郑州烟草研究院与云南中烟发布NSCs自然烟气卷烟,加速HNB创新


NSCsNature Smoke Cigarettes, NSCs自然烟气卷烟中烟研制的专利技术独有NSCs无氧加热技术是烟丝加热区域在低氧状态下自然产生烟气,往有氧区域扩散,然后通过进气流通提取烟气,属于中烟的加热不燃烧黑科技。


此项技术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,共同提出并构建的一种新型烟草制品的新品类。


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自然烟气卷烟为HNB大类中的一种,通过去氧加热技术减害

自然烟气卷烟产品为加热卷烟大类中的一种,以PMI的IQOS和BAT的glo加热卷烟为代表的产品是采用低温加热技术。自然烟气产品是通过降低氧气含量达到加热不燃烧的目的,需“创建烟草基质低氧环境”和“构建自然烟气提取方式”两个核心要素。

自然烟气产品更接近传统卷烟,烟草基质释放稳定性明显提升

自然烟气产品技术是从调控氧气含量入手的全新技术创新,在底层原理、温度控制策略、烟支结构、雾化机理、传递特征、消费感受等6大支撑体系方面完全有别于现有的HNB低温加热技术及产品。


NSCs为烟草基质干燥、蒸馏、裂解等无氧或者低氧化学反应提供密闭加热环境,相比加热不燃烧(卷烟),自然烟气卷烟烟气生成、递送方式不同,烟草基质热解过程中烟碱、丙三醇、丙二醇等基础组分逐口转化率、稳定性明显提升,烟碱的递送增量可达40%,因此更接近传统卷烟。


在烟气及烟碱传递效率、烟气细腻程度、烟香丰富性与协调性、烟气醛酮类有害物含量、产品开发的多元性等方面具有明显优势。


自然烟气卷烟需通过烟支和器具的配合实现,对烟具开发提出新要求

与传统加热卷烟相比,自然烟气卷烟对原材料有良好的兼容性,可根据需求设计出不同风格的产品。但在烟支结构的优化设计和烟气提取通道构建方面,自然烟气卷烟与传统加热卷烟设计存在本质区别。


目前郑州院烟草行业烟草工艺重点实验室通过反复优化验证,确立了采用高功率激光打孔装备实现自然烟气卷烟产品的加工生产。


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)。


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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。

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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。

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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。

 

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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。 

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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。

我们认为,随着中烟系子公司不断加大HNB产品技术投入与研究,我国HNB产品有望逐步推出,加热不燃烧烟草市场有望因国内较大的烟民基数孕育可观市场规模。

来源:蒸汽研究院

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活动预告1:

第八届电子雾化产业高峰论坛

雾化未来,产业升级

2022年1月6日

深圳宝安 万悦格兰云天大酒店

(近5号线 灵芝地铁站B2出口)


时间

议题

企业

8:50-9:00

开场介绍

艾邦智造 江耀贵 创始人

9:00-9:30

一次性电子烟的市场和技术发展趋势

赛尔美,郭永录,研发副总

9:30-

10:00

低温本草产品的发展及未来机遇

汉方本草,李有强,总裁

10:00-10:30

茶歇

10:30-11:00

波顿电子烟生态中的技术突破

波顿集团,范敬宇,副总裁

11:00-11:30

发热芯在本草雾化行业的应用

博迪,陈娟,BV事业群总经理

11:30-12:00

特膳雾化的应用和前景

厦门中恩珍吸,张颖,副研究员 中国科学院博士后

12:00-14:00

午餐

14:00-14:30

中草药成分功效解析与雾化应用

修正药业

14:30-15:00

新国标下的电子烟塑料装配方案选择 - 机械卡扣 Vs. 焊接

必能信,王堃,商务发展经理

15:00-15:30

超声雾化技术的应用

奥楚科技,邱业欢,集团副总裁

15:30-16:00

草本雾化技术的现状与未来

蔚多,赵兴刚,总经理

16:00-16:30

茶歇

16:30-17:00

电子烟注塑的创新解决方案

阿博格,殷欢,业务开发总监

17:00-17:30

陶瓷雾化技术的应用与突破

睿必可,张佩江,CTO

17:30-18:00

本草甄露API技术~开启纯本草雾化健康新时代

本草雾华,金湘范,创始人

18:00-18:30

电磁加热技术在HNB和大健康领域的应用

珠海双维,周飞,总经理

18:30-20:00

晚宴

如有展台、赞助意向以及报名参会,请与徐小姐联系:16675116648(同微信)


感谢以下企业对本次会议的赞助与支持

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上海煊廷丝印设备有限公司

必能信超声(上海)有限公司

合肥费舍罗热工装备有限公司

深圳市奥楚科技有限公司

深圳市赛尔美电子科技有限公司

深圳汉方本草生物医药科技有限公司

波顿集团

双维科技(珠海)有限公司

深圳蔚多科技有限公司

深圳本草雾华科技有限公司

深圳市博迪科技开发有限公司

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阿博格机械(上海)有限公司

修正药业

睿必可技术(深圳)有限公司

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作者 xie, yao