深入了解HNB加热不燃烧烟弹中的再生烟草薄片及其产业链

作者:雾化一哥 来源:网络 时间:2022-08-04 阅读:

摘要:在这里,主要分析HNB加热不燃烧烟弹中回收烟草薄片的生产流程和产业链,美国FDA下架了44款无销售许可电子烟。烟弹是可以加热不燃烧的产品的味道和危害减少的关键。一般由实心丝束滤嘴段(滤嘴)、冷却段、空心丝束滤嘴段和烟草物料段组成。其中,烟草段使用的是回收的烟草薄片,以烟草为原料,添加粘合剂等添加剂制成。烟草薄片的生产工艺主要有辊压法、造纸法和浓糊法,最初用于添加到中低档卷烟中,以降低成本。

    在这里,主要分析HNB加热不燃烧烟弹中回收烟草薄片的生产流程和产业链,美国FDA下架了44款无销售许可电子烟。烟弹是可以加热不燃烧的产品的味道和危害减少的关键。一般由实心丝束滤嘴段(滤嘴)、冷却段、空心丝束滤嘴段和烟草物料段组成。其中,烟草段使用的是回收的烟草薄片,以烟草为原料,添加粘合剂等添加剂制成。烟草薄片的生产工艺主要有辊压法、造纸法和浓糊法,最初用于添加到中低档卷烟中,以降低成本。

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    随着工艺不断改进,烟草薄片口感不断升级,同时可以祛除天然烟草中大量有害物质。运用在加热不燃烧电子烟中可以在保留烟草本身口感同时起到降焦减害作用。除了烟草段之外,加热不燃烧烟弹中的降温段也比较重要。PMI的万宝路及HEETS烟弹中降温段使用的是PLA材料,并拥有该结构专利,其他公司烟弹产品需要寻找其他材质进行代替避免侵权,例如Fiit采用的便是绳状结构。降温段材质除了需要能够吸热降温外,还需保证不会在高温烟气的作用下释放有害物质。因此降温段的设计也构成一定的技术壁垒。海外方面,美国FDA近期宣布下架44款不具有适当销售许可的电子烟产品,对电子烟的管理愈发严格。参考海外趋势,我国将来对电子烟的销售也将实行较为严格的管理,生产及销售资质或成为企业进入壁垒。


    烟弹是加热不燃烧电子烟产品的核心,由实心丝束过滤段、降温段、中空丝束过滤段、及烟草材料段构成。其中最重要的部分为烟草材料段,使用了由烟草为原料再制而成的烟草薄片,是IQOS良好真烟口感的关键所在。在加热不燃烧卷烟出现之前,烟草薄片就广泛地添加于卷烟中。截至2015年,万宝路卷烟中使用烟草薄片的比例约35%,全球烟草薄片市场规模约25亿美元。而加热不燃烧电子烟烟弹全部使用烟草薄片制成,且对技术及口味要求更高,预计将为烟草薄片打开更广阔的市场。


    烟草薄片技术的应用有效地降低了烟草产品的制造成本,同时还可以实现降低焦油且减害的功效。烟草薄片又称为重组烟叶或均质烟叶,是以烟草为原料进行再造,主要由在卷烟过程中产生的烟末、烟梗、烟草碎片等为原料,加入胶粘剂和其他添加剂组成。烟草薄片不仅为加热不燃烧新型烟草产品的烟弹原料,在传统卷烟产品中也有一定的添加,其中在中低端香烟中添加较多。烟草薄片的应用使得烟草原料得以最大限度地被利用,从而有效降低了烟草产品的制造成本,达到减耗增效的目的,并间接成为实现烟草“双控”(控制烟叶种植面积及控制烟叶产量)的有效途径之一。同时,通过在烟草薄片中添加例如果糖和甘氨酸等其他物质能够有效祛除烟草中的有害成分,降低焦油及有害物质的释放量,也进一步增强了吸食的安全性,起到降焦减害的作用。


    目前,烟草薄片生产商主要使用辊压法、造纸法、及稠浆法三种生产技术制造烟草薄片,其中稠浆法制造的烟草薄片凭借其产品香气与天然烟叶相近、发烟量较大、且香气风格易调等优点被广泛应用在加热不燃烧型电子烟烟弹之中。


    辊压法:辊压法又被称为干法,是一种物理方法。辊压法烟草薄片的生产工艺为将烟末、烟梗、烟草碎片、及纤维素、粘合剂等以干态混合后,加入少量液体和附加剂,并用压辊压制成薄片,最后烘干、脱膜而形成。使用辊压法生产的烟草薄片强度较差,单位体积重量大,填充性能较差,且对烟草薄片中焦油含量的降低不及造纸法和稠浆法明显,但辊压法对设备要求较低,所需设备紧凑,规模较小,并且制作工艺简单,耗能较小,生产成本低,因此适合中小型规模的烟草薄片生产厂家使用。


    造纸法:造纸法是国内烟草薄片生产厂商普遍使用的生产技术之一,其生产工艺主要分为一步法和两步法两种。一步法工艺是将烟末、烟梗等原料进行浸泡并打浆,制成高浓度浆料,随后使用特制抄纸机将高浓度浆料脱水、烘干、最后分切制成。一步法在生产环节上难以控制,因此目前使用一步法生产烟草薄片的厂家较少。两步法则是在打浆前先将可溶物与不可溶物萃取分离,将不可溶物与木浆纤维混合打浆,并将可溶物萃取液进行浓缩加料制成涂料,最后将其利用特殊的涂布方式均匀涂于片基之上并经过干燥分切制成烟草薄片。由造纸法生产的烟草薄片密度小,填充度高,便于机械加工,焦油释放量显著降低,且燃烧速度较快,因此由造纸法生产的烟草薄片被广泛应用于传统卷烟之中。


    稠浆法:稠浆法也是目前世界上主要制造烟草薄片的方法之一,其原理是将烟草碎片、烟梗等干燥后研磨成烟末,然后将烟末混合粘合剂、矿物质灰分、保湿剂、及增强纤维等制成稠浆,并将稠浆均匀涂抹在不锈钢钢带上制成薄膜,最后经过干燥、回潮、脱模等工序制成烟草薄片。稠浆法制得的烟草薄片在产品香气和吃味等方面与天然烟叶十分贴近,对焦油的释放量显著降低,对吸食者的生理满足感适当、且香气风格特征可调,因此被广泛应用在加热不燃烧型新型烟草产品的烟弹之中,知名加热不燃烧电子烟品牌IQOS适用的烟弹就是由稠浆法制得。然而,稠浆法生产烟草薄片对设备要求较高,因此厂商投资较大,对厂商的规模和资金实力要求较高。


    烟草薄片生产技术不断更新迭代,将三种主要生产技术有效结合,从而使得烟草薄片在减害性、填充度等各方面均有显著提高。三种主要生产技术制造的烟草薄片在产品属性上各有侧重也均有不足,因此烟草薄片生产厂商不断研发投入,持续改善生产工艺及技术,使得烟草薄片的产品属性及功能更加全面。例如湖北中烟在2018年申请的一种新型烟草制品专用薄片制备方法的专利,便将辊压法与稠浆法有机结合,有效地解决了烟草原料混合均匀性的问题。目前,烟草薄片已发展至第四代,由第一代仅能用作填充料发展至第四代的定制化烟草薄片,烟草薄片在传统卷烟和新型烟草产品中所发挥的功效也越来越全面。


    第一代烟草薄片:第一代烟草薄片仅能作为烟叶辅料填充在传统卷烟产品之中,第一代烟草薄片虽然有效地解决了在烤烟卷烟过程中产生的废料浪费的情况,在一定程度上提高了烟草原料的利用率,压缩了生产制造成本,但在口感、燃烧度等方面与天然烟草差别较大,因此在中低档香烟中填充较多。现如今随着烟草生产加工技术的不断发展,将烟草薄片仅用作传统卷烟填充料的占比已经显著降低。


    第二代烟草薄片:第二代烟草薄片是对第一代填充料薄片的创新升级,在第一代烟草薄片的基础上添加了降焦减害技术。例如利用美拉德反应,在将烟末、烟梗等打浆之后,通过将烟草精制液的PH值调整至7.5左右,并在精制液中添加果糖及甘氨酸后进行浓缩,使得烟气中NNK致癌物、巴豆醛、及一氧化碳等有害物质含量均降低超过10%,减害效果十分明显。因此,烟草薄片在传统卷烟中发挥的作用显著提高,被广泛应用在低焦卷烟产品之中。


    第三代烟草薄片:随着生产工艺的进一步提高,烟草薄片被赋予了功能化的升级。功能化的烟草薄片产品具有辅助传统卷烟配方香气及协调烟气的作用,成为了香烟增香保润技术的载体,使得香烟的香气及口味越来越丰富。在烟草薄片中添加一定的香精香料比在天然烟叶中添加香料香气释放更加稳定且危害可控。随着香烟消费者多元化及个性化消费的提升,对产品口味及香气的需求逐渐多样化,功能化的烟草薄片开始被广泛应用在传统卷烟产品及新型烟草制品之中。例如IQOS烟弹便使用了典型的第三代烟草薄片技术,传统卷烟的抽吸体验主要依赖于烟草的高温热裂解和热合成,而加热不燃烧电子烟由于将加热温度控制在300℃以下,烟草在此温度下热裂解程度较低,因此在抽吸体验上与传统卷烟相比仍有一定差距,为此IQOS在烟草薄片中使用了烟油工艺,利用烟油中的挥发性香味物质为使用者提供与传统卷烟近似的感官体验。


    第四代烟草薄片:现如今烟草薄片技术已经可以满足定制化需求,通过将多种生产工艺的有机结合,根据不同的产品规格、不同的市场需求、对烟草薄片进行特定化加工,实现烟草薄片的个性化小批量生产。烟草薄片生产生可以针对某个特定区域消费者的口味习惯,调整相关技术参数,从而制造出针对性更强且目的性更突出的产品。例如通过改变加热不燃烧型电子烟烟弹中烟草薄片的分布情况实现对烟弹香气及性能的调节,将不同功能的烟草薄片在烟弹中有序分布可以使得烟弹的性能更加稳定,香气清淡,若将不同功能的烟草薄片在烟弹中的分布次序打乱,则烟弹香气会更加浓郁,带来的满足感更强烈。


    中烟公司控制烟草薄片生产制造产业链的全链条,仅中游生产加工环节允许民营企业参与。烟草薄片的生产与制造在中国受到严格管控,中烟公司是烟草薄片生产加工企业上游唯一供应商,也是下游唯一使用者。各省中烟公司为烟草薄片生产加工企业下达指标并提供烟草薄片原料,由取得国家烟草专卖局相关生产许可证的烟草薄片生产加工企业代为加工,生产线上剩余或废弃原料均需上报,并由中烟公司统一回收剩余原料废料及生产加工后的烟草薄片产品。中游民营企业参与烟草薄片生产加工环节主要分为两大类,第一类为由中烟公司自建烟草薄片生产企业,第二类则为中烟公司与第三方企业合资共建烟草薄片生产企业,由第三方企业提供生产加工技术支持,或获得国家烟草专卖局授权批准参与烟草薄片的生产与加工。


    烟弹中的降温段同样为烟弹产品核心之一,各烟草巨头均对其降温技术申请了专利保护,因此不同品牌烟弹产品的降温材料也各不相同。万宝路及HEETS等IQOS适配烟弹品牌均使用环保、安全、且可降解的聚乳酸材质进行降温,母公司菲莫国际并为此项降温段设计申请了专利保护。因此,随后上市的加热不燃烧烟弹品牌均不得不使用其他设计来绕开菲莫国际对此的专利保护。例如,Fiit烟弹便采用了绳状降温段来绕开菲莫国际的专利。英美烟草Glo的适配烟弹Dunhill则直接使用了空管作为降温段,并在烟弹外围留有细孔以便引入冷空气进行降温。四川中烟的宽窄烟弹则采用了铝箔纸作为降温段材料,利用铝箔的导热性能,迅速将热量传递分散。各烟草厂商均对各自烟弹产品的降温段技术申请了专利保护,市面上烟弹降温段设计十分丰富,并构成一定的技术壁垒。

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