CN105768217A - 一种玻璃纤维制烟蒂 - Google Patents

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陈照峰
潘影
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    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
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    • A24D3/063—Use of materials for tobacco smoke filters characterised by structural features of the fibers

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Abstract

本发明公开了一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括近唇端的聚丙烯丝束层，由若干层气孔率为55％～75％的玻璃纤维薄芯材叠加而成的过滤层，一端与烟丝端连接的、由若干层气孔率为30％～50％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成的吸附层。本发明在烟蒂的滤芯中采用玻璃纤维和气凝胶两种新的过滤和吸附材料，配合层状材料结构，增加了对烟气的过滤效果，烟气依次经吸附层、过滤层和聚丙烯丝束等三层材料进行过滤与吸附，且经玻璃纤维、玻璃纤维夹杂气凝胶层的多层薄芯片叠加结构的反复精细过滤和吸附，大大降低香烟中尼古丁、焦油、一氧化碳等有害物质进入人体，提高生活质量。

Description

一种玻璃纤维制烟蒂
技术领域
本发明涉及一种香烟烟蒂，特别是涉及一种玻璃纤维制香烟烟蒂。
背景技术
近年来，烟草危害人民健康已日益严重。中国有3亿吸烟者，7.4亿人受到二手烟危害，每年有120万人死于烟草相关疾病。吸烟者不但损害自身的健康，他们吸烟时产生的二手烟，也会给不吸烟者造成危害，引起肺癌等恶性肿瘤、慢阻肺、心血管病、脑血管病等严重疾病，尤其可危害孕妇、婴儿和儿童的健康。
随着人们对健康意识增强，对烟蒂滤芯的材料和结构进行合理设计，提高滤芯对烟气中有害成分的过滤效果的研究越来越多，对于滤芯的材料选择目前常用的一种方法是，通过施加活性炭颗粒、分子筛颗粒等具有不同吸附作用和功能的颗粒添加剂到滤芯内部，以实现滤芯对有害物质过滤效果的改进。对于滤芯的构造设计，现有技术1设计了一种活性炭加香四元复合过滤嘴，其包含的四个滤棒单元分别是含活性炭颗粒的丝束滤棒单元、丝束滤棒单元、壳聚糖颗粒单元和吸食段丝束滤棒单元，与普通的活性炭滤棒相比，壳聚糖由于分子结构中带有不饱和的阳离子基团，因而对带负电荷的各类有害物质具有强大的吸附作用，能显著降低烟气中苯酚类、自由基等有害组分。然而该滤嘴结构设计简单，过滤过程不够精细，还有改进的空间。
发明内容
为解决上述问题，本发明将玻璃纤维材料引入烟蒂滤芯中并进行其层状构造的合理设计，使其对烟气中有害物质的过滤和吸附过程更加精细，大大增加对烟气的过滤效果，以减少香烟中尼古丁、焦油、一氧化碳等有害物质进入人体，危害身体健康。
具体地，本发明提供的技术方案为：一种玻璃纤维烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层，为近唇端，高度(轴向长度)为16～18mm；
过滤层，由若干层气孔率为55％～75％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层，一端与烟丝端连接，由若干层气孔率为30％～50％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层、过滤层和吸附层均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7～8mm。
所述过滤层的高度(轴向长度)为7～8mm，玻璃纤维薄芯材的厚度为0.1mm～1mm，少量焦炭颗粒可均匀地分布于玻璃纤维薄芯材中。玻璃纤维材料可过滤烟气中的粉尘、尼古丁和焦油等有害物质，阻隔细菌、微生物和病毒，采用玻璃纤维薄芯材多层叠加结构，实现层层反复过滤烟气，提高过滤效率，该薄芯材55％～75％的气孔率既能保证超强的过滤效果又具良好的抽吸效果。焦炭颗粒对烟气中的焦油等大颗粒有较好的捕捉，因此可加入少量焦炭颗粒，提高过滤效率。
所述吸附层的高度(轴向长度)为5～6mm，玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材的厚度为0.1mm～1mm。玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材中的气凝胶是一种具有胶体粒子相互聚集成的纳米多孔网状结构的轻质非晶固态材料，孔隙率达80％～99.8％，具有强吸附性能，然而纯气凝胶具有强度低，脆性大的缺点，而在气凝胶中掺入玻璃纤维可以降低其脆性，满足本发明的设计要求，同时和玻璃纤维的较强的过滤能力相配合更能提高烟气的净化效果。SiO2气凝胶因其具有高达90％以上的孔隙率，对烟气中的CO、NOx等有害气体具有超强的吸附性，因此本发明优选SiO2气凝胶。
实施本发明可获得的有益效果是：本发明采用玻璃纤维薄芯材和玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材多层叠加结构，实现对烟气的层层反复吸附和过滤烟气，具有超强的净化效率，30％～50％的气孔率能够同时保证优异的吸附效率和良好的抽吸效果。
附图说明
图1是一种玻璃纤维制烟蒂的滤芯结构示意图。
图示中，10聚丙烯丝束，20过滤层，30吸附层。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例1
一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层10，为近唇端，高度为17mm；
过滤层20，由16层厚度为0.5mm、气孔率为60％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层30，一端与烟丝端连接，由60层厚度为0.1mm、气孔率为40％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层10、过滤层20和吸附层30均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7.5mm。
实施例2
一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层10，为近唇端，高度为17mm；
过滤层20，由16层厚度为0.5mm、气孔率为60％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层30，一端与烟丝端连接，由12层厚度为0.5mm、气孔率为40％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层10、过滤层20和吸附层30均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7.5mm。
实施例3
一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层10，为近唇端，高度为17mm；
过滤层20，由16层厚度为0.5mm、气孔率为60％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层30，一端与烟丝端连接，由6层厚度为1mm、气孔率为40％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层10、过滤层20和吸附层30均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7.5mm。
实施例4
一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层10，为近唇端，高度为17mm；
过滤层20，由80层厚度为0.1mm、气孔率为60％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层30，一端与烟丝端连接，由12层厚度为0.5mm、气孔率为40％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层10、过滤层20和吸附层30均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7.5mm。
实施例5
一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层10，为近唇端，高度为17mm；
过滤层20，由8层厚度为1mm、气孔率为60％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层30，一端与烟丝端连接，由12层厚度为0.5mm、气孔率为40％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层10、过滤层20和吸附层30均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7.5mm。
实施例6
一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层10，为近唇端，高度为17mm；
过滤层20，由14层厚度为0.5mm、气孔率为60％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层30，一端与烟丝端连接，由10层厚度为0.5mm、气孔率为40％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层10、过滤层20和吸附层30均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7.5mm。
实施例7
一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层10，为近唇端，高度为17mm；
过滤层20，由16层厚度为0.5mm、气孔率为60％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层30，一端与烟丝端连接，由12层厚度为0.5mm、气孔率为30％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层10、过滤层20和吸附层30均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7.5mm。
实施例8
一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层10，为近唇端，高度为17mm；
过滤层20，由16层厚度为0.5mm、气孔率为60％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层30，一端与烟丝端连接，由12层厚度为0.5mm、气孔率为50％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层10、过滤层20和吸附层30均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7.5mm。
实施例9
一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层10，为近唇端，高度为17mm；
过滤层20，由16层厚度为0.5mm、气孔率为55％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层30，一端与烟丝端连接，由12层厚度为0.5mm、气孔率为40％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层10、过滤层20和吸附层30均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7.5mm。
实施例10
一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层10，为近唇端，高度为17mm；
过滤层20，由16层厚度为0.5mm、气孔率为75％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层30，一端与烟丝端连接，由12层厚度为0.5mm、气孔率为40％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层10、过滤层20和吸附层30均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7.5mm。
实施例11
一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层10，为近唇端，高度为16mm；
过滤层20，由16层厚度为0.5mm、气孔率为60％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层30，一端与烟丝端连接，由12层厚度为0.5mm、气孔率为40％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层10、过滤层20和吸附层30均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7.5mm。
实施例12
一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层10，为近唇端，高度为18mm；
过滤层20，由16层厚度为0.5mm、气孔率为60％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层30，一端与烟丝端连接，由12层厚度为0.5mm、气孔率为40％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层10、过滤层20和吸附层30均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7.5mm。
实施例13
一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层10，为近唇端，高度为17mm；
过滤层20，由16层厚度为0.5mm、气孔率为60％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层30，一端与烟丝端连接，由12层厚度为0.5mm、气孔率为40％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层10、过滤层20和吸附层30均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7mm。
实施例14
一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层10，为近唇端，高度为17mm；
过滤层20，由16层厚度为0.5mm、气孔率为60％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层30，一端与烟丝端连接，由12层厚度为0.5mm、气孔率为40％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
所述聚丙烯丝束层10、过滤层20和吸附层30均为圆柱形且具有相同的直径，直径为8mm。
总之，本发明提供的玻璃纤维制烟蒂采用玻璃纤维和气凝胶两种新的过滤和吸附材料，配合层状材料结构，增加对烟气的过滤效果，烟气依次经吸附层30、过滤层20、聚丙烯丝束10三层材料进行过滤与吸附，且经玻璃纤维、玻璃纤维夹杂气凝胶层的多层薄芯片叠加结构的反复精细过滤和吸附，大大降低香烟中尼古丁、焦油、一氧化碳等有害物质进入人体，提高生活质量。

Claims (9)

1.一种玻璃纤维制烟蒂，包括滤芯和包裹滤芯的纤维素纸，其特征在于：滤芯沿轴向依次包括：
聚丙烯丝束层，为近唇端；
过滤层，由若干层气孔率为55％～75％的玻璃纤维薄芯材叠加而成；
吸附层，一端与烟丝端连接，由若干层气孔率为30％～50％的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材叠加而成。
2.根据权利要求1所述的烟蒂，其特征在于：所述过滤层中玻璃纤维薄芯材的厚度为0.1mm～1mm。
3.根据权利要求1所述的烟蒂，其特征在于：所述过滤层中还加入焦炭颗粒，且焦炭颗粒均匀地分布于玻璃纤维薄芯材中。
4.根据权利要求1所述的烟蒂，其特征在于：所述吸附层的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材的厚度为0.1mm～1mm。
5.根据权利要求1所述的烟蒂，其特征在于：所述吸附层的玻璃纤维夹杂气凝胶薄芯材中的气凝胶为SiO2气凝胶。
6.根据权利要求1所述的烟蒂，其特征在于：所述聚丙烯丝束层高度为16～18mm。
7.根据权利要求2所述的烟蒂，其特征在于：所述过滤层的高度为7～8mm。
8.根据权利要求3所述的烟蒂，其特征在于：所述吸附层的高度为5～6mm。
9.根据权利要求1～6中任一项所述的烟蒂，其特征在于：所述聚丙烯丝束层、过滤层和吸附层均为圆柱形且具有相同的直径，直径为7～8mm。
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