全文摘要
本发明提供了一种加热不燃烧卷烟制品。本发明的加热不燃烧卷烟制品包括卷烟制品和配合其使用的加热器，所述卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻为P1，卷烟制品的吸阻为P2，所述P2\/P1的比值≥50％。本发明的加热不燃烧卷烟制品通过控制该加热不燃烧卷烟制品的卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的总吸阻、各部分的吸阻及其与整体吸阻的比例关系，卷极大地提升了抽吸感官，本发明的加热不燃烧卷烟制品中卷烟制品的吸阻占整体加热不燃烧卷烟制品吸阻的50％以上，实现了气路的优化设计和空气的适当供应，实现了抽吸阻力和烟雾量的平衡，提升了抽吸感受，烟草段的吸阻占卷烟制品段吸阻的40％～80％，达到了烟气烟气烟雾量充足、低截留的效果。
主设计要求
1.一种加热不燃烧卷烟制品，包括卷烟制品和配合其使用的加热器，其特征在于，所述卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻为P1，卷烟制品的吸阻为P2，所述P2\/P1的比值≥50％。
设计方案
1.一种加热不燃烧卷烟制品，包括卷烟制品和配合其使用的加热器，其特征在于，所述卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻为P1<\/sub>，卷烟制品的吸阻为P2<\/sub>，所述P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值≥50％。
2.如权利要求1所述加热不燃烧卷烟制品，其特征在于，所述P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为50～85％。
3.如权利要求1所述加热不燃烧卷烟制品，其特征在于，所述卷烟制品包括气雾形成基质段、烟气聚集段和嘴触段，所述烟气聚集段位于所述气雾形成基质和嘴触段之间，所述气雾形成基质段的吸阻为P21<\/sub>，其中P21<\/sub>\/P2<\/sub>的比值为50％～90％。
4.如权利要求3所述加热不燃烧卷烟制品，其特征在于，所述P21<\/sub>\/P2<\/sub>的比值为50％～80％。
5.如权利要求4所述加热不燃烧卷烟制品，其特征在于，所述P21<\/sub>\/P2<\/sub>的比值为66％～75％。
6.如权利要求5所述加热不燃烧卷烟制品，其特征在于，所述P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为50％，所述P21<\/sub>\/P2<\/sub>的比值为66％～75％。
7.如权利要求1～6任意一项所述加热不燃烧卷烟制品，其特征在于，所述卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻P1<\/sub>为200～700Pa。
8.如权利要求7所述加热不燃烧卷烟制品，其特征在于，所述卷烟制品的吸阻P2<\/sub>为150～500Pa。
9.如权利要求8所述加热不燃烧卷烟制品，其特征在于，所述气雾形成基质段的吸阻P21<\/sub>为100～400Pa。
10.如权利要求9所述加热不燃烧卷烟制品，其特征在于，所述烟气聚集段的孔隙率≥60％。
设计说明书
技术领域
本发明涉及气溶胶技术领域，更具体地，涉及一种加热不燃烧卷烟制品。
背景技术
加热不燃烧卷烟制品通常包括卷烟制品和配合其使用的加热器，加热器通常包括电源、加热元件、卷烟制品容纳腔、开口、控制元件和容纳上述部分的外壳，卷烟制品通过开口出入卷烟制品容纳腔并与发热元件直接接触或非直接接触，通过加热元件将热量传递给卷烟制品，形成提供给用户的气溶胶。
在整个气溶胶形成过程中，加热元件加热以提供操作所需的温度范围且释放挥发性化合物，在气溶胶到达用户口腔的整个通路上存在多处吸阻，整体吸阻的大小取决于多种因素变化的结果，这些因素包括卷烟制品的特定性质和结构类型、放置于腔体中的卷烟制品数量，以及加热器气路设计方式等。吸阻实际上反映的是气溶胶产生过程中气流的畅通程度，它是消费者在抽吸时的直观体验，也是对抽吸的感官质量和烟气温度、嘴触处温度影响很大的一项指标。因此，加热不燃烧卷烟制品的吸阻稳定性、吸阻大小及各部件的吸阻分布都关系到整体的抽吸感受，直接对消费者的产品认同度产生影响。
现有技术中对于吸阻的降低以及吸阻的可调均有很多的公开，但多是单独针对卷烟制品即气溶胶形成基质或单独针对加热部件，以及对于整体的电加热气溶胶生成制品的吸阻产生及其相对分布对整体抽吸体验的影响研究较少，只针对卷烟制品的吸阻调整或只针对加热部件的吸阻调整均并不能确保最终气溶胶产生过程中的整体吸阻对抽吸感官的影响，其所期望的感官效果的提升也是不稳定的。现有技术CN109090705A公开了一种新型低吸阻沟槽滤棒，该技术方案中的沟槽滤棒用压纹后的沟槽用纸包裹在经开松、上助剂后的丝束外面，再用滤棒成型纸和搭口胶卷制成型，可制备出各种长度和圆周规格、压降为10～200Pa\/cm、具有波纹管降温效应的直通沟槽低吸阻滤棒，其针对的也是卷烟制品中滤棒的吸阻的降低。
因此，对于加热不燃烧卷烟制品所期待的是对加热不燃烧卷烟的各部件的吸阻及其整体吸阻的合理协同调整，获得一种良好的抽吸感官。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有加热不燃烧卷烟制品吸阻调整的缺陷和不足，提供一种卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的总吸阻、各部分的吸阻及其与整体吸阻的比例关系的加热不燃烧卷烟制品。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种加热不燃烧卷烟制品，包括卷烟制品和配合其使用的加热器，其特征在于，所述卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻为P1<\/sub>，卷烟制品的吸阻为P2<\/sub>，所述P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值≥50％。
传统卷烟的吸阻可以作为加热不燃烧烟草制品吸阻设计的参考，将后者的吸阻调整到与传统卷烟在一个水平或者略低于传统卷烟吸阻是容易想到的，从后者的卷烟制品吸阻和相应的加热器的气路两个方面来设计技术上可实现的。但是加热不燃烧卷烟制品的吸阻与传统的燃烧烟草制品的吸阻是不同的，传统卷烟随着燃烧的消耗和热量的传递导致无序烟草内部结构发生变化，吸阻随着抽吸的进行会发生较大幅度的变化，吸阻对于消费而言是动态变化的，消费者也可以根据自己的抽吸方式决定烟雾量的大小和烟气补偿速率，更为关键的是，出于控制焦油的目的传统卷烟嘴棒吸阻和烟支吸阻一般都是比较高，而加热不燃烧烟草制品采用加热烘烤而不是燃烧的方法，在其使用前后烟草的形态发生变化相对不大，吸阻的变化相对不大，也没有降低焦油的目的，实际上相对于传统卷烟，加热不燃烧卷烟制品的焦油很低。因此选择合适的吸阻、满足抽吸体验反而是当务之急。
将加热不燃烧卷烟制品的吸阻设计到与传统卷烟在一个水平或者略低于传统卷烟，会导致前者配合使用的加热器进气不顺畅，或者烟支结构复杂，或者气雾形成基质过于紧密，或者上述问题同时存在，进而导致抽吸阻力很大且烟雾量补偿不足，一种弥补措施是提高发热元件温度，但是又会导致烟气降温难度加大，对加热器的热保护难度加大，热风险增加。另外，研究表明合适的气雾形成基质物理状态对于传热和气溶胶的产生是必要的，有序轴向排列的气雾形成基质跟无序状排列的气雾形成基质对于传热和气流路径的影响是不同的，发热元件插入气雾形成基质对于其物理形态的影响也不能忽视。
因此，对于加热不燃烧烟草制品来讲，选择不同于传统卷烟的吸阻、保证抽吸体验是可行的，需要在烟草制品烟支结构设计、选择合适的气雾形成基质类型和物理状态以及配合使用的加热器发热元件、气路设计、控制程序上综合考虑。同时，设定各部分的吸阻比例关系和总的吸阻值将有利于显著提升感官质量。
需要说明的是，本发明的各部件吸阻的检测是在标准状况下，当一个流量为17.5ml\/s的稳定气流经过卷烟试样时，试样两端的压力差来代表吸阻。
具体方法为：(1)接通电源预热；(2)用高、低两支标准棒校准仪器；(3)将试样的出口端插入仪器测头内9mm并包紧测头内试样；(4)读数并记录，结果用Pa表示。
另外，如果是测试卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的总吸阻，应将烟支插入配合使用的加热器指定位置进行测试；如果测试卷烟制品的烟草段，应小心将烟草段连同包裹材料分割开来，防止烟草段塌陷或变形，然后进行测试。
影响吸阻的因素很多，一是加热不燃烧卷烟制品烟草制品各段结构尺寸、气雾形成基质段密度及烟草形态、以及包裹材料，二是配套加热器的气路设计，涉及传热传质和流体力学，影响加热不燃烧卷烟制品的烟雾量、烟气温度，甚至影响加热器部分温度和抽吸时烟嘴的温度。
加热器作为加热不燃烧烟草制品不可分割的一部分，与烟支共同地影响抽吸体验。主要影响表现在如下三个方面：
抽吸烟气温度和嘴触处温度，传统卷烟点燃抽吸不存在温度的问题，但是加热不燃烧卷烟制品对温度控制要求很高。受限于加热器和烟支结构，加热不燃烧卷烟制品在抽吸的前几口温度较高，随后烟气温度逐渐降低。如果烟气温度过高，会给消费者带来灼烧感或者伤害，不仅影响抽吸感官，还是个安全问题，必须加以重视。
抽吸烟雾量，代表了被抽吸出来的物质多少，这点同传统卷烟一样，需要保证一定量的烟雾量。烟雾量太小很难给消费者带来满足感，烟雾量太大意味着需要的温度或能量会高，或者对气雾形成基质提出了更高的要求，这是没有必要的。同时，烟雾量大小可以跟传统卷烟不一致，可以低于传统卷烟的烟雾量，这在有些环境下或者消费者中是可以被接受的。由于加热不燃烧受限于加热器结构、热源和气雾形成基质量小，一般会出现抽吸前期烟雾量大、后期随着物质消耗烟雾量逐渐减小的现象，也会出现前几个烟雾量小、抽吸中期烟雾量大、后期烟雾量小的现象(类似于抛物线)，因此加热不燃烧烟草制品中应尽量保持逐口抽吸的稳定性，或者在预设的抽吸口数内保持烟雾量的稳定性，这需要发热元件、温控程序、气路设计、加热不燃烧烟支设计共同配合。
劲头，是影响抽吸满足感的核心，这点同传统卷烟一样，选择合适的劲头有利于提升消费体验。
预热时间，决定了消费者的等待抽吸时间，传统卷烟不存在这个问题。对于加热不燃烧卷烟制品，合适的预热时间不仅能保证气雾形成基质段能够充分烘烤，保证抽吸烟雾量，提升满足感，还能对温度起到很好的控制的作用，但是预热时间太久，不仅多耗能还增加等待时间。预热时间决定于发热元件、控制方法、卷烟制品结构和气溶胶形成基质的形态。
吸阻，代表了抽吸的阻力大小，表明卷烟制品和配合其使用的加热器的气路顺畅程度，在传统烟里，吸阻是对卷烟的感官质量和焦油量影响很大的一项物理指标，一般情况下吸阻增大时烟气趋于平淡，吸阻过大时会导致抽吸困难，对于对于加热不燃烧烟草制品而言，吸阻不仅影响烟雾量，还与烟气温度包括加热器的温度有一定的关系，选择合适的吸阻对于消费体验很重要。
本发明的加热器可以为包含电池的电加热器，也可以为不含有电池的电加热器。电加热器可以为外围加热方式，也可以为中心加热方式或其他任何可以将包含烟草物质在内的气溶胶形成基质加热至形成气溶胶所需温度范围的加热装置。
本发明的加热器还可以为红外加热等其他加热方式加热的加热器。
更优选地，所述P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为50～85％。例如可以为P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为50％、P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为80％或P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为85％。
优选地，所述卷烟制品段包括气雾形成基质段、烟气聚集段和嘴触段，所述烟气聚集段位于所述气雾形成基质段和嘴触段之间，所述气雾形成基质段的吸阻为P21<\/sub>，其中P21<\/sub>\/P2<\/sub>的比值为50％～90％。
此处需要说明的是，本发明的气雾形成基质段可自备成任何包含烟草原料的加热不燃烧用烟草制品形式。
气雾形成基质段的作用是受热能够产生气溶胶，其全部或部分成分是烟草或经过处理的烟草成分。所述烟草成分包括但不限于烤烟烟草、混合型烟草、晾晒烟草、再造烟草、膨胀烟草中的一种及其任何组合。所述烟草形态不限于条、丝、片、颗粒、粉末中的一种及其任何组合。所述气雾形成基质段可以是由上述一种或多种烟草成分组成的无序结构，也可以是由上述一种或多种烟草成分组成的有序结构或均质结构。另外，所述气雾形成基质段还可以包括一定量的丙二醇、甘油等能够受热起雾的成分，或包含起雾成分的物质组分，还包括其他成分或组分，以达到增香、风格调配、掩蔽或抑制某种成分释放的效果。
所述气雾形成基质段包含的物质重量或密度要在合适的范围内，既满足烟雾量、调控吸阻以及保证热量的快速有效传递，重量或密度太小，制造难度大、烟雾量不足，重量或密度太大，导致气流不够流畅抽吸阻力大。
本发明的烟气聚集段是具有一定孔隙或通孔结构的材料构成，主要作用为：一是将包含烟草物质在内的气溶胶形成基质产生的气溶胶缓存在其中，以便抽吸时减小抽吸阻力并及时提供给消费者，二是所述烟气聚集段通过物理空间或特殊结构、材料实现热的高效交换，达到烟气降温的效果，还有一种可能的作用是采用一定强度的结构材料起到支撑作用，防止在制作、运输或使用过程中烟支结构变形。
所述烟气聚集段可以是单一的材料或多种材料，或复合材料，可以是无机非金属材料、高分子材料、金属材料及其组合，可以是导热系数较高的材料，也可以是相变材料，可以是单一的结构，或者多种结构按照一定规律轴向排布，同时还可以根据实际涉及需求对相关气溶胶进行某种成分处理、保润、增香和调香处理。本发明的嘴触段为气溶胶与用户口腔的衔接端，气溶胶经过卷烟制品各级处理后经由嘴触段抽吸入用户口腔。
优选地，所述P21<\/sub>\/P2<\/sub>的比值为50％～80％。
更优选地，所述P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为50％，所述P21<\/sub>\/P2<\/sub>的比值为66％～75％。
优选地，所述卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻P1<\/sub>为200～700Pa。例如可以为200Pa、600Pa或700Pa。
优选地，所述卷烟制品段的吸阻P2<\/sub>为150～500Pa。优选地，所述气雾形成基质段的吸阻P21<\/sub>为100～400Pa。
为了实现上述加热不燃烧卷烟制品的各段吸阻控制及实现整体的吸阻分布控制，优选地，所述烟气聚集段的孔隙率≥60％。
优选地，所述烟气聚集段包含多种沿轴向顺序排列的部分或结构，或者一种沿轴向上变化的结构，在气溶胶经过的路径上至少一部分或一种结构的烟气聚集段孔隙率≥60％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明提供了一种加热不燃烧卷烟制品，通过控制该加热不燃烧卷烟制品的加热器和卷烟制品的吸阻及其与整体吸阻的比例关系，卷极大地提升了抽吸感官，烟雾量和烟气温度均可以实现8分左右，整体抽吸感官评分也在8分左右，烟雾量更加丰盈，烟气温度和烟嘴温度均有一定测降低，更匹配用户需求。
(2)本发明的加热不燃烧卷烟制品中卷烟制品段的吸阻占整体加热不燃烧卷烟制品吸阻的50％以上，实现了气路的优化设计和空气的适当供应，实现了抽吸阻力和烟雾量的平衡，提升了抽吸感受。
(3)本发明的加热不燃烧卷烟制品中气雾形成基质段的吸阻占卷烟制品段吸阻的50％～90％，达到了烟气烟雾量充足、低截留的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
实施例1
一种加热不燃烧卷烟制品，包括卷烟制品和配合其使用的加热器，卷烟制品包括气雾形成基质段、烟气聚集段和嘴触段，卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻P1<\/sub>，卷烟制品的吸阻P2<\/sub>，P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为50％。
实施例2
一种加热不燃烧卷烟制品，包括卷烟制品和配合其使用的加热器，卷烟制品包括气雾形成基质段、烟气聚集段和嘴触段，卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻P1<\/sub>，卷烟制品的吸阻P2<\/sub>，P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为80％。
实施例3
一种加热不燃烧卷烟制品，包括卷烟制品和配合其使用的加热器，卷烟制品包括气雾形成基质段、烟气聚集段和嘴触段，卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻P1<\/sub>，卷烟制品的吸阻P2<\/sub>，P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为50％，气雾形成基质段的吸阻为P21<\/sub>，其中P21<\/sub>\/P2<\/sub>的比值为50％。
实施例4
一种加热不燃烧卷烟制品，包括卷烟制品和配合其使用的加热器，卷烟制品包括气雾形成基质段、烟气聚集段和嘴触段，卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻P1<\/sub>，卷烟制品的吸阻P2<\/sub>，P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为50％，气雾形成基质段的吸阻为P21<\/sub>，其中P21<\/sub>\/P2<\/sub>的比值为80％。
实施例5
一种加热不燃烧卷烟制品，包括卷烟制品和配合其使用的加热器，卷烟制品段包括气雾形成基质段、烟气聚集段和嘴触段，卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻P1<\/sub>，卷烟制品的吸阻P2<\/sub>，P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为50％，气雾形成基质段的吸阻为P21<\/sub>，其中P21<\/sub>\/P2<\/sub>的比值为66％。
实施例6
一种加热不燃烧卷烟制品，包括卷烟制品和配合其使用的加热器，卷烟制品段包括气雾形成基质段、烟气聚集段和嘴触段，卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻P1<\/sub>，卷烟制品的吸阻P2<\/sub>，P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为50％，气雾形成基质段的吸阻为P21<\/sub>，其中P21<\/sub>\/P2<\/sub>的比值为75％。
实施例7
一种加热不燃烧卷烟制品，包括卷烟制品和配合其使用的加热器，卷烟制品包括气雾形成基质段、烟气聚集段和嘴触段，卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻P1<\/sub>，卷烟制品的吸阻P2<\/sub>，P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为50％，P1<\/sub>值为200Pa，卷烟制品的吸阻P2<\/sub>为150Pa，气雾形成基质段的吸阻P21<\/sub>为100Pa。
实施例8
一种加热不燃烧卷烟制品，包括卷烟制品和配合其使用的加热器，卷烟制品包括气雾形成基质段、烟气聚集段和嘴触段，卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻P1<\/sub>，卷烟制品的吸阻P2<\/sub>，P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为50％，P1<\/sub>值为600Pa，卷烟制品的吸阻P2<\/sub>为500Pa，气雾形成基质段的吸阻P21<\/sub>为400Pa。
对比例1
一种气溶胶生成制品，包括卷烟制品和配合其使用的加热器，卷烟制品和配合其使用的加热器共同使用时的吸阻为P1<\/sub>，卷烟制品的吸阻为P2<\/sub>，所述P2<\/sub>\/P1<\/sub>的比值为40％。
结果检测
本发明的吸阻调整的主要有益效果为改善进气效果，利于气溶胶产生，减少气溶胶截留，并有利于降低烟气温度，改善包括烟雾量、烟气温度在内的抽吸感官体验。评分采用十分制，其中，针对烟雾量：1-3分表示烟雾量小，4-6分表示烟雾量适中，7-8分表示烟雾量较充足，9-10分表示烟雾量充足；针对烟气温度，1-3分表示烟气温度热，4-6分表示烟气温度较热，7-8分表示烟气温度较舒适，9-10分表示烟气温度舒适；综合评判是对烟雾量大小、烟气温度和烟气释放一致性，其中1-3分表明整体较差，4-6分表明一般，7-8分表明较好，9-10分表明整体好。
(1)整体抽吸感官评价
表1各实施例与对比例的感官评价打分表
申请码:申请号:CN201910568122.3 申请日:2019-06-27 公开号:CN110301675A 公开日:2019-10-08 国家:CN 国家/省市:81(广州) 授权编号:授权时间:主分类号:A24F 47/00 专利分类号:A24F47/00 范畴分类:15P; 申请人:广东中烟工业有限责任公司 第一申请人:广东中烟工业有限责任公司 申请人地址:510385 广东省广州市荔湾区东沙环翠南路88号 发明人:刘义波;李峰;胡静;赵瑞峰;卢志菁;孙杨;刘熙;李焕威 第一发明人:刘义波 当前权利人:广东中烟工业有限责任公司 代理人:苏晶晶 代理机构:44102 代理机构编号:广州粤高专利商标代理有限公司 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计 标签：气溶胶论文; 
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