CN111067138A - 一种加热非燃烧卷烟 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加热非燃烧卷烟，包括烟嘴部分和烟草部分，烟嘴部分包括过滤器和冷却元件，冷却元件位于烟草部分和过滤器之间；冷却元件为中空的筒状结构，沿烟气的流动方向，冷却元件依次分为上段、中段、下段，上段为大圆筒，下段为小圆筒，中段为连接大圆筒和小圆筒的圆台；上段、中段、下段依次串接连通使冷却元件内部形成烟气通道。本发明通过利用冷却元件改变嘴棒中烟气的流速与压强、利用翅片增加嘴棒与烟气的换热面积两种方式来降低烟气温度；烟嘴部分采用高透成型纸与透气孔，使一部分空气直接进入嘴棒内部与烟气混合，降低了烟气中的焦油浓度，同时也进一步降低了烟气温度。
Description
技术领域
本发明涉及一种加热非燃烧卷烟，具体涉及一种用于电子加热的加热非燃烧卷烟。
背景技术
随着国际控烟形式越来越严峻，广大烟民迫切的需要一种既能满足抽烟喜好又低害的卷烟，加热非燃烧烟草制品随之诞生。
目前加热非燃烧烟草制品广泛采用电加热形式使烟草中的烟碱与成烟物质得以释放，由于没有燃烧的过程，因此与传统烟草相比成烟温度较低，可以达到降低有害物质释放的目的。但电加热型的加热非燃烧烟草制品在抽吸之前，一般有20~40s的加热过程，这种过程中烟草段被加热至200~300摄氏度，在抽吸时会有嘴棒及烟气温度过高的现象。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于电加热的加热非燃烧卷烟，以达到降低抽吸时的烟气与滤棒温度，同时降低烟气中焦油浓度的目的。
本发明的技术方案是，提供一种加热非燃烧卷烟，包括烟嘴部分和烟草部分，烟嘴部分包括过滤器和冷却元件，冷却元件位于烟草部分和过滤器之间；
冷却元件为中空的筒状结构，沿烟气的流动方向，冷却元件依次分为上段、中段、下段，上段靠近烟草部分，下段靠近过滤器；上段为大圆筒，下段为小圆筒，中段为连接大圆筒和小圆筒的圆台；上段、中段、下段依次串接连通使冷却元件内部形成烟气通道，中段的烟气入口处的内径与上段烟气出口处的内径相同，中段的烟气出口处的内径与下段烟气入口处的内径相同；
烟草行业中将嘴棒（即烟嘴部分）不同部分粘接在一起的纸称作成型纸，将嘴棒与烟支（即烟草部分）粘接在一起的纸成为接装纸或水松纸。过滤器和冷却元件由成型纸复合成型，烟嘴部分和烟草部分由接装纸复合成型；在冷却元件与过滤器之间的成型纸和接装纸上设有透气孔。
优选地，在冷却元件的大圆筒和圆台内设置若干翅片，翅片与烟气流动方向平行。
优选地，在冷却元件内设置6~12片翅片，翅片沿周向均匀分布。翅片可增加冷却元件与烟气的接触面积，通过换热进一步降低烟气温度。
优选地，翅片的厚度为0.1~0.5mm。
中段的烟气入口处内径大于烟气出口处的内径，通过改变加热非燃烧卷烟抽吸时烟气在烟支中不同区段的流速与压强，从而达到降温的目的。实际使用中发现，冷却元件的入口处与出口处烟气流速变化越大则降温效果越明显。因此须使中段的烟气入口内径取最大值，内径与上段内径相同；同时使中段的烟气出口处内径取最小值，内径与下段内径相同。在不过分影响吸阻的情况下中段的烟气出口处的内径为中段的烟气入口处的内径的1/8~1/3；更优选地，中段的烟气出口处的内径为烟气入口处的内径的1/6~1/4。
优选地，中段的长度占冷却元件总长度的1/3~5/6，更优选1/2~5/6。
优选地，所述冷却元件由高分子聚合物制成，为注塑成型的一体结构。
优选地，所述高分子聚合物选自聚乳酸、聚乙烯、高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯。
优选地，冷却元件的长度为20~35mm。
优选地，所述烟草部分长度为10~50mm；过滤器长度为5~10mm。
优选地，烟草部分由烟丝、梗丝、膨化烟丝、膨化梗丝、再造烟叶中的一种或多种的混合制成。
过滤器、冷却元件和烟草部分可以由接装纸将上述三部分复合成型；也可以由成型纸和接装纸两次复合成型。当由成型纸和接装纸两次复合时，冷却元件和过滤器由成型纸复合成型组成烟嘴部分，烟嘴部分和烟草部分由接装纸复合成型；在冷却元件与过滤器之间的成型纸和接装纸上设有透气孔。由于成型纸与接装纸上的透气孔是预先打孔然后再复合成型，因此打孔时需要定位，以使成型纸与接装纸上的透气孔的位置可以重合。
在烟嘴部分的管壁（成型纸）上沿周向均匀分布四个透气孔，透气孔可以(但不限定)为圆形、椭圆形、矩形。
过滤器的材料可以（但不限定）是醋酸纤维、丙烯纤维、蔗糖纤维、木浆纤维、烟草纤维、木棉纤维、陶瓷纤维、苎麻纤维等中的一种或多种的混合。过滤器的直径与冷却元件的外径相同。
成型纸为高透气度成型纸，其透气度大于或等于3000CU。接装纸上有至少一排预留通孔（实际也为透气孔，为便于区分，称为预留通孔），所述预留通孔的位置在所述加热非燃烧卷烟上沿周向均匀分布，并在轴向上与成型纸上的透气孔重叠。加热非燃烧卷烟在抽吸时，有一少部分空气通过接装纸上的预留通孔、成型纸上的透气孔流入加热非燃烧卷烟的内部与主流烟气汇合，达到降低烟气中焦油浓度的目的，同时可以进一步降低烟气温度。
本发明的有益效果是，通过利用冷却元件改变嘴棒中烟气的流速与压强、利用翅片增加嘴棒与烟气的换热面积两种方式来降低烟气温度；烟嘴部分采用高透成型纸与透气孔，使一部分空气直接进入嘴棒内部与烟气混合，降低了烟气中的焦油浓度，同时也进一步降低了烟气温度。
附图说明
图1是实施例1加热非燃烧卷烟横截面示意图。
图2是实施例1加热非燃烧卷烟轴测示意图。
图3是实施例1冷却元件横截面示意图。
图4是实施例2加热非燃烧卷烟横截面示意图。
图5是实施例2冷却元件的左视示意图。
图6是实施例3冷却元件的左视示意图。
图7为传统嘴棒的加热非燃烧卷烟抽吸时烟气温度测量曲线图。
图8为实施例1加热非燃烧卷烟抽吸时烟气温度测量曲线图。
图9为实施例2加热非燃烧卷烟抽吸时烟气温度测量曲线图。
图10为实施例3加热非燃烧卷烟抽吸时烟气温度测量曲线图。
图11为实施例4加热非燃烧卷烟横截面示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本文中所使用的术语“入口”、“出口”用于描述加热非燃烧卷烟的元件或区段在使用者使用加热非燃烧卷烟的抽吸过程中气流流经方向的相对位置，以上术语不用于对本发明的限定，亦不指代或暗指其对于本发明的相对重要性。
实施例1：
如图1和图2所示一种加热非燃烧卷烟，其包括烟嘴部分2与烟草部分1。所述烟嘴部分2包括冷却元件3和过滤器10，该冷却元件3与过滤器10由成型纸11复合成型。烟草部分1与烟嘴部分2由接装纸12复合成型。成型纸11和接装纸12上设有透气孔13。透气孔13沿周向均匀分布，透气孔13为矩形。
成型纸11为高透气度成型纸，其透气度为15000CU。成型纸11和接装纸12上的透气孔的大小、数量和尺寸可以相同，也可以不同。如图2所示，接装纸12上有两排预留通孔，所述预留通孔的位置在所述加热非燃烧卷烟上沿周向均匀分布，并在轴向上的位置与成型纸的透气孔13重叠。烟支生产过程中，成型纸与接装纸的预留通孔处不涂胶。
如图3所示，冷却元件3包括上段4、中段5和下段6，中段5的烟气入口处7孔径大于中段5的烟气出口处8的内径。在冷却元件3与过滤器10之间存在一段间隙9，该间隙9的管壁（成型纸11和接装纸12）上设有透气孔13。冷却元件3的上段4、中段5和下段6为注塑成型的一体结构，材料为聚乳酸。冷却元件3长度为18mm，其中上段4长度为3mm，中段6长度为14mm，下段1mm。
中段的烟气入口处7与上段4内径相同，为4.6mm，中段的烟气出口处8内径为1mm。冷却元件3的筒壁壁厚为0.4mm。过滤器10的材料是醋酸纤维，长度为7mm。加热非燃烧卷烟外径为5.4mm，烟草部分长度为40mm。烟草部分由稠浆法薄片切丝后经卷烟纸包裹成型。
选择具有相同直径与长度的传统卷烟嘴棒与上述所制备的烟草部分复合成型，制备成具有相同尺寸的实验烟支作为本实施例的对照样。利用现有加热非燃烧卷烟电加热器具和吸烟机进行抽吸实验并用测温设备获得抽吸前四口的温度变化曲线，如图7所示，图中横坐标表示时间、纵坐标表示温度。由实验结果可知，利用传统卷烟嘴棒的加热非燃烧卷烟抽吸时烟气温度过高。
取本实施例的加热非燃烧卷烟，利用现有加热非燃烧卷烟电加热器具和吸烟机进行抽吸实验并用测温设备获得抽吸前四口的温度变化曲线如图8所示，由实验结果可知，烟气温度较图7有所降低，该实施例烟支降低烟气温度的效果比较明显。
实施例2：
如图4所示一种加热非燃烧卷烟，其结构与实施例1基本相同，其区别在于，在冷却元件3的上段4和中段5设有翅片14。
如图5（冷却元件3的左视图）所示，在冷却元件3的内部分布着六片沿轴向延伸的翅片14，翅片14厚度为0.4mm，六片翅片在冷却元件中沿周向均匀分布。
利用现有加热非燃烧卷烟电加热器具和吸烟机进行抽吸实验并用测温设备获得抽吸前四口的温度变化曲线如图9所示，由实验结果可知，前三口烟气温度略高于实施例1，但降温效果依旧比较明显。
实施例3：
本实施例提供一种加热非燃烧卷烟，其结构与实施例2基本相同，其区别在于，如图6（冷却元件3的左视图）所示，在冷却元件3的上段4和中段5设有八片翅片14。翅片厚度为0.3mm，八片翅片在所述冷却元件3中沿周向均匀分布。
利用现有加热非燃烧卷烟电加热器具和吸烟机进行抽吸实验并用测温设备获得抽吸前四口的温度变化曲线如图10所示，由实验结果可知，烟气温度较图8、图9明显降低，本实施例加热非燃烧卷烟能显著降低烟气温度。
实施例4：
本实施例提供一种加热非燃烧卷烟，其结构与实施例1基本相同，其区别在于，如图11所示，只包含一层接装纸12（即不设成型纸11），接装纸12将烟草部分1、冷却元件3和过滤器10三部分一起复合成型。此时只需在一层接装纸12上打孔，不需要定位打孔，或打孔的位置精度要求不高。
Claims (10)
1.一种加热非燃烧卷烟，包括烟嘴部分和烟草部分，其特征在于，烟嘴部分包括过滤器和冷却元件，冷却元件位于烟草部分和过滤器之间；
冷却元件为中空的筒状结构，沿烟气的流动方向，冷却元件依次分为上段、中段、下段，上段靠近烟草部分，下段靠近过滤器；上段为大圆筒，下段为小圆筒，中段为连接大圆筒和小圆筒的圆台；上段、中段、下段依次串接连通使冷却元件内部形成烟气通道，中段的烟气入口处的内径与上段烟气出口处的内径相同，中段的烟气出口处的内径与下段烟气入口处的内径相同；
过滤器和冷却元件由成型纸复合成型，烟嘴部分和烟草部分由接装纸复合成型；在冷却元件与过滤器之间的成型纸和接装纸上设有透气孔。
2.如权利要求1所述的加热非燃烧卷烟，其特征在于，在冷却元件的大圆筒和圆台内设置若干翅片，翅片与烟气流动方向平行。
3.如权利要求2所述的加热非燃烧卷烟，其特征在于，在冷却元件内设置6~12片翅片，翅片沿周向均匀分布。
4.如权利要求2或3所述的加热非燃烧卷烟，其特征在于，翅片的厚度为0.1~0.5mm。
5.如权利要求1所述的加热非燃烧卷烟，其特征在于，中段的烟气出口处的内径为烟气入口处的内径的1/8~1/3。
6.如权利要求1所述的加热非燃烧卷烟，其特征在于，中段的长度占冷却元件总长度的1/3~5/6。
7.如权利要求1所述的加热非燃烧卷烟，其特征在于，所述冷却元件由高分子聚合物制成，为注塑成型的一体结构。
8.如权利要求7所述的加热非燃烧卷烟，其特征在于，所述高分子聚合物选自聚乳酸、聚乙烯、高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯。
9.如权利要求1所述的加热非燃烧卷烟，其特征在于，冷却元件的长度为20~35mm。
10.如权利要求1所述的加热非燃烧卷烟，其特征在于，所述烟草部分长度为10~50mm；过滤器长度为5~10mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200428 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |