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发明内容

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种适于周向加热的二元加热不燃烧烟弹。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种适于周向加热的二元加热不燃烧烟弹。

该二元加热不燃烧烟弹由发烟段及烟气束缚段通过外层包裹纸包裹而成，所述的发烟段插在周向加热器中，而烟气束缚段一部分或全部处于所述周向加热器外面。

根据本发明的一种优选实施方式，所述的烟弹直径是2.0～8.0mm，它的长度是30～100mm；所述发烟段与所述烟气束缚段的直径相同，它们长度之比是5～7:1～3。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述发烟段的发烟材料呈薄片、颗粒、粉体或膏状。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述发烟段的发烟材料是由30～85重量份植物原料、5～30重量份发烟剂、0～2.5重量份粘合剂与0～5重量份外缘纤维组成的。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的周向加热器是电阻加热型、电磁加热型或红外加热型的周向加热器，它容纳发烟段的腔的尺寸是直径2.0～8.0mm。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的烟气束缚段是硅橡胶、聚乙烯、聚丙烯、偏聚氯乙烯、聚乳酸、聚氨酯、醋酸纤维或纸材料圆柱体，在该圆柱体内或者在该圆柱体与外层包裹纸之间设置与其纵轴平行的直通孔。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的烟气束缚段横截面的边是圆形、锯齿形或波浪形；所述直通孔横截面的边是圆形、锯齿形或波浪形。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的直通孔位于烟气束缚段中间时，该直通孔壁与烟气束缚段外壁之间的距离是1～3mm。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述烟气束缚段的横截面上，所述直通孔的面积与非直通孔的面积之比是0.3～2.0。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述烟气束缚段的水含量是以重量计2.0～4.0％。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种适于周向加热的二元加热不燃烧烟弹。该二元加热不燃烧烟弹的具体结构参见附图1，图中1是发烟段；2是烟气束缚段；2-1是直通孔；3是包裹纸。

该二元加热不燃烧烟弹由发烟段及烟气束缚段通过外层包裹纸包裹而成，所述的发烟段插在周向加热器中，而烟气束缚段一部分或全部处于所述周向加热器外面，具体情况参见附图2，该图表明该二元加热不燃烧烟弹插在周向加热器4中，烟气束缚段2一端与发烟段1相接，另一端处在周向加热器4外面。

所述的发烟段1插在周向加热器4中，该周向加热器4能够对该烟弹四周进行加热，使其发烟材料产生一定浓度的含有香气的烟雾。该烟气束缚段在周向加热器外面部分用于供消费者抽吸。人们不使用周向加热器加热时可以使用明火点燃抽吸。

本发明使用的周向加热器是电阻加热型、电磁加热型或红外加热型的周向加热器，它容纳发烟段的腔的尺寸是直径2.0～8.0mm。

所述的电阻加热型、电磁加热型、红外加热型周向加热器都是目前市场上销售的产品，例如由云南中烟工业有限责任公司以商品名VIPN销售的电阻加热型周向加热器、由安徽中烟工业有限责任公司以商品名TOOP销售的电磁加热型周向加热器或由安徽中烟工业有限责任公司以商品名TOOPplus销售的红外加热型周向加热器。

根据本发明，所述加热不燃烧烟弹的直径是2.0～8.0mm，它的长度是30～100mm；所述加热不燃烧烟弹的直径与长度都是根据现有卷烟设备及卷烟的直径和长度确定的。

所述发烟段与所述烟气束缚段的直径相同，它们长度之比是5～7:1～3，所述烟气束缚段比所述发烟段短时，二元加热不燃烧烟弹类似于常规卷烟，所述发烟段长度稍长有利于提供更多的烟雾量及香气量。

在本发明中，发烟段应该理解是在被加热器加热后会产生烟雾和香气的部件。本发明加热不燃烧烟弹发烟段的发烟材料是由30～85重量份植物原料、5～30重量份发烟剂、0～2.5重量份粘合剂与0～5重量份外缘纤维组成的。

其中，植物原料在该发烟材料中的主要作用是提供香气物质的基本组分；

本发明使用的植物原料是烤烟烟叶、薄荷、槟榔或茶叶，它们都是目前市场上销售的产品，例如由亳州市鸿仁堂生物科技有限公司以商品名薄荷叶销售的薄荷、由亳州仁益中药材销售有限公司以商品名青果销售的槟榔、由金华权舆堂茶叶有限公司以商品名蜜香金芽销售的茶叶；

发烟剂在该发烟材料中的主要作用是人们在抽吸本发明加热不燃烧烟弹时提供烟雾的基本组分；

本发明使用的发烟剂是甘油、丙二醇、二醋酸甘油酯或三醋酸甘油酯，它们都是目前市场上销售的产品，例如由广州市宏州化工有限公司以商品名丙三醇销售的甘油、由广州市宏州化工有限公司以商品名1,2-丙二醇销售的丙二醇、由广州聚顺化工有限公司以商品名二醋酯销售的二醋酸甘油酯；

粘合剂在该发烟材料中的主要作用是它能将植物粉末及其它组分粘结成薄片、颗粒、粉体及膏状，当然，在颗粒为破碎颗粒情况下也可以不使用粘合剂。

本发明使用的粘合剂是瓜尔胶、羧甲基纤维素钠、壳聚糖或卡拉胶，它们都是目前市场上销售的产品，例如由安徽沐康食品有限公司以商品名阳离子瓜尔胶销售的瓜尔胶、由江苏瑞诚生物科技有限公司以商品名羧甲基纤维素销售的羧甲基纤维素钠、由江苏瑞诚生物科技有限公司以商品名高粘度卡拉胶销售的卡拉胶；

在本发明中，外缘纤维应该理解是一种经过打浆处理具有一定打浆度的纤维。

外缘纤维在该发烟材料中的主要作用是为发烟材料提供骨架及增加其耐加工性；

本发明使用的外缘纤维是针叶木纤维、阔叶木纤维、麻纤维或甘蔗纤维，它们都是目前市场上销售的产品，例如由山东道欣新材料有限公司以商品名木浆板销售的针叶木纤维、由山东道欣新材料有限公司以商品名漂白阔叶木浆销售的阔叶木纤维、由广西龙州强力麻业有限公司以商品名剑麻销售的麻纤维；当然，在制备颗粒、膏体、粉体的情况下也可以不使用外缘纤维。

在本发明中，发烟剂、粘合剂与外缘纤维的含量在所述范围内时，如果植物原料的含量低于30重量份，则抽吸时香气发空，较弱；如果植物原料的含量高于85重量份，则发烟材料的耐加工性较差，易碎；因此，植物原料的含量为30～85重量份是合理的，优选地是38～76，更优选地是45～68；

植物原料、粘合剂与外缘纤维的含量在所述范围内时，如果发烟剂的含量低于5重量份，则发烟量较少，影响抽吸体验；如果发烟剂的含量高于30重量份，则发烟材料易吸湿，不利于产品质量稳定；因此，发烟剂的含量为5～30重量份是恰当的，优选地是8～26，更优选地是12～20；

植物原料、发烟剂与外缘纤维的含量在所述范围内时，如果粘合剂的含量高于2.5重量份，则抽吸时异味较重，影响抽吸体验；因此，粘合剂的含量为0～2.5重量份是合适的，优选地是0.8～2.0，更优选地是1.2～1.8；

植物原料、发烟剂与粘合剂的含量在所述范围内时，如果外缘纤维的含量高于5重量份，则抽吸时木质杂气较重，影响抽吸体验；因此，外缘纤维的含量为0～5重量份是合理的，优选地是0.8～4.0，更优选地是1.6～3.2；

优选地，所述加热不燃烧烟弹的发烟材料是由38～76重量份植物原料、8～26重量份发烟剂、0.8～2.0重量份粘合剂与0.8～4.0重量份外缘纤维组成的。

更优选地，所述加热不燃烧烟弹的发烟材料是由45～68重量份植物原料、12～20重量份发烟剂、1.2～1.8重量份粘合剂与1.6～3.2重量份外缘纤维组成的。

根据本发明，所述发烟段的发烟材料呈薄片、颗粒、粉体或膏状。当然，在一个发烟段中，该发烟材料可以是一种或多种状态，这样能够保证充分利用这些发烟材料，并且，这些发烟材料在一个发烟段中可以有序排列，也可以无序排列。有关薄片、颗粒、膏体或粉体形式发烟材料的制备方法具体参见CN 109393543 A、发明名称“一种超微粉末植物薄片及其制备方法”；CN 110876487 A、发明名称“一种颗粒型加热不燃烧卷烟的发烟段的制备方法”；CN 110652041 A、发明名称“加热不燃烧烟雾发生体、其制备方法、烟草制品及发烟体”。

根据本发明，烟气束缚段在本发明加热不燃烧烟弹中的主要作用是其具有足够的与烟气热交换的面积和足够的热容量，具备降温和导流作用，以降低烟气温度和导流烟气供消费者抽吸。

所述的烟气束缚段是硅橡胶、聚乙烯、聚丙烯、偏聚氯乙烯、聚乳酸、聚氨酯、醋酸纤维或纸材料圆柱体，在该圆柱体内或者在该圆柱体与外层包裹纸之间设置与其纵轴平行的直通孔。

本发明使用的硅胶、聚乙烯、聚丙烯、偏聚氯乙烯、聚乳酸、聚氨酯、醋酸纤维或纸材料都是本技术领域里常用的在目前市场上销售的产品。

所述烟气束缚段的水含量为以重量计2.0～4.0％。如果该水含量低于2.0％，则降温效果不理想，影响抽吸体验；如果水含量高于4.0％，则会使发烟段的发烟材料容易吸潮，影响产品质量，因此该水含量为2.0～4.0％是合适的。在本发明中，该水含量是根据GB/T23357-2009《烟草及烟草制品水分的测定卡尔费休法》进行测定的。

所述的烟气束缚段是圆柱体，所述的烟气束缚段横截面的边是圆形、锯齿形或波浪形；所述直通孔横截面的边是圆形、锯齿形或波浪形。当然，烟气束缚段横截面的边与直通孔横截面的边可以是其它规则形状或非规则形状，人们可以根据实际情况进行选择，这对于本技术领域的技术人员而言是不会存在任何困难的。

所述的直通孔位于烟气束缚段中间时，该直通孔壁与烟气束缚段外壁之间的距离是1～3mm。在本发明中，该直通孔截面的边是非圆形时，这个距离应该理解是该直通孔壁与烟气束缚段外壁之间的最短距离。

根据本发明，在所述烟气束缚段的横截面上，所述直通孔的面积与非直通孔的面积之比是0.3～2.0。如果直通孔面积与非直通孔面积之比小于0.3，则开孔面积较小，抽吸过程中吸阻大，烟气浓度不足；如果直通孔面积与非直通孔面积之比大于2.0，则开孔面积过大，烟气束缚段材料量少，其热容不足，从而导致烟气温度和烟弹唇端温度偏高，影响人们的抽吸体验。优选地，所述直通孔的面积与非直通孔的面积之比是0.5～1.8，更优选地，所述直通孔的面积与非直通孔的面积之比是0.8～1.6。

所述烟气束缚段是采用挤压法或注塑法制得的，具体地，挤压法例如参见CN102642291 B、发明名称“一种大直径硅胶管的制备工艺”；注塑法例如参见CN 107639787A、发明名称“一种玻璃瓶表面注塑形成硅胶层的工艺方法”。

在本发明中，使用的外层包裹纸是本技术领域里通常使用的普通成形纸；所述的纸例如是纤维素纸、牛皮纸、淋膜纸、铜版纸；它们都是目前市场上销售的产品。

下面具体描述平均烟气温度、烟雾浓度及感官评价方法。

选取英美烟草生产的加热不燃烧Glo原味烟弹为对照烟弹，根据GBT 19609-2004《卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》和GB/T 16447-2004《烟草及烟草制品调节和测试的大气环境》标准，使用东莞飞弘仪器设备有限公司生产烟雾浓度检测仪进行每一口抽吸测试，分别测定平均烟气温度及烟雾浓度。

使用该设备采用光透射法在激光光源波长λ＝630μm与检测光程4cm的条件下测量平均烟雾浓度；

抽吸程序：选择英美烟草出品的Glo烟具，抽吸程序为在加热器完成预热后设备进入抽吸状态，每口抽吸容量35ml，抽吸时长2s，抽吸气流流速17.5ml/s，抽吸间隔13s，合计抽吸口数16口，合计抽吸工作时长240s；

温度测定：使用K型热电偶温度检测仪测定烟弹主流烟气温度和唇端温度；

烟雾浓度测定：光透射法测量烟雾浓度是一种非接触式的测量方法，光源在通过气溶胶介质过程中，光束与气溶胶颗粒球面发生散射、折射及颗粒对光的吸收作用，使得激光光源穿透气溶胶烟雾的透射光强度会发生衰减，当气溶胶浓度越大时，透射光强衰减效应越明显，当气溶胶浓度越小时，透射光强衰减效应越弱。在特定的检测条件下，入射光强度与吸收光强度的比值被称为消光率，所测定的消光率就是测定的烟雾浓度指数，用％表示。

[有益效果]

本发明的有益效果是：

本发明的适于周向加热的二元加热不燃烧烟弹，具有高烟雾浓度及低烟气温度的优点，还可以当常规卷烟进行抽吸，一烟两抽，发烟段材料使用种类丰富，发烟段加热充分，提供足够多的香气量及烟雾量，而且烟弹结构简单，易于工业化生产，具有良好的应用前景。