Nicotine, an alkaloid found abundantly in tobacco, boasts a long-standing history with humanity. In recent years, however, nicotine salts have emerged as an innovative technology garnering widespread attention. This article will explore the origins, relationship, and applications of nicotine and nicotine salts within the realm of e-cigarettes.

一、尼古丁和尼古丁盐的由来

  • 尼古丁(Nicotine)

Angels or Demons: How Nicotine Salts Sparked a Revolution in the E-Cigarette Industry!

Angels or Demons: How Nicotine Salts Sparked a Revolution in the E-Cigarette Industry!
尼古丁的介绍-维基百科
尼古丁是一种广泛存在于茄科植物(如烟草)中的生物碱,属于有机化合物。它不仅仅存在于烟叶中,还存在于其他茄科植物的果实中,如马铃薯、番茄和枸杞子。而在烟草中的尼古丁含量相对是最高的。

Angels or Demons: How Nicotine Salts Sparked a Revolution in the E-Cigarette Industry!

尼古丁对人体具有集中注意力、抑制饥饿、缓解压力等作用,从而为吸烟者提供愉悦感,但同时也具有一定的成瘾性。尼古丁是烟草中最重要的化学物质。
在常温下,尼古丁是一种无色透明的油状液体,它能够和水、酒精完全融合,有一股强烈的、独特的味道,纯净的尼古丁液体会散发出一股典型的烟草气味。

在电子烟的早期阶段,尼古丁是直接加入雾化液的,这是因为尼古丁本身具有挥发性,在加热雾化的过程中能够有效地从液态转变为气态。然而,尼古丁对口腔、鼻腔和咽喉的刺激性较强,导致用户体验不佳,且尼古丁的吸收效率不高,这些问题限制了电子烟市场的进一步发展。


  • 尼古丁盐(Nicotine salts)

Angels or Demons: How Nicotine Salts Sparked a Revolution in the E-Cigarette Industry!

尼古丁盐是由尼古丁和酸组成的盐,它虽然名字叫做盐,但不是盐,而是由原尼古丁经过有机盐反应,形成的一种晶体。尼古丁盐最大的意义在于解决了尼古丁在血液中的传输效率问题。
在2015年时,美国的 JUUL公司发明了尼古丁盐技术。这项技术通过尼古丁与有机酸发生酸碱中和反应生成尼古丁盐,再将尼古丁盐添加至雾化液中。尼古丁盐的发明使得吸食者获得更加柔和的口感,更利于深入吸收气溶胶,从而显著提高了尼古丁的传输效率和人体吸收速率。
尼古丁盐发明之后,美国烟民的电子烟转化率提高了5倍,改变了美国30%烟民的吸烟方式。尼古丁盐技术的创新为电子烟行业带来了新的可能性,也为吸烟者提供了更好的体验。


二、尼古丁盐的合成与应用


  • 尼古丁盐的合成


Angels or Demons: How Nicotine Salts Sparked a Revolution in the E-Cigarette Industry!

这是苯甲酸(“酸”)分子存在于溶液中形成尼古丁苯甲酸盐的示例。在图的左侧,游离碱尼古丁与苯甲酸(“酸”)混合在溶液中。一旦在同一溶液中,氢离子(质子)就会从苯甲酸中解离出来,并与游离碱尼古丁分子上的氮基团结合,形成尼古丁的单质子化形式。同一溶液中的单质子化尼古丁和去质子化苯甲酸的混合物构成“尼古丁盐”,在本实施例中为尼古丁苯甲酸盐。


  • 尼古丁盐及其烟油的制作和应用


下面以烟油的制作过程举例

  • 制备烟碱盐(尼古丁盐)的详细步骤:

  1. 材料准备:精确称取473g尼古丁与527g草莓酸。

  2. 混合过程:在室温下,缓缓将尼古丁与草莓酸混合,确保充分均匀,得到浅红色的混合液。

  3. 反应与搅拌:将混合液置于25℃的恒温环境中,以200转/分的速度持续搅拌6.5小时。随后,让其自然降温至常温,此时混合液会变得更加澄清,即得到所需的烟碱盐(尼古丁盐)。

  • 电子烟油的制作方法与配方:

  • 配方:按照精确的质量份数,包含上述制备的烟碱盐(尼古丁盐)2-10份、丙二醇50-100份、丙三醇50-100份,以及挥发油1-5份。


  • 制作步骤

    1. 材料称量:根据配方,准确称取烟碱盐(尼古丁盐)5份、丙二醇80份、丙三醇80份,以及挥发油3份。

    2. 特殊烟碱盐制备:首先,将山梨酸、柠檬酸和葡萄酸在55-85℃的加热搅拌罐中均匀混合,搅拌转速控制在60-80rpm。同时,预热抗坏血酸、甘草酸、酒石酸以及甘醇酸。接着,按顺序将这些成分与尼古丁加入搅拌罐中,充分反应。反应完成后,将固体粉碎,得到特制的烟碱盐(尼古丁盐)。

    3. 混合与溶解:将丙二醇和丙三醇的混合物放入搅拌罐中,然后加入步骤2中制备的烟碱盐。在25-50℃的温度下,持续搅拌1-3小时,确保充分溶解。随后,在室温下使用80-120目的滤布进行过滤,得到纯净的过滤液。

    4. 调味与包装:向过滤液中加入等比混合的大蒜挥发油和野山药挥发油,搅拌3-5分钟以充分混合。最后进行密封包装,就完成电子烟油的全部生产过程。



三、尼古丁和尼古丁盐的区别:


吸收速度

尼古丁盐的吸收速度极快,大约在6秒内就能进入血液循环。这种设计旨在模拟吸烟时快速获得的尼古丁刺激感。尼古丁盐的快速吸收和代谢允许用户迅速缓解烟瘾,减少吸烟频率。相比之下,尼古丁的吸收和积累过程较慢,峰值出现和消失的速度也较慢。

口感和击喉感

尼古丁的浓度较高时,可能会带来一种胡椒般的辛辣味,这不仅会影响电子烟液的整体风味,还可能引起喉咙的不适。相比之下,尼古丁盐由于其更接近中性的pH值,即便在高浓度下,对喉咙的刺激也较为温和,并且不会对电子烟液的味道产生负面影响。

详细对比:

Angels or Demons: How Nicotine Salts Sparked a Revolution in the E-Cigarette Industry!



四、尼古丁盐的发展方向和趋势
  • 酸的选择与优化: 
用于合成尼古丁盐的三种最常见的酸是乳酸,苯甲酸和乙酰丙酸。苯甲酸是制造尼古丁盐最常用的酸。未来的技术革新可能集中在寻找更适合的酸或优化已有酸的性能。这包括提高酸对尼古丁的选择性、提高反应效率、减少副产物等方面。此外,还可能会探索使用新型酸或催化剂,以实现更高效的尼古丁盐合成过程。
  • 提高尼古丁盐的纯度:
提高纯度是尼古丁盐研发的重要目标之一,开发更高效、更精确的分离纯化技术,以去除可能存在的杂质和不纯物,提高尼古丁盐的纯度,从而在法定的尼古丁浓度条件下,实现更好的击喉感和满足感。这将有助于吸烟者更好地适应低尼古丁浓度的电子烟产品。
  • 复合尼古丁盐技术:
这是一种新兴的研发方向,旨在通过深入研究有机酸与尼古丁结合形成的尼古丁盐的性质,以精确计算和优化酸与尼古丁的比例,从而实现更佳的口感和传输效率。这种技术的核心在于理解不同有机酸与尼古丁之间的相互作用,以及这些相互作用如何影响尼古丁盐的化学特性、物理形态和感官体验。

综上所述,尼古丁盐的技术革新方向是多元化的,旨在提高其纯度、优化口感、增强稳定性以及满足消费者多样化的需求。这些革新措施将有助于推动尼古丁盐在电子烟行业中的更广泛应用和发展。


原文始发于微信公众号(雾谷圈):Angels or Demons: How Nicotine Salts Sparked a Revolution in the E-Cigarette Industry!

电子雾化与HNB产品都是新型电子产品,结构虽小,却融合应用多种材料、表面处理、芯片电子等技术工艺,而且雾化技术一直在不断更迭,供应链在逐步完善,为了促进供应链企业间有一个良好的对接交流,艾邦搭建产业微信群交流平台,欢迎加入;Vape e-cigarettes (VAPE) and Heat-Not-Burn e-cigarettes (HNB) are both emerging electronic products. Despite their compact size, they integrate various materials, surface treatment technologies, chip electronics, and other advanced technical processes. Moreover, atomization technology is constantly evolving and the supply chain is being progressively perfected. To facilitate good communication and networking among supply chain enterprises, Aibang has established an industry WeChat group communication platform and warmly welcomes interested enterprises to join.

资料下载:
通讯录:
Vape HNB 低温本草 草本雾化 CBD 品牌 成品工厂 渠道商 物流 贸易 atomizer core 发热丝 陶瓷雾化芯 发热片 成品雾化芯 雾化器 烟嘴 烟油 香精 储油棉 玻纤管 纸管 降温段 SMT 方案商 方案设计 咪头 电芯 电池 mcu 芯片 mos管 PCB 显示屏 pin针 磁铁 线材 马达 电子元件 连接器 工业设计 防伪 塑胶件 塑料 原材料 PCTG 透明尼龙 PPSU PEEK 硅橡胶 密封件 注塑 模具 模具设计 表面处理 IMD/IML 五金 铝管 不锈钢管 压铸 铝外壳 铝挤 玻璃仓 外观件 3D玻璃 包装 厚膜印刷设备 注塑机 自动化设备 整线 烟弹组装 包棉机 注油机 压盖机 包装设备 贴标机 认证 检测 检测设备 激光设备 烧结炉 加工设备 设备配件 加工耗材 充电器 实体店 评测 自动售货机 媒体 医用雾化器 电子产品 其他
en_USEnglish