CN112293792A - 一体成型式加热不燃烧香烟制品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种一体成型式加热不燃烧香烟制品及其制备方法，包含气雾产生段、与所述气雾产生段邻接的圆柱状阻隔段、与所述阻隔段邻接的嘴棒段，所述气雾产生段包括一体成型的第一筒状外壳以及所述第一筒状外壳包裹的发烟物，所述嘴棒段包括一体成型的第二筒状外壳，所述第二筒状外壳包容一喇叭状的第一空腔，所述第一空腔的宽口邻接所述阻隔段，所述第一空腔的窄口邻接所述嘴棒段末端。本发明可以实现二次压缩和二次降温，可为吸食者提供符合人体要求温度的烟气。
Description
技术领域
本发明涉及电子烟领域，特别涉及一种一体成型式加热不燃烧香烟制品及其制备方法。
背景技术
传统的吸烟方式是通过吸燃烧烟草的烟雾完成的，众所周知，此种吸烟方式由于烟草的不完全燃烧等因素产生焦油，有害吸烟者的健康，也会给周围人士带来间接的健康损害。
近年来，在技术领域中已经提出多种发烟制品，在这些发烟制品中，烟草被加热而不是燃烧。这种加热发烟制品的一个目标是，减少由在常规香烟中烟草的燃烧和热解降解产生的已知有害气雾组分。目前的加热不燃烧的香烟制品，在制造装配以及降温措施上尚有有待改进的地方。
本发明提供一种一体成型式加热不燃烧香烟制品及其制备方法，采用一体成型以及设置独特空腔的方式，来解决上述的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种一体成型式加热不燃烧香烟制品及其制备方法，以解决目前技术存在的一些问题。
本发明提供一种一体成型式加热不燃烧香烟制品，包含气雾产生段、与所述气雾产生段邻接的圆柱状阻隔段、与所述阻隔段邻接的嘴棒段，所述气雾产生段包括一体成型的第一筒状外壳以及所述第一筒状外壳包裹的发烟物，所述第一筒状外壳的远端为封口端，所述第一筒状外壳的近端为开口端并与所述阻隔段邻接，所述阻隔段具有若干孔洞以供烟气通过，所述嘴棒段包括一体成型的第二筒状外壳，所述第二筒状外壳包容一喇叭状的第一空腔，所述第一空腔的宽口邻接所述阻隔段，所述第一空腔的窄口邻接所述嘴棒段末端。
作为一实施例，所述第一筒状外壳和第二筒状外壳均为纸浆筑模一体成型，所述第一筒状外壳的厚度为0.1-0.8mm，所述第二筒状外壳的厚度为0.3mm-3mm。
作为一实施例，所述第一筒状外壳的封口端的封口面上设有若干气孔以及便于加热针插入的米字型切口。
作为一实施例，所述气雾产生段包括的发烟物为絮状、颗粒状、片状中的一种或两种以上的结合，所述阻隔段包容有增香物质。
作为一实施例，所述第二筒状外壳包容的喇叭状的第一空腔，所述第一空腔的窄口的大小沿所述嘴棒段末端的方向逐渐减小，所述窄口的末端通过第一圆柱形通道邻接所述嘴棒段的末端。
作为一实施例，所述第一圆柱形通道里还设有单螺旋杆，所述单螺旋杆的单螺旋槽围绕所述单螺旋杆的杆轴均匀设置，所述单螺旋杆的外径面与所述第一圆柱形通道的内壁紧密接触以形成封闭的单螺旋压缩降温通道。
所述单螺旋杆的杆轴的直径沿所述嘴棒段末端的方向逐渐变大，所述单螺旋槽的深度沿所述嘴棒段末端的方向逐渐变小，所述单螺旋压缩降温通道的容积沿所述嘴棒段末端的方向逐渐变小。
作为一实施例，所述烟嘴段还包括呈喇叭状的第二空腔，所述第二空腔的窄口与所述第一圆柱形通道连通，所述第二空腔的宽口位于所述嘴棒段末端。
本发明还提供所述一体成型式加热不燃烧香烟制品的制备方法，包括：
步骤1，将甘蔗浆和竹浆按照重量比7：3投入到制浆池进行碎浆，向所述制浆池填入重量比为1％-5％的阻油剂，搅拌制成混合浆液；
步骤2，准备与所述第一筒状外壳匹配的第一模具，准备与所述第二筒状外壳匹配的第二模具，准备与所述阻隔段匹配的第三模具；
步骤3，将步骤1中的混合浆液分别压入所述步骤2中的模具，分别成型形成所述第一筒状外壳、所述第二筒状外壳、所述阻隔段；
步骤4，在所述第一筒状外壳的封口端的封口面上打上若干透气孔以及便于加热针插入的米字型切口，以及对所述阻隔段进行打孔；
步骤5，将预先准备的发烟物灌装在所述气雾产生段的第一筒状外壳里，将所述增香物质填入所述阻隔段内；
步骤6，将所述气雾产生段、阻隔段、嘴棒段依次邻接固定，形成所述香烟制品。
作为一实施例，所述步骤3中的第一筒状外壳成型后的厚度为0.1-0.8mm，所述第二筒状外壳成型后的厚度为0.3mm-3mm。
作为一实施例，所述步骤5中填充的发烟物为絮状、颗粒状、片状中的一种或两种以上的结合。
作为一实施例，所述步骤3中成型的第二筒状外壳包容的喇叭状的第一空腔的窄口的大小沿所述嘴棒段末端的方向逐渐减小，所述窄口的末端通过第一圆柱形通道邻接所述嘴棒段的末端。
本发明包含的气雾产生段和嘴棒段均系纸浆筑模一体成型，而目前的技术均是类似卷纸的方式，相较起来本发明大大提升了生产和后续装配的效率。另外，本发明所述嘴棒段的第二筒状外壳包容一喇叭状的第一空腔，所述第一空腔的宽口邻接所述阻隔段，所述第一空腔的窄口位于所述嘴棒段末端。气雾产生段产生的烟气经过先经过喇叭状第一空腔的宽口，然后进入窄口，烟气进入窄口时由于空腔空间的缩小相当于对进入的烟气进行了压缩，压缩后烟气在窄口中前进一段距离后离开嘴棒段的末端进入吸食者的口中，而吸食者的口腔相当于一个放大的容器，被压缩的烟气进入口腔后体积急剧放大，期间伴随了烟气温度的下降，以利于吸食者吸入体内的烟气保持较低的温度。
作为改进的另一实施例，还在所述喇叭状的第一空腔的后面连接了单螺旋杆式的二级压缩降温装置，所述单螺旋杆的单螺旋槽围绕所述单螺旋杆的杆轴均匀设置，所述单螺旋杆的外径面与所述第一圆柱形通道的内壁紧密接触以形成封闭的单螺旋压缩降温通道。当烟气经过喇叭状的第一空腔压缩后(此为第一级压缩)，然后烟气经过上述单螺旋压缩降温通道进行第二次压缩，鉴于螺旋通道的距离很长，二次压缩的过程也是降温的过程，经过二次压缩后的烟气再进入后面邻接的喇叭状的第二空腔，压缩的烟气在喇叭状的第二空腔里急剧放大，气体体积急剧放大会导致气体温度减低，从而实现了在喇叭状的第二空腔里完成了再次降温，从而最终输出了符合人体要求温度的烟气。
本发明还提供了上述单螺旋杆的一个改进型，所述单螺旋杆的杆轴的直径沿所述嘴棒段末端的方向逐渐变大，所述单螺旋槽的深度沿所述嘴棒段末端的方向逐渐变小，所述单螺旋压缩降温通道的容积沿所述嘴棒段末端的方向逐渐变小。当烟气经过喇叭状的第一空腔压缩后(此为第一级压缩)，再进入单螺旋压缩降温通道时，由于单螺旋压缩降温通道的容积呈逐渐减小的趋势，故能取得更好的压缩效果，经过的烟气受到的压缩会越来越大，经过螺旋装置二次压缩后的烟气再进入后面邻接的喇叭状的第二空腔，压缩的烟气在喇叭状的第二空腔里急剧放大，气体体积急剧放大会导致气体温度减低，从而实现了在喇叭状的第二空腔里完成了再次降温，从而最终输出了符合人体要求温度的烟气。
本发明所有单元结构均采用纸浆筑膜技术制造加热不燃烧发烟材料作为载体，克服了市场上同类产品一端设有封口片的空卷筒填充发烟材封口片脱胶漏料问题；本发明在纸浆中添加相应比例的阻油剂，有效解决纸卷包裹发烟材料所发生的溢油等缺点；本发明各单元结构皆采用环保材料均可在常温下完全降解，有效解决环保问题。
附图说明
图1是本发明所述香烟制品一实施例的结构示意图。
图2是图1的立体示意图。
图3是所述图1透视图。
图4是所述气雾产生段的封口端示意图。
图5是所述阻隔段的立体图。
图6是所述嘴棒段剖面图。
图7是吸食者吸食本发明所述香烟制品时，烟气经过嘴棒段的喇叭状第一空腔进入吸食者口腔的示意图。
图8是本发明第二实施例结构示意图。
图9是图8中螺旋的局部放大图。
图10是所述单螺旋杆示意图。
图11是所述改进型单螺旋杆的结构简图；
图12是本发明一实施例配置所述改进型单螺旋杆的示意图；
图13是图12中螺旋的局部放大图。
图14是增设了所述第二空腔的本发明一实施例的结构示意图。
香烟制品100，气雾产生段10，阻隔段20，嘴棒段30，第一筒状外壳11，发烟物12，封口端13，第二筒状外壳31，第一空腔32，嘴棒段末端33，第一圆柱形通道34，单螺旋杆35，单螺旋槽36，杆轴37，单螺旋压缩降温通道38，第二空腔39，香珠21。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。
参见图1、图2、图3，本发明提供一种一体成型式加热不燃烧香烟制品100，包含气雾产生段10、与所述气雾产生段10邻接的圆柱状阻隔段20、与所述阻隔段20邻接的嘴棒段30，所述气雾产生段10包括一体成型的第一筒状外壳11以及所述第一筒状外壳11包裹的发烟物12，所述第一筒状外壳11的远端为封口端13，所述第一筒状外壳11的近端为开口端并与所述阻隔段20邻接，所述阻隔段20具有若干孔洞以供烟气通过，所述嘴棒段30包括一体成型的第二筒状外壳31，所述第二筒状外壳31包容一喇叭状的第一空腔32，所述第一空腔32的宽口邻接所述阻隔段20，所述第一空腔32的窄口邻接所述嘴棒段末端33。
作为一实施例，所述第一筒状外壳11和第二筒状外壳31均为纸浆筑模一体成型，纸浆筑模一体成型是指将纸浆注入模具中一次成型，所述第一筒状外壳11的厚度为0.1-0.8mm，所述第二筒状外壳31的厚度为0.3mm-3mm。
参见图4，作为一实施例，所述第一筒状外壳11的封口端13的封口面上设有若干气孔以及便于加热针插入的米字型切口。作为一实施例，本发明所述香烟制品100特别适用于电加热针式的电子烟器具，使用时，电子烟器具的电加热针从所述米字型切口插入，用来加热气雾产生段10的第一筒状外壳11包容的发烟物12。作为一实施例，所述气雾产生段10包括的发烟物12为絮状、颗粒状、片状中的一种或两种以上的结合。参见图5，所述阻隔段20包容有增香物质，具体增香物质可以包括香珠21、片状香片等一种或几种物质。
参见图6，作为一实施例，所述第二筒状外壳31包容的喇叭状的第一空腔32，所述第一空腔32的窄口的大小沿所述嘴棒段末端33的方向逐渐减小，所述窄口的末端通过第一圆柱形通道34邻接所述嘴棒段的末端。参见图7，图7是吸食者吸食本发明所述香烟制品100时，烟气经过喇叭状的第一空腔32进入吸食者口腔的示意图。
参见图8、图9、图10，作为一实施例，所述第一圆柱形通道34里还设有单螺旋杆35，所述单螺旋杆35的单螺旋槽36围绕所述单螺旋杆35的杆轴37均匀设置，所述单螺旋杆35的外径面与所述第一圆柱形通道34的内壁紧密接触以形成封闭的单螺旋压缩降温通道38。所述第一圆柱形通道34里设有单螺旋杆35只是一种优选的方式，还可以选用其他的螺旋方式，并不限于单螺旋。
参见图11、图12、图13，作为图10中单螺旋杆35的一个改进的实施例(图10中的单螺旋杆35杆轴37的直径是均匀分布的)，图11中的单螺旋杆35的杆轴37的直径是变化，图11中沿中心线对称分布的两条虚线代表杆轴37，可见杆轴37的直径沿所述嘴棒段末端33的方向逐渐变大，所述单螺旋槽36的深度沿所述嘴棒段末端33的方向逐渐变小，所述单螺旋压缩降温通道38的容积沿所述嘴棒段末端的方向逐渐变小，这里单螺旋压缩降温通道38的容积变化显然是由单螺旋槽36的深度变化决定的，参见图12和图13。
参见图14，作为一实施例，所述烟嘴段还包括呈喇叭状的第二空腔39，所述第二空腔39的窄口与所述第一圆柱形通道34连通，所述第二空腔39的宽口位于所述嘴棒段末端33。这样的第二空腔39可以应用于图1的实施例，也可以用于图8的实施例(第一圆柱形通道34内设置有单螺旋杆35)，也可以用于图12的实施例(第一圆柱形通道34内设置有改进型的单螺旋杆35)。
本发明还提供如图1所述的一种所述香烟制品100的制备方法，包括：
步骤1，将甘蔗浆和竹浆按照重量比7：3投入到制浆池进行碎浆，向所述制浆池填入重量比为1％-5％的阻油剂(相对于甘蔗浆和竹浆混合物的重量比)，搅拌制成混合浆液；
步骤2，准备与所述第一筒状外壳11匹配的第一模具，准备与所述第二筒状外壳31匹配的第二模具，准备与所述阻隔段20匹配的第三模具；
步骤3，将步骤1中的混合浆液分别压入所述步骤2中的模具，分别成型形成所述第一筒状外壳11、所述第二筒状外壳31、所述阻隔段20；
步骤4，在所述第一筒状外壳11的封口端13的封口面上打上若干透气孔以及便于加热针插入的米字型切口，以及对所述阻隔段20进行打孔；
步骤5，将预先准备的发烟物12灌装在所述气雾产生段10的第一筒状外壳11里，将所述增香物质填入所述阻隔段20内；
步骤6，将所述气雾产生段10、阻隔段20、嘴棒段依次邻接固定，形成所述香烟制品100。
作为一实施例，所述步骤3中的第一筒状外壳11成型后的厚度为0.1-0.8mm，所述第二筒状外壳31成型后的厚度为0.3mm-3mm。嘴棒段壁厚可达2.6mm，通过调整纸浆温度、游离度、滤水度、聚合度使得嘴棒具有一定的弹性。
作为一实施例，所述步骤5中填充的发烟物12为絮状、颗粒状、片状中的一种或两种以上的结合。
作为一实施例，所述步骤3中成型的第二筒状外壳31包容的喇叭状的第一空腔32的窄口的大小沿所述嘴棒段末端33的方向逐渐减小，所述窄口的末端通过第一圆柱形通道邻接所述嘴棒段的末端。
具体来说，可以采用的制备方法的内容包括：
所述的填料段和嘴棒材料均为纸浆筑模成型，纸浆成份为60-70％的甘蔗浆、20-30％竹浆或其他可降解植物纤维，两者的重量比优先为7：3，在调配纸浆阶段加入1-5％阻油剂。阻隔段形成方式一：其特征在于，所述的多孔阻隔段可由纸浆筑模形成填充筒，打多孔后填充增香剂后通过黏胶粘连另一带气孔的阻隔片形成阻隔段装填入填充段。阻隔段也可使用PLA材质替代。阻隔段形成方式二：通过纸浆筑膜制成的打孔挡片通过筒式灌装设备填装进填料段卡位，再加入增香剂或香珠，再填装打孔挡片后卡位形成阻隔段。方式二在于减少操作步骤和降低成本
所述的筒式的填充仓长度20-30mm，嘴棒段30-35mm、组隔段长度5-8mm、直径6-8mm、整体壁厚0.3mm-2.6mm。
产品所有结构单元在常温下遇水可完全降解。纸浆成分为甘蔗浆与竹浆，均为溶水性材料，使用完的烟弹均在常温下可遇水降解，之前有类似玉米醇等材料制成的嘴棒，需在60度高温下方可完全降解。
制备方法：
一、纸浆筑模一体成型制备出填料段和嘴棒段
步骤一、根据设计制作内模磨具，分上下可贴合的由公模母模组成的内模板，内模上按多排总数不低于50个带有多孔吸附纸浆的孔洞的柱形磨具，内模柱形模具直径为烟弹填料筒内径。
步骤二、制浆，将甘蔗浆板和竹浆板按7:3投入到制浆池进行碎浆，填入1-5％的阻油剂，并按照需求的制成的纸浆纤维进行搅拌制成灰白色浑浊悬浮纸浆液体。
步骤三、将制好的内模压入纸浆池，通过离心抽吸技术，使纸浆吸附在内模上
步骤四、将已制好的外模板迅速模压在已吸附纸浆的内模上，迅速高温加热并通过高压将多余纸浆挤出模具，纸浆迅速紧致凝固，抽离外膜；填料段初步成型，形成多排填料筒纸浆板。
步骤三、将已制好的填料段纸浆板放到打孔机内进行统一打孔，至少10个通气孔道和一个米字型插针定位孔。
步骤四、将已打好孔的填料段纸浆板放入旋切机进行切变整体旋切。
以上步骤针对填料段及阻隔段、内部喇叭型嘴棒段等步骤。
二、使用筒式灌装装置，将预先添加好发烟材料，按既定重量灌装在填料段；
三、将带孔洞的阻隔段填入增香材料后放入已填放发烟材料的填料段；
四、将预先印刷好的的封口贴或商标贴连接填料段和嘴棒段。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (12)
1.一种一体成型式加热不燃烧香烟制品，其特征在于，包含气雾产生段、与所述气雾产生段邻接的圆柱状阻隔段、与所述阻隔段邻接的嘴棒段，所述气雾产生段包括一体成型的第一筒状外壳以及所述第一筒状外壳包裹的发烟物，所述第一筒状外壳的远端为封口端，所述第一筒状外壳的近端为开口端并与所述阻隔段邻接，所述阻隔段具有若干孔洞以供烟气通过，所述嘴棒段包括一体成型的第二筒状外壳，所述第二筒状外壳包容一喇叭状的第一空腔，所述第一空腔的宽口邻接所述阻隔段，所述第一空腔的窄口邻接所述嘴棒段末端。
2.如权利要求1所述的香烟制品，其特征在于，所述第一筒状外壳和第二筒状外壳均为纸浆筑模一体成型，所述第一筒状外壳的厚度为0.1-0.8mm，所述第二筒状外壳的厚度为0.3mm-3mm。
3.如权利要求1或2所述的香烟制品，其特征在于，所述第一筒状外壳的封口端的封口面上设有若干气孔以及便于加热针插入的米字型切口。
4.如权利要求3所述的香烟制品，其特征在于，所述气雾产生段包括的发烟物为絮状、颗粒状、片状中的一种或两种以上的结合，所述阻隔段包容有增香物质。
5.如权利要求4所述的香烟制品，其特征在于，所述第二筒状外壳包容的喇叭状的第一空腔，所述第一空腔的窄口的大小沿所述嘴棒段末端的方向逐渐减小，所述窄口的末端通过第一圆柱形通道邻接所述嘴棒段的末端。
6.如权利要求5所述的香烟制品，其特征在于，所述第一圆柱形通道里还设有单螺旋杆，所述单螺旋杆的单螺旋槽围绕所述单螺旋杆的杆轴均匀设置，所述单螺旋杆的外径面与所述第一圆柱形通道的内壁紧密接触以形成封闭的单螺旋压缩降温通道。
7.如权利要求6所述的香烟制品，其特征在于，所述单螺旋杆的杆轴的直径沿所述嘴棒段末端的方向逐渐变大，所述单螺旋槽的深度沿所述嘴棒段末端的方向逐渐变小，所述单螺旋压缩降温通道的容积沿所述嘴棒段末端的方向逐渐变小。
8.如权利要求1或6或7所述的香烟制品，其特征在于，所述烟嘴段还包括呈喇叭状的第二空腔，所述第二空腔的窄口与所述第一圆柱形通道连通，所述第二空腔的宽口位于所述嘴棒段末端。
9.一种如权利要求1所述香烟制品的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1，将甘蔗浆和竹浆按照重量比7：3投入到制浆池进行碎浆，向所述制浆池填入重量比为1％-5％的阻油剂，搅拌制成混合浆液；
步骤2，准备与所述第一筒状外壳匹配的第一模具，准备与所述第二筒状外壳匹配的第二模具，准备与所述阻隔段匹配的第三模具；
步骤3，将步骤1中的混合浆液分别压入所述步骤2中的模具，分别成型形成所述第一筒状外壳、所述第二筒状外壳、所述阻隔段；
步骤4，在所述第一筒状外壳的封口端的封口面上打上若干透气孔以及便于加热针插入的米字型切口，以及对所述阻隔段进行打孔；
步骤5，将预先准备的发烟物灌装在所述气雾产生段的第一筒状外壳里，将所述增香物质填入所述阻隔段内；
步骤6，将所述气雾产生段、阻隔段、嘴棒段依次邻接固定，形成所述香烟制品。
10.一种如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的第一筒状外壳成型后的厚度为0.1-0.8mm，所述第二筒状外壳成型后的厚度为0.3mm-3mm。
11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述步骤5中填充的发烟物为絮状、颗粒状、片状中的一种或两种以上的结合。
12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3中成型的第二筒状外壳包容的喇叭状的第一空腔的窄口的大小沿所述嘴棒段末端的方向逐渐减小，所述窄口的末端通过第一圆柱形通道邻接所述嘴棒段的末端。。
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