一種加熱不燃燒煙草制品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種加熱不燃燒煙草制品，屬于煙草領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著吸煙與健康的呼聲越來(lái)越高以及公眾對(duì)健康的日益關(guān)注，我國(guó)一系列控?zé)熍c禁煙措施已逐步出臺(tái)。同時(shí)，傳統(tǒng)卷煙燃燒時(shí)燃燒錐溫度可達(dá)800 °C以上，常產(chǎn)生多種有害物(如稠環(huán)芳烴)，對(duì)人的健康有一定影響。因此必須對(duì)傳統(tǒng)卷煙技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。這迫使煙草行業(yè)努力研發(fā)既能滿足消費(fèi)者的吸煙需求又能減少吸煙對(duì)身體危害的煙草消費(fèi)形式，其中極有可能實(shí)現(xiàn)的是開(kāi)發(fā)新型煙草制品，如加熱不燃燒煙草制品、電子煙等?，F(xiàn)實(shí)情況說(shuō)明新型煙草制品保持了快速發(fā)展勢(shì)頭。如據(jù)“2013年世界煙草發(fā)展報(bào)告”(《中國(guó)煙草》2014年第6期)一文指出，2014年預(yù)計(jì)世界卷煙市場(chǎng)銷(xiāo)量繼續(xù)下滑，下降幅度在2%?3%。而新型煙草制品每年保持在較高的增長(zhǎng)速度，故有人驚呼新型煙草制品將有可能取得傳統(tǒng)卷煙。
[0003]加熱不燃燒卷煙屬于新型煙草制品之一，其加熱溫度遠(yuǎn)低于卷煙燃燒溫度，一般在180?220 °C之間，也有的高于或低于此溫度范圍。目前，菲莫、英美、帝國(guó)與日本等大煙草公司已經(jīng)有、或正在研發(fā)加熱不燃燒煙草制品。但研發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品尚存在一定缺陷，如加熱腔外溫度高、加熱產(chǎn)生的煙霧有明顯灼燒、熱辣感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是，降低不燃燒煙草制品加熱腔外的溫度，減少進(jìn)入口腔煙氣的灼燒、熱辣感。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是，提供一種加熱不燃燒煙草制品，包括供熱裝置、加熱腔和咬嘴；在加熱腔周?chē)?、咬嘴?nèi)部和/或咬嘴周?chē)砑酉嘧儍?chǔ)熱材料；所述相變儲(chǔ)熱材料的相變溫度為15?350 °C。
[0006]進(jìn)一步地，所述加熱腔周?chē)南嘧儍?chǔ)熱材料的相變溫度為100?350 0C ;所述咬嘴內(nèi)部和咬嘴周?chē)南嘧儍?chǔ)熱材料的相變溫度為15?100 °C。
[0007]進(jìn)一步地，所述相變儲(chǔ)熱材料為兩種以上相變儲(chǔ)熱材料的組合。
[0008]進(jìn)一步地，所述相變儲(chǔ)熱材料為固相-液相相變儲(chǔ)熱材料。
[0009]進(jìn)一步地，所述相變儲(chǔ)熱材料為重量百分?jǐn)?shù)68.1%的KCl和31.9%的ZnCl2的組入口 ο
[0010]進(jìn)一步地，所述相變儲(chǔ)熱材料為重量百分?jǐn)?shù)73%的Na2HPO4.12H20、19%的尿素和8% 的 CaSO4.2H20 的組合。
[0011]進(jìn)一步地，所述相變儲(chǔ)熱材料中添加成核劑、導(dǎo)熱物、保濕劑、pH調(diào)節(jié)劑、增稠劑和相穩(wěn)定劑中的一種或多種。
[0012]相變儲(chǔ)熱材料，也稱相變吸熱材料(Phase Change Materials, PCMs)，亦可簡(jiǎn)稱相變材料，是利用其在固態(tài)、液態(tài)與氣態(tài)的三種物相狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)所需吸收或釋放的熱量來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)熱或儲(chǔ)冷的原理，并兼有儲(chǔ)熱密度高、占用空間小等優(yōu)點(diǎn)，從而被大量應(yīng)用在如太陽(yáng)能利用、建筑采暖、制冷與航空航天等領(lǐng)域。相變儲(chǔ)熱材料，按相變溫度高低分為低溫、中溫與高溫等類(lèi)型；按物質(zhì)組成分主要分為無(wú)機(jī)水合鹽類(lèi)、有機(jī)相變儲(chǔ)熱材料與復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料等；按相變前后狀態(tài)分為固-固、固-液等類(lèi)型。下面對(duì)相變儲(chǔ)熱材料作進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]1.低溫相變儲(chǔ)熱材料
低溫相變儲(chǔ)熱材料是指相變點(diǎn)為_(kāi)50°C?90°C范圍內(nèi)的低溫相變儲(chǔ)熱材料，它按材料的化學(xué)成分一般可分為無(wú)機(jī)水合鹽類(lèi)、有機(jī)相變儲(chǔ)熱材料與復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料等。
[0014]無(wú)機(jī)水合鹽類(lèi)相變儲(chǔ)熱材料，主要包括堿及堿土金屬的鹵化物、硝酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽及醋酸鹽等無(wú)機(jī)水合鹽。代表性的有Na2SO4.1H2O (芒硝)和CaCl2.6H20，CaBr2.6H20，CH3COONa.3H20 等。
[0015]有機(jī)相變儲(chǔ)熱材料有機(jī)相變儲(chǔ)熱材料是利用晶型之間的轉(zhuǎn)變和高分子支鏈在不同溫度下的轉(zhuǎn)變而吸熱或放熱，典型的有石蠟(c13?c24)、酯酸類(lèi)等。
[0016]復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料中，作為相變儲(chǔ)熱材料的物質(zhì)嵌在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基質(zhì)中，通過(guò)相變吸收或釋放能量；其中纖維復(fù)合儲(chǔ)熱材料是將導(dǎo)熱纖維制成蓬松團(tuán)置入金屬容器或模腔中，并加入相變儲(chǔ)熱材料制成的復(fù)合材料。
[0017]除加熱不燃燒煙草制品加熱腔周?chē)?，咬嘴等煙氣通道上以低溫相變?chǔ)熱材料為主。
[0018]2.中溫相變儲(chǔ)熱材料
中溫相變儲(chǔ)熱材料的相變溫度介于90?400 °C之間，主要為中溫熔融鹽、堿、醇及混合鹽等。如MgCl2.6Η20(相變溫度117°C，相變熱168.6J/g)、赤蘚糖醇(Erythritol，相變溫度118°C，相變熱339.8J/g)。同時(shí)，兩種或兩種以上無(wú)機(jī)或有機(jī)類(lèi)相變儲(chǔ)熱材料組合在一起的中溫相變儲(chǔ)熱材料也能有好的效果，如68.1%的KC1+31.9%的ZnCl2 (相變溫度235°C，相變熱198J/g) ο
[0019]加熱腔四周以添加中溫相變儲(chǔ)熱材料為主，中溫相變儲(chǔ)熱材料的相變溫度不至于太低而使得加熱腔的熱量被過(guò)度吸收，導(dǎo)致加熱腔中的煙草沒(méi)有被充分加熱，影響煙氣的形成；同時(shí)，其相變溫度也不至于太高而不能降低煙氣的溫度，導(dǎo)致加熱腔的外壁過(guò)熱燙手。中溫相變儲(chǔ)熱材料與低溫相變儲(chǔ)熱材料組合使用可以在更廣的溫度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)需要應(yīng)用在加熱不燃燒煙草中相變儲(chǔ)熱材料的相變溫度。
[0020]3.高溫?zé)o機(jī)鹽相變儲(chǔ)熱材料
高溫?zé)o機(jī)鹽相變儲(chǔ)熱材料主要為高溫熔融鹽、部分堿、混合鹽等。高溫熔融鹽主要有氟化物、氯化物、硝酸鹽和硫酸鹽等，其相變溫度從幾百攝氏度至幾千攝氏度，相變潛熱較大，如LiH的熔化熱大(2840 J/g)。堿的比熱容高，熔化熱大，穩(wěn)定性好，且價(jià)格便宜，也是一種較好的中高溫儲(chǔ)能物質(zhì)。例如混合鹽L1H+LiF的熔化溫度為700°C，熔化熱為1163 J/g°
[0021]相變儲(chǔ)熱材料是一個(gè)系統(tǒng)，它除了包括儲(chǔ)熱劑(如Na2SO4.1H2O, Na2HPO4.12H20等)外，還包括合適的成核劑(又稱防過(guò)冷劑，如硼砂、尿素等)、導(dǎo)熱物(如導(dǎo)熱纖維)、保濕劑(如甘油等)、PH調(diào)節(jié)劑(如硼酸、檸檬酸等)、增稠劑(如羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酰胺等)、相穩(wěn)定劑(如十二烷基磺酸鈉、EDTA)以及其它載體基質(zhì)等。
[0022]相變儲(chǔ)熱材料在應(yīng)用時(shí)還包括儲(chǔ)存其用的器具的合適材質(zhì)，如加熱腔外周的材質(zhì)，要求其傳熱快、耐腐蝕、耐高溫、不易氧化等特性。
[0023]相變儲(chǔ)熱材料體系制作好后，裝入合適器具(載體)內(nèi)，安置在加熱不燃燒煙草制品的加熱腔周?chē)?、咬嘴?nèi)部和/或咬嘴周?chē)?br>[0024]本發(fā)明的有益效果是，相變儲(chǔ)熱材料能在自身相變時(shí)吸收熱量，有利于降低其周?chē)h(huán)境的溫度。加熱不燃燒新型煙草制品在加熱煙絲時(shí)，傳導(dǎo)給加熱腔外周以及加熱產(chǎn)生的高溫氣流的熱能被合適的相變儲(chǔ)熱材料吸收時(shí)，加熱腔體外周溫度有明顯降低，燙手感消失；加熱產(chǎn)生的煙霧氣流流經(jīng)咬嘴區(qū)時(shí)經(jīng)咬嘴內(nèi)部和/或咬嘴周?chē)M(jìn)一步吸熱，吸食的煙霧熱辣灼燒感也明顯降低，煙氣濕潤(rùn)舒適感明顯增強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1表示本發(fā)明提供的相變儲(chǔ)熱材料添加在加熱不燃燒煙草制品上區(qū)域簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]實(shí)施例:
如圖1所示，本發(fā)明提供的加熱不燃燒煙草制品，包括依次連接的供熱裝置、加熱腔和咬嘴；相變儲(chǔ)熱材料可以添加在加熱腔周?chē)⒁ё靸?nèi)部和/或咬嘴周?chē)?；其中加熱腔周?chē)鸵ё熘車(chē)械摹爸車(chē)笔侵竿庵?，圖1中的填充部分僅為相變儲(chǔ)熱材料可以添加的區(qū)域的示意圖。
[0028]稱取6.81克KC1、3.19克ZnCl2高溫熔融并攪勻后，添加在加熱不燃燒煙草制品加熱腔外周的不銹鋼內(nèi)筒內(nèi)；再稱取7.3克Na2HPO4.12Η20、1.9克尿素、0.8克CaSO4.2Η20，在70°C條件下攪拌熔融，放入冰浴中結(jié)晶，反復(fù)熔融與結(jié)晶5次后，放入咬嘴外周的不銹鋼內(nèi)筒內(nèi)；準(zhǔn)備就緒后進(jìn)行評(píng)吸測(cè)試。
[0029]評(píng)吸結(jié)果認(rèn)為，采用該方法與技術(shù)后，加熱不燃燒煙草制品加熱腔體與咬嘴外周無(wú)高溫燙手感覺(jué)，進(jìn)入口腔的煙香無(wú)明顯變化，煙氣無(wú)明顯異味，煙氣濕潤(rùn)感提高，口腔灼燒感顯著降低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種加熱不燃燒煙草制品，包括供熱裝置、加熱腔和咬嘴；其特征在于，在加熱腔周?chē)?、咬嘴?nèi)部和/或咬嘴周?chē)砑酉嘧儍?chǔ)熱材料；所述相變儲(chǔ)熱材料的相變溫度為15?350 O。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草制品，其特征在于，所述加熱腔周?chē)南嘧儍?chǔ)熱材料的相變溫度為100?350 0C ;所述咬嘴內(nèi)部和咬嘴周?chē)南嘧儍?chǔ)熱材料的相變溫度為15?100 °Co
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草制品，其特征在于，所述相變儲(chǔ)熱材料為兩種以上相變儲(chǔ)熱材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草制品，其特征在于，所述相變儲(chǔ)熱材料為固相-液相相變儲(chǔ)熱材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草制品，其特征在于，所述相變儲(chǔ)熱材料為重量百分?jǐn)?shù)68.1% 的 KCl 和 31.9% 的 ZnClj^組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草制品，其特征在于，所述相變儲(chǔ)熱材料為重量百分?jǐn)?shù)73%的 Na2HPO4.12H20、19% 的尿素和 8% 的 CaSO4.2H20 的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙草制品，其特征在于，所述相變儲(chǔ)熱材料中添加成核劑、導(dǎo)熱物、保濕劑、PH調(diào)節(jié)劑、增稠劑和相穩(wěn)定劑中的一種或多種。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種加熱不燃燒煙草制品，包括供熱裝置、加熱腔和咬嘴；在加熱腔周?chē)⒁ё靸?nèi)部和/或咬嘴周?chē)砑酉嘧儍?chǔ)熱材料；所述相變儲(chǔ)熱材料的相變溫度為15～350℃。相變儲(chǔ)熱材料在自身相變時(shí)吸收熱量，加熱腔體外周及煙霧氣流溫度有明顯降低，進(jìn)一步可降低吸食的煙霧熱辣灼燒感，提高煙氣濕潤(rùn)舒適感。
【IPC分類(lèi)】A24F47-00, C09K5-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104720113
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510045812
【發(fā)明人】彭新輝, 尹新強(qiáng), 楊華武
【申請(qǐng)人】湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日