CN108095195A - 一种气雾产生物品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气雾产生物品，包括低温燃烧烟具和配套烟支，低温燃烧烟具包括隔热套管、环状导热桶、封盖和热源点烟器，环状导热桶设置在隔热套管内侧壁左段的环形安装槽内，封盖设置在隔热套管左端，环状导热桶的空腔内密闭填装有低温燃烧热源，热源点烟器右端设有多个电热柱，封盖上开有与热源点烟器的多个电热柱相配合的多个插孔，热源点烟器通过多个电热柱插入封盖上的多个插孔后接触环状导热桶，从而点燃环状导热桶内的低温燃烧热源；配套烟支由从左向右依次连接的释烟段、降温段和实心滤嘴段组成。本发明优点：制造工艺简便，成本低廉。同时，其降温段的降温材料具有较高耐热收缩性，避免了聚乳酸降温材料受热收缩的缺陷。

Description

一种气雾产生物品

技术领域

本发明涉及烟草制品技术领域，尤其涉及的是一种气雾产生物品。

背景技术

大量研究表明，烟碱和多数香味成分在相对较低温度下(250-500℃)就可以从烟草中释放出来并转移到烟气中，过高的温度不经会增加烟气危害成分的种类和含量，还会使香味成分转化成有害物质。因此，如果把卷烟温度降低到500℃以下，即所谓“烟草加热但不燃烧”，烟气多种有害成分可以大幅度降低，而香味成分受到的影响相对较小，某些香味成分甚至可能因热解减少而增加。

基于这种思路，“烟草加热但不燃烧”的新概念烟草制品应运而生。该烟草制品的烟丝只加热而不燃烧，烟气有害化学成分和生物毒性均大幅降低。上述卷烟的技术定义是“烟丝加热但不燃烧的卷烟”(Cigarette that primarily heat rather than burntobacco，简称Heat rather than burn tobacco)。

加热不燃烧烟草制品的实现方式一般是将烟草与热源在物理上分离，因此，其核心之一是热源设计开发。目前，加热不燃烧烟草制品根据加热原理不同分为：电加热型(代表产品菲莫国际iQOS和英美烟草的GLO)、燃料加热型(代表产品雷诺公司REVO)和理化反应加热型。电加热是目前主流专利技术，研究最广泛、专利数量最多，但该技术存在电加热结构复杂、成本高、需更换电池等缺点。理化加热也存在反应温度难于控制问题，技术实现难度大。而燃料加热技术结构简单、造价低廉，技术难度相对较低。因此，燃料加热技术正成为电加热技术的良好补充，逐步受到重视。燃料加热技术主要采用气态、液态、固态燃料燃烧给烟芯材料加热，燃料尤以固态形式居多，主要即是碳质热源，其专利占到了燃料加热型低温卷烟制品专利总数的66.7％。碳质热源材料虽然具有安全稳定、快捷高效、价格低廉等优点，但仍然存在不易点燃、燃烧温度过高、CO释放量过高、易收缩脱落、易引燃烟丝等问题。虽然通过配方组成、物理结构以及加工工艺的调整可以解决一些问题，但同时也会带来新问题，如专利CN101098635B加入微纳米材料降低了CO释放量，但却带来了对低温卷烟的安全性的信赖问题，专利CN102458165A通过设置多个纵向通到增加了碳质热源材料的表面积，提高了燃烧充分性和引燃性，但给加工带了困难和挑战，专利CN102458165A通过利用玻璃纤维等绝热材料包裹碳质热源，避免了易脱落的问题，但玻璃纤维在包装运输等过程中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。另外，虽然碳质热源与烟草不直接接触，但碳质热源燃烧产生的高温气流(大于800℃)存在引燃烟丝的可能性，而烟丝一旦燃烧，就会释放大量有害成分。再者，碳加热不燃烧卷烟(典型代表Revo)的热源与烟草仍然在同一个烟支中，存在制备工艺复杂、投入巨大的缺陷。专利CN105533800 A报道了一种卷烟用含能材料及低温加热型卷烟，该热源燃烧的温度在400-800℃之间，虽然相对于碳质热源来说，燃烧温度已经大幅降低，但仍然存在引燃烟丝的风险；根据该热源所设计的低温加热卷烟仍然沿用了碳加热不燃烧卷烟类似的结构设计，同样存在制备工艺复杂的缺陷。再者，不管对于电加热不燃烧卷烟还是碳加热不燃烧卷烟，都存在抽吸时烟气温度偏高的问题，降低烟气温度是加热不燃烧卷烟的一项关键性技术。为解决这一问题，iQOS配套烟支采用了聚乳酸薄膜作为烟气降温的材料，并将这一技术应用到碳加热卷烟的设计中。聚乳酸薄膜虽然有降温效果，但受热容易收缩。专利CN201710191528.5报道了一种添加吸热凝胶的卷烟降温滤棒，专利CN201410624331.2报道了一种由C19～C21的烷烃负载在膨胀石墨和/或多孔硅胶颗粒表面构成的复合相变材料，将该相变材料添加至卷烟滤棒中时，可有效降低卷烟抽吸烟气温度。但这两种技术存在截留烟气，从而降低抽吸体验的缺陷。因此，希望找到一种新型降温材料，能够有效降低烟气温度，并且具有较好耐热收缩性，避免降温段塌缩的问题；除此之外还希望这种降温材料对烟气吸附截留率低，对抽吸体验影响较低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种气雾产生物品，其降温段采用的降温材料具有降温效果好、受热收缩率低、烟气截留少的优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种气雾产生物品，包括低温燃烧烟具和配套烟支，

所述低温燃烧烟具包括隔热套管、环状导热桶、封盖和热源点烟器，所述隔热套管内侧壁左段开有一圈环形安装槽，所述环状导热桶设置在环形安装槽内，所述环状导热桶的外侧壁与环形安装槽内侧壁相贴合，所述环状导热桶的内侧壁与隔热套管的右段内侧壁相对齐，所述封盖设置在隔热套管左端，所述环状导热桶为内设空腔的空心结构，所述环状导热桶的空腔内密闭填装有低温燃烧热源，所述热源点烟器右端设有多个电热柱，所述封盖上开有与热源点烟器的多个电热柱相配合的多个插孔，所述热源点烟器通过多个电热柱插入封盖上的多个插孔后接触环状导热桶，从而点燃环状导热桶内的低温燃烧热源；

所述配套烟支由从左向右依次连接的释烟段、降温段和实心滤嘴段组成，且所述配套烟支外包裹有一层阻燃卷烟纸，所述配套烟支从低温燃烧烟具的右端插入隔热套管内，且所述配套烟支的释烟段沿轴向方向的长度大于环状导热桶沿轴向方向的长度；

所述降温段由降温材料构成，所述降温材料按质量百分比由以下原料通过螺杆挤出加工获得：

高分子50～75％，层状纳米材料5～15％，纤维状纳米材料4～15％，相变材料5～10％，金属粉末3～10％。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述隔热套管左端安装有第一磁铁环，所述封盖外围设有第二磁铁环，通过第一磁铁环与第二磁铁环相吸合从而将封盖与隔热套管相连接。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述封盖中心开有一个中心透气孔。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述环状导热桶内低温燃烧热源的填充体积为空腔总体积的1/2～2/3。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述高分子为纤维素、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酯弹性体中的一种；

所述层状纳米材料为石墨烯、蒙脱土、硫化钼、层状双氢氧化物、磷酸锆、云母中的至少一种；

所述纤维状纳米材料为碳纤维、碳纳米管、氧化镁晶须、碳酸钙晶须中的一种；

所述相变材料为聚乙二醇、氯化钙水合物、硝酸钙水合物、硫酸钠水合物中的一种；

所述金属粉末为铝粉或铜粉中的一种。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述高分子的数均分子量为5万-20万。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述金属粉末的粒径为0.1mm～2mm。

作为上述技术方案的优选实施方式，所述降温材料的物理形态为无纺布、纤维或颗粒中的一种。

作为上述技术方案的优选实施方式，纤维态的降温材料的直径为0.5～1.5mm；颗粒态的降温材料的直径为1～3mm；无纺布态的降温材料的克重为30～80g/m²。

本发明的降温材料作为降温段置于释烟段和实心滤嘴段之间，所述实心滤嘴段为醋纤滤嘴。

所述降温段长度为14～25mm。

所述释烟段长度为12～20mm。

所述实心滤嘴段长度为7～15mm。

所述烟支圆周为19～25mm。

具体加工过程中，无纺布态的降温材料先通过压纹辊压成带有沟槽的材料，再通过嘴棒成型工艺制成降温段；纤维态的降温材料可通过嘴棒成型工艺直接制成降温段；颗粒态的降温材料需要通过三元复合工艺制备成中间为改性高分子颗粒、两端为实心醋纤封堵的三元复合滤嘴。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明提供的一种气雾产生物品，其低温燃烧烟具和配套烟支为相配合的两个独立部件，实现了低温燃烧烟具和配套烟支的独立制造，制造工艺简便，成本低廉。同时，其配套烟支中，降温段的降温材料因层状纳米材料和纤维状纳米材料的加入而呈现出较高耐热收缩性，避免了聚乳酸降温材料受热收缩的缺陷。且该降温材料除高分子本身相变吸热降温外，还可以通过外源性吸热材料的加入使其具有更好的降温效果。此外，该降温材料对烟气截留率低，基本不影响抽吸感受。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的低温燃烧烟具结构示意图。

图3是本发明的环状导热桶的纵剖视图。

图4是本发明的封盖横剖视图。

图中标号：1封盖，11中心透气孔，12插孔，13第二磁铁环，2低温燃烧热源，3隔热套管，4环状导热桶，41空腔，5热源点烟器，51电热柱，6释烟段，7降温段，8实心滤嘴段，9阻燃卷烟纸。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图4，本发明公开了一种一种气雾产生物品，包括低温燃烧烟具和配套烟支，

低温燃烧烟具包括隔热套管3、环状导热桶4、封盖1和热源点烟器5，隔热套管3内侧壁左段开有一圈环形安装槽，环状导热桶4设置在环形安装槽内，环状导热桶4可采用铝桶，环状导热桶4的外侧壁与环形安装槽内侧壁相贴合，环状导热桶4的内侧壁与隔热套管3的右段内侧壁相对齐，封盖1设置在隔热套管3左端，隔热套管3左端安装有第一磁铁环，封盖1外围设有第二磁铁环13，通过第一磁铁环与第二磁铁环13相吸合从而将封盖1与隔热套管3相连接。

环状导热桶4为内设空腔41的空心结构，环状导热桶4的空腔41内密闭填装有低温燃烧热源2，环状导热桶4内低温燃烧热源2的填充体积为空腔41总体积的1/2～2/3；热源点烟器5右端设有多个电热柱51，封盖1中心开有一个中心透气孔11，封盖1上开有与热源点烟器5的多个电热柱51相配合的多个插孔12，热源点烟器5通过多个电热柱51插入封盖1上的多个插孔12后接触环状导热桶4，从而点燃环状导热桶4内的低温燃烧热源2；

配套烟支由从左向右依次连接的释烟段6、降温段7和实心滤嘴段8组成，且配套烟支外包裹有一层阻燃卷烟纸9，配套烟支从低温燃烧烟具的右端插入隔热套管3内，且配套烟支的释烟段6沿轴向方向的长度大于环状导热桶4沿轴向方向的长度。

其中，隔热套管3长度在35～50mm之间，隔热套管3外径在8mm-12mm之间，隔热套管3的右段内径在5mm-7.5mm之间，隔热套管3的环形安装槽的内径在7mm-9mm之间。环状导热桶4壁厚为50～100um。隔热套管3的材质可采用多孔堇青石。热源点燃器5的加热温度为750±20℃。

使用时，将配套烟支放入低温燃烧烟具内，低温燃烧烟具中的低温燃烧热源2发生低温燃烧(300～400℃)并释放热量，传递加热低温燃烧烟具内的配套烟支，产生烟气。该气雾产生物品具有制备工艺简便、成本低廉、热源无CO释放、热源不脱落的优点。

其中，降温段7可按下述任一实施例制得：

实施例1：

称取70g聚乳酸送入螺杆挤出机中熔融挤出造粒，得到1～2mm的降温颗粒。利用该降温颗粒制备降温嘴棒，配套烟支圆周为24.0mm，释烟段6长度为15mm，聚乳酸颗粒形成的降温段7长度为12mm，实心滤嘴段8长度为8mm。在单孔道吸烟机上进行ISO模式抽吸(抽吸时间为2s，抽吸间隔为58s，每口抽吸容量为35mL)，同时以烟支气相温度检测仪在线检测滤嘴烟气温度。为47℃，收缩率10％。

实施例2：

称取70g聚乳酸、5g石墨烯、8g碳酸钙晶须、12g硝酸钙水合物和5g铝粉(直径为0.5mm)混匀，送入螺杆挤出机中熔融挤出造粒，得到1～2mm的降温颗粒。利用该降温颗粒制备降温嘴棒，烟配套支圆周为23.0mm，释烟段6长度为14mm，改性聚乳酸颗粒形成的降温段7长度为15mm，实心滤嘴段8长度为8mm。在单孔道吸烟机上进行ISO模式抽吸(抽吸时间为2s，抽吸间隔为58s，每口抽吸容量为35mL)，同时以烟支气相温度检测仪在线检测滤嘴烟气温度。检测结果表明，与实施例1相比相比，添加相变材料的复合滤嘴对烟气温度具有显著的降低作用，从对照样的47℃降至34℃以下，降温材料收缩率从对照样的10％降低到3％。

实施例3：

称取65g聚乳酸、7g蒙托土、11g碳纤维、10g硫酸钠水合物和7g铜粉混匀，送入螺杆挤出机中熔融挤出造粒，得到直径为0.5mm的降温线。将该降温线成束，得到降温嘴棒，配套烟支圆周为23.0mm，释烟段6长度为14mm，改性高分子纤维形成的降温段7长度为15mm，实心滤嘴段8长度为8mm。在单孔道吸烟机上进行ISO模式抽吸(抽吸时间为2s，抽吸间隔为58s，每口抽吸容量为35mL)，同时以烟支气相温度检测仪在线检测滤嘴烟气温度。检测结果表明，与实施例1相比相比，添加相变材料的复合滤嘴对烟气温度具有显著的降低作用，从对照样的47℃降至33℃以下，降温材料收缩率从对照样的10％降低到2.6％。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种气雾产生物品，其特征在于：包括低温燃烧烟具和配套烟支，

所述低温燃烧烟具包括隔热套管、环状导热桶、封盖和热源点烟器，所述隔热套管内侧壁左段开有一圈环形安装槽，所述环状导热桶设置在环形安装槽内，所述环状导热桶的外侧壁与环形安装槽内侧壁相贴合，所述环状导热桶的内侧壁与隔热套管的右段内侧壁相对齐，所述封盖设置在隔热套管左端，所述环状导热桶为内设空腔的空心结构，所述环状导热桶的空腔内密闭填装有低温燃烧热源，所述热源点烟器右端设有多个电热柱，所述封盖上开有与热源点烟器的多个电热柱相配合的多个插孔，所述热源点烟器通过多个电热柱插入封盖上的多个插孔后接触环状导热桶，从而点燃环状导热桶内的低温燃烧热源；

所述配套烟支由从左向右依次连接的释烟段、降温段和实心滤嘴段组成，且所述配套烟支外包裹有一层阻燃卷烟纸，所述配套烟支从低温燃烧烟具的右端插入隔热套管内，且所述配套烟支的释烟段沿轴向方向的长度大于环状导热桶沿轴向方向的长度；

所述降温段由降温材料构成，所述降温材料按质量百分比由以下原料通过螺杆挤出加工获得：

高分子50～75％，层状纳米材料5～15％，纤维状纳米材料4～15％，相变材料5～10％，金属粉末3～10％。

2.如权利要求1所述的一种气雾产生物品，其特征在于：所述隔热套管左端安装有第一磁铁环，所述封盖外围设有第二磁铁环，通过第一磁铁环与第二磁铁环相吸合从而将封盖与隔热套管相连接。

3.如权利要求1所述的一种气雾产生物品，其特征在于：所述封盖中心开有一个中心透气孔。

4.如权利要求1所述的一种气雾产生物品，其特征在于：所述环状导热桶内低温燃烧热源的填充体积为空腔总体积的1/2～2/3。

5.如权利要求1所述的一种气雾产生物品，其特征在于：所述高分子为纤维素、聚丁二酸丁二醇酯、聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酯弹性体中的一种；

所述层状纳米材料为石墨烯、蒙脱土、硫化钼、层状双氢氧化物、磷酸锆、云母中的至少一种；

所述纤维状纳米材料为碳纤维、碳纳米管、氧化镁晶须、碳酸钙晶须中的一种；

所述相变材料为聚乙二醇、氯化钙水合物、硝酸钙水合物、硫酸钠水合物中的一种；

所述金属粉末为铝粉或铜粉中的一种。

6.如权利要求1所述的一种气雾产生物品，其特征在于：所述高分子的数均分子量为5万-20万。

7.如权利要求1所述的一种气雾产生物品，其特征在于：所述金属粉末的粒径为0.1mm～2mm。

8.如权利要求1所述的一种气雾产生物品，其特征在于：所述降温材料的物理形态为无纺布、纤维或颗粒中的一种。

9.如权利要求8所述的一种气雾产生物品，其特征在于：纤维态的所述降温材料的直径为0.5～1.5mm；颗粒态的降温材料的直径为1～3mm；无纺布态的降温材料的克重为30～80g/m²。