CN109730365B - 一种负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支，它由包烧容器、支撑段与过滤段依次连接而成。这种加热不燃烧烟支在抽吸时，空气流不经过烟草物料，烟草物料始终处于包烧负压厌氧状态，主要发生氢化、还原和裂解反应，提升了致香物质种类和含量、生物碱的传递效率，发烟量也有一定上升，增加了消费者抽吸体验，为加热不燃烧卷烟的技术体系提供了一个新的解决方案。
Description
【技术领域】
本发明属于加热不燃烧卷烟加工技术领域。更具体地，本发明涉及一种负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支。
【背景技术】
加热不燃烧卷烟是通过电子设备加热烟草物质而非燃烧烟草物质的抽烟方式，在此过程中并无明火和烟灰的产生，对环境友好，使消费者通过电子加热设备抽吸卷烟时能感受烟草香味，同时减少在常规卷烟在燃烧中高温热解产生有害物质，为消费者的健康式抽烟提供了一条有效的途径，此种抽烟方式在国内外越来越来流行，已有一定的消费群体。
现目前市面上菲莫国际、英美烟草、KT&G等国际烟公司以及国内烟草行业加热不燃烧烟支的通气方式为常压通氧抽吸，在加热器外部引入空气流，新鲜空气不断经过烟草物料，在动态抽吸时使烟草物料加热温度急剧下降，裂解反应不稳定，并且只伴随着氧化反应，在致香物质和生理满足感方面有些欠缺，发烟量少。发烟段主要以薄片、烟丝及梗丝为主，发烟物质载体形式较少、限制了其他形式烟草载体转载方式。
因此，针对现有技术的诸多技术缺陷，本发明人通过大量的试验与分析，终于完成了本发明。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支。
所述的负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支由包烧容器、支撑段与过滤段依次连接而成，其中包烧容器上部在内、支撑段一端在外，两者以套接方式连接成一体；支撑段另一端与过滤段相连。
根据本发明的一种优选实施方式，所述的包烧容器是一种底部封闭，而上部开口的圆柱形管，它的上部直径小于下部直径，在圆柱形管上部侧壁设置至少一个通气孔。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的通气孔位于包烧容器与支撑段套接处之下，而在填装发烟材料之上。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的包烧容器是用良导热性金属材料制成的，它的壁厚是0.05～2.0mm，通气孔的直径是0.1～1.0mm。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的良导热性金属材料选自铁、铝、铜或其合金。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的支撑段是纸管、食品级塑料管或其它合适空管。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述支撑段的壁厚是0.2～1.0mm，它的内径与包烧容器上部开口处的外径相等，在支撑段中装填一种中间实心而四周布满孔隙的隔热硅胶。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的过滤段是醋酸纤维滤棒、芯线醋酸纤维滤棒、颗粒醋酸纤维滤棒、烟用胶囊醋酸纤维滤棒、空腔颗粒醋酸纤维滤棒、植物纤维滤棒或聚乳酸滤棒，它们的吸阻是900～1500Pa。
根据本发明的另一种优选实施方式，位于包烧容器壁上通气孔至其底部、支撑段与过滤段的外周长相等，是15～25mm。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的发烟材料是植物载体或无机耐高温材料载体非烟草物质，它们为丝状、片状、颗粒状或粉末状，其中发烟剂的含量是以重量计15～50％。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支。
所述的负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支由包烧容器、支撑段与过滤段依次连接而成，其中包烧容器上部在内、支撑段一端在外，两者以套接方式连接成一体；支撑段另一端与过滤段相连。
根据本发明，所述的包烧容器是一种底部封闭，而上部开口的圆柱形管，它的上部直径小于下部直径，在圆柱形管上部侧壁设置至少一个通气孔。所述的通气孔位于包烧容器与支撑段套接处之下，而在填装发烟材料之上。
卷烟空气流是指在动态抽吸卷烟时，空气随着吸力流动的路径。在本发明中，包烧容器底部封闭，而上部开口，上部直径小于下部直径，并且在圆柱形管上部侧壁设置至少有一个通气孔。包烧容器底部密封是为更好装载发烟物料，防止空气从底部进入，创造一个厌氧的环境；侧壁通气孔和上部开口能够使烟弹处于一个空气流流动微环境，便于消费者抽吸，若侧边无通气孔，则抽吸时吸阻非常大，烟弹不发烟。抽吸者根据需要的烟气浓度可以设定通气孔数量。包烧容器上部直径小于下部直径，便于以套接方式将包烧容器与支撑段连接成一体，保持整个烟支的圆周统一。
根据本发明，所述的包烧容器是用良导热性金属材料制成的，它的壁厚是0.05～2.0mm，通气孔的直径是0.1～1.0mm。所述的良导热性金属材料选自铁、铝、铜或其合金等。选择良导热性金属材料是为了增加传热速率及效率。包烧容器壁厚度直接影响到热量传递和其硬度，如果包烧容器壁厚小于0.05mm，则包烧容器壁太薄，在加工过程中易于变性，影响烟支外观；如果包烧容器壁厚大于2.0mm，则包烧容器壁太厚，传热速率与效率变慢，因此，包烧容器厚度为0.05～2mm是合理的，优选地是0.1～1.0mm。
所述的通气孔位于包烧容器与支撑段套接处之下，而在填装发烟材料之上，这样能够确保在抽吸过程中发烟物料始终保持负压厌氧抽吸状态，保持发烟物料温度的稳定性。
在本发明中，支撑段主要作用是连接包烧段与过滤段，并起烟气导流作用。
根据本发明，所述的支撑段是纸管、食品级塑料管或其它合适空管。
所述支撑段的壁厚是0.2～1.0mm，如果其壁厚小于0.2mm，则支撑段的强度不够，中间易于折断；如果其壁厚大于1.0mm，则压缩了隔热硅胶所占面积，降温效果不明显。它的内径与包烧容器上部开口处的外径相等，在支撑段中装填一种中间实心而四周布满孔隙的隔热硅胶。隔热硅胶降温原理是在热烟气上升过程中，热烟气遇到隔热硅胶材料返回到发烟段，烟气从隔热硅胶四周孔隙中逸出进入消费者口腔。
在本发明中，过滤段是纤维滤棒；滤棒是指以过滤材料(如烟用纤维丝束等)为原料，加工卷制而成的具有过滤性能并有一定长度的圆形棒。滤棒在分切后接装在卷烟上，人们在抽吸时能够过滤除去卷烟烟气中的某些有害物质(如焦油等)，从而有利于吸烟者的身体健康。
本发明使用的纤维滤棒应该符合国家标准GB/T 5605-2011醋酸纤维滤棒的规定。根据本发明，所述的过滤段是醋酸纤维滤棒、芯线醋酸纤维滤棒、颗粒醋酸纤维滤棒、烟用胶囊醋酸纤维滤棒、空腔颗粒醋酸纤维滤棒、植物纤维滤棒或聚乳酸滤棒，它们的吸阻是900～1500Pa。
本发明使用的滤棒是不同类型的滤棒，例如醋酸纤维滤棒是一种一元普通结构滤棒；芯线醋酸纤维滤棒是一种同轴滤棒；颗粒醋酸纤维滤棒是一种加料复合滤棒；烟用胶囊醋酸纤维滤棒是一种加香滤棒；空腔颗粒醋酸纤维滤棒是一种透明滤棒；植物纤维滤棒是一种纸质滤棒；聚乳酸滤棒是由可降解的聚乳酸丝束卷制而成。它们都是目前市场上销售的产品，例如由南通烟滤嘴有限责任公司以商品名醋酸纤维滤棒、芯线醋酸纤维滤棒、颗粒醋酸纤维滤棒、空腔颗粒醋酸纤维滤棒、植物纤维滤棒，四川三联卷烟材料有限公司以商品名烟用胶囊醋酸纤维滤棒销售的产品，湖北金叶玉阳化纤有限公司以商品聚乳酸滤棒销售的产品。
当在卷烟上模拟人的吸烟动作吸入固定流量为17.5ml/s空气后，这时就会在卷烟吸入端产生一定的真空压力，这个压力就是吸入的阻力，简称吸阻。本发明使用滤棒的吸阻是900～1500Pa。如果过滤段纤维滤棒的吸阻小于900Pa，则烟支被抽吸时，烟雾量过大，降低了过滤效果；如果过滤段纤维滤棒的吸阻大于1500Pa，则烟支发烟量少，抽吸困难；因此，过滤段纤维滤棒的吸阻为900～1500Pa是合理的，优选地是1000～1300Pa。
根据本发明，位于包烧容器壁上通气孔至其底部、支撑段与过滤段的外周长相等，是15～25mm，这样能够兼容于市面上销售的周向加热器。
本发明使用的发烟材料不限于烟草原料，可以是非烟草物质，例如植物载体或无机耐高温材料载体，它们为丝状、片状、颗粒状或粉末状。本发明使用的植物载体可以是咖啡、茶叶或薄荷等植物材料。无机耐高温材料载体可以是高岭土、蒙脱石或二氧化硅等。发烟剂在一定加热条件下发生雾化并产生烟雾，在本发明中提供烟雾的是多元醇，例如丙二醇、丙三醇；或者是多元甘油酯，例如二醋酸甘油酯和三醋酸甘油酯，它们的含量是以重量计15～50％。
本发明负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支适用于在温度300～500℃的条件下以周向加热装置。
本发明负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支抽吸气流状况参见附图1；本发明负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支空气流状况参见附图2。
[有益效果]
本发明的有益效果是：本发明负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支在抽吸时，空气流不经过烟草物料，烟草物料始终处于包烧负压厌氧状态，没有新鲜空气进入，烟草物料始终处于低温恒定裂解温度，保证了裂解稳定，在厌氧条件下主要发生氢化、还原和裂解反应，提升了致香物质种类和含量、生物碱的传递效率，发烟量也有一定上升，增加了消费者抽吸体验，为加热不燃烧卷烟的技术体系提供了一个新的解决方案。
【附图说明】
图1是本发明负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支抽吸气流状况示意图；
图2是本发明负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支空气流示意图；
图中：
1-过滤段；2-通气孔；3-包烧容器；4-加热杯；5-发烟材料；6-隔热硅胶；7-负压厌氧抽吸区；8-空气流；9-热烟气流。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
实施例1：本发明负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支
该实施例的实施方式如下：
所述负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支由包烧容器、支撑段与过滤段依次连接而成，其中包烧容器上部在内、支撑段一端在外，两者以套接方式连接成一体；支撑段另一端与过滤段相连。
其中包烧容器是一种底部封闭，而上部开口的圆柱形管，它的上部直径小于下部直径，在圆柱形管上部侧壁设置一个通气孔。所述的通气孔位于包烧容器与支撑段套接处之下，而在填装发烟材料之上。
所述包烧容器是用铁制成的，它的壁厚是0.1mm，通气孔的直径是0.6mm，装在包烧容器中的发烟材料是用烟草原料制成的薄片，其中丙二醇发烟剂含量为以重量计23％，物料装填高度低于通气孔。
所述的支撑段是烟用纸管，它的壁厚是0.6mm，支撑段内装填中间实心而四周布满孔隙的隔热硅胶。
所述的过滤段是由南通烟滤嘴有限责任公司以商品名醋酸纤维滤棒销售的醋酸纤维滤棒，它的吸阻是1000Pa。
位于包烧容器壁上通气孔至其底部、支撑段与过滤段的外周长相等，是15.0mm。
实施例2：本发明负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支
该实施例的实施方式如下：
所述负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支由包烧容器、支撑段与过滤段依次连接而成，其中包烧容器上部在内、支撑段一端在外，两者以套接方式连接成一体；支撑段另一端与过滤段相连。
其中包烧容器是一种底部封闭，而上部开口的圆柱形管，它的上部直径小于下部直径，在圆柱形管上部侧壁设置一个通气孔。所述的通气孔位于包烧容器与支撑段套接处之下，而在填装发烟材料之上。
所述包烧容器是用铝制成的，它的壁厚是0.3mm，通气孔的直径是0.8mm，装在包烧容器中的发烟材料是用烟草原料制成的颗粒，其中丙三醇发烟剂含量为以重量计25％，物料装填高度低于通气孔。
所述的支撑段是烟用塑料管，它的壁厚是0.8mm，支撑段内装填中间实心而四周布满孔隙的隔热硅胶。
所述的过滤段是由四川三联卷烟材料有限公司以商品名胶囊滤棒销售的烟用胶囊醋酸纤维滤棒，它的吸阻是1200Pa。
位于包烧容器壁上通气孔至其底部、支撑段与过滤段的外周长相等，是19.0mm。
实施例3：本发明负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支
该实施例的实施方式如下：
所述负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支由包烧容器、支撑段与过滤段依次连接而成，其中包烧容器上部在内、支撑段一端在外，两者以套接方式连接成一体；支撑段另一端与过滤段相连。
其中包烧容器是一种底部封闭，而上部开口的圆柱形管，它的上部直径小于下部直径，在圆柱形管上部侧壁设置一个通气孔。所述的通气孔位于包烧容器与支撑段套接处之下，而在填装发烟材料之上。
所述包烧容器是用铜铁合金制成的，它的壁厚是0.1mm，通气孔的直径是0.7mm，装在包烧容器中的发烟材料是用咖啡原料制成的颗粒，其中三醋酸甘油酯发烟剂含量为以重量计27％，物料装填高度低于通气孔。
所述的支撑段是烟用纸管，它的壁厚是0.8mm，支撑段内装填中间实心而四周布满孔隙的隔热硅胶。
所述的过滤段是由湖北金叶玉阳化纤有限公司以商品名PLA滤棒销售的聚乳酸纤维滤棒，它的吸阻是900Pa。
位于包烧容器壁上通气孔至其底部、支撑段与过滤段的外周长相等，是22.0mm。
实施例4：本发明负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支
该实施例的实施方式如下：
所述负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支由包烧容器、支撑段与过滤段依次连接而成，其中包烧容器上部在内、支撑段一端在外，两者以套接方式连接成一体；支撑段另一端与过滤段相连。
其中包烧容器是一种底部封闭，而上部开口的圆柱形管，它的上部直径小于下部直径，在圆柱形管上部侧壁设置一个通气孔。所述的通气孔位于包烧容器与支撑段套接处之下，而在填装发烟材料之上。
所述包烧容器是用铜制成的，它的壁厚是0.5mm，通气孔的直径是0.8mm，装在包烧容器中的发烟材料是用烟草原料制成的烟丝，其中二醋酸甘油酯发烟剂含量为以重量计35％，物料装填高度低于通气孔。
所述的支撑段是烟用塑料管，它的壁厚是0.9mm，支撑段内装填中间实心而四周布满孔隙的隔热硅胶。
所述的过滤段是由湖北金叶玉阳化纤有限公司以商品名PLA滤棒销售的聚乳酸纤维滤棒，它的吸阻是1200Pa。
位于包烧容器壁上通气孔至其底部、支撑段与过滤段的外周长相等，是24.0mm。
实施例5：本发明负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支
该实施例的实施方式如下：
所述负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支由包烧容器、支撑段与过滤段依次连接而成，其中包烧容器上部在内、支撑段一端在外，两者以套接方式连接成一体；支撑段另一端与过滤段相连。
其中包烧容器是一种底部封闭，而上部开口的圆柱形管，它的上部直径小于下部直径，在圆柱形管上部侧壁对称设置两个通气孔。所述的通气孔位于包烧容器与支撑段套接处之下，而在填装发烟材料之上。
所述包烧容器是用铜铝合金制成的，它的壁厚是1.0mm，通气孔的直径是0.3mm，装在包烧容器中的发烟材料是无机耐高温载香高岭土粉末，其中甘油发烟剂含量为以重量计36％，物料装填高度低于通气孔。
所述的支撑段是烟用纸管，它的壁厚是0.7mm，支撑段内装填中间实心而四周布满孔隙的隔热硅胶。
所述的过滤段是由湖北金叶玉阳化纤有限公司以商品名PLA滤棒销售的聚乳酸纤维滤棒，它的吸阻是1200Pa。
位于包烧容器壁上通气孔至其底部、支撑段与过滤段的外周长相等，是19.0mm。
实施例6：本发明负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支
该实施例的实施方式如下：
所述负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支由包烧容器、支撑段与过滤段依次连接而成，其中包烧容器上部在内、支撑段一端在外，两者以套接方式连接成一体；支撑段另一端与过滤段相连。
其中包烧容器是一种底部封闭，而上部开口的圆柱形管，它的上部直径小于下部直径，在圆柱形管上部侧壁设置一个通气孔。所述的通气孔位于包烧容器与支撑段套接处之下，而在填装发烟材料之上。
所述包烧容器是用铁铝合金制成的，它的壁厚是0.6mm，通气孔的直径是1mm，装在包烧容器中的发烟材料是用烟草原料制成的片状薄片，其中二醋酸甘油酯发烟剂含量为以重量计31％，物料装填高度低于通气孔。
所述的支撑段是烟用塑料管，它的壁厚是0.9mm，支撑段内装填中间实心而四周布满孔隙的隔热硅胶。
所述的过滤段是由南通烟滤嘴有限责任公司以商品名芯线滤棒销售的芯线纤维滤棒，它的吸阻是1300Pa。
位于包烧容器壁上通气孔至其底部、支撑段与过滤段的外周长相等，是22.0mm。
Claims (9)
1.一种负压厌氧抽吸加热不燃烧烟支，其特征在于所述的烟支由包烧容器、支撑段与过滤段依次连接而成，其中包烧容器上部在内、支撑段一端在外，两者以套接方式连接成一体；支撑段另一端与过滤段相连；
所述的包烧容器是一种底部封闭，而上部开口的圆柱形管，它的上部直径小于下部直径，在圆柱形管上部侧壁设置至少一个通气孔。
2.根据权利要求1所述的加热不燃烧烟支，其特征在于所述的通气孔位于包烧容器与支撑段套接处之下，而在填装发烟材料之上。
3.根据权利要求1所述的加热不燃烧烟支，其特征在于所述的包烧容器是用良导热性金属材料制成的，它的壁厚是0.05～2.0mm，通气孔的直径是0.1～1.0mm。
4.根据权利要求3所述的加热不燃烧烟支，其特征在于所述的良导热性金属材料选自铁、铝、铜或其合金。
5.根据权利要求1所述的加热不燃烧烟支，其特征在于所述的支撑段是纸管或食品级塑料管。
6.根据权利要求1或5所述的加热不燃烧烟支，其特征在于所述支撑段的壁厚是0.2～1.0mm，它的内径与包烧容器上部开口处的外径相等，在支撑段中装填一种中间实心而四周布满孔隙的隔热硅胶。
7.根据权利要求1所述的加热不燃烧烟支，其特征在于所述的过滤段是醋酸纤维滤棒、芯线醋酸纤维滤棒、颗粒醋酸纤维滤棒、烟用胶囊醋酸纤维滤棒、空腔颗粒醋酸纤维滤棒、芯线醋酸纤维滤棒、植物纤维滤棒或聚乳酸滤棒，它们的吸阻是900～1500Pa。
8.根据权利要求1所述的加热不燃烧烟支，其特征在于位于包烧容器壁上通气孔至其底部、支撑段与过滤段的外周长相等，是15～25mm。
9.根据权利要求2所述的加热不燃烧烟支，其特征在于所述的发烟材料是植物载体或无机耐高温材料载体非烟草物质，它们为丝状、片状、颗粒状或粉末状，其中发烟剂的含量是以重量计15～50％。
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