中烟NSCs自然烟气卷烟,加热不燃烧的

2022年07月23日 11:07:48
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所属分类:加热不燃烧

由中国烟草总公司郑州烟草研究院烟草行业烟草工艺重点实验室与云南中烟工业有限责任公司技术中心合作,为适应烟草制品发展的新形势,共同提出并构建了一种新型烟草制品的新品类——自然烟气产品(Nature Smoke Cigarettes, NSCs)。

目前的研究表明,卷烟烟气中的大多数有害物质产生于烟草基质的燃烧过程,而烟碱与烟草挥发性成分在300℃以下即可生成并迁移至烟气中,因此去除烟草基质燃烧过程既能降低有害物质的生成,又能保证烟碱与香味物质的递送。

从基本原理出发,燃烧的发生须具备三个要素:可燃物、温度(达到着火点)和助燃剂(O2)。

回归到燃烧三要素,如图所示,达到不燃烧的目的,目前新型烟草制品均是从调控可燃物和温度入手,并进行产业布局。此次自然烟气产品(NSCs)的创新是从调控助燃剂(氧气)含量进行破局,这是一次全新的技术探索。

基于以上问题,我们合作团队需要思考的创新要素分别是创建烟草介质低氧环境以及密闭环境下烟气提取。

通过“反应消耗”氧气在流经热源时并不能被完全消耗,通过这种方式真正实现不燃烧的目的仍然需要长远谋划。另外一种方式就是通过烟支和(或)烟具巧妙密封使空气不流经烟草段,实现烟草无氧或低氧反应与烟气传递这两个过程分离,同时将流体力学与烟草释放动力学相结合,利用气流通道的设计对生成烟气进行提取,形成主流烟气,这种方式在现有条件下更容易实现。

NSCs创新思路就是通过烟具和烟支结构巧妙的设计, 提供了一种创新性的加热卷烟技术方案, 如下图所示。NSCs在简化烟气气溶胶生成与传递过程、降低烟具技术门槛、 优化烟气感官质量、 开发多元化产品等方面具有核心竞争力。

NSCs的核心竞争力有以下几个方面:回归燃烧三要素,技术原理与HNB有着本质区别,专利优势明显;无需降温材料,烟支结构简化、形式多样;无对流换热,温控简化,有望解决烟具均一化的问题;烟草基质配方选择多样化,烟气传输模型简化,有利于产品的数字化设计;现有装备和技术储备依然可用。

目前, 郑州烟草研究院和云南中烟在 “原理— 技术—产品—消费者体验” 的创新链上布局了100多项专利、 商标、 域名等,如图所示,将核心的知识产权牢牢地掌握在烟草行业内部。

相关成果发表在2021年《新烟》杂志第1期,该工作得到了中国烟草总公司郑州烟草研究院烟草行业烟草工艺重点实验室以及云南中烟工业有限责任公司技术中心的支持和帮助。

yixing

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