[发明专利]高导热导电的加热不燃烧烟草薄片及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种高导热导电的加热不燃烧烟草薄片及其制备方法与应用。一方面，本发明选用烟叶、烟梗、烟末等烟草废料作为烟草薄片得主要成分，并以碳纤维替代传统的天然纤维，适当加入填料和胶合剂，辅以斜网成形技术，实现了碳纳米管在浆料的自由舒展，调控了碳纤维在烟草薄片上的排列方向，确保了烟草薄片基片的匀度、松厚度、透气性的同时增加了烟草薄片的导热性和导电性。另一方面，本发明在制备的烟草浓缩液中，加入填料、粘合剂、发烟剂、香精香料、膨松剂等辅料进行调控，使制备出的加热不燃烧烟草薄片发烟量可调可控，除了烟草本香外，特征香味可单独施加，经加热后烟气成分柔和舒适，生理满足感强，拥有类似于抽吸传统卷烟时的体验感。

技术领域

本发明属于新型烟草制品领域，具体地说，涉及一种高导热导电的加热不燃烧烟草薄片及其制备方法与应用。

背景技术

近些年来，加热不燃烧烟草制品作为新型烟草制品中的重要产品正在快速兴起，其原理为利用外部热源加热烟草而不是点燃烟草，以避免烟草燃烧时各类有毒有害物质的产生，常见的有炭加热、电加热和化学加热等方式。针对加热不燃烧烟草制品的特点，开发出针对加热不燃烧烟草制品的专用烟草薄片，实现其低温加温不燃烧、香气承载、雾化等核心功能，对新型烟草制品的发展具有积极地促进作用。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的不足，利用碳纤维的高导热导电特性，结合斜网成型技术，调控碳纤维在烟草薄片上的排列方向，以此来增强烟草薄片的导热和导电性能，同时在加工工艺中适时添加各种填料、粘合剂、发烟剂、香精香料、膨松剂等辅料，使得制备的烟草薄片应用于加热不燃烧卷烟设备时，能够表现出良好的加热性能。具体地，本发明的目的是提供一种高导热导电的加热不燃烧烟草薄片及其制备方法与应用。

为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供一种高导热导电的加热不燃烧烟草薄片的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高导热碳基材料加水浸渍后，加入分散剂进行超声分散，形成高导热碳基材料浆料；其中，所述高导热碳基材料选自碳纤维、碳纳米管、石墨烯中的至少一种；优选碳纤维，所述碳纤维的长度为3～12mm，浸渍温度为60～80℃，浸渍时间为10～30min，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和/或十二烷基硫酸钠(SDS)，超声分散时的功率为60～150W，超声时间为4～8h，碳纤维浆料的浓度控制在3～10wt％；

(2)将烟草原料粉碎，与步骤(1)所得碳纤维浆料按一定比例混合，加水浸渍后进行萃取处理(萃取剂为水)，再挤干分离得到烟草萃取液和烟草不溶物；其中，所述碳纤维浆料的添加比例为烟草原料质量的20～80％，浸渍温度为60～70℃，浸渍时间为30～60min；萃取温度为60～80℃，挤干干度(烟草不溶物的含水量)为20～40wt％；

(3)向步骤(2)所得烟草不溶物中加入填料、粘合剂和水后，将烟草不溶物的质量浓度控制在12～18％，然后用盘磨机进行磨浆(多段机械磨浆)，用水稀释磨浆后浆液的浓度，送入斜网造纸机进行抄造成型，得到烟草薄片基片；其中，所述填料选自轻质碳酸钙、重质碳酸钙、硅藻土中的至少一种；所述粘合剂选自海藻酸钠、壳聚糖、瓜尔胶、羧甲基纤维素钠(CMC)中的至少一种；所述填料的添加比例为烟草不溶物质量的8～20％，所述粘合剂的添加比例为烟草不溶物的3～15％；磨浆时的压力为0.4～0.8MPa，磨浆后浆液的打浆度控制在15～35°SR，稀释后浆液的浓度为0.05～0.5wt％；