本發(fā)明涉及一種加熱不燃燒煙草制品的
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種加熱不燃燒煙草制品煙草物料發(fā)煙體及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
：加熱不燃燒煙草制品是新興戰(zhàn)略性煙草產(chǎn)品，其特征在于加熱煙草而非燃燒煙草，有害成分釋放量能有效降低并提供消費(fèi)者一定的煙草特征感受。加熱不燃燒型煙草制品利用特殊熱源對(duì)煙草物料進(jìn)行加熱(500度以下甚至更低)，煙草物料只加熱而不燃燒，溫度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)卷煙，煙氣有害化學(xué)成分和生物毒性大幅降低。根據(jù)熱源形式分類(lèi)，目前加熱不燃燒煙草制品分為炭加熱和電加熱兩種形式；根據(jù)加熱方式分類(lèi)，加熱裝置相對(duì)煙草物料的位置有內(nèi)芯加熱和外圍加熱兩種方式。但是目前的煙草物料發(fā)煙體都是以含霧化劑的卷接煙支形態(tài)存在，通過(guò)加熱刀片插入煙支煙絲段或者在煙支外部烘烤煙絲段實(shí)現(xiàn)發(fā)煙。卷接煙支形態(tài)的煙草物料存在一些缺陷和工藝難題，比如霧化劑混合不均勻會(huì)使煙支一致性難以保證，加熱時(shí)發(fā)煙量穩(wěn)定性差；煙絲原料制備及煙支卷制工藝復(fù)雜；煙支柔性易損壞，包裝成本高等。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種具有剛性的煙草物料發(fā)煙體及其制備方法和用途，其能夠應(yīng)用于加熱不燃燒煙草制品，能均勻混合煙草物料及霧化劑，穩(wěn)定性高；并且成型工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，且強(qiáng)度大，結(jié)構(gòu)不易損壞。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案獲得的。本發(fā)明第一發(fā)明提供一種煙草物料發(fā)煙體，所述煙草物料發(fā)煙體包括干性發(fā)煙體材料和霧化劑。優(yōu)選地，所述霧化劑為所述煙草物料發(fā)煙體總質(zhì)量的10～30wt％。其中，干性發(fā)煙體材料包括煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑。煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑的質(zhì)量比為(1～8)：(1～8):1。優(yōu)選地，所述煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑的質(zhì)量比為(1～7)：(2～8):1。優(yōu)選地，所述煙草粉末的目數(shù)不小于80目。更優(yōu)選地，所述煙草粉末為80～300目。優(yōu)選地，所述木質(zhì)纖維素的目數(shù)不小于50目。更優(yōu)選地，所述木質(zhì)纖維素的目數(shù)不小于80目。更優(yōu)選地，所述木質(zhì)纖維素為80～300目。所述煙草粉末的成分為煙葉。所述粘合劑為天然植物膠或食品增稠劑。優(yōu)選地，所述粘合劑為食品增稠劑。優(yōu)選地，所述粘合劑為田菁膠、瓜爾豆膠和黃原膠中的一種或多種。更優(yōu)選地，所述干性發(fā)煙體材料還包括黏土。所述黏土的含量為所述煙草粉末和所述木質(zhì)纖維素總含量的0.01～0.1倍。更優(yōu)選地，所述黏土的含量為所述煙草粉末和所述木質(zhì)纖維素總含量的0.05～0.1倍。木質(zhì)纖維素是天然可再生木材經(jīng)過(guò)化學(xué)處理、機(jī)械法加工得到的有機(jī)絮狀纖維物質(zhì)。木質(zhì)纖維素是生物質(zhì)的一大種類(lèi)，主要是指以木質(zhì)素、纖維素和半纖維素為主要成分的生物質(zhì)，如秸稈、樹(shù)干、稻草桿等一類(lèi)植物體。本發(fā)明中所述木質(zhì)纖維素不限定具體的樹(shù)木的種類(lèi)，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用樹(shù)木。如楊樹(shù)、樺樹(shù)、松樹(shù)、槐樹(shù)、柳樹(shù)、椿樹(shù)、榕樹(shù)、樟樹(shù)、杏樹(shù)、橡樹(shù)、桃樹(shù)、梧桐樹(shù)等。優(yōu)選地，所述木質(zhì)纖維素為楊樺樹(shù)木粉。優(yōu)選地，所述霧化劑包括香精和溶劑，香精和溶劑的質(zhì)量比為1:(9～99)。所述香精為天然或人工合成認(rèn)證安全的香精香料。所述溶劑為丙二醇或甘油中的任意一種或兩種組合。本發(fā)明還公開(kāi)了如上述所述煙草物料發(fā)煙體的制備方法，將所述霧化劑混合均勻，將所述干性發(fā)煙體材料混合均勻，并將所述霧化劑施加與所述干性發(fā)煙體材料上。更優(yōu)選地，所述煙草物料發(fā)煙體還包括成型步驟。更優(yōu)選地，干性發(fā)煙體材料混合后成型，然后施加所述霧化劑到成型的干性發(fā)煙體材料上；或?qū)⒏尚园l(fā)煙材料和霧化劑混合后成型。優(yōu)選地，所述煙草物料發(fā)煙體的制備方法還包括烘干步驟，烘干溫度為60～100℃。如上述所述煙草物料發(fā)煙體在加熱不燃燒卷煙中的用途。本發(fā)明制備的發(fā)煙體應(yīng)用于加熱不燃燒煙草制品，能均勻混合煙草物料及霧化劑，穩(wěn)定性高；并且成型工藝簡(jiǎn)單，且硬度高強(qiáng)度大，結(jié)構(gòu)不易損壞；能精確控制草含量，利用熱作用提取煙草原料中的香氣物質(zhì)，釋放煙堿；操作方式簡(jiǎn)單易用，適合作為加熱不燃燒香煙的發(fā)煙體消耗品。附圖說(shuō)明圖1和圖2顯示為本發(fā)明中煙草物料發(fā)煙體成型后用于加熱不燃燒香煙中作為煙芯的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1和圖2中有斜線部分為本申請(qǐng)中的煙草物料發(fā)煙體。其中，圖1為煙草物料發(fā)煙體制備成實(shí)心時(shí)放入加熱不燃燒香煙的加熱腔體中的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為煙草物料發(fā)煙體制備成空腔結(jié)構(gòu)時(shí)放入加熱不燃燒香煙的加熱腔體中的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。在進(jìn)一步描述本發(fā)明具體實(shí)施方式之前，應(yīng)理解，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于下述特定的具體實(shí)施方案；還應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明實(shí)施例中使用的術(shù)語(yǔ)是為了描述特定的具體實(shí)施方案，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的試驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或者按照各制造商所建議的條件。當(dāng)實(shí)施例給出數(shù)值范圍時(shí)，應(yīng)理解，除非本發(fā)明另有說(shuō)明，每個(gè)數(shù)值范圍的兩個(gè)端點(diǎn)以及兩個(gè)端點(diǎn)之間任何一個(gè)數(shù)值均可選用。除非另外定義，本發(fā)明中使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與本
技術(shù)領(lǐng)域：
技術(shù)人員通常理解的意義相同。除實(shí)施例中使用的具體方法、設(shè)備、材料外，根據(jù)本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的掌握及本發(fā)明的記載，還可以使用與本發(fā)明實(shí)施例中所述的方法、設(shè)備、材料相似或等同的現(xiàn)有技術(shù)的任何方法、設(shè)備和材料來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。本發(fā)明下述實(shí)施例中所采用的煙草粉末均為不小于80目。具體地，所述煙草粉末為80～300目。所述煙草粉末均為上海卷煙廠采用煙葉制備。本發(fā)明下述實(shí)施例中所采用的木質(zhì)纖維素的目數(shù)不小于50目。本發(fā)明實(shí)施例中煙草物料發(fā)煙體的制備方法，為將所述霧化劑混合均勻，將所述干性發(fā)煙體材料混合均勻，并將所述霧化劑施加與所述干性發(fā)煙體材料上。所述煙草物料發(fā)煙體還包括成型步驟。干性發(fā)煙體材料混合后成型，然后施加所述霧化劑到成型的干性發(fā)煙體材料上；或?qū)⒏尚园l(fā)煙材料和霧化劑混合后成型。所述煙草物料發(fā)煙體的制備方法還包括烘干步驟，烘干溫度為60～100℃。實(shí)施例1本實(shí)施例中，所述煙草物料發(fā)煙體包括干性發(fā)煙體材料和霧化劑。干性發(fā)煙體材料包括煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑。煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑的質(zhì)量比為1:8:1。所述粘合劑為田菁膠。所述木質(zhì)纖維素為楊樺樹(shù)木粉，其目數(shù)不小于50目。所述霧化劑包括香精和溶劑，香精和溶劑的質(zhì)量比為1:9。將香精和溶劑混合即獲得所述霧化劑。所述溶劑為丙二醇。將煙草粉末、木質(zhì)纖維素與田菁膠在室溫下混合均勻，也可加入少量水；通過(guò)壓力成型機(jī)，擠出成型為實(shí)心圓條狀，外徑為φ7mm；然后烘干，烘干溫度設(shè)為90℃；烘干固化后，將其分切成16mm的實(shí)心芯棒段；浸泡于霧化劑中，待均勻滲透棒體后，即得到煙草物料發(fā)煙體。本實(shí)施例1中煙草物料發(fā)煙體的加熱不燃燒應(yīng)用請(qǐng)參閱圖1，發(fā)煙體以斜劃線示意。將用作芯棒的發(fā)煙體置于加熱不燃燒香煙的加熱腔體中，封蓋加熱槽。啟動(dòng)加熱功能，預(yù)熱40s后即可抽吸煙氣。本申請(qǐng)實(shí)施例1中的煙草物料發(fā)煙體制備成型，其直徑為7.1mm，長(zhǎng)度為16mm，質(zhì)量為0.7g的發(fā)煙體均可以循環(huán)使用3次不會(huì)形變，每次工作時(shí)間4min。但該煙棒不建議重復(fù)使用，是作一次性加熱的，因?yàn)楹罄m(xù)發(fā)煙量可能不足，香氣口感會(huì)變差。實(shí)施例2本實(shí)施例中，所述煙草物料發(fā)煙體包括干性發(fā)煙體材料和霧化劑。干性發(fā)煙體材料包括煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑。煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑的質(zhì)量比為5:4:1。所述粘合劑為瓜爾豆膠。所述木質(zhì)纖維素的目數(shù)不小于50目。所述霧化劑包括香精和溶劑，香精和溶劑的質(zhì)量比為1:99。將香精和溶劑混合即獲得所述霧化劑。所述溶劑為甘油。將煙草粉末、木質(zhì)纖維素與瓜爾豆膠混合均勻，可加少量水；通過(guò)壓力成型機(jī)，擠出成型為空腔圓條狀，內(nèi)腔為φ5mm，外徑為φ7mm；烘干，烘干溫度為80℃；烘干固化后，分切成16mm的空腔芯棒段；浸泡于霧化劑中得到煙草物料發(fā)煙體。將本申請(qǐng)中的煙草物料發(fā)煙體在加熱不燃燒香煙中的應(yīng)用請(qǐng)參閱圖2，發(fā)煙體以斜劃線示意。將加熱不燃燒香煙的加熱器插入煙草物料發(fā)煙體的空腔，封蓋加熱槽。啟動(dòng)加熱功能，預(yù)熱40s后即可抽吸煙氣。本申請(qǐng)實(shí)施例2中的煙草物料發(fā)煙體制備成型，其外徑為7.1mm，內(nèi)腔直徑為5.1mm；長(zhǎng)度為16mm，質(zhì)量為0.28g的發(fā)煙體均可以循環(huán)使用3次不會(huì)形變，每次工作時(shí)間4min。但該煙棒不建議重復(fù)使用，是作一次性加熱的，因?yàn)楹罄m(xù)發(fā)煙量可能不足，香氣口感會(huì)變差。實(shí)施例3本實(shí)施例中，所述煙草物料發(fā)煙體包括干性發(fā)煙體材料和霧化劑。干性發(fā)煙體材料包括煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑。煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑的質(zhì)量比為7:2:1。所述粘合劑為黃原膠。所述木質(zhì)纖維素的目數(shù)不小于80目。所述霧化劑包括香精和溶劑，香精和溶劑的質(zhì)量比為1:99。將香精和溶劑混合即獲得所述霧化劑。所述溶劑為甘油和丙二醇的混合物，兩者的混合比例為1:1。將煙草粉末、木質(zhì)纖維素與黃原膠混合均勻，可以加入少量水；通過(guò)壓力成型機(jī)擠出成型為空腔圓條狀，內(nèi)腔為φ5mm，外徑為φ7mm；烘干，烘干溫度為80℃；分切成16mm的空腔芯棒段；浸泡在霧化劑中即得到煙草物料發(fā)煙體。本申請(qǐng)實(shí)施例3中的煙草物料發(fā)煙體制備成型，其外徑為7.1mm，內(nèi)腔直徑為5.2mm；長(zhǎng)度為16mm，質(zhì)量為0.26g的發(fā)煙體均可以循環(huán)使用3次不會(huì)形變，每次工作時(shí)間4min。但該煙棒不建議重復(fù)使用，是作一次性加熱的，因?yàn)楹罄m(xù)發(fā)煙量可能不足，香氣口感會(huì)變差。煙草物料發(fā)煙體的加熱不燃燒應(yīng)用請(qǐng)參閱圖2，發(fā)煙體以斜劃線示意。將加熱器的熱探針插入煙草物料發(fā)煙體的內(nèi)腔，封蓋加熱槽。啟動(dòng)加熱功能，預(yù)熱40s后即可抽吸煙氣。實(shí)施例4本實(shí)施例中，所述煙草物料發(fā)煙體包括干性發(fā)煙體材料和霧化劑。干性發(fā)煙體材料包括煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑。煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑的質(zhì)量比為8:1:1。所述粘合劑為田菁膠。所述木質(zhì)纖維素的目數(shù)不小于80目。所述霧化劑包括香精和溶劑，香精和溶劑的質(zhì)量比為1:50。將香精和溶劑混合即獲得所述霧化劑。所述溶劑為丙二醇。將煙草粉末、木質(zhì)纖維素與田菁膠在室溫下混合均勻，也可加入少量水；通過(guò)壓力成型機(jī)，擠出成型為實(shí)心圓條狀，外徑為φ7mm；然后烘干，烘干溫度設(shè)為90℃；烘干固化后，將其分切成16mm的實(shí)心芯棒段；浸泡于霧化劑中，待均勻滲透棒體后，即得到煙草物料發(fā)煙體。本實(shí)施例1中煙草物料發(fā)煙體的加熱不燃燒應(yīng)用請(qǐng)參閱圖1，發(fā)煙體以斜劃線示意。將用作芯棒的發(fā)煙體置于加熱不燃燒香煙的加熱腔體中，封蓋加熱槽。啟動(dòng)加熱功能，預(yù)熱40s后即可抽吸煙氣。本申請(qǐng)實(shí)施例4中的煙草物料發(fā)煙體制備成型，其直徑為7mm，長(zhǎng)度為16mm，質(zhì)量為0.7g的發(fā)煙體均可以循環(huán)使用3次不會(huì)形變，每次工作時(shí)間4min。但該煙棒不建議重復(fù)使用，是作一次性加熱的，因?yàn)楹罄m(xù)發(fā)煙量可能不足，香氣口感會(huì)變差。實(shí)施例5本實(shí)施例中，所述煙草物料發(fā)煙體包括干性發(fā)煙體材料和霧化劑。干性發(fā)煙體材料包括煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑。煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑的質(zhì)量比為4:5:1。所述粘合劑為田菁膠。所述木質(zhì)纖維素的目數(shù)不小于80目。所述霧化劑包括香精和溶劑，香精和溶劑的質(zhì)量比為1:60。將香精和溶劑混合即獲得所述霧化劑。所述溶劑為丙二醇。將煙草粉末、木質(zhì)纖維素與田菁膠在室溫下混合均勻，也可加入少量水；通過(guò)壓力成型機(jī)，擠出成型為實(shí)心圓條狀，外徑為φ7mm；然后烘干，烘干溫度設(shè)為90℃；烘干固化后，將其分切成16mm的實(shí)心芯棒段；浸泡于霧化劑中，待均勻滲透棒體后，即得到煙草物料發(fā)煙體。本實(shí)施例1中煙草物料發(fā)煙體的加熱不燃燒應(yīng)用請(qǐng)參閱圖1，發(fā)煙體以斜劃線示意。將用作芯棒的發(fā)煙體置于加熱不燃燒香煙的加熱腔體中，封蓋加熱槽。啟動(dòng)加熱功能，預(yù)熱40s后即可抽吸煙氣。本申請(qǐng)實(shí)施例5中的煙草物料發(fā)煙體制備成型，其直徑為7.1mm，長(zhǎng)度為16mm，質(zhì)量為0.7g的發(fā)煙體均可以循環(huán)使用3次不會(huì)形變，每次工作時(shí)間4min。但該煙棒不建議重復(fù)使用，是作一次性加熱的，因?yàn)楹罄m(xù)發(fā)煙量可能不足，香氣口感會(huì)變差。實(shí)施例6本實(shí)施例中，所述煙草物料發(fā)煙體包括干性發(fā)煙體材料和霧化劑。干性發(fā)煙體材料包括煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑。煙草粉末、木質(zhì)纖維素和粘合劑的質(zhì)量比為6:3:1。所述粘合劑為田菁膠。所述木質(zhì)纖維素的目數(shù)不小于80目。所述霧化劑包括香精和溶劑，香精和溶劑的質(zhì)量比為1:80。將香精和溶劑混合即獲得所述霧化劑。所述溶劑為丙二醇。將煙草粉末、木質(zhì)纖維素與田菁膠在室溫下混合均勻，也可加入少量水；通過(guò)壓力成型機(jī)，擠出成型為實(shí)心圓條狀，外徑為φ7mm；然后烘干，烘干溫度設(shè)為90℃；烘干固化后，將其分切成16mm的實(shí)心芯棒段；浸泡于霧化劑中，待均勻滲透棒體后，即得到煙草物料發(fā)煙體。本實(shí)施例1中煙草物料發(fā)煙體的加熱不燃燒應(yīng)用請(qǐng)參閱圖1，發(fā)煙體以斜劃線示意。將用作芯棒的發(fā)煙體置于加熱不燃燒香煙的加熱腔體中，封蓋加熱槽。啟動(dòng)加熱功能，預(yù)熱40s后即可抽吸煙氣。本申請(qǐng)實(shí)施例1中的煙草物料發(fā)煙體制備成型，其直徑為7.1mm，長(zhǎng)度為16mm，質(zhì)量為0.7g的發(fā)煙體均可以循環(huán)使用3次不會(huì)形變，每次工作時(shí)間4min。但該煙棒不建議重復(fù)使用，建議只作為一次性加熱使用，因?yàn)楹罄m(xù)發(fā)煙量可能不足，香氣口感會(huì)變差。實(shí)施例1～6中各煙草物料發(fā)煙體的力學(xué)性能參數(shù)測(cè)試方法及測(cè)試結(jié)果如下所示。邵氏硬度測(cè)試方法依照gb/t2411-2008(塑料和硬橡膠邵氏硬度測(cè)定)：1)試驗(yàn)設(shè)備：邵氏硬度計(jì)2)試驗(yàn)步驟：(1)取正方形截面邊長(zhǎng)50mm，厚度6mm的試樣。試樣表面均應(yīng)光滑、平整、不應(yīng)有機(jī)械損傷及雜質(zhì)等缺陷。(2)把試樣放置在堅(jiān)固的平面上,拿住硬度計(jì),壓足中孔的壓針距離試塊邊緣至少12mm,平穩(wěn)地把壓足壓在試樣上,保持壓足平行于試樣表面,以使壓針垂直地壓入試樣。在壓足和試樣完全按觸后1秒內(nèi)讀數(shù),在試樣相距6mm的不同位置測(cè)量硬度值5次,取平均值?？箟簭?qiáng)度的測(cè)試方法為：1)試驗(yàn)機(jī)：電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。2)試驗(yàn)步驟：(1)按生產(chǎn)工藝條件制備直徑(d)為7.2mm，長(zhǎng)度(h)為16mm的規(guī)整樣10件。試樣上下兩面在磨片機(jī)上用100號(hào)金剛砂磨料磨平整。(2)將試件置于試驗(yàn)機(jī)的承壓板上，使試驗(yàn)機(jī)承壓板中心與試件中心重合。(3)以200n/s的速度施加負(fù)荷，直至試樣破壞，讀出試樣破壞時(shí)的最大負(fù)荷。(4)將測(cè)試結(jié)果代入下式計(jì)算壓縮強(qiáng)度：rc＝p/s式中：rc——壓縮強(qiáng)度，mpa；p——破壞負(fù)荷，n；s——試樣受力面積?？拐蹚?qiáng)度的測(cè)試方法為：1)試驗(yàn)機(jī)：電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)。2)試驗(yàn)步驟：(1)從三件煙棒制品的平整部位切取寬厚比為1：1，長(zhǎng)約50mm試樣5～10根。試樣尺寸10×10×50mm。(2)將合格樣品編號(hào)并測(cè)量試樣跨距中心附近三個(gè)截面的寬度和厚度，取算術(shù)平均值。(3)調(diào)節(jié)支座之間跨距為50mm，把試樣放在支座上，以2±0.5n/s的速度施加負(fù)荷直至試樣破壞，讀出破壞時(shí)的負(fù)荷值。(4)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果代入下式中求出抗折強(qiáng)度：rt＝3pl/2bh2式中：rt——試樣的彎曲強(qiáng)度，mpa；p——破壞負(fù)荷，n；l——指點(diǎn)跨距，mm；b——試樣寬度，mm；h——試樣厚度，mm。實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6邵氏硬度414041353641抗壓強(qiáng)度(mpa)232222182222抗折強(qiáng)度(mpa)293031273030上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。當(dāng)前第1頁(yè)12