张园园 先生 硕士，工程师；

主要从事特种纸研发工作。

近年来，菲利浦.莫里斯烟草公司开发出加热不燃烧烟草产品电子烟“IQOS”，成功地打开了新的烟用市场。加热不燃烧卷烟，采用加热不燃烧的抽吸方式，且加热温度低于燃烧温度，将烟草中的香味物质和尼古丁挥发出来，产生类似于传统卷烟的烟气提供给吸烟者。因其不发生高温燃烧裂解过程，从而减少了烟草中焦油和有害物质的释放量。抽吸间歇期烟芯处于不加热状态，基本不产生侧流烟气，大大降低二手烟的危害。电子烟用薄片采用不同于现有烟草制备的技术工艺，需要开发出成套的新工艺、新设备，而国内的相应技术产品研发尚处于初级阶段。本文通过对加热不燃烧的烟草产品市场情况和专利情况进行统计总结，并对加热不燃烧烟草薄片生产技术总结分析，目的在于为我国烟草行业发展加热不燃烧的烟草薄片技术提供帮助^[1～7]。

1 市场情况

1.1国际市场

目前国际市场上，加热不燃烧烟草产品的销量增速较快，2019年加热烟草制品销售额约为60亿美元，同比增长约150%，预计到2022年将达到180亿美元，接近电子烟销售额占比新型烟草制品总销售额的45%。预计未来五年加热不燃烧制品将是增长最快的烟草产品，到2022年占据全球烟草4.0%的市场份额^[8]。

1.2国内市场

与烟油电子烟不同，国家对加热不燃烧电子烟非常重视，早已有计划、有步骤、有方向地支持各地方中烟企业加大对加热不燃烧市场的投资布局。现阶段的行业环境，中烟企业、私营企业都可以研发和生产加热不燃烧设备，而中烟企业还可以研制烟弹，但不能在国内销售，所以加热不燃烧电子烟主要出口海外。显而易见，相比电子烟，国家更看好加热不燃烧电子烟的长远发展。

2  专利情况

本文所统计的专利数据搜索于国家知识产权局专利库，对加热不燃烧、新型烟草、低温加热卷烟和气溶胶等关键词进行搜索，并将检索结果中的无关专利去除，得到国内1999～2019年加热不燃烧烟草专利总计1079篇，其中发明专利596篇，实用新型专利431篇，外观设计专利52篇。从图1可看出，2012年以前专利申请数量较少，2012年后专利数量急剧增加，特别是2013～2015这三年的专利申请数量较多。

从表1可看出，国外的菲利浦.莫里斯烟草公司的专利申请数量最多，特别是发明专利的申请数量较其它公司遥遥领先。最近几年国内烟草行业加大对新型烟草的研究和开发，在加热不燃烧烟草专利申请方面也有较好的进步，专利申请总量已经超过国外公司，其中云南、湖北、四川、湖南和上海的中烟公司的专利申请数量较多^[9]。

3 生产技术

加热不燃烧类型烟草薄片是再造烟叶的一种形式，其主要成分为烟草物质，再通过添加发烟物质在加热时释放出烟气、添加香料调节口味、添加胶黏物质将各种成分黏结起来、添加纤维增加薄片强度。烟草物质主要是由烟叶通过超微粉碎得到的烟粉，纤维可为烟草纤维、木浆纤维和棉麻等纤维。其生产方法以辊压法、稠浆法和造纸法为主，与普通烟草薄片的生产方法有颇多相似，表2为加热不燃烧型与普通烟草薄片对比^[10～13]。

3.1辊压法

辊压法生产加热不燃烧型烟草薄片是将烟叶、烟碎、烟末等烟草原料粉碎研磨成细小烟粉后与发烟剂、黏接剂、烟梗纤维、木纤维混合，再加入少量的水混合搅拌均匀，形成干团状，然后再用多辊连续挤压的方式形成烟草薄片。罗诚浩等发明了一种辊压法制备加热不燃烧再造烟叶的方法，使用改进辊压法工艺技术把纤维、发烟剂、烟草粉末、黏接剂和温水混合均匀，经过多次的辊压成形，生产得到加热不燃烧型烟草薄片。解决大比例雾化剂添加的问题,并利用食品级胶黏剂均匀分散固化雾化剂到烟草材料中，所生产的加热不燃烧型烟草薄片，雾化剂含量提高的同时，分布均匀,表面不黏连,且其纤维含量提高,增加了拉伸强度,耐加工性良好,抽吸时均匀释放烟雾,感官效果好,模拟抽吸卷烟感受佳^[10，14]。

3.2稠浆法

稠浆法生产加热不燃烧型烟草薄片是将粉碎研磨后的烟草粉末与发烟剂、黏接剂、植物纤维、香精香料、水充分混合搅拌得到比辊压法浓稠度低的浆料，然后以一定的厚度流延涂在钢带上，干燥铲剥离后形成烟草薄片。S.S.杨等发明了再生烟草薄片及相关方法，描述了一种再生烟草薄片的生产方法，其适用于加热不燃烧型的烟草产品。用双螺旋挤压机处理烟草梗，把通过精制得到的烟纤维（平均长度至少300μm）和保湿剂、烟草粉、黏合剂及水混合均匀，形成浆体，流延到带式输送机上形成片材，并干燥得到的再生烟草片材达到了至少245N/m的拉伸强度^[14，15]。

3.3造纸法

造纸法生产加热不燃烧型烟草薄片是将片烟、烟叶、烟梗等烟草原料粉碎研磨成较细的粉末后与发烟剂、胶黏剂、香料和水充分混合搅拌成均匀的低浓度涂布液。再将木浆、麻浆、烟草浆按一定的比例抄造成基片，然后将涂布液喷涂、刮涂或浸涂到片基上，烘干、切片得到烟草薄片。韩敬美等发明了一种干法再造烟叶的制备方法，其用于加热不燃烧卷烟。首先，把将烟草原料粉碎得到的烟草粉末和发烟剂、胶粘剂、香料、水充分混合得到均匀的涂布液，然后将木浆、烟草浆、麻浆等纤维通过干法造纸得到纤维基片，再把涂布液多次均匀涂布在基片上后喷涂发烟剂、干燥、压光得到加热不然烧烟草薄片产品。得到的薄片产品有良好的加工性，制得的加热不燃烧卷烟有较充足的烟量，口感接近于普通燃烧卷烟^[12，14]。

3.4工艺对比

辊压法生产工艺，优点有生产工序简单，水耗、能耗低，薄片紧度高、导热性好；缺点有纤维含量低、造碎高、烟丝卷制烟支时填充值低、抽吸时吸阻较高、抽吸不顺畅，而薄片拉伸强度不够，容易断裂，采用纸棒成型工艺时不能连续生产。

稠浆法生产工艺，优点有生产工序简单，水耗、能耗低，生产速度较辊压法快；缺点有纤维含量低、造碎高、薄片拉伸强度低、易断裂，采用纸棒成型工艺时不能连续生产。

造纸法生产工艺，优点有生产速度较辊压法和稠浆法快、纤维含量高、薄片拉伸强度高、不易断裂、耐加工性好；缺点有生产工序多，水耗、能耗高，薄片紧度低、导热性低，烟草物质是经涂布方法涂附在烟草薄片表层，涂布量大，容易浸出、吸水吸潮，在卷制烟支时易打滑，不易卷接烟支。

4 结论与展望

综上所述，三种加热不燃烧烟草薄片生产方法各有优点和不足，然而造纸法工艺具有生产效率高、薄片拉伸强度高、耐加工性好，是其它工艺方法不能比拟的。后续研究，可以通过改进造纸法工艺，提高加热不燃烧烟草薄片的紧度、导热性，降低能耗、水耗等^[17,18]。

相对于普通燃烧卷烟，加热不燃烧卷烟在保留传统卷烟口味的同时可大幅度减小烟草中的有害物质对烟民的伤害，更重要的是加热不燃烧卷烟没有明火，可大幅度降低二手烟的危害；加热不燃烧型卷烟加热主体是传统烟草，烟草会继续给国家带来税收；加热不燃烧烟草的消费群体本身就是烟民，作为传统卷烟的替代品使用，而中国有3.5亿烟民，占全世界三分之一。所以，加热不燃烧型卷烟市场前景极其广阔。截止目前国家对国内加热不燃烧烟草制品产业没有出台具体的监管政策。生产并销售加热不燃烧型卷烟，抢占中国市场，是极其重要的。这就要求我们在加热不燃烧烟草薄片方向上，研发生产工艺，引领时代发展^[18]。

来源：《中华纸业》

本文转载自公众号：浆纸技术