗粒型发烟材料。将颗粒型发烟材料经滤棒复合机灌装，然后与直管打孔滤嘴的复合成烟支，放入包围加热器具，在120℃下加热进行感官评价，烟雾量适中偏小，烟碱尚可，有一定的劲头，具有一定的烟草本香。
67.木糖醇的沸点是212摄氏度，和丁二醇的沸点接近，实施例中多元糖醇选用木糖醇，效果最佳。