CN110710710A - 一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒 - Google Patents

一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒，属于低温卷烟技术领域。一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒，包括壳体，依次设置在壳体内部的中空段、降温段、吸附段，降温段由聚乳酸带、醋酸纤维带缠绕而成，吸附段包括第一醋酸纤维段、第二醋酸纤维段、夹设于第一醋酸纤维段、第二醋酸纤维段之间的吸附层，第一醋酸纤维段一侧与降温段粘连、另一侧与吸附层粘连，吸附层包括氯化铵、活性炭。本发明降温段特殊的结构能够降低单支降温段中PLA聚乳酸膜的用量，降低近80%的用量，节省了成本；烟气经过降温段和NH4Cl的降温，使活性炭处于较低的温度环境，提高了单位活性炭对有害成分的吸附能力，并可有效降低烟气中有害物质的含量。

Description

一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒
技术领域
本发明属于低温卷烟技术领域，具体涉及一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒。
背景技术
传统烟草制品作为一种嗜好品已经有几百年 的历史，已经融入到大多数烟民的生活之中。然而，近年来人们重新思考吸烟与健康及二手烟等问题，这些传统烟草制品所带来的弊端日渐突出。与此同时，随着世界控烟力度的加强，世界各个国家也出 台了一系列控烟法律、政策。在这些法律、政策的影响下，烟草制品的发展环境发生了重大而深刻的变化，烟草制品结构正朝着多样化和无烟化的发展方向加快调整。传统烟草制品是指燃吸式的烟草制品，通过烟草燃烧发生化学反应，释放出各类化学物质，供吸烟者吸食。
低温卷烟，又名加热非燃烧型烟草制品，是通过特殊的加热源对烟丝进行加热，加热时烟丝中的尼古丁及香味物质通过挥发产生烟气来满足吸烟 者需求的一种新型烟草制品。与传统卷烟不同，在抽吸间歇加热非燃烧型烟草制品的烟丝处于非燃烧状态，从而尽可能减少烟草高温燃烧裂解产生的有害成分。加热非燃烧型烟草制品由菲莫、雷诺等大型烟草国际公司最早开发研制，后来随着加热非燃烧技术的不断发展，日本烟草公司发明了一种完全不加热的低温卷烟，采用特有气流控制技术，通过薄荷气体带动烟草气息和尼古丁的传送。
新型烟草对吸烟者的危害小。这是由于吸烟者在吸食新型烟草制品时不经过燃烧，因此产生的有害物质少。对环境的危害小。新型烟草制品不产生二手烟，减少了传统烟草制品对环境污染及他人的危害；安全性高。传统烟草制品燃烧残留的烟蒂很容易造成火灾，而新型烟草避免了这一隐患的存在；具有传统烟草制品的某些特性；新型烟草制品含有烟碱，能够在一定程度上满足吸烟者的生理需求。
由于加热不燃烧卷烟利用特殊热源对烟丝进行加热，加热的温度虽最高不超过500℃，由于加热不燃烧卷烟过电加热装置将其雾化基质段热到200℃-400℃，而产生类似于传统卷烟的烟雾供消费者抽吸，该类使用方法将会引入一个问题，即烟气的温度过高，在滤棒段不采用降温手段的情况下，烟气进入口腔温度可以达到70℃以上，甚至更高，严重影响了消费者的消费体验。现有技术中的嘴棒在的降温效果不好，在吸食时进入人体的烟气中有害物质很多。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒，包括壳体，依次设置在壳体内部的中空段、降温段、吸附段，所述降温段由聚乳酸带、醋酸纤维带缠绕而成 ，所述吸附段包括第一醋酸纤维段、第二醋酸纤维段、夹设于所述第一醋酸纤维段、第二醋酸纤维段之间的吸附层，所述第一醋酸纤维段一侧与所述降温段粘连、另一侧与所述吸附层粘连，所述吸附层包括氯化铵、活性炭。
较优选的，所述聚乳酸带包括第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜。第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜的材质是由聚乳酸、聚乙烯、纳米二氧化硅组成，制膜的方式可参考现有技术中的成膜方式。
较优选的，所述醋酸纤维带包括第一醋酸纤维纸、第二醋酸纤维纸、第三醋酸纤维纸。
较优选的，所述降温段由第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜、第一醋酸纤维纸、第二醋酸纤维纸、第三醋酸纤维纸缠绕成型。且第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜、第一醋酸纤维纸、第二醋酸纤维纸、第三醋酸纤维纸依次用高速烟用聚合乳胶满胶粘连。
较优选的，所述第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜的厚度为30-40μm，所述第一聚乳酸薄膜的宽度为13.2-13.7mm，所述第二聚乳酸薄膜的宽度为13.8-14.3mm。
较优选的，所述活性炭的粒径为0.3-0.4mm。
较优选的，所述第一醋酸纤维段的长度为2-3mm。
较优选的，所述第二醋酸纤维段的长度为3-4mm。
较优选的，所述吸附层的厚度为0.4-0.5mm。
较优选的，所述吸附层中氯化铵、活性炭的质量比为1：0.8-1.2。
本发明有益效果：
（1）降温段能够调节气流，避免出现吸阻过大，造成气流堵塞的问题；
（2）降温段特殊的结构能够降低单支降温段中PLA聚乳酸膜的用量，降低近80%的用量，节省了成本；
（3）烟气经过降温段和NH4Cl的降温，使活性炭处于较低的温度环境，提高了单位活性炭对有害成分的吸附能力，并可防止有害成分的脱附有效降低烟气中有害物质的含量。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中提供的一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述。
请参阅图1，一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒，包括壳体，依次设置在壳体内部的中空段、降温段、吸附段，所述降温段由聚乳酸带、醋酸纤维带缠绕而成，所述吸附段包括第一醋酸纤维段、第二醋酸纤维段、夹设于所述第一醋酸纤维段、第二醋酸纤维段之间的吸附层，所述第一醋酸纤维段一侧与所述降温段粘连、另一侧与所述吸附层粘连，所述吸附层包括氯化铵、活性炭。
其中，聚乳酸带包括第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜，醋酸纤维带包括第一醋酸纤维纸、第二醋酸纤维纸、第三醋酸纤维纸，所以降温段由第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜、第一醋酸纤维纸、第二醋酸纤维纸、第三醋酸纤维纸缠绕成型。第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜、第一醋酸纤维纸、第二醋酸纤维纸、第三醋酸纤维纸依次用高速烟用聚合乳胶满胶粘连，降温段是由同步螺旋成型工艺缠绕而成，可精准控制纸管外径及长度。所述第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜的厚度为30-40μm，所述第一聚乳酸薄膜的宽度为13.2-13.7mm，所述第二聚乳酸薄膜的宽度为13.8-14.3mm。第一醋酸纤维纸的宽度14mm±0.1mm、第二醋酸纤维纸的宽度14.3mm±0.1mm、第三醋酸纤维纸的宽度14.6mm±0.1mm。第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜的玻璃化温度为58℃。
降温段结构设计呈动态形式，聚乳酸在58℃会发生相变，可改变第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜中聚乳酸的形状，调节气流，改善抽吸体验，避免出现业内同类产品吸阻过大而造成气流堵塞的问题。采用缠绕的方式，相比同类产品，能够降低单支降温段中PLA聚乳酸膜的用量，降低近80%的用量，节省了成本。
第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧化碳性，它也具有隔离气味的特性，聚乳酸是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料，在高温时会发生相变，吸热，降低烟气的温度，醋酸纤维滤吸附烟气中的部分焦油，降低进入人体的烟气中的有害物质。
同时，所述活性炭的粒径为0.3-0.4mm，吸附层的厚度为0.4-0.5mm，吸附层中氯化铵、活性炭的质量比为1：0.8-1.2。所述第一醋酸纤维段的长度为2-3mm，所述第二醋酸纤维段的长度为3-4mm。
氯化铵的降温作用是由于其和水相互作用形成水溶液所要吸收能量（溶解焓）卷烟烟气中主要成分是空气。整支卷烟抽吸过程中，水分的主要存在形式为烟气粒相成分中的液态水、烟气气相成分中的气态水和被滤棒吸附的一部分水，且以一定比例分布。随着抽吸口数的增加，燃烧锥逐渐靠近滤棒，因此不同抽吸口数下在以上3 处的水分会有相应的变化。烟气粒相成分中的液态水和滤棒吸附的一部分水在抽吸到最后两口时，质量分数明显高于前几口，在最后两口滤嘴端温度高，可降低温度的余地大；最后两口烟气水分高，氯化铵降温效果明显。NH4Cl可显著降低卷烟滤嘴端最后两口的温度，防止在抽吸到最后两口时，由于滤嘴端温度升高，使已吸附于滤嘴上的有害成分受热脱附，重新回到主流烟气中，导致最后几口抽吸烟气中有害成分的量增加，所以复合活性炭吸附有害物质。烟气经过降温段和NH4Cl的降温，经过活性炭的时候烟气的温度较低，使活性炭处于较低的温度环境，提高了单位活性炭对有害成分的吸附能力，并可防止有害成分的脱附。
活性炭，其具有丰富的孔道结构和可观的比表面积，能以物理吸附的方式吸附烟气中的有害成分，达到减害的效果，活性炭对吡啶类化合物的吸附能力较强。由于常规活性炭显碱性，和烤烟型卷烟烟气偏酸性的特点相冲突，直接将常规活性炭应用到烤烟型卷烟滤嘴中存在很多问题。NH4Cl 为强酸弱碱盐，表现出酸性的特性，正好与中式烤烟型卷烟烟气偏酸性的特征相契合
然而，一般卷烟抽吸到最后几口时，滤嘴端的温度可高达 80 ℃，导致最后几口的危害性显著提高，将 NH4Cl 作为滤嘴降温材料，活性炭作为减害吸附材料，混配制得低温卷烟嘴棒。
NH4Cl 作为最后的降温材料，活性炭作为吸附材料，可有效降低最后几口卷烟滤嘴段的温度， 二者复合使用，在保证烟气中有害物质复合要求的同时能够将活性炭使用量减少近 45%。
NH4Cl能有效降低卷烟抽吸到最后几口时虑棒接近嘴巴处的温度，使活性炭一直处于较低温度环境，在稳定的温度范围内持续吸附烟气中的有害成分；将 NH4Cl 作为滤嘴降温材料，活性炭作为吸附材料混配使用，在达到相同减害效果的前提下，大大降低了活性炭的使用量，提高了单位活性炭的减害能力，同时降低了活性炭对于卷烟感官品质的影响。
另外，降低活性炭的使用量，减少了对烤烟型卷烟烟气的负面影响；降温材料的引入，使活性炭处于较低的温度环境，提高了单位活性炭对有害成分的吸附能力，并可防止有害成分的脱附。本发明中的低温卷烟嘴棒对烟气有害成分的吸附效果好于对香味成分的吸附，特别是其中的NH4Cl 表现出酸性特性，对酸性成分吸附的减少能有效提高烤烟型卷烟的柔和性，保证烤烟型卷烟的感官品质。
取5支香烟对本实施例中的低温卷烟嘴棒出口端的烟气的气温、及有害物质进行测量，再去5支香烟不使用本发明中的低温卷烟嘴棒测量其出口端的烟气的温度及及有害物质。
按传统卷烟抽吸方法准备好吸烟机后，将加热不燃烧卷烟烟支端插入加热器具、低温卷烟嘴棒插入吸烟机夹持器，开启加热器具开关预热，达到预热时间后，吸烟机开始抽吸，并收集总粒相物。完成低温卷烟点烟过程后，在标准条件下抽吸卷烟，热电偶测温点位于烟气出口端中心位置，测量抽口烟气的温度，测试结果如下：
不使用本发明中的低温卷烟嘴棒（常规卷烟）测量其出口端的烟气的温度如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
本实施例中的低温卷烟嘴棒出口端的烟气的气温如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
可以看出使用本发明中的低温卷烟嘴棒出口端的烟气明显低于常规卷烟抽吸方式时的。
对低温卷烟嘴棒出口端的烟气中物质的含量进行测量，同时测量常规卷烟直接抽吸时出口端烟气中的有害物作为对比，物质的测量方法参考如下：
烟气中测量的结果如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
Figure DEST_PATH_IMAGE010
本实施例的低温卷烟嘴棒的出口端的烟气中的有害物质较少。
本发明有益效果：
（1）降温段能够调节气流，避免出现吸阻过大，造成气流堵塞的问题；
（2）降温段特殊的结构能够降低单支降温段中PLA聚乳酸膜的用量，降低近80%的用量，节省了成本；
（3）降温段在高温时会发生相变，吸热，降低烟气的温度，醋酸纤维滤吸附烟气中的部分焦油，降低进入人体的烟气中的有害物质；
（4）烟气经过降温段和NH4Cl的降温，使活性炭处于较低的温度环境，提高了单位活性炭对有害成分的吸附能力，并可防止有害成分的脱附，本申请的低温卷烟嘴棒能够有效降低烟气中有害物质的含量；
（5）本发明中的低温卷烟嘴棒对烟气有害成分的吸附效果好于对香味成分的吸附，特别是其中的NH4Cl 表现出酸性特性，对酸性成分吸附的减少能有效提高烤烟型卷烟的柔和性，保证烤烟型卷烟的感官品质。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒，包括壳体，其特征在于，包括壳体，依次设置在壳体内部的中空段、降温段、吸附段，所述降温段由聚乳酸带、醋酸纤维带缠绕而成，所述吸附段包括第一醋酸纤维段、第二醋酸纤维段、夹设于所述第一醋酸纤维段、第二醋酸纤维段之间的吸附层，所述第一醋酸纤维段一侧与所述降温段粘连、另一侧与所述吸附层粘连，所述吸附层包括氯化铵、活性炭。
2.根据权利要求1所述的一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒，其特征在于，所述聚乳酸带包括第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜。
3.根据权利要求2所述的一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒，其特征在于，所述醋酸纤维带包括第一醋酸纤维纸、第二醋酸纤维纸、第三醋酸纤维纸。
4.根据权利要求3所述的一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒，其特征在于，所述降温段由第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜、第一醋酸纤维纸、第二醋酸纤维纸、第三醋酸纤维纸缠绕成型。
5.根据权利要求2所述的一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒，其特征在于，所述第一聚乳酸薄膜、第二聚乳酸薄膜的厚度为30-40μm，所述第一聚乳酸薄膜的宽度为13.2-13.7mm，所述第二聚乳酸薄膜的宽度为13.8-14.3mm。
6.根据权利要求1所述的一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒，其特征在于，所述活性炭的粒径为0.3-0.4mm。
7.根据权利要求6所述的一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒，其特征在于，所述第一醋酸纤维段的长度为2-3mm。
8.根据权利要求7所述的一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒，其特征在于，所述第二醋酸纤维段的长度为3-4mm。
9.根据权利要求8所述的一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒，其特征在于，所述吸附层的厚度为0.4-0.5mm。
10.根据权利要求9所述的一种具有降温吸附效果的低温卷烟嘴棒，其特征在于，所述吸附层中氯化铵、活性炭的质量比为1：0.8-1.2。
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