CN111436647A - 一种基于植绒技术制造的非燃烧型烟支 - Google Patents

Abstract

本发明属于加热不燃烧卷烟技术领域，特别涉及一种基于植绒技术制造的非燃烧型烟支。所述烟支包括：卷烟纸层，其为中空圆筒状结构，所述卷烟纸层内壁设置有粘结剂层，所述粘结剂层上固定粘结有烟草填充物颗粒、烟草填充物丝或烟草填充物纤维。当烟支内为烟草填充物颗粒时：由于颗粒与卷烟纸内壁的胶粘剂紧固结合，烟草填充物颗粒不会从烟支中掉落，省去了在烟支开口端采用封堵装置的复杂工序。当烟支内为烟草填充物丝或纤维时：烟草填充物丝或纤维沿烟支圆周径向排序的方式在烟支径向形成无数个与热量传播方向同向的通道。这些通道短而直，大大降低了热量在烟支径向传播的热阻，改善了现有烟支热阻较大、热量传递速率较慢和受热不均的缺陷。

Description

一种基于植绒技术制造的非燃烧型烟支

技术领域

本发明属于加热不燃烧卷烟技术领域，特别涉及一种基于植绒技术制造的非燃烧型烟支。

背景技术

近年来，以iQOS为代表的市售加热不燃烧新型烟草产品销售量持续上升，消费者的认可度和接受度大幅提高，其加热不燃烧型烟草棒(烟支)更接近传统烟支造型，烟草棒中的烟草填充物为丝状填充物，采取沿烟支轴向排列的填充方式，通过沿烟草棒轴向插入烟草棒的中心加热片加热上述烟草棒(烟支)产生可吸入烟雾。以ploom tech为代表的另一类加热不燃烧新型烟草产品采用了介于传统烟支造型和液态烟油之间的烟弹(胶囊)形式，其中含有颗粒状烟草，通过周向加热方式，产生可吸入烟雾。

无论是采用丝状烟草填充物或颗粒状烟草填充物的形态，上述两类代表性产品均由于避免了燃烧，危害性要比传统卷烟低得多，特别是大幅降低了焦油和其他有害物质的释放。由于其不会产生二手烟，也改善了对环境的影响和降低了对他人健康的危害。另外，由于产品本身含有烟草，可以满足消费者对尼古丁的生理需求。

但从产品本身的性能和消费者体验而言仍存在缺陷，比如：

1、烟草棒型加热不燃烧产品预热时间长，由于沿烟支轴向紧密填充的丝状烟草填充物阻挡了热量从中心加热片沿烟支径向向外围烟草填充物的传播，使得烟草棒中心区域加热充分，而远离中心加热片的外周区域加热不够充分，热量利用效率低，烟草棒整体受热不均。此外，由于沿轴向排列的烟丝填充物填充紧密且加热片是沿烟草棒轴向插入其中，插拔烟草棒时阻力较大，容易折断加热片。

2、颗粒状烟草型加热不燃烧产品的兼容性低，只能使用自带烟弹，烟雾量小，烟草口味偏淡。由于其外观更像传统的电子烟，而与卷烟烟支差异较大，部分消费者对该产品的接受度较低。尽管已有专利报道了外观类似传统烟支的烟草颗粒型加热不燃烧烟支(CN201811489706.3、CN201811487278.0、CN201811488351.6)，但主要采用往纸空管中添加颗粒状烟草填充物来制造烟支，颗粒在该类非卷制型烟支中呈松动状态，为防止颗粒从烟支中掉落，需要在烟支远离嘴棒端(开口端)增加一个封堵装置来密封颗粒，既增加了烟支制造的复杂性又对该封堵装置的耐高温性、密封性、透气性等提出了新的挑战。纸空管为多层纸粘接而成，硬度较大，透气度和传热效率不佳。另外，因为采用纸空管填装颗粒制造烟支而不能通过卷接工艺制造烟支，不能利用自动化卷烟制造设备进行流水线式作业来制造烟支。

为了解决上述问题提出本发明。

发明内容

本发明第一方面提供一种基于植绒技术制造的非燃烧型烟支，所述烟支包括：卷烟纸层，其为中空圆筒状结构，所述卷烟纸层内壁设置有粘结剂层，所述粘结剂层上固定粘结有烟草填充物颗粒、烟草填充物丝或烟草填充物纤维。

此处，纤维是指由连续或不连续的细丝组成的物质。

所述烟支包括烟草段，其包括包裹在最外围的所述卷烟纸层。

优选地，所述烟草填充物颗粒沿所述卷烟纸层内壁周向排布形成烟草填充物颗粒层，所述烟草填充物颗粒层的数量为至少一层，所述粘结剂层的数量为至少一层。

优选地，所述烟草填充物丝或烟草填充物纤维沿着所述卷烟纸层内壁圆周呈径向排布，且在所述卷烟纸层内部形成无数个径向通道。

优选地，所述卷烟纸层内部被所述烟草填充物颗粒填充为空心或实心的。

根据烟支设计尺寸、颗粒填充率、加热方式和抽吸感官等的要求，可以随机调整烟草填充物颗粒在烟支中的植绒层数及颗粒布局，颗粒可以沿烟支内壁圆周呈单层中空排布、多层中空排布或多层实心排布。为了形成颗粒的多层排布，可在单层颗粒层上重复施胶和植绒。此处，所述植绒层数即为所述烟草填充物颗粒层数。此处的植绒指的是机械植绒、静电植绒等植绒方式。

对于单层或多层中空排布的颗粒布局，可根据所用中心加热片或加热针等的宽度或直径来调节烟支中心空腔的尺寸，以便加热片或加热针轻松插入烟支的中心空腔中而不会造成行程阻力或碰落颗粒。

对于多层实心排布的颗粒布局，则可采用外周加热方式。

优选地，当所述烟草填充物颗粒层的数量大于一层时，所述烟草填充物颗粒层和所述粘结剂层在所述烟支的径向方向交替排布。

优选地，所述卷烟纸层内部被所述烟草填充物丝或烟草填充物纤维填充为空心或实心的。

优选地，所述烟草填充物丝或烟草填充物纤维一端与所述粘结剂层固定粘结，另一端延伸出所述粘结剂层。

优选地，所述粘结剂层由胶粘剂涂覆而成，所述胶粘剂选自乳液(水基)型压敏胶粘剂，包括丙烯酸酯类、天然和合成橡胶类、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物。

优选地，所述胶粘剂的固溶物含量为40wt％-65wt％。

所述胶粘剂低毒、无有机溶剂、无异味、无异色、在适当温度下能快速粘结固化且粘结牢固、能很好的润湿和渗透多孔性卷烟纸、具有良好的透气性、具有抗湿、耐高温和防污染性能。

优选地，所述烟草填充物丝或烟草填充物纤维包括再造烟叶丝、烟叶丝、烟梗丝、非烟草植物纤维、或非烟草植物丝；所述烟草填充物颗粒包括烟草颗粒或非烟草植物颗粒。

所述烟草填充物丝、烟草填充物纤维或者烟草填充物颗粒可以为：任何现有的烟支填充物制成的丝状、纤维状、或颗粒状的物质。

烟支填充物可以使用烟草或者非烟草原料。

本发明的烟支的制备方法包括植绒工序和烟支卷接工序；其中，所述植绒工序依次包括布卷步骤、涂胶步骤、植绒步骤、烘燥步骤、洗涤步骤。

所述植绒步骤采用静电植绒、机械植绒、或两者结合的方式，将烟草填充物丝、烟草填充物纤维或烟草填充物颗粒嵌入所述卷烟纸层内壁涂覆的粘结剂层中。

植绒是将制成纤维状、丝状和颗粒状的棉花、人造纤维、腈纶、尼龙、聚酯等植绒材料固定在涂有胶粘剂的基材上的方法。布、皮革、纸张、塑料、玻璃、金属、橡胶、海绵、陶瓷、树脂等各种基材的表面均可植绒。通过机械、静电或两者结合的方式可在各种基材表面植绒。植绒材料在静电或重力作用下向着涂布胶粘剂的基材移动并嵌入其中。植绒在纺织工业、工艺品行业、包装行业、汽车行业等领域应用广阔。

本发明具有以下有益效果：

本发明首次提出一种基于植绒技术制造的非燃烧型烟支。

当烟支内为烟草填充物颗粒时：

1、由于颗粒与卷烟纸内壁的胶粘剂紧固结合，烟支在卷接、包装、运输和抽吸过程中，烟草填充物颗粒不会从烟支中掉落，省去了在烟支开口端采用封堵装置的复杂工序。

2、由于采用植绒工艺将烟草填充物颗粒植绒至卷烟纸中再进行卷接，可在植绒工序后段与卷烟卷接工序无缝衔接，实现植绒设备与卷烟机直接连接机组，完成烟支卷接，代替了传统的采用纸空管填充颗粒的非自动化生产方式，奠定了采用卷烟制造技术进行自动化生产的基础。

3、根据烟支设计尺寸、颗粒填充率、加热方式和抽吸感官等的要求，可以随机调整烟草填充物颗粒在烟支中的植绒层数及颗粒布局。根据颗粒在烟支中的布局，填充烟草填充物颗粒的烟支可采取中心加热或者外周加热等不同的加热方式。无论采用中心加热或外周加热方式，因为颗粒通过胶粘剂被紧密附着在卷烟纸内壁上或相互紧密粘结，且所用胶粘剂有良好的热稳定性，抽吸过程中避免了填充的颗粒因胶粘剂失效及重力作用发生向烟支开口端的下沉并在加热高温下团聚而粘结在一起的情况。因此，这避免了颗粒填充状态及布局的变化，改善了颗粒型烟支因抽吸过程中颗粒原有布局发生变化引起的局部受热不均、抽吸不畅和吸味变化等缺陷。

4、由于所用胶粘剂具有良好的透气性，在烟支加热过程中，热量能流畅地经过胶粘剂及颗粒间的间隙传播。

当烟支内为烟草填充物丝或烟草填充物纤维时：

1、本发明的烟草填充物丝或纤维沿烟支圆周径向排序的方式在烟支径向形成无数个与热量传播方向同向的通道。这些通道短而直，大大降低了热量在烟支径向传播的热阻，改善了现有加热不燃烧烟支(烟草填充物多为轴向排列或无序排列)热阻较大、热量传递速率较慢和受热不均的缺陷。

2、本发明的烟草填充物丝或纤维的长度和植绒密度可以随机调节，以适用于不同规格、填充率、加热方式和抽吸要求的烟支。可采用短纤维和长纤维烟草填充物作为植绒原料，分别形成短纤维中空排布、长纤维中空排布或长纤维实心排布三种排布方式。无论采用中心加热或外周加热方式，该类烟支均能适配，且大大提高了热量在烟支径向的传播速率和热量利用效率。通过调节纤维的长度和植绒密度可以改变填充率，并适配不同尺寸的加热器件，增加了烟支规格及加热方式的选择多样性。

附图说明

图1为实施例1植绒烟草填充物颗粒的非燃烧型烟支烟草段径向截面图，其中：图1-1为实施例1植绒单层烟草填充物颗粒的中空烟草段截面图，图1-2为实施例1植绒多层烟草填充物颗粒的中空烟草段截面图，图1-3为实施例1植绒多层烟草填充物颗粒的实心烟草段截面图。

图2为实施例2植绒烟草填充物纤维的非燃烧型烟支烟草段径向截面图，其中，图2-1为实施例2植绒烟草填充物短纤维12的中空烟草段截面图，图2-2为实施例2植绒烟草填充物长纤维13的中空烟草段截面图，图2-3为实施例2植绒烟草填充物长纤维13的实心烟草段截面图。

附图标记列表：

2、粘结剂层，3、卷烟纸层，11、烟草填充物颗粒，12、烟草填充物短纤维、13、烟草填充物长纤维。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步说明本发明的内容。

实施例1

如图1中图1-1所示，一种基于植绒技术制造的非燃烧型烟支，所述烟支包括烟草段，其包括包裹在最外围的所述卷烟纸层3。所述卷烟纸层3为中空圆筒状结构，所述卷烟纸层3内壁设置有粘结剂层2，所述粘结剂层2上固定粘结有烟草填充物颗粒11。所述烟草填充物颗粒11沿所述卷烟纸层3内壁周向排布形成烟草填充物颗粒层，所述烟草填充物颗粒层的数量为一层，所述粘结剂层的数量为一层。所述卷烟纸层3内部被所述烟草填充物颗粒11填充为空心的。所述粘结剂层2由胶粘剂涂覆而成，所述胶粘剂选自乳液(水基)型压敏胶粘剂丙烯酸酯类。所述胶粘剂的固溶物含量为40wt％-65wt％。

如图1-2所示，本实施例还提供烟支内所述烟草填充物颗粒层的第二种排布方式：

所述烟草填充物颗粒层的数量为3层，所述烟草填充物颗粒层和所述粘结剂层2在所述烟支的径向方向交替排布。所述卷烟纸层3内部被所述烟草填充物颗粒11填充为空心的。

如图1-3所示，本实施例还提供烟支内所述烟草填充物颗粒层的第三种排布方式：

所述烟草填充物颗粒层和所述粘结剂层2在所述烟支的径向方向交替排布。所述卷烟纸层3内部被所述烟草填充物颗粒11填充为实心的。在所述烟草填充物颗粒层上涂覆而成的粘结剂层2未示意出。

如图1-2和图1-3所示的，为了形成颗粒的多层排布，可在单层颗粒层上重复施胶和植绒。在所述烟草填充物颗粒层上涂覆而成的粘结剂层2未示意出。

实施例2

如图2-1，一种基于植绒技术制造的非燃烧型烟支，所述烟支包括烟草段，其包括包裹在最外围的所述卷烟纸层3。所述卷烟纸层3为中空圆筒状结构，所述卷烟纸层3内壁设置有粘结剂层2，所述粘结剂层2上固定粘结有烟草填充物纤维。所述烟草填充物纤维为烟草填充物短纤维12。本文中，所述短纤维12长度为2-3.5mm。所述烟草填充物纤维沿着所述卷烟纸层内壁圆周呈径向排布，且在所述卷烟纸层内部形成无数个径向通道。所述卷烟纸层内部被所述烟草填充物纤维填充为空心的。所述烟草填充物纤维一端与所述粘结剂层固定粘结，另一端延伸出所述粘结剂层。所述粘结剂层2由胶粘剂涂覆而成，所述胶粘剂选自乳液(水基)型压敏胶粘剂天然橡胶类。所述胶粘剂的固溶物含量为40wt％-65wt％。

如图2-2所示，本实施例还提供烟支内所述烟草填充物纤维的第二种排布方式：与图2-1相比，其区别为所述烟草填充物纤维为烟草填充物长纤维13。本文中，所述长纤维13长度大于3.5mm。

如图2-3所示，本实施例还提供烟支内所述烟草填充物纤维的第三种排布方式：与图2-1相比，其区别为所述烟草填充物纤维为烟草填充物长纤维13。所述卷烟纸层3内部被所述烟草填充物纤维填充为实心的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于植绒技术制造的非燃烧型烟支，其特征在于，所述烟支包括：卷烟纸层，其为中空圆筒状结构，所述卷烟纸层内壁设置有粘结剂层，所述粘结剂层上固定粘结有烟草填充物颗粒、烟草填充物丝或烟草填充物纤维。

2.根据权利要求1所述的烟支，其特征在于，所述烟草填充物颗粒沿所述卷烟纸层内壁周向排布形成烟草填充物颗粒层，所述烟草填充物颗粒层的数量为至少一层，所述粘结剂层的数量为至少一层。

3.根据权利要求1所述的烟支，其特征在于，所述烟草填充物丝或烟草填充物纤维沿着所述卷烟纸层内壁圆周呈径向排布，且在所述卷烟纸层内部形成无数个径向通道。

4.根据权利要求2所述的烟支，其特征在于，所述卷烟纸层内部被所述烟草填充物颗粒填充为空心或实心的。

5.根据权利要求2所述的烟支，其特征在于，当所述烟草填充物颗粒层的数量大于一层时，所述烟草填充物颗粒层和所述粘结剂层在所述烟支的径向方向交替排布。

6.根据权利要求3所述的烟支，其特征在于，所述卷烟纸层内部被所述烟草填充物丝或烟草填充物纤维填充为空心或实心的。

7.根据权利要求3所述的烟支，其特征在于，所述烟草填充物丝或烟草填充物纤维一端与所述粘结剂层固定粘结，另一端延伸出所述粘结剂层。

8.根据权利要求1所述的烟支，其特征在于，所述粘结剂层由胶粘剂涂覆而成，所述胶粘剂选自乳液型压敏胶粘剂，包括丙烯酸酯类、天然和合成橡胶类、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

9.根据权利要求8所述的烟支，其特征在于，所述胶粘剂的固溶物含量为40wt％-65wt％。

10.根据权利要求1所述的烟支，其特征在于，所述烟草填充物丝或烟草填充物纤维包括再造烟叶丝、烟叶丝、烟梗丝、或非烟草植物纤维、非烟草植物丝；所述烟草填充物颗粒包括烟草颗粒或非烟草植物颗粒。

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