CN109805445A - 一种超声雾化电子烟用复合型烟弹及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超声雾化电子烟用复合型烟弹，包括用于存储烟液的储液部和围绕于储液部外周的防渗层，其特征在于，所述储液部主要由疏松固态材料制成；所述储液部的底部设有用于将储液部内烟液导出至超声雾化电子烟器具的超声雾化片上的导液件；所述储液部的底部还设有由烟草材料制成的固态发烟部。本发明的烟弹是能在超声雾化电子烟中使用的、且抽吸时既具有普通电子烟的烟雾量与快速出烟性能、又具有低温烟香气等有益效果的复合型烟弹，抽吸体验感好。
Description
技术领域
本发明涉及一种超声雾化电子烟用复合型烟弹及其制作方法，属于烟草替代品领域。
背景技术
电子烟，由中国韩力最早发明，又名电子尼古丁传送系统（electronic nicotinedelivery systems，ENDS），属于新型烟草制品范畴。世界卫生组织对电子尼古丁传送系统的官方定义（WHO technical report series 955，P4-5）为：电子尼古丁传送系统（ENDS）是一种消费产品，能够向肺传输尼古丁。
电子烟的发烟原理是：抽吸时，抽吸产生的负压使电子烟气动感应开关接通电路，电子烟中的电池供电，使雾化器中的电阻丝（或其它加热元件）将贮液腔中储存的液态烟油加热雾化，以此来输送香气成分与生理满足感类物质供消费者吸食。
电子烟因其无需燃烧、有害物少，安全性较高（每口的甲醛、乙醛等有害羰基化合物含量较传统卷烟减少约90%左右），常作为卷烟替代品来使用。但由于直接使用加热元件对与之接触的烟油直接进行加热雾化，加热元件短期、局部温度过高（加热温度约200℃以上），雾化物中也会存在较传统卷烟要少的甲醛等有害羰基化合物。为解决此问题，当前又出现了以超声雾化为主的超声波电子烟 （如CN104223369A 、CN105559151A、CN105476071A、 CN105266206A等所述），其甲醛等有害羰基化合物的产生量较普通电热元件直接加热的电子烟减少约70%左右。
超声波雾化电子烟是利用超声波振动雾化技术原理制成，具体地是利用电子高频震荡（一般为1MHz以上，常用振荡频率为1.7MHz或2.4MHz，超过人的听觉范围，该电子振荡对人体及动物听觉无伤害），通过超声雾化片（也称超声雾化片）的高频谐振，将烟油分子间的分子键打散、即抽即产生烟雾（这与普通电子烟快速出烟相似），与加热雾化方式比较，能源效率大大提高，雾化温度较低（常为150℃左右）。
目前，超声波雾化电子烟均设计有储油腔（又称贮油腔、储液腔等）来储存烟油（也称烟液）。这种设计在使用过程中非常容易导致烟油从注油口、导油结构处或其它地方渗漏至电子烟外壁或电子元器件上，导致短路、器具外表有烟液或其它现象，导致超声雾化电子烟无法工作、严重影响消费者的使用。为此必须设计新的储油方式。另外，当前传统电子烟不能、超声雾化电子烟没有直接利用电子烟中的高温条件来促使糖与氨基酸之类进行美拉德反应、或直接将糖类等潜香物高温烘烤以产生似传统卷烟的烘焙香、焦香等烘烤香气，故电子烟的抽吸体验感差，逼真感不好。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种超声雾化电子烟用复合型烟弹及其制作方法，以解决现有超声波电子烟存在贮油腔烟油易漏液、抽吸时烘焙香与焦香等低温烟具有的烘烤香气不明显，导致烟雾的逼真感、抽吸体验感差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种超声雾化电子烟用复合型烟弹，包括用于存储烟液的储液部和围绕于储液部外周的防渗层，所述储液部主要由疏松固态材料制成；所述储液部的底部设有用于将储液部内烟液导出至超声雾化电子烟器具的超声雾化片上的导液件；所述储液部的底部还设有由烟草材料制成的固态发烟部。
所述烟草材料包括烟叶、烟梗、烟茎、烟根、烟花、烟草薄片中的一种或多种。
所述固态发烟部的形状为丝状、片状、颗粒状、柱状、杆状中的一种。
进一步地，构成固态发烟部的部分烟草材料露出烟弹底部；优选地，露出端尽量靠近或少量接触超声雾化片；优选地，若有接触，则接触面积不超过10mm2，更优选地，不超过4mm2；优选地，烟草材料位于导液件的外边，且不与导液件接触。
进一步地，所述烟草材料为烟叶，优选将烟叶进行处理以部分降低烟叶中游离烟碱含量，提高抽吸时的舒适度，进一步地，降低游离烟碱含量的方法包括水洗、醇洗或水蒸气蒸洗等方法。
所述固态发烟部与储液部之间通过防渗材料隔开。
所述储液部底部设有向上凹陷的空腔，所述固态发烟部固定于空腔内。
作为本发明的一种方案，所述导液件为设置于储液部底部的条状和/或点状和/或圆弧状的凸起物。进一步地，所述凸起物的数量为多个，所述多个凸起物间的间隔为0.5-5mm。进一步地，所述凸起物间的间隔为3-4mm，更优选为3-3.5mm。进一步地，所述单个凸起物与超声雾化片的接触面的面积不超过30mm2，优选不超过15 mm2，更优选不超过4mm2。
进一步地，若所述凸起物的数量为1个，则优选将凸起物做成圆弧状。
与超声雾化片接触的凸起物间的间隔为0.5-5mm，可保证各凸起物扩散到超声雾化片上的烟液尽量不扩散成一个整体，从而降低器具对烟液的超声雾化难度（说明：因电子烟烟液中甘油与丙二醇常为主要成分，它们的粘度较大（特别是甘油），要使超声雾化片上连成整体的较厚较粘的烟液超声雾化的难度明显大于未成整体分布的烟液）；同时它们的间隔又不很宽，保证了雾化片表面无较大面积的干烧区，从而基本保证了雾化片的使用寿命（注：雾化片特别是其中央区域的干烧会容易降低其使用寿命）。所述与超声雾化片接触的每个凸起物的接触面的面积不超过30mm2，优选不超过15 mm2，更优选不超过4mm2，可减少该接触面对雾化片上下振动的大范围压制，从而避免了雾化受到严重影响、减轻了雾化片及器具的发热现象，由此保障了器具的正常工作与使用寿命。另外，烟弹底部凸起物间的间隔、凸起物的高（深）度以及凸起物的与超声雾化片的接触面面积可根据超声雾化电子烟的功率、烟液的粘度（说明：粘度主要取决于烟液中甘油、丙二醇的占比以及其中的粘度调节剂占比等因素）等具体情况进行取舍优化。
上述综合技术方案进一步保障了抽吸时的烟雾量与器具的正常工作及使用寿命，减轻器具因振荡不畅引起的自身发热现象。
作为本发明的另一种方案，所述导液件由柔性材料制成，储液部底部设有支持件，导液件与超声雾化片接触的部位通过支持件张紧，导液件的其他部位延伸至储液部内。优选地，所述柔性条状材料为柔软的无纺布、芳纶纤维布、植物纤维薄片或布（如棉花、麻类形成的薄片）等。优选地，该导液件的与超声振动片接触的成雾区域设有贯穿的孔。
按干物的质量份计，所述储液部的疏松固态材料组成包括纤维50~99.2份和助剂0.8-50份，所述助剂包括烟末、食品胶、食品膨化剂与多孔材料中的一种或多种。进一步地，所述烟末粒径为10-400目；进一步地，所述食品胶为果胶、纤维素、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、海藻酸盐、淀粉、葡萄糖、普拉兰、魔芋粉、黄原胶等类食品胶或烟用胶中的一种或多种；进一步地，所述食品膨化剂为碳酸氢钠、碳酸钠中的一种或两种；所述多孔材料为粉末状的分子筛、蛭石中的一种或两种。具体来说，按干物的质量份计，助剂的组成包括烟末0.1~10份、食品胶0.5~5份、膨化剂0.1~15份、多孔材料0.1~10份。当然制作时，也还可使用其它助剂，如无机盐、水、乙醇、脱模剂、香精、提取物等。
进一步地，所述纤维为天然纤维和/或人造纤维，优选为天然纤维。进一步地，所述天然纤维为麻类纤维、棉花纤维以及由植物的根、茎、叶片的主脉制成的纤维等中的至少一种。如采用人造纤维（如有机高分子的芳纶纤维、玻璃纤维等），则最好要求能耐至少160℃温度而不分解，也不与烟液成分发生反应。
上述技术方案既可保证所制作的储液部干燥后呈固态且有一定硬度便于使用，也由于膨化剂以及多孔材料与纤维的共同使用使得烟弹主体的储液部呈疏松状态，以便于储存更多烟液以保障抽吸口数，还因为烟末的使用及被烟液的洗脱使得烟香更丰富。同时所述材料均为食品或烟用材料，还保证了烟弹的使用安全。
进一步地，所述超声雾化电子烟用复合型烟弹的横截面为多边形或圆形；优选为圆形，从而易与超声雾化部件（超声振动部件）（常为圆形）相匹配。
进一步地，所述储液部内设有上下贯穿的烟雾通道；优选地，所述烟雾通道位于储液部的中央。这样也与超声振动部件中央区域为超声振动的最强部位、产生烟雾量最大的特性相符，从而将超声产生的烟雾以最短路径通过烟雾通道后抽吸至口腔，尽量避免其它更远路径流经过程中的被冷凝，使得烟雾量最大化。所述烟雾通道内部还可选择性置入网状、倒塔状、斜片错搭状中的至少一种大粒子凝聚件，以增大烟雾与大粒子凝聚件的接触面积，提高凝聚效果。这些大粒子液滴在该凝聚件上被冷凝后直接回流到支持它的烟弹烟雾通道内壁上进行再利用，故烟弹外的吸嘴端上的冷凝现象显著减轻，从而大大减少了抽吸时由烟液冷凝带来的异响及对吸嘴端进行清洁的次数，改善了抽吸体验感。
进一步地，所述防渗部为与储液部匹配且具有防渗功能的纸筒、金属筒（含金属箔制成的筒）、玻璃筒、高分子有机材料筒中的至少一种，优选为具有防渗功能、可自然降解的纸筒。这种设计便于抓放烟弹，也减少烟弹中烟液的自然挥发及被空气氧化的面积，同时还兼顾了烟弹丢弃的环保性。进一步地，所述防渗部为能将烟弹顶部一起包裹的、带有对应于烟弹烟雾通道的孔的筒。
进一步地，本发明的复合型烟弹可根据超声雾化电子烟的雾化部进行外观尺寸匹配，可一次性使用，便于更换口味。
采用这种技术方案，一是用只储存少量烟油的储液部替换掉常规超声雾化电子烟储存有大量烟液的储液腔，既可完全避免常规超声雾化电子烟的漏液风险，又可简化其结构，降低制造成本。还因为常规超声雾化电子烟贮油腔存放的烟油多，一般至少会抽一天以上，这样就很难随意变换口味或劲头，不能满足部分人的喜好或特殊场合下需更换口味的要求；而本发明的复合型烟弹，一般只能抽吸相当于传统卷烟几支烟的抽吸口数，抽完就舍弃原烟弹、更换新烟弹，这时可非常方便根据需要变换不同风格（如不同口味或劲头）的烟弹，使口味更换更随意、更方便，以满足吸食者的个性化需求。二是在储液部底部设有由烟草材料制成的固态发烟部，可以利用超声雾化片表面约150℃左右的温度对与之靠近或直接接触的烟草材料进行烘烤加热以产生似低温烟（又称加热不燃烧卷烟）、传统卷烟的烘烤香气，这些香气与烟弹中的烟液即抽即超声雾化、似电子烟的香气复合，使烟雾香气种类更丰富，香气量更足，更能提高烟雾的逼真感与用户的抽吸体验感。进一步来说，与储液部底部接触的固态发烟部表面覆盖有防渗物或涂覆有防渗层，以使储液部中的烟液不能渗透至烟草材料上，这样可使超声雾化片产生的热量尽量不被烟草材料表面的烟液吸走而尽量多地直接加热烟草材料，以烘烤出更多香气。三是烟弹主体通过其与超声雾化片接触端（即烟弹底部）附属的、露出烟弹底部的导液件与超声雾化片隔开，导液件与超声雾化片接触，且可导液至超声雾化片供超声雾化，这样可尽量避免烟弹底部对超声雾化片产生全域压力而影响超声雾化片的超声振动与烟液雾化。由此看来，采用本技术方案制作的烟弹是超声雾化电子烟适用的、首次实现了有普通电子烟的烟雾量与快速出烟性能、又有低温烟香气的复合型烟弹，可大幅提升烟雾的逼真感及抽吸体验感
一种如上所述的超声雾化电子烟用复合型烟弹的制作方法，包括如下步骤：
（1）分别称取储液部的各原料，加水，混合均匀，获得储液部原料混合浆状物；
（2）将步骤中储液部原料混合浆状物注入模具内，置于60~160℃环境中烘干取出，获得储液部；
（3）在储液部底部安装导液件；
在储液部底部安装固态发烟部；
用烟液浸润储液部，或者向储液部灌装烟液；
（4）在储液部外安装防渗部，即得复合型烟弹成品。
一种超声雾化电子烟，包括如上所述的复合型烟弹或如上所述的方法制作的复合型烟弹。
鉴于上述分析，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）本发明的烟弹是能在超声雾化电子烟中使用的、且既具有普通电子烟的烟雾量与快速出烟性能、又具有低温烟香气等有益效果的复合型烟弹，抽吸体验感好。
普通的电子烟、低温烟各有优势与劣势，如低温烟因其通过200℃左右甚至更高的温度条件来促使基本干燥的烟草中的糖、或糖与氨基酸发生美拉德反应以及直接将烟草中已存在的吡嗪、吡咯、呋喃类等烘焙香物质挥发出来，抽吸时带有明显的烘焙香、焦香等烘烤香，提高了逼真感，但加热不燃烧卷烟如采用电加热，刚启动时往往要先等几十秒待器具温度升至一定温度后才能抽吸，所以抽吸即时感与体验感不好。电子烟抽吸时成雾迅速，烟雾量大，但因为雾化原理限制，烟液中糖、氨基酸等含量低，且基本不发生美拉德反应，故很难出现烘焙香与焦甜香。电子烟出烟迅速、烟雾量大，但香吃味与传统卷烟差别大，仿真感差。此外，普通电子烟与部分低温烟常采用电阻式元件产热的方式加热成雾物质成雾供抽吸，由于电阻式元件加热有大量的热损失，这种加热方式的热效率不高。
本发明在烟弹底部设置由烟草材料制成的固态发烟部，可以利用超声雾化片表面与低温烟加热温度较接近的约150℃左右的温度对与之靠近或直接接触的烟草材料进行烘烤加热以产生似低温烟（又称加热不燃烧卷烟）等的烘烤香气，这些香气同时与烟弹中的烟液由超声雾化片即抽即超声雾化产生的、似电子烟的香气进行混合供抽吸，从而使烟雾香气种类更丰富，香气量更足，更能提高烟雾的逼真感与用户的抽吸体验感。本发明烟弹所采用的成雾方式是超声振动雾化，这样热能利用率高。因此，采用本技术方案制作的烟弹是首次利用超声雾化电子烟器具、将普通电子烟的大烟雾量与快速出烟性能以及低温烟好的香气等特性整合到一起的、热能利用率高的复合型烟弹。
（2）本发明的烟弹能降低或避免超声成雾电子烟器具的漏液风险，简化器具结构，降低制造成本。本发明是由一次性使用的烟弹直接提供烟液，不再需要在超声成雾电子烟器具设置专门的储液腔来储存烟液，简化了结构；由此也避免了普通超声雾化电子烟设置的储液腔带有的大量烟液在运输或使用过程中发生漏油的风险。
（3）本发明的烟弹设计科学，制作简单，成本低廉，用户体验感与可用性好，环保安全。本发明烟弹主要由储液部及外周的防渗部构成，结构非常简单，制作步骤仅为几步，非常简便。储液部主要由植物纤维材料制成，特别是可利用烟草行业大量富余且廉价的烟梗制成的纤维，从而使得制作成本非常低廉。本烟弹的储液部主要由纤维及食品级的助剂制成，也保证了烟弹及制品的环保安全性。由于储液部通过导液件与超声雾化电子烟器具的超声雾化片接触，减少了该接触面对雾化片上下振动的大范围压制或全域压制，从而保证了超声振动片的正常工作，避免了雾化受到严重影响、减轻了雾化片及器具的发热现象，由此保障了器具的正常工作与使用寿命，保证了抽吸时即抽即成雾且烟雾量大；同时通过在烟弹制作时预留在烟弹底部的空隙或空腔填充烟草材料，充分利用器具产生的热量将烟草材料加热产生烘烤香气，而且该与烟弹底部接触端的烟草材料表面覆盖有防渗物或涂覆有防渗层，以使烟弹中的烟液不能渗透至烟草材料上，这样可使超声雾化片产生的热量尽量不被烟草材料表面的烟液吸走而尽量多地被烟草材料吸收以烘烤出更多香气。烟弹设有贯穿的烟雾通道及烟雾通道中还设置有大粒子凝聚件，可使超声形成的烟雾以最短通道被抽吸以保证烟雾量，同时还因为较大的雾滴粒子被大粒子凝聚件冷凝再雾化而极大避免了常规超声电子烟烟因抽吸口数过多导致的吸嘴抽吸通道内过多的冷凝烟液带来的抽吸异响，也大大减少了用户对吸嘴抽吸通道的擦拭清洁次数及大粒子液滴直接进入口腔的风险；本发明烟弹可随时满足用户对不同口味的需求，且只要将其直接倒出或拔出即可更换烟弹，从而综合增强了用户的抽吸体验感。以上这些技术措施的使用进一步保障了本发明所述烟弹的设计科学性、可用性、经济性、安全性。
附图说明
图1是本发明第一种实施方式的复合型烟弹的结构示意图。
图2是本发明第二种实施方式的复合型烟弹的结构示意图。
图3是本发明的一种大粒子凝聚件的结构示意图。
图4是本发明的另一种大粒子凝聚件的结构示意图。
图5是本发明第三种实施方式的复合型烟弹的结构示意图。
图6是本发明第三种实施方式的复合型烟弹的支持件及相关组件结构示意图。
具体实施方式
以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
如图1所示，一种超声雾化电子烟用复合型烟弹，包括用于存储烟液的储液部1和围绕于储液部1外周的防渗层2，所述储液部1主要由疏松固态材料制成；所述储液部1的底部设有用于将储液部1内烟液导至超声雾化电子烟器具的超声雾化片5上的导液件3；所述储液部1的底部还设有由烟草材料制成的固态发烟部4；储液部1内设有贯穿储液部1顶面和底面的烟雾通道8。
所述烟草材料包括烟叶、烟梗、烟茎、烟根、烟花、烟草薄片中的一种或多种。
所述固态发烟部4的形状为柱状，固定于储液部底部。所述固态发烟部4与储液部1之间通过防渗材料隔开。
所述导液件3为设置于储液部1底部的点状凸起物3。
按干物的质量份计，所述储液部的疏松固态材料组成包括纤维75份和助剂25份，所述助剂包括烟末、食品胶、食品膨化剂与多孔材料中多种。
一种如上所述的超声雾化电子烟用复合型烟弹的制作方法，包括如下步骤：
（1）分别称取储液部的各原料，加水，混合均匀，获得储液部原料混合浆状物；
（2）将步骤中储液部原料混合浆状物注入模具内，置于80℃环境中烘干取出，获得储液部；
（3）在储液部底部安装导液件；
（4）在储液部底部安装固态发烟部；
（5）用烟液浸润储液部，或者向储液部灌装烟液；
（6）在储液部外安装防渗部，即得复合型烟弹成品。
一种超声雾化电子烟，包括如上所述的复合型烟弹。
如图2所示，重复第一种实施方式，采用圆弧状的凸起物替代点状凸起物，构成导液件；另外，在烟雾通道8内设置倒塔状或斜片错搭状的大粒子凝聚件9（见图3和图4）。
如图5所示，重复第一种实施方式，采用由柔性条状材料制成的导液件替代凸起物型的导液件，在储液部1底部设置支持件7，支持件7正对烟雾通道设置，支持件7顶部的中空支柱701向上延伸穿入并固定于烟雾通道8内，导液件3与超声雾化片5接触的部位通过支持件7张紧，导液件3的其他部位延伸至储液部1内；另外，在储液部1底部设置向上凹陷的空腔6，将固态发烟部4固定于空腔6内，固态发烟物4的底部靠近或接触超声雾化片。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (10)
1.一种超声雾化电子烟用复合型烟弹，包括用于存储烟液的储液部（1）和围绕于储液部（1）外周的防渗层（2），其特征在于，所述储液部（1）主要由疏松固态材料制成；所述储液部（1）的底部设有用于将储液部（1）内烟液导出至超声雾化电子烟器具的超声雾化片（5）上的导液件（3）；所述储液部（1）的底部还设有由烟草材料制成的固态发烟部（4）。
2.根据权利要求1所述的超声雾化电子烟用复合型烟弹，其特征在于，所述烟草材料包括烟叶、烟梗、烟茎、烟根、烟花、烟草薄片中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的超声雾化电子烟用复合型烟弹，其特征在于，所述固态发烟部（4）的形状为丝状、片状、颗粒状、柱状、杆状中的一种。
4.根据权利要求1所述的超声雾化电子烟用复合型烟弹，其特征在于，所述固态发烟部（4）与储液部（1）之间通过防渗材料隔开。
5.根据权利要求1所述的超声雾化电子烟用复合型烟弹，其特征在于，所述储液部（1）底部设有向上凹陷的空腔（6），所述固态发烟部（4）固定于空腔（6）内。
6.根据权利要求1所述的超声雾化电子烟用复合型烟弹，其特征在于，所述导液件（3）为设置于储液部（1）底部的条状和/或点状和/或圆弧状的凸起物（3）。
7.根据权利要求1所述的超声雾化电子烟用复合型烟弹，其特征在于，所述导液件（3）由柔性材料制成，储液部（1）底部设有支持件（7），导液件（3）与超声雾化片（5）接触的部位通过支持件（7）张紧，导液件（3）的其他部位延伸至储液部（1）内。
8.根据权利要求1所述的超声雾化电子烟用复合型烟弹，其特征在于，按干物的质量份计，所述储液部的疏松固态材料组成包括纤维50~99.2份和助剂0.8-50份，所述助剂包括烟末、食品胶、食品膨化剂与多孔材料中的一种或多种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的超声雾化电子烟用复合型烟弹的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）分别称取储液部的各原料，加水，混合均匀，获得储液部原料混合浆状物；
（2）将步骤（1）中储液部原料混合浆状物注入模具内，置于60~160℃环境中烘干取出，获得储液部（1）；
（3）在储液部（1）底部安装导液件（3）；
在储液部（1）底部安装固态发烟部（4）；
用烟液浸润储液部（1），或者向储液部（1）灌装烟液；
（4）在储液部（1）外安装防渗部（2），即得复合型烟弹成品。
10.一种超声雾化电子烟，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的复合型烟弹或如权利要求9所述的方法制作的复合型烟弹。
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