CN103431518A - 一种一次注塑成型烟气过滤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种一次注塑成型烟气过滤装置，包括柱体，所述柱体内具有烟气流通用的微流道，所述柱体内部具有前后对称结构。通过本发明独特的微孔设计，增加烟气流动速度、改变烟气流动状态，进而沉降及吸附一部分焦油等有害物质。

Description

一种一次注塑成型烟气过滤装置
【技术领域】
本发明涉及烟气过滤装置。更具体地，本发明涉及一种一次注塑成型烟气过滤装置。 
【背景技术】
随着社会的进步，“吸烟与健康”问题引起了广泛的社会关注。随着生活水平的不断提高，人们的健康意识越来越强。“吸烟与健康”成为烟草行业在发展过程中面临的主要挑战之一。 
卷烟燃烧时主流烟气中含有CO、HCN、NNK、氨、苯并α芘、苯酚、巴豆醛、焦油、尼古丁等有害物质。烟草行业的从业者为了降低抽吸烟草制品所带来的危害，使用了各种过滤设备，例如普通丙纤滤嘴、醋纤滤嘴、复合滤棒等。卷烟滤棒作为卷烟主流烟气的过滤材料，不仅降低了部分有害物质的含量，更提高了烟草的评吸品质。开发新型的烟气过滤材料，以及新型的降焦芯材，已然呈现于烟草行业从业者的面前。 
中国专利申请CN201120213467.6的专利公开了一种“降焦烟嘴”。其开了一种降焦烟嘴，包括香烟安放口、中部、吸嘴和输气道。此专利中所述的为一个外接滤嘴，即将整个滤嘴与完整的香烟对接使用，此类设计里面包含几个通道，但是通道的作用仅仅是导流烟气，并未从根本上改变烟气的流速、压降、动能与势能转化等，烟气不能发生激烈碰撞等，因此焦油等有害物质不能很好的被吸附。 
中国专利申请CN101822429A的专利公开了一种“香烟过滤烟嘴”。香烟过滤嘴包括滤嘴棒，其中嘴棒为实心棒，实心棒的表面设有连续的凹槽或凸起。其延长了香烟烟气的流经距离，使烟气更加柔和，能够适当地降焦减害。然而，此专利申请的香烟过滤嘴中提到凹 槽的深度为0.5—2mm，那么结合激光打孔技术，烟气全部集中在通风孔附近会造成烟气大量流失，这种结合不但起不到发明者的预期效果，更会造成强烈的空吸感，消费者更不能通过此类设计品味烟草的香气。 
【发明内容】
[要解决的技术问题] 
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种一次注塑成型烟气过滤装置。 
本发明的另一个目的是所述一次注塑成型烟气过滤装置在卷烟中的应用。 
[技术方案] 
本发明是通过下述技术方案实现的。 
本发明涉及一种一次注塑成型烟气过滤装置，包括柱体，所述柱体内具有烟气流通用的微流道，所述柱体内部具有前后对称结构。 
根据本发明的过滤装置的一种优选实施方式，所述柱体是圆柱体，其直径为4-10mm，其高度为3-25mm。 
优选地，所述微流道的内径是0.2-1.0mm。所述微流道的截面形状是圆形、椭圆形、多边形或不规则形状。 
在本发明中，优选地，所述微流道的截面形状是圆形、椭圆形、多边形或不规则形状。 
在本发明中，所述微流道在柱体内离散均匀分布或按行列规则分布。 
根据上述过滤装置的一种优选实施方式，所述微流道具有小内径段3和大内径段4。 
根据上述过滤装置的另一种优选实施方式，所述微流道具有小内径端5和大内径端6。 
根据上述过滤装置的另一种优选实施方式，所述微流道具有弯道 结构或直通结构。 
在本发明中，所述过滤装置采用一次注塑成型工艺制成。 
本发明还涉及上述一次注塑成型烟气过滤装置在空腔复合滤棒中应用。 
下面将更详细地描述本发明。 
本发明涉及一种一次注塑成型烟气过滤装置，包括柱体，所述柱体内具有烟气流通用的微流道，所述柱体内部具有前后对称结构。 
在本发明中，术语“柱体内部具有前后对称结构”应当理解为柱体的纵向剖面形状是前后对称的。对于具有微流道的柱体结构而言，烟气从前端进入后端排出，或由后端进入前端排出，其流经的路线是相同的。 
根据本发明的过滤装置的一种优选实施方式，所述柱体是圆柱体，其直径为4-10mm，其高度为3-25mm。 
优选地，所述微流道的内径是0.2-1.0mm。 
在本发明中，优选地，所述微流道的横截面形状是圆形、椭圆形、多边形或不规则形状。对于多边形，正方形是最常见的。 
微流道的纵向剖面形状可以是三角形、前后连接的矩形或弯曲的形状。 
在本发明中，所述微流道在柱体内离散均匀分布或按行列规则分布。 
根据上述过滤装置的一种优选实施方式，所述微流道具有小内径段和大内径段。因此微流道的纵向剖面形状是前后连接的两个矩形。 
根据上述过滤装置的另一种优选实施方式，所述微流道具有小内径端和大内径端。因此微流道的纵向剖面形状是梯形。 
根据上述过滤装置的另一种优选实施方式，所述微流道具有弯道结构。因此微流道的纵向剖面形状具有弯道结构，其中部具有弯曲部7。 
在本发明中，所述过滤装置采用一次注塑成型工艺制成。 
在本发明中，所述过滤装置可采用PS（聚苯乙烯系）、PP（聚丙烯）、AS（苯乙烯-丙烯腈共聚物）、ABS（丙烯-丁二烯-苯二烯）、PLA（聚乳酸）、PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、PBAT（聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯）等注塑原料，只要是能够实现一次注塑成型的原料均可实现本发明的方案。 
本发明还涉及上述一次注塑成型烟气过滤装置在空腔复合滤棒中应用。 
[有益效果] 
本发明独特的微孔设计，增加烟气流动速度、改变烟气流动状态，进而沉降及吸附一部分焦油等有害物质。 
【附图说明】
图1为实施例1的结构示意图； 
图2为实施例2的结构示意图； 
图3为实施例3的结构示意图； 
图4为另一种微流道的纵向截面示意图； 
其中，1、柱体；2、微流道；3、小内径段；4、大内径段；5、小内径端；6、大内径端；7、弯曲部；8、凹台。 
图1和图2中箭头方向表示烟气流向。 
【具体实施方式】
下面非限制性实施例用于更详细地说明本发明。 
实施例1
通过一次注塑成型工艺制造直径为6mm、长度为20mm的聚苯乙烯烟气过滤装置。外表为圆柱形，内部具有均匀分布的6个微流道，其横截面形状为圆形。该微流道的前10mm段的内径为0.2mm，后10mm段的内径为0.4mm。6个流道中，其中3个流道的小内径段朝上，另外3个流道的大内径段朝上，均匀分布，确保该烟气过滤装置 具有前后对称结构。 
实施例2
通过一次注塑成型工艺制造直径为10mm、长度为5mm的聚丁二酸丁二醇酯烟气过滤装置。外表为圆柱形，内部具有均匀分布的8个微流道，其横截面形状为直径1mm的圆形。该微流道的中部具有弯曲部。 
实施例3
通过一次注塑成型工艺制造直径为4mm、长度为25mm的苯乙烯-丙烯腈共聚物烟气过滤装置。外表为圆柱形，其上下两端具有高度为3mm的凹台8，内部具有均匀分布的多个微流道，其横截面形状为圆形。均匀分布，确保该烟气过滤装置具有前后对称结构。 
作为一种变型，也可以采用如图4所示的流道结构，该微流道的前端为边长0.2mm的正方形，末端为边长0.3mm的正方形，其纵向剖面形状为梯形。共构造8个流道中，其中4个流道的小内径端朝上，另外4个流道的大内径端朝上，确保过滤装置具有前后对称结构。 
选取市售普通卷烟60支，作为对照样品。 
取实施例1的过滤装置，经空腔复合制成滤棒，另取市售普通卷烟60支，将其丝束部分拔出，由此复合滤棒替代。 
同理，取实施例2和3的过滤装置，分别经空腔复合制成滤棒，分别另取市售普通卷烟60支，将其丝束部分拔出，由此复合滤棒替代。对以上4份共240支卷烟作烟气测试，结果如下： 
Figure BDA0000377852310000051
其中，TPM为烟气总粒相物，NIC为烟气烟碱量，NFDPM为焦油含量。其检索方法均为本领域现有的常规方法，例如按照GB/T19069-2004记载的方法进行检测。 
数据分析： 
通过卷烟常规烟气检测，根据本发明的实施例1-3相对于对照样品，其焦油（NFDPM）含量大幅度降低，平均降低17%左右。 
可见，本发明的烟气过滤装置有如下效果： 
本发明的烟气过滤装置因其独特的外部结构设计，可直接应用于空腔复合滤棒中，本发明的烟气过滤装置具有良好的机械加工性； 
本发明的烟气过滤装置因其独特的内部结构设计，其延长了烟气的流道长度、提高了烟气的流动速度、增强了烟气的碰撞效率，从而实现降低烟气中焦油等有害物质； 
本发明的烟气过滤装置因其所用材料均为食品级原料，且原料无嗅、无味、耐热等。故在降低烟气中焦油等有害物质的基础上，不会引入或产生不良气味。 

Claims (10)

1.一种一次注塑成型烟气过滤装置，包括柱体（1），所述柱体内具有烟气流通用的微流道（2），其特征在于所述柱体内部具有前后对称结构。
2.根据权利要求1所述的一次注塑成型烟气过滤装置，其特征在于所述柱体是圆柱体，其直径为4-10mm，其高度为3-25mm。
3.根据权利要求1所述的一次注塑成型烟气过滤装置，其特征在于所述微流道的内径是0.2-1.0mm，所述微流道的截面形状是圆形、椭圆形、多边形或不规则形状。
4.根据权利要求1所述的一次注塑成型烟气过滤装置，其特征在于所述柱体（1）的上和/或下端面具有凹台结构（8）。
5.根据权利要求1所述的一次注塑成型烟气过滤装置，其特征在于所述微流道在柱体内离散均匀分布或按行列规则分布。
6.根据权利要求1所述的一次注塑成型烟气过滤装置，其特征在于所述微流道具有小内径段（3）和大内径段（4）。
7.根据权利要求1所述的一次注塑成型烟气过滤装置，其特征在于所述微流道具有小内径端（5）和大内径端（6）。
8.根据权利要求1所述的一次注塑成型烟气过滤装置，其特征在于所述微流道具有弯道结构或直通结构。
9.根据权利要求1所述的一次注塑成型烟气过滤装置，其特征在于所述过滤装置采用一次注塑成型工艺制成。
10.权利要求1-9中任一项权利要求所述的一次注塑成型烟气过滤装置在空腔复合滤棒中应用。
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