一种基于水合反应的新型卷烟制品的加热源及其应用制造技术

一种基于水合反应的新型卷烟制品的加热源，其特征在于：是以氧化钙和氯化钙原料，加入一定量的水或一定浓度的盐酸通过水合反应制备而成，所述氧化钙和氯化钙的摩尔比为1：1至11.9：0.1，总重量为8‑15 g，水的加入量为10‑20 ml；盐酸浓度为0.1‑5 mol/L，盐酸的加入量为5‑40 ml。本发明专利技术所制备的加热源同时具备升温速度快、相对温度高、高温持续时间长等特性，特别适合新型卷烟制品对加热源部件的要求，最短可在15s内使加热源快速升温至100

A heating source and its application of a new type of cigarette product based on hydration reaction

A heating source model based on the hydration reaction of cigarette products, which is characterized by calcium oxide and calcium chloride raw material, adding a certain amount of water or a certain concentration of hydrochloric acid was prepared by hydration, the molar ratio of calcium oxide and calcium chloride is 1:1 to 11.9:0.1, the total weight of 8 15 g, adding amount of water for 10 20 ml; the concentration of HCl is 0.1 5 mol/L, adding amount of hydrochloric acid is 5 40 ml. The heating source prepared by the invention has the characteristics of fast heating speed, high relative temperature and long duration. It is especially suitable for the requirements of heating components for new cigarette products, and the heating source can be rapidly heated to 100 within 15s.

【技术实现步骤摘要】
一种基于水合反应的新型卷烟制品的加热源及其应用
本专利技术涉及新型卷烟制品的加热源，具体是一种基于水合反应的新型卷烟制品的加热源及其应用。
技术介绍
随着人们生活方式和消费观念的转变，同时受到烟草控制、社会舆论等因素的影响，传统卷烟的发展受到越来越多的制约。同时，在烟草燃烧的条件下，进一步大幅度降低卷烟焦油和有害成分释放量，难度很大。因此，改变烟草燃吸的传统消费方式，发展新型卷烟，持续满足广大消费者需求，是从根本上突破我国烟草行业持续发展瓶颈的重要途径，是我国烟草行业立足行业发展大局、面向未来长远发展的重大战略部署。新型卷烟的特征在于加热烟草而非燃烧烟草，它避免了烟草燃烧的高温裂解，从而使其主流烟气中有害成分的释放量大大降低。按照加热原理的不同，新型卷烟可分为电加热型、理化反应加热型（化学反应和物理结晶等）、碳加热型、其它热源型（如气、固、液态等燃料加热型）等。理化反应加热可分为物理反应加热和化学反应加热等。其中物理反应加热主要利用晶体的结晶过程产生热量，而化学反应加热主要是通过水合反应、中和反应和氧化反应等化学反应过程产生热量。美国雷诺烟草控股公司在2003年公开了一种新型卷烟的化学加热源，由镁或铁等金属以及化学溶液（氯化钾和硝酸盐的溶液）组成，可使温度缓慢上升至125-150oC（US7290549）。斯泰格莫德有限公司也公开了一种新型卷烟制品，化学加热源分为两种，一种是高锰酸钾与铁，另一种是铁、硫化钠、碳和氧化钙混合物。这两种加热源都可通过与氧气反应提供热量（CN101925309）。湖北中烟也设计了一种新型卷烟，加热源为与空气反应能够放热的Fe等金属单质发热材料（CN103190708）。目前，化学反应加热型新型卷烟制品中热源存在的问题是：无法找到一种化学反应加热源，能同时具有升温速度快、相对温度高、高温持续时间长等特性，满足新型卷烟制品对加热源部件的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的正是基于上述现有技术状况而提供一种基于水合反应的新型卷烟制品的加热源。利用该化学反应，最短可在15s内使加热源快速升温至100oC，并可在80℃以上温度保持10min，在作为热源应用于新型卷烟制品方面具有很好的前景。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现：一种基于水合反应的新型卷烟制品的加热源，是以氧化钙和氯化钙原料，加入一定量的水或一定浓度的盐酸通过水合反应制备而成，所述氧化钙和氯化钙的摩尔比为1：1至11.9：0.1，总重量为8-15g，水的加入量为10-20mL；盐酸浓度为0.1-5mol/L，盐酸的加入量为5-40mL。与水相比，氧化钙和盐酸溶液反应时，标准反应焓更低，在同等条件下可释放出更多的热量，可取得更好的加热效果。在本专利技术中，所述氧化钙和氯化钙的摩尔比为9：1至11.5：0.5。所述盐酸浓度为优选1-2mol/L，加入量为15-25mL。所述氧化钙、氯化钙的颗粒度目数可在40-200目之间，优选60-100目。将上述加热源设置在新型卷烟制品的加热装置内，固体原料氧化钙和氯化钙，与液体原料水或盐酸分开放置，使用时将液体原料注入固体原料中，即可产生热量从而对新型卷烟制品进行加热。本专利技术的机理在于：反应体系中的氯化钙易溶于水，同时释放大量的热量（氯化钙的溶解焓为-176.2cal/g）。当加入氯化钙后溶液中增加了大量的钙离子，根据勒夏特列原理和同离子效应，打破了氢氧化钙饱和溶液中，氢氧根离子、钙离子和氢氧化钙之间的化学平衡，使平衡向生成氢氧化钙的方向移动，因此使得氧化钙和水之间的反应更加完全，释放出更多的热量。该专利技术与现有技术相比，具有升温速率快，在相对高温范围持续时间长等优点。测试数据表明：本专利技术的加热源最短可在15s内可快速升温至100oC，并可在80℃以上温度保持10min，在作为热源应用于新型卷烟制品方面具有很好的前景。附图说明图1为不同质量比的氧化钙和氯化钙固体粉末与水反应的温度变化曲线，图2为质量比为11:1的不同颗粒大小的氧化钙和氯化钙固体颗粒与盐酸反应的温度变化曲线。具体实施方式本专利技术以下结合附图和具体实施例做进一步描述：实施例1氧化钙和氯化钙的总重量为12g，质量比为1:1，氧化钙和氯化钙为固体粉末，放入检测装置中，用注射器加入18ml水进行反应，温度变化结果如图1所示。结果表明，在1min时反应达到最高温度90℃，放热温度在80℃以上保持时间为2min。实施例2氧化钙和氯化钙的总重量为12g，质量比为2:1，氧化钙和氯化钙为固体粉末（目数60-100目），放入检测装置中，用注射器加入18ml水进行反应，温度变化结果如图1所示。结果表明，在1min内反应达到最高温度90℃，放热温度在80℃以上保持时间为3min。实施例3氧化钙和氯化钙的总重量为12g，质量比为5:1，氧化钙和氯化钙为固体粉末（目数60-100目），放入检测装置中，用注射器加入18ml水进行反应，温度变化结果如图1所示。结果表明，在1min时反应达到最高温度97℃，放热温度在80℃以上保持时间为5min。实施例4氧化钙和氯化钙的总重量为12g，质量比为9:1，氧化钙和氯化钙为固体粉末，放入检测装置中，用注射器加入18ml水进行反应，温度变化结果如图1所示。结果表明，在1min时反应达到最高温度98℃，放热温度在80℃以上保持时间为6min。实施例5氧化钙和氯化钙的总重量为12g，质量比为11:1，氧化钙和氯化钙为固体粉末，放入检测装置中，用注射器加入18ml水进行反应，温度变化结果如图1所示。结果表明，在40s内反应达到最高温度100℃，在最高温度100℃保持时间为1min，放热温度在80℃以上保持时间为7min。实施例6氧化钙和氯化钙的总重量为12g，质量比为11.5:0.5，氧化钙和氯化钙为固体粉末，放入检测装置中，用注射器加入18ml水进行反应，温度变化结果如图1所示。结果表明，在1min时反应达到最高温度98℃，放热温度在80℃以上保持时间为6min。实施例7氧化钙和氯化钙的总重量为12g，质量比为11.9:0.1，氧化钙和氯化钙为固体粉末，放入检测装置中，用注射器加入18ml水进行反应，温度变化结果如图1所示。结果表明，在3min内反应达到最高温度90℃，放热温度在80℃以上保持时间为7min。实施例8氧化钙和氯化钙的总重量为12g，质量比为11：1，氧化钙和氯化钙固体的颗粒大小为40-60目，盐酸浓度为1mol/L。进行反应时，将氧化钙和氯化钙固体混合物放入检测装置中，用注射器加入20ml盐酸溶液，结果如图2所示。在2.5min反应达到最高温度93℃，放热温度在80℃以上保持时间约为9.5min。实施例9氧化钙和氯化钙的总重量为12g，质量比为11：1，氧化钙和氯化钙固体的颗粒大小为60-80目，盐酸浓度为1mol/L。进行反应时，将氧化钙和氯化钙固体混合物放入检测装置中，用注射器加入20ml盐酸溶液，结果如图2所示。在1min时反应达到最高温度99℃，放热温度在80℃以上保持时间约为10min。实施例10氧化钙和氯化钙的总重量为12g，质量比为11：1，氧化钙和氯化钙固体的颗粒大小为80-100目，盐酸浓度为1mol/L。进行反应时，将氧化钙和氯化钙固体混合物放入检测装置中，用注射器加入20ml盐酸溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于水合反应的新型卷烟制品的加热源，其特征在于：是以氧化钙和氯化钙原料，加入一定量的水或一定浓度的盐酸通过水合反应制备而成，所述氧化钙和氯化钙的摩尔比为1：1至11.9：0.1，总重量为8‑15g，水的加入量为10‑20 ml；盐酸浓度为0.1‑5 mol/L，盐酸的加入量为5‑40 ml。

【技术特征摘要】
1.一种基于水合反应的新型卷烟制品的加热源，其特征在于：是以氧化钙和氯化钙原料，加入一定量的水或一定浓度的盐酸通过水合反应制备而成，所述氧化钙和氯化钙的摩尔比为1：1至11.9：0.1，总重量为8-15g，水的加入量为10-20ml；盐酸浓度为0.1-5mol/L，盐酸的加入量为5-40ml。2.根据权利要求1所述的基于水合反应的新型卷烟制品的加热源，其特征在于：所述氧化钙和氯化钙的摩尔比为9：1至11.5：0.5。3.根据权利要求1所述的基于水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，詹望成，邓楠，郭杨龙，张柯，陈艺元，张彩云，王舒丹，王兵，
申请(专利权)人：中国烟草总公司郑州烟草研究院，华东理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41