1.本发明属于加热不燃烧卷烟技术领域，特别涉及一种高孔隙率气溶胶生成基质棒及其制备方法和包含其的气溶胶生成制品。

背景技术：

2.随着生活水平的提高，人们对自身的健康问题越来越重视，近年来关于吸烟健康问题的关注度很高。国内外各大企业为了满足变化的消费需求，纷纷开发了各种替代传统卷烟的完全中空型烟草产品。在这些不断增长的完全中空型烟草产品中，电子烟和加热不燃烧卷烟是其中的佼佼者。

3.电子烟作为电子产品的在烟草行业的拓展应用，其优势在于吸味可变性强，可以通过调节烟油的组分实现对烟气吸味的任意调控，但由于其烟气主要通过电子雾化器产生，其口感，尤其是热感，与加热产生烟气的传统卷烟仍然存在一定的差异，老烟民的接受度较差。

4.加热不燃烧卷烟是加热烟支的发烟段产生烟气，其产生烟气口感的接受度较好，目前市场化的加热不燃烧卷烟烟支的发烟段为无序填充的再造烟叶薄片或散装的发烟颗粒，其中前者无序填充的再造烟叶薄片形式的发烟段在抽吸过程中存在一定的烟气量不足的问题。而烟气量不足主要是因为：(1)用作发烟段的再造烟叶薄片在填充过程中要求有一定的加工强度，也导致其上添加的香料和发烟剂的量少；(2)添加香料和发烟剂后的再造烟叶薄片还需要经过多次高温处理工序，导致添加的香料和发烟剂挥发严重；(3)由于再造烟叶薄片在发烟段中是紧密排布的，远离滤嘴段的发烟段前端产生的烟气在后端会被大量截留。后者散装的发烟颗粒形式的发烟段，相对于前者在烟气量上有一定进步，但是存在新的问题是：由于散装的发烟颗粒无法固定，必须用灌装的方式装入外管中，且发烟颗粒段两侧需要通过封口纸和封堵件的方式固定颗粒，生产效率低、次品率高。

5.因此提供一种烟雾量大，香气丰富，且制备方法简单，无需设置封口纸和封堵件的发烟单元是人们希望的。

6.为了解决以上问题，提出本发明。

技术实现要素：

7.本发明先制备得到泡沫状基质主体，在对泡沫状基质主体抽真空后，再利用其作为载体吸附发烟物质、增香物质和烟草物质，该制备方法得到的气溶胶生成基质棒孔隙率高，且发烟物质、增香物质和烟草物质在孔隙结构中分布均匀，用于气溶胶生成制品中具有烟雾量大、烟气舒适感高、烟气温度适宜的优势。

8.本发明第一方面提供一种高孔隙率气溶胶生成基质棒，所述气溶胶生成基质棒的孔隙率大于70％；所述气溶胶生成基质棒包括具有孔隙结构的泡沫状基质主体，所述孔隙结构内具有发烟物质、增香物质和烟草物质。

9.优选地，所述泡沫状基质主体外侧具有防渗层。

10.优选地，防渗层为具有防渗或者导热功能的防渗/导热层，所述防渗/导热层包括防水层和/或防油层和/或导热层；

11.防水层采用烷基烯酮二聚体akd、阳离子松香胶或者无铁硫酸铝混用、石蜡材料；防油层采用碳氟有机物、改性淀粉、akd和石蜡混合物，akd和改性淀粉混合物材料。导热层选自但不限于铝箔层，其通过粘贴的方式添加到所述泡沫状基质主体外侧；所述铝箔层可以起到防水和/或防油的作用，同时所述铝箔层还具有导热保温的作用，以使卷烟内壁的发烟材料均匀受热。

12.优选地，所述防水层和/或防油层通过喷涂的方式涂覆在所述泡沫状基质主体外侧。

13.在烟支存放过程中发烟材料内的水分，渗到所述卷烟纸管外侧，产生黄斑。防水层采用烷基烯酮二聚体akd、阳离子松香胶或者无铁硫酸铝混用、石蜡材料，可以防止发烟材料内的水分，渗到所述卷烟纸管外侧。

14.同样的，发烟材料中会添加发烟剂、香精香料等，长时间放置过程中，发烟材料中的发烟剂会携带香精香料渗透到纸管外侧，产生黄斑，影响纸管外观，而由于发烟剂是油性的。防油层采用碳氟有机物、改性淀粉、akd和石蜡混合物，akd和改性淀粉混合物材料，可以防止发烟材料中发烟剂携带香精香料向纸管外壁渗透，防止黄斑的产生。

15.优选地，所述孔隙结构为多个。

16.优选地，所述增香物质包括薄荷醇、紫罗兰酮、乙基麦芽酚、香兰素或玫瑰净油等香精香料；所述发烟物质包括甘油或者丙二醇发烟剂；所述烟草物质包括烟草水提膏。

17.本发明第二方面提供一种本发明第一方面所述的气溶胶生成基质棒的制备方法，包括以下步骤：

18.(1)制备孔隙率大于70％的泡沫状基质主体；

19.(2)对所述泡沫状基质主体进行抽真空，抽去泡沫状基质主体的所述孔隙结构中的空气；

20.(3)配制发烟物质、增香物质和烟草物质的混合液，然后将抽真空后的所述泡沫状基质主体浸泡在混合液中；

21.(4)取出浸有混合液的所述泡沫状基质主体，干燥，得到所述气溶胶生成基质棒。

22.优选地，步骤(1)中，所述泡沫状基质主体的制备方法为：

23.11)将聚糖物质粉末、发泡剂、分散剂、凝固剂混合均匀后溶入体积浓度为0～15％v/v的醇溶液中，配制成发泡溶浆；

24.12)将上步所得发泡溶浆分散均匀后装入模具，置于高温条件下发泡10-30分钟得到发泡后的组合物；

25.13)将上步所得发泡后的组合物置入-20℃左右冷柜中冷冻12-48小时，取出，脱水，自然干燥或烘干，即得所述泡沫状基质主体；

26.优选地，步骤(11)中，所述聚糖物质粉末选自魔芋、淀粉、改性淀粉纤维素或葡甘聚糖中一种或几种的粉末；所述发泡剂选自发泡剂ac、发泡剂h、发泡剂obsh、发泡剂tsh中的一种或几种；所述分散剂选自op-10、span80、蔗糖酯中一种或几种；所述凝固剂选自碳酸钠。

27.优选地，步骤(12)中，发泡条件为在160-240℃温度的烘箱、烘房或油浴中发泡。

28.优选地，步骤(2)中，抽真空的条件为直接将泡沫状基质主体放入真空袋中抽真空，然后通过泄压口将混合溶液注入装有泡沫状基质主体的真空袋。

29.优选地，步骤(3)中，所述增香物质包括薄荷醇、紫罗兰酮、乙基麦芽酚、香兰素、玫瑰净油等香精香料；所述发烟物质包括甘油或丙二醇发烟剂；所述烟草物质包括烟草水提膏；

30.混合液中各物质的质量比例香精香料含量为10％-25％、发烟剂含量是10％-25％、烟草水提膏含量为50％-80％。

31.浸泡时间为10-20分钟。

32.优选地，步骤(4)中，干燥方式为低温烘干或微波干燥，低温烘干条件为：烘干温度为60-70℃，烘干时间为0.5-1小时；微波干燥条件为：微波功率为100-120w，微波时间为10-30min；干燥至所述气溶胶生成基质棒的含水率为10％-20％。

33.本发明优选地泡沫状基质主体制备方法如上，当然现有技术中其他可以制备孔隙率大于70％的泡沫状基质主体的方法也可以应用与本发明中。

34.本发明第三方面提供一种气溶胶生成制品，其包括本发明第一方面所述的气溶胶生成基质棒1、透气中空管2和过滤棒3；所述透气中空管2上具有沿径向贯穿所述透气中空管2管壁的通风孔21；所述气溶胶生成基质棒1、透气中空管2和过滤棒3通过成形纸包裹，然后再包裹接装纸得到所述气溶胶生成制品。

35.实际制备过程中可以用成形纸仅包裹一个气溶胶生成基质棒1、透气中空管2和过滤棒3，也可以依次按顺序包裹多个气溶胶生成基质棒1、透气中空管2和过滤棒3得到多个包裹接装纸的气溶胶生成制品后，再分切，然后再包裹接装纸。即可以用成形纸依次包裹气溶胶生成基质棒1、透气中空管2、过滤棒3、过滤棒3、透气中空管2和气溶胶生成基质棒1，然后再过滤棒3之间分切为两段，再去包裹接装纸，除此之外，也可以在相连的气溶胶生成基质棒1处进行分切。

36.因为本发明气溶胶生成基质棒1是一体的，所以其可以和透气中空管2和过滤棒3等一同复合，再提高抽吸品质的情况下，相对于现有技术中通过灌装工艺单独一个个灌装各单元效率大幅度提高。

37.优选地，所述气溶胶生成基质棒1和透气中空管2之间还具有沟槽瓦楞部件4。沟槽瓦楞部件4的结构可以参考本技术人于2022-03-15申请的，申请号为2022102553475，名称为一种具有沟槽瓦楞部件的颗粒型气溶胶生成制品的专利申请，同时将该专利申请中对于沟槽瓦楞部件的表述并入本技术中。

38.本发明中透气中空管2可以为纸管或者醋纤中空管，优选地通风孔21轴向上靠近过滤棒3，且其至过滤棒3上游端的轴向距离为过滤棒3轴向长度的1/2-1/3。本发明中上游和下游是以气溶胶的流动方向而定的。

39.本发明中过滤棒3可以为现有技术中任何形式的过滤元件，比如常用的醋纤过滤棉。

40.本发明中气溶胶生成制品还可以为包括其他结构，只要是其包括本发明第一方面所述的气溶胶发生基质棒均在本技术的范围内。

41.相对于现有技术，本发明的有益效果：

42.1、本发明首次使用聚糖物质粉末做成的多孔泡沫状材料作为气溶胶生成基质棒的主体。发泡主要包括凝胶化、加热发泡和冷冻成型3个过程。聚糖物质粉末先在凝固剂的作用下形成三维网状结构，即形成凝胶；然后进行加热发泡，凝胶中的发泡剂分解产生气泡，形成了多孔隙结构；最后，将多孔凝胶进行冷冻，凝胶中的水形成冰晶析出，固形物浓度相应增大，植物分子由于受到冰晶的挤压结合更加紧密，从而固定成型得到本发明具有孔隙结构的泡沫状基质主体，大量的孔隙结构保证气溶胶生成基质棒可以吸附承载更多的发烟物质、增香物质和烟草物质，进一步的泡沫状基质主体自身的孔隙结构也利于烟气的释放，避免了气溶胶生成基质棒上游产生的烟气被下游截留的问题，从两个方面提高的烟雾量和烟气香气品质。

43.2、本发明先制备得到泡沫状基质主体，然后再利用其作为载体吸附发烟物质、增香物质和烟草物质，并没有直接将发烟物质、增香物质和烟草物质和聚糖物质粉末、发泡剂等一起进行发泡，原因在于：其一，发泡过程中发烟物质、增香物质和烟草物质的加入会很大程度影响发泡效果，尤其是加入的烟草物质为烟草粉末的情况下，很难得到孔隙率较高的泡沫状基质主体。其二，由于发泡过程中的温度较高，通常在160-240℃之间，如此高的温度导致大部分发烟物质和增香物质在发泡过程中就挥发掉了，真正制备得到的泡沫状基质中发烟物质和增香物质很少，所以导致气溶胶生成基质棒在抽吸过程中烟雾量小，香气感官评价差的问题。

44.3、浸泡吸附含有发烟物质、增香物质和烟草物质的混合液的过程中，本发明遇到了新的问题。本发明注意到在发泡过程中，泡沫状基质主体内部的气泡在释放过程中，发生气泡合并，导致沿气溶胶生成基质棒径向延伸靠近中心轴的孔隙较小，而越靠近外围孔隙越大，如果利用浸润方法直接将得到的多孔泡沫状基质主体浸泡在含有发烟物质、增香物质和烟草物质的混合液中，或者是利用喷涂方法直接在泡沫状基质主体外表面涂覆混合液，由于外围孔隙较大，其吸附能力更强，而内层的孔隙较小，吸附能力弱，这样从外围施加补充剂再向内层扩散的方式，扩散阻力较大，就会导致大量的补充剂被外围的孔隙结构吸附，很难、很少向内层扩散，甚至中心轴处根本接触不到混合液，而为了避免这个问题，只能是进一步增加混合液用量香烟里是否含有保湿剂，或者加长浸泡时间，直到内层孔隙结构均可以吸附补充剂，但是这样又会导致混合液用量过大，以及外层混合液过剩，容易黄斑渗出，而且烟气温度会过烫。因此，从外围施加混合液的方式，存在混合液量大，或者混合液分布不均匀的问题。为了进一步解决该问题，本发明先对所述泡沫状基质主体进行抽真空，抽去泡沫状基质主体的所述孔隙结构中的空气，然后将抽真空后的所述泡沫状基质主体浸泡在混合液中，这样在一定的外界压力下，混合液可以快速的进入孔隙结构中，也更加顺利的进入内层的孔隙结构中，该方法能在较短的浸泡时间，以及较少的混合液的前提下，保证混合液进入所述泡沫状基质主体内层的孔隙结构中，实现混合液在孔隙结构中均匀分布。该制备方法得到的气溶胶生成基质棒孔隙率高，且发烟物质、增香物质和烟草物质在孔隙结构中分布均匀，用于气溶胶生成制品中具有烟雾量大、烟气舒适感高、烟气温度适宜的优势。

45.4、气溶胶生成基质棒的生产工艺简单，气溶胶生成制品支生产效率高，成本可控。

46.5、本发明气溶胶生成基质棒1是一体的，所以其可以和透气中空管2和过滤棒3等一同复合，再提高抽吸品质的情况下，相对于现有技术中通过灌装工艺单独一个个灌装各单元效率大幅度提高。

附图说明

47.图1为实施例1气溶胶生成制品结构示意图；

48.图2为实施例2气溶胶生成制品结构示意图。

49.附图标记在附图说明中的名称：1-气溶胶生成基质棒、2-透气中空管、3-过滤棒、4-沟槽瓦楞部件、21-通气孔。

具体实施方式

50.下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

51.本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

52.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。

53.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

54.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

55.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

56.实施例1

57.如图1，气溶胶生成制品为三元结构，其包括气溶胶生成基质棒1、透气中空管2和过滤棒3；所述透气中空管2上具有沿径向贯穿所述透气中空管2管壁的通风孔21；所述气溶胶生成基质棒1、透气中空管2和过滤棒3通过成形纸包裹，然后再包裹接装纸得到所述气溶胶生成制品。通风孔21轴向上靠近过滤棒3，且其至过滤棒3上游端的轴向距离为过滤棒3轴向长度的1/2。

58.所述气溶胶生成基质棒的孔隙率为80％；所述气溶胶生成基质棒包括具有孔隙结构的泡沫状基质主体，所述孔隙结构内具有发烟物质、增香物质和烟草物质。所述泡沫状基质主体外侧具有防渗层。所述增香物质包括薄荷醇；所述发烟物质包括丙二醇；所述烟草物

质包括烟草水提膏。

59.气溶胶生成基质棒的制备方法，包括以下步骤：

60.(1)制备孔隙率为80％的泡沫状基质主体；

61.(2)对所述泡沫状基质主体进行抽真空，抽去泡沫状基质主体的所述孔隙结构中的空气；

62.(3)配制发烟物质、增香物质和烟草物质的混合液，然后将抽真空后的所述泡沫状基质主体浸泡在混合液中；

63.(4)取出浸有混合液的所述泡沫状基质主体，干燥，得到所述气溶胶生成基质棒。

64.步骤(1)中，所述泡沫状基质主体的制备方法为：

65.11)将聚糖物质粉末、发泡剂、分散剂、凝固剂混合均匀后溶入体积浓度为10％v/v的醇溶液中，配制成发泡溶浆；

66.12)将上步所得发泡溶浆分散均匀后装入模具，置于高温条件下发泡20分钟得到发泡后的组合物；

67.13)将上步所得发泡后的组合物置入-20℃左右冷柜中冷冻36小时，取出，脱水，自然干燥或烘干，即得所述泡沫状基质主体；

68.步骤(11)中，所述聚糖物质粉末选自魔芋粉；所述发泡剂选自发泡剂ac；所述分散剂选自span80；所述凝固剂选自碳酸钠。步骤(12)中，发泡条件为在200℃温度的烘箱中发泡。

69.步骤(2)中，抽真空的条件为直接将泡沫状基质主体放入真空袋中抽真空，然后通过泄压口将混合溶液注入装有泡沫状基质主体的真空袋。步骤(3)中，所述增香物质包括薄荷醇；所述发烟物质包括丙二醇；所述烟草物质包括烟草水提膏，香精香料25％，发烟剂20％，烟草水提膏55％；浸泡时间为15分钟。步骤(4)中，干燥方式为低温烘干，低温烘干条件为：烘干温度为65℃，烘干时间为0.5小时，干燥至所述气溶胶生成基质棒的含水率为12％。

70.制备得到的气溶胶生成制品称为样品1。

71.实施例2

72.与实施例1的区别在于，直接将发烟物质、增香物质和烟草物质和聚糖物质粉末、发泡剂等一起进行发泡，具体步骤如下：

73.11)将聚糖物质粉末、发泡剂、分散剂、凝固剂、增香物质薄荷醇、发烟物质丙二醇和烟草粉末混合均匀后溶入体积浓度为10％v/v的醇溶液中，配制成发泡溶浆；

74.12)将上步所得发泡溶浆分散均匀后装入模具，置于高温条件下发泡20分钟得到发泡后的组合物；

75.13)将上步所得发泡后的组合物置入-20℃左右冷柜中冷冻36小时，取出，脱水，自然干燥或烘干，即得所述泡沫状基质主体；

76.此处烟草粉末可以称之为烟草干料，其是由烟梗、烟秆和烟末等卷烟工业废料，经粉碎成80～120目的烟粉。

77.其他步骤与实施例1一致。

78.制备得到的气溶胶生成制品称为样品2，其气溶胶生成基质棒的孔隙率仅为35％。

79.实施例3

80.与实施例1的区别在于，省略了步骤(2)抽真空过程，直接将制备得到的泡沫状基质主体浸泡在含有发烟物质、增香物质和烟草物质的混合液中，其与步骤均与实施例1一样。制备得到的气溶胶生成制品称为样品3。

81.实施例4

82.与实施例1的区别在于，所述气溶胶生成基质棒1和透气中空管2之间还具有沟槽瓦楞部件4，制备得到的气溶胶生成制品称为样品4。

83.实施例5

84.分别将气溶胶生成制品样品1-4在同等条件下与配套的加热不燃烧卷烟烟具进行抽吸，抽吸过程中，气溶胶生成制品气溶胶生成基质棒1的温度为200℃左右。通过多个感官评吸人员对气溶胶生成制品进行感官评价，主要考察烟雾量、香气香味、劲头、协调性、刺激性、口感6个指标；所述6个质量检测指标的打分值分别为：烟雾量0～10分、香气香味0～30分、劲头0～10分、协调性0～10分、刺激性0～15分、口感0～25分，其中6项评价指标的总分为100分，且烟雾量、香气香味、劲头、协调性、口感5项评价指标得分越高代表抽吸过程中该评价指标的感觉越强烈，刺激性评价指标得分越高代表抽吸过程中该评价指标的感觉越不明显，而6项评价指标的总分越高代表气溶胶生成制品抽吸感觉越好。其中，气溶胶生成制品样品1-4的感官评价得分见表1。

85.主要根据q/ynzy.j07.022进行。

86.表1不同气溶胶生成制品样品抽吸时感官评价得分

[0087][0088]

依据表1中数据，对比气溶胶生成制品样品1和气溶胶生成制品样品2可知，直接将发烟物质、增香物质和烟草物质和聚糖物质粉末、发泡剂等一起进行发泡，制备得到的气溶胶生成基质棒的孔隙率仅为35％，这直接导致样品2烟雾量和香气香味的得分明显低于样品1。

[0089]

对比气溶胶生成制品样品1和气溶胶生成制品样品3可知，即便选用相同的泡沫状基质主体，而在其浸泡吸附发烟物质、增香物质和烟草物质之前，是否抽真空，对于其抽吸感官评价也至关重要。省略了抽真空过程，直接将制备得到的泡沫状基质主体浸泡在含有发烟物质、增香物质和烟草物质的混合液中香烟里是否含有保湿剂，制备的得到的气溶胶生成基质棒中混合液分布不均匀，这直接导致样品2烟雾量和协调性的得分明显低于样品1。

[0090]

另外，气溶胶生成制品样品1进入吸烟者口腔的烟气温度为39.2℃，而气溶胶生成制品样品4进入吸烟者口腔的烟气温度为38.9℃，这是由于，沟槽瓦楞部件具有空腔，透气中空段也具有空腔，引入的空气可以更好的和烟气接触混合，进一步降低烟气温度。