CN105192881A - 一种碳质热源的包裹材料 - Google Patents

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王孝峰
周顺
何庆
张亚平
宁敏
徐迎波
汪华
朱栋梁
陈刚
佘世科
谢映松
田振峰
陈开波
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Abstract

本发明公开了一种碳质热源的包裹材料，其是由玻璃纤维与耐高温无机纤维混合编织后，再经高温热处理制得。该包裹材料不仅可以避免因无机纤维丝的掉落转移而造成的对人体的危害，而且在碳质热源燃烧时不收缩，从而避免了热源的脱落问题，再者，包裹材料透气性也为碳质热源燃烧提供足够空气通道。

Description

一种碳质热源的包裹材料
技术领域
本发明涉及一种碳质热源的包裹材料，属于新型烟草制品领域。
背景技术
低温加热型卷烟一般是通过加热不燃烧烟草的方式将满足感和烟草香味传递给消费者，其外观与消费方式上也与传统卷烟相似，在一定程度上适应和满足了消费者的生理需要和心理需求。这种“加热不燃烧”的方式，使烟草只在较低的温度下(理想温度区间350-500℃)被加热，避免了烟草燃烧时高温环境导致的大量有害化合物生成，而且由于基本没有侧流烟气，不会产生二手烟气，不会对公共环境产生影响，在一定程度上缓解了吸烟和公共场所禁烟的矛盾。
低温加热型卷烟的实现方式一般是将烟草与热源材料在物理上分离，因此，热源材料是其设计的核心。其中，碳质热源材料因具有安全稳定、快捷高效、价格低廉等优点，已成为低温卷烟的主要热源之一。由于碳质热源燃烧时温度很高，碳质热源一般需要用不燃耐热材料包裹，才能避免碳质热源燃烧过程中的掉落。目前，在诸多专利(CN102458165A、US4714082、CN1886069A等)以及Eclipse卷烟中采用的均是玻璃纤维，其一方面可包裹碳质热源防止其掉落，另一方面，由于玻璃纤维的包裹层具有良好的透气性，为热源燃烧提供了足量空气。但在卷烟加工、包装、运输等过程中玻璃纤维难免会脱落被吸附到滤嘴那一侧，使吸烟者可能把玻璃纤维吸入体内，危害健康。因此，迫切需求一种相对安全的碳质热源包裹材料，既能防止碳质热源燃烧过程中掉落，并能给其供应足量空气，又可以避免玻璃纤维掉落到滤嘴一侧。
发明内容
本发明是针对现有技术所存在的不足之处，提出一种碳质热源的包裹材料，旨在使该包裹材料多孔透气，能给热源提供足量空气，并防止碳质热源燃烧过程中掉落，又可避免因玻璃纤维掉落到滤嘴一侧而危害人体健康。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种碳质热源的包裹材料，其特点在于：
所述包裹材料是一层厚度为0.2～2.5mm、内径与所要包裹的碳质热源外径相匹配的不燃隔热管。
所述碳质热源的外围有至少三个纵向流道。所述碳质热源纵向流道的体积与碳质热源体积之比为0.5:1～1:1。
所述不燃隔热管的管壁具有透气性，由耐高温无机纤维与玻璃纤维进行混合编织而成，其中玻璃纤维的质量百分含量为20～60％。所述耐高温无机纤维和玻璃纤维直径均在1～30μm之间。
所述耐高温无机纤维的熔点高于1200℃，选自高硅氧纤维、玄武岩纤维和石英纤维中的任一种。
所述不燃隔热管中玻璃纤维与耐高温无机纤维之间处于粘联状态。所述粘联状态通过高温热处理来实现。
制备时，通过将玻璃纤维和耐高温无机纤维编织后，置于空气气氛中、在700～900℃下高温热处理1.5小时，使玻璃纤维与耐高温纤维之间处于粘联状态，从而获得所述不燃隔热管。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
(1)本发明的包裹材料由玻璃纤维和其它耐高温无机纤维组成，经高温热处理，玻璃纤维熔化粘联其附近纤维，使包裹材料形成为一个整体，避免了其中的纤维的掉落，从而避免了因玻璃纤维掉落到滤嘴一侧而危害人体健康。
(2)本发明的包裹材料中的耐高温无机纤维在碳质热源燃烧时仍具有较高强度，起到骨架效应，克服了纯玻璃纤维在高温下的熔融收缩脱落问题。
(3)本发明的包裹材料的多组分特性使其透气性可调幅度大，可以在保证其自身强度的前提下提供尽可能多的透气性，为碳质热源提供足量空气。
附图说明
图1为本发明实施例1的三流道碳质热源和包裹材料A组装后的横截面示意图；
图2为本发明实施例2的四流道碳质热源和包裹材料B组装后的横截面示意图；
图3为本发明实施例3的四流道碳质热源和包裹材料C组装后的横截面示意图；
图4为本发明中的碳加热低温加热型卷烟的结构示意图；
图中标号：1为包裹材料A、2为三流道碳质热源流道、3为三流道碳质热源、4为包裹材料B、5为四流道碳质热源流道、6为四流道碳质热源、7为包裹材料C、8为碳质热源、9为铝箔纸、10为烟草丸、11为卷烟纸、12为醋酸纤维滤棒、a为碳质热源区、b为烟气形成区、c为滤嘴区。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1、
本实施例为包裹材料A(1)对含三个纵向流道(三流道碳质热源流道2)的三流道碳质热源3进行包裹，如图1所示。
其中包裹材料A的厚度为1.0mm，由35％玻璃纤维与65％高硅氧纤维混合编织后，再在850℃的空气气氛中热处理1.5h制得。
三流道碳质热源外径为5.5mm，流道体积与三流道碳质热源体积比为0.5:1，其制备如下：
将碳粉(400g)、瓜尔胶(25g)、碳酸钙(75g)和水(150g)在混合机中混合后送入螺杆挤出机挤出成型，干燥后得到本实施例中的三流道碳质热源。
将上述被包裹的三流道碳质热源置入低温加热型卷烟，该卷烟纵截面如图4所示。可知，该卷烟由碳质热源区a、烟气形成区b和滤嘴区c组成。碳质热源区a由卷烟纸11、部分铝箔纸9和被包裹的碳质热源8组成；烟气形成区b由卷烟纸11、铝箔纸9和烟草丸10组成，烟草丸是用烟草材料、载有多元醇(甘油、丙二醇等)的沸石、氢氧化镁和碳酸钙组成；滤嘴区c由卷烟纸11和醋酸纤维滤棒12组成。
该卷烟抽吸时，碳质热源燃烧充分，其外围包裹材料不收缩，热源无掉落。
实施例2、
本实施例为包裹材料B(4)对含四个纵向流道的(四流道碳质热源流道5)的四流道碳质热源6进行包裹，如图2所示。
其中包裹材料B的厚度为1.3mm，由40％玻璃纤维与60％玄武岩纤维混合编织后，再在800℃的空气气氛中热处理1.5h制得。
四流道碳质热源外径为5.0mm，流道体积与碳质热源体积比为1：1，其制备与实施例1的不同之处在于：挤出机模具类十字状。
同样将其置入低温加热型卷烟，该卷烟结构与实施例1中卷烟结构相同。
该卷烟抽吸时，碳质热源燃烧充分，其外围包裹材料不收缩，热源无掉落。
实施例3、
本实施例为包裹材料C(7)对含四个纵向流道的(四流道碳质热源流道5)的四流道碳质热源6进行包裹，如图3所示。
其中包裹材料C的厚度为0.5mm，由50％玻璃纤维与50％石英纤维混合编织后，再在900℃的空气气氛中热处理1.5h制得。
四流道碳质热源与实施例2中相同。
同样将其置入低温加热型卷烟，该卷烟结构与实施例1中卷烟结构相同。
该卷烟抽吸时，碳质热源燃烧充分，其外围包裹材料不收缩，热源无掉落。

Claims (8)

1.一种碳质热源的包裹材料，其特征在于：所述包裹材料是一层厚度为0.2～2.5mm、内径与碳质热源外径相匹配的不燃隔热管。
2.如权利要求1所述的碳质热源的包裹材料，其特征在于：所述不燃隔热管的管壁具有透气性。
3.如权利要求1所述的碳质热源的包裹材料，其特征在于：所述不燃隔热管是由耐高温无机纤维与玻璃纤维进行混合编织后，再置于空气气氛中、700～900℃下高温热处理1.5小时，使玻璃纤维与耐高温纤维之间处于粘联状态，从而获得。
4.如权利要求3所述的碳质热源的包裹材料，其特征在于：在所述不燃隔热管中，所述玻璃纤维的质量百分含量为20～60％。
5.如权利要求3所述的碳质热源的包裹材料，其特征在于：所述耐高温无机纤维的熔点高于1200℃。
6.如权利要求3或5所述的碳质热源的包裹材料，其特征在于：所述耐高温无机纤维为高硅氧纤维、玄武岩纤维和石英纤维中的任一种。
7.如权利要求3所述的碳质热源的包裹材料，其特征在于：所述耐高温无机纤维和所述玻璃纤维直径均在1～30μm之间。
8.如权利要求1所述的碳质热源的包裹材料，其特征在于：所述碳质热源的外围有至少三个纵向流道；且所述碳质热源纵向流道的体积与碳质热源体积之比为0.5:1～1:1。
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