CN112369656A - 一种烟用降温管及其制备方法和具有该降温管的烟支 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种烟用降温管及其制备方法和具有该降温管的烟支。所述烟用降温管呈中空管状；所述烟用降温管由外到内依次包括壳体、防潮层、功能载体和降温层；所述降温层负载在所述功能载体的第一侧；所述防潮层负载在所述功能载体的与所述第一侧相对的第二侧；所述功能载体通过所述防潮层与所述壳体的内壁连接；所述防潮层用于防止外界水分进入所述烟用降温管的内部与所述降温层接触；所述降温层用于降低烟气温度。本发明能够提高降温效果，并且能够防止降温材料因自身的吸潮特性带来的烟支外观和品质的损坏。
Description
技术领域
本发明属于低温卷烟降温技术与工艺领域，具体涉及一种烟用降温管及其制备方法和具有该降温管的烟支。
背景技术
低温卷烟由于较短且发烟部分在加热过程中整体全程受热，因此导致虽然其加热温度远低于烟丝燃烧的温度，但是在被抽吸时产生的烟雾温度却远高于传统卷烟。现在国际市场上的主流低温卷烟品牌，其最高烟气温度一般在50℃(摄氏度)以上，位于一个消费者体验比较敏感的区间，如若不对其加以控制，过高的温度依然有可能对抽吸者的安全造成一定损害；因此，降温问题仍然是当前低温卷烟领域不容忽视的重要问题。
在平衡烟雾量需要的前提下，利用调整器具的加热温度来降低烟气温度受到了诸多限制。目前国内外的主流研究更多集中在对烟支本身的改进上，对滤棒进行结构的调整和相变材料的使用则是较为有效的两种降温手段。研究表明，同时复合结构降温与材料降温两种方法的降温设计具有良好的应用前景，但是许多具有良好降温功能的相变材料通常具有一定的吸潮性能。吸潮后的低温卷烟被加热时水汽被烟气带出不仅能够削减烟气的降温效果，同时复杂多变的结构与载体通常对降温材料的工业化负载过程提出了更高的要求。
针对以上问题，设计出一种具有防潮功能的降温管，同时开发出一种制备方法实现降温管的稳定成型，对于低温卷烟的降温技术应用具有非常重大的意义。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种烟用降温管及其制备方法和具有该降温管的烟支，其能够提高降温效果，并且能够防止降温材料因自身的吸潮特性带来的烟支外观和品质的损坏。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种烟用降温管，所述烟用降温管呈中空管状；所述烟用降温管由外到内依次包括壳体、防潮层、功能载体和降温层；所述降温层负载在所述功能载体的第一侧；所述防潮层负载在所述功能载体的与所述第一侧相对的第二侧；所述功能载体通过所述防潮层与所述壳体的内壁连接；所述防潮层用于防止外界水分进入所述烟用降温管的内部与所述降温层接触；所述降温层用于降低烟气温度。
在一个具体实施例中，所述防潮层的水蒸气24小时内透过率小于等于2毫克/平方厘米。
在一个具体实施例中，所述防潮层的熔融温度为70～200摄氏度。
在一个具体实施例中，所述防潮层为被膜剂。
在一个具体实施例中，所述被膜剂采用紫胶、松香季戊四醇酯盐以及巴西棕榈蜡硬脂酸中的一种或多种制成。
在一个具体实施例中，所述防潮层的负载量为15～30wt％。
在一个具体实施例中，所述降温层采用相变材料制成。
在一个具体实施例中，所述相变材料包括聚乳酸、聚乙二醇、水合盐类以及多糖类的一种或多种。
在一个具体实施例中，所述水合盐类包括十水硫酸钠、十水四硼酸钠以及七水合硫酸镁的一种或多种。
在一个具体实施例中，所述相变材料的负载量为40～120wt％。
在一个具体实施例中，所述相变材料的沸点大于等于120摄氏度。
在一个具体实施例中，所述相变材料的熔点为70～200摄氏度。
在一个具体实施例中，所述相变材料的相变点为50～120摄氏度。
在一个具体实施例中，所述功能载体为第一纤维层或第一塑料层。
在一个具体实施例中，所述第一塑料的热解温度大于200摄氏度；所述第一塑料的熔点大于250摄氏度。
在一个具体实施例中，所述壳体为第二纤维层或第二塑料层。
在一个具体实施例中，所述第二塑料的热解温度大于200摄氏度；所述第二塑料的熔点大于250摄氏度。
在一个具体实施例中，所述壳体采用一层材料或多层材料复合而成。
在一个具体实施例中，所述防潮层通过胶粘剂与所述壳体的内壁连接。
一种烟用降温管的制备方法，包括以下步骤：获取所述功能载体，利用功能材料负载装置将所述降温层负载在所述功能载体的所述第一侧，并将所述防潮层负载在所述功能载体的所述第二侧；获取壳体层，使得所述功能载体通过所述防潮层与所述壳体层的内壁连接，并将所述壳体层、所述防潮层、所述功能载体和所述降温层共同卷制成所述烟用降温管。
在一个具体实施例中，将所述壳体层及负载有所述防潮层和所述降温层的所述功能载体在同一位置共同牵入具有一定直径的传动条上进行卷制以形成烟用降温管；其中，所述降温层与所述传动条的外表面接触，所述防潮层与所述壳体层的内壁连接。
在一个具体实施例中，所述功能材料负载装置包括第一加热装置、第二加热装置、第一涂布装置、第二涂布装置和冷却装置；其中，所述第一涂布装置包括用于盛放降温材料的第一槽体和悬置在所述第一槽体内的第一胶辊，所述第一胶辊用于通过转动将所述降温材料涂布在所述功能载体的所述第一侧以形成所述降温层；所述第二涂布装置包括用于盛放防潮材料的第二槽体和悬置在所述第二槽体内的第二胶辊，所述第二胶辊用于通过转动将所述防潮材料涂布在所述功能载体的所述第二侧以形成所述防潮层；所述第一加热装置设置在所述第一槽体的外部并用于加热所述降温材料；所述第二加热装置设置在所述第二槽体的外部并用于加热所述防潮材料；所述冷却装置用于冷却涂布在所述功能载体的所述第一侧的所述降温材料和涂布在所述功能载体的所述第二侧的所述防潮材料。
在一个具体实施例中，所述第一加热装置和所述第二加热装置分别为油浴加热装置或电加热板。
在一个具体实施例中，所述第一加热装置和所述第二加热装置分别设置有用于控制加热温度的温度控制部。
在一个具体实施例中，所述第一涂布装置还包括第一刮刀，所述第一刮刀设置在靠近所述第一槽体的位置，且所述第一刮刀的刀口用于与位于所述功能载体的所述第一侧的所述降温材料接触；所述第二涂布装置还包括第二刮刀，所述第二刮刀设置在靠近所述第二槽体的位置，且所述第二刮刀的刀口用于与位于所述功能载体的所述第二侧的所述防潮材料接触。
在一个具体实施例中，所述第一刮刀用于通过调节伸缩高度控制位于所述功能载体的所述第一侧的所述降温材料的涂布量；所述第二刮刀用于通过调节伸缩高度控制位于所述功能载体的所述第二侧的所述防潮材料的涂布量。
在一个具体实施例中，所述功能材料负载装置还包括固定柱；所述固定柱用于固定所述第一胶辊、所述第二胶辊、所述第一刮刀和所述第二刮刀。
在一个具体实施例中，所述冷却装置包括用于喷出冷却气体的冷却喷管，所述冷却喷管设置在所述第一刮刀和所述第二刮刀的后方；所述冷却喷管用于通过喷出冷却气体冷却位于所述功能载体的所述第一侧的所述降温材料和位于所述功能载体的所述第二侧的所述防潮材料。
一种烟支，包括所述烟用降温管、烟丝段以及滤嘴段；所述烟用降温管设置在所述烟丝段和所述滤嘴段之间；所述烟丝段用于加热后产生所述烟气；所述烟用降温段用于降低所述烟气的温度；所述滤嘴段用于供降温后的所述烟气通过并流入使用者口中。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明的烟用降温管设置了防潮层和降温层，防潮层能够防止外界水分透过水松纸进入烟用降温管的内部与降温层接触，从而能够抑制降温层强烈的吸湿性能；而降温层被阻隔在防潮层的对侧，不与防潮层直接接触，在烟气流通时，仅发挥降温作用，从而能够提高降温效果。
2、本发明的烟用降温管不仅降温效果好，而且能够防止降温层因自身的吸潮特性带来的烟支外观和品质的损坏。
3、本发明的烟用降温管的防潮层位于降温层的对侧，在阻止外界水分进入的同时，防潮层本身不直接与降温层及高温烟气接触，减少了混合使用过程中受热熔融随烟气迁移的生物安全风险，安全性好。
4、本发明的烟用降温管的制备方法能够将降温材料和防潮材料稳定可靠地涂布在功能载体的两侧，增加了功能载体的功能集成度；满足了防潮降温材料在规模化生产过程中的实际涂覆需求，从而能够实现烟用降温管的工业化成型。
5、本发明的烟用降温管的制备方法引入功能材料负载装置，能够充分匹配多种降温材料和防潮材料，使得降温材料的选择范围得到了极大提升。
6、本发明的烟用降温管的制备方法的第一胶辊和第二胶辊的转速调节与第一刮刀和第二刮刀的高度控制配合，能够有效调节降温材料和防潮材料的涂布厚度，从而实现负载量的精准调控。
附图说明
图1示出了本发明的烟用降温管的一个具体实施例的结构示意图；
图2示出了本发明的烟用降温管的制备方法的一个具体实施例的结构示意图。
其中，1-壳体；2-防潮层；3-功能载体；4-降温层；5-第一加热装置；6-第二加热装置；7-第一涂布装置；71-降温材料；72-第一槽体；73-第一胶辊；74-第一刮刀；8-第二涂布装置；81-防潮材料；82-第二槽体；83-第二胶辊；84-第二刮刀；9-冷却装置；91-冷却喷管。
具体实施方式
如图1所示，本发明的烟用降温管呈中空管状。烟用降温管由外到内依次包括壳体1、防潮层2、功能载体3(用于负载功能材料，功能材料包括降温材料和/或防潮材料)和降温层4。降温层4负载在功能载体3的第一侧。防潮层2负载在功能载体3的与第一侧相对的第二侧。功能载体3通过防潮层2与壳体1的内壁连接。防潮层2用于防止外界水分进入烟用降温管的内部与降温层4接触。降温层4用于降低烟气温度。使用时，防潮层2能够防止外界水分透过水松纸进入烟用降温管的内部与降温层4接触，从而能够抑制降温层4强烈的吸湿性能；降温层4被阻隔在防潮层2的对侧，不与防潮层2直接接触，在烟气流通时，仅发挥降温作用，降温效果好。
在一个具体的实施例中，防潮层2通过胶粘剂与壳体1的内壁连接，稳定性好，可靠性好。
在一个具体的实施例中，防潮层2的水蒸气24小时内透过率小于等于2毫克/平方厘米，能够有效阻挡气态水分子进入烟用降温管的内部。
在一个具体的实施例中，防潮层2的熔融温度为70～200摄氏度。
在一个具体的实施例中，防潮层2为被膜剂。被膜剂在70摄氏度以下为固态。
在一个具体的实施例中，被膜剂采用紫胶、松香季戊四醇酯盐以及巴西棕榈蜡硬脂酸中的一种或多种制成。
在一个具体的实施例中，防潮层2的负载量为15～30wt％(质量百分比)。这样，防潮层2不仅具有防潮能力，且能够被胶粘剂有效粘合。
在一个具体的实施例中，降温层4采用相变材料制成，遇到高温烟气能够发生固-液相变或固-固相变，并且在一定温度的加热态下能够发生固-液相变。
在一个具体的实施例中，相变材料包括聚乳酸、聚乙二醇、水合盐类以及多糖类的一种或多种。
在一个具体的实施例中，水合盐类包括十水硫酸钠、十水四硼酸钠以及七水合硫酸镁的一种或多种。
在一个具体的实施例中，相变材料的负载量为40～120wt％。
在一个具体的实施例中，相变材料的沸点大于等于120摄氏度，且相变材料具有无毒性和不易挥发性。
在一个具体的实施例中，相变材料的熔点为70～200摄氏度。
在一个具体的实施例中，相变材料的可产生降温作用的相变点为50～120摄氏度，降温效果好。
在一个具体的实施例中，功能载体3为第一纤维层或第一塑料层。其中，第一塑料层采用第一塑料制成。第一塑料的热解温度大于200摄氏度，第一塑料的熔点大于250摄氏度，并且具有一定的抗拉强度和加工性能。优选的，第一纤维层为第一纤维纸。
在一个具体的实施例中，壳体1为第二纤维层或第二塑料层。其中，第二塑料层采用第二塑料制成。第二塑料的热解温度大于200摄氏度，第二塑料的熔点大于250摄氏度，并且具有一定的抗拉强度和加工性能。优选的，第二纤维层为第二纤维纸。
在一个具体的实施例中，壳体1采用一层材料或多层材料复合形成。其中，当壳体1采用一层材料制成时，在该层材料的内壁上涂布有胶粘剂。当壳体1采用多层材料制成时，相邻两层材料之间通过胶粘剂连接，且最内层材料的内壁上涂布有胶粘剂。
本发明的烟用降温管不仅具有良好的降温作用，同时解决了诸多降温材料如聚乙二醇类、水合盐类应用于降温管时容易吸潮的问题。防潮层2位于降温层4的对侧，在阻止外界水分进入的同时，材料本身不直接与降温层4及高温烟气接触，减少了混合使用过程中受热熔融随烟气迁移的生物安全风险；降温层4能够更为专一、高效的发挥降温作用。
如图2所示，本发明的烟用降温管的制备方法，包括以下步骤：
(1)获取功能载体3，利用功能材料负载装置将降温层4负载在功能载体3的第一侧，并将防潮层2负载在功能载体3的第二侧。
(2)获取壳体层，使得功能载体3通过防潮层2与壳体层的内壁连接，并将壳体层、防潮层2、功能载体3和降温层4共同卷制成烟用降温管。
在一个具体的实施例中，将壳体层及负载有防潮层2和降温层4的功能载体3在同一位置共同牵入具有一定直径的传动条上进行卷制以形成烟用降温管。其中，降温层4与传动条的外表面接触，防潮层2与壳体层的内壁连接。优选的，防潮层2通过胶粘剂与壳体层的内壁连接。
在一个具体的实施例中，功能材料负载装置包括第一加热装置5、第二加热装置6、第一涂布装置7、第二涂布装置8和冷却装置9。其中，
第一涂布装置7包括用于盛放降温材料71的第一槽体72和悬置在第一槽体72内的第一胶辊73，第一胶辊73用于通过转动将降温材料71涂布在功能载体3的第一侧以形成降温层4。使用时，降温材料71的液面位于第一胶辊73的圆心和柱体下半圆水平切面之间。
第二涂布装置8包括用于盛放防潮材料81的第二槽体82和悬置在第二槽体82内的第二胶辊83，第二胶辊83用于通过转动将防潮材料81涂布在功能载体3的第二侧以形成防潮层2。使用时，防潮材料81的液面位于第二胶辊83的圆心和柱体下半圆水平切面之间。
第一加热装置5设置在第一槽体72的外部并用于加热熔化降温材料71。
第二加热装置6设置在第二槽体82的外部并用于加热熔化防潮材料81。
冷却装置9用于冷却涂布在功能载体3的第一侧的降温材料71和涂布在功能载体3的第二侧的防潮材料81。
在一个具体的实施例中，第一加热装置5和第二加热装置6分别为油浴加热装置或电加热装置。其中，油浴加热装置内的油浴温度小于等于250摄氏度。优选的，油浴加热装置内的油浴温度小于等于200摄氏度。
在一个优选的实施例中，第一加热装置5和第二加热装置6均为油浴加热装置，能够稳定、均匀地加热。其中，第一加热装置5的油浴液体平面面积应满足第一槽体72的底部完全浸入需要，并且其水平液面不低于第一槽体72内降温材料71深度的二分之一。第二加热装置6的油浴液体平面面积应满足第二槽体82的底部完全浸入需要，并且其水平液面不低于第二槽体72内防潮材料81深度的二分之一。
在一个具体的实施例中，第一加热装置5和第二加热装置6分别设置有温度控制部，温控效果好，能够进一步提高加热效果。
在一个具体的实施例中，第一槽体72为钢槽或铜槽。
在一个具体的实施例中，第一涂布装置7还包括第一刮刀74，第一刮刀74设置在靠近第一槽体72的位置，且第一刮刀74的刀口用于与位于功能载体3的第一侧的降温材料71接触，能够便于刮胶涂布在功能载体3的第一侧的降温材料71。
在一个具体的实施例中，第一刮刀74用于通过调节伸缩高度控制位于功能载体3的第一侧的降温材料71的涂布量，稳定性好。
在一个具体的实施例中，第二涂布装置8还包括第二刮刀84，第二刮刀84设置在靠近第二槽体82的位置，且第二刮刀84的刀口用于与位于功能载体3的第二侧的防潮材料81接触，能够便于刮胶涂布在功能载体3的第二侧的防潮材料81。
在一个具体的实施例中，第二刮刀84用于通过调节伸缩高度控制位于功能载体3的第二侧的防潮材料81的涂布量，稳定性好。
在一个具体的实施例中，功能材料负载装置还包括固定柱，固定柱用于固定第一胶辊73、第二胶辊83、第一刮刀74和第二刮刀84。
在一个具体的实施例中，冷却装置9包括用于喷出冷却气体的冷却喷管91，冷却喷管91设置在第二刮刀84的后方。冷却气体包括常温空气和/或低温空气(温度为10～20摄氏度)。使用时，冷却喷管91通过喷出冷却气体冷却位于功能载体3的第一侧的降温材料71和位于功能载体3的第二侧的防潮材料81。
在一个具体的实施例中，冷却喷管91的冷却气体出口与功能载体3的行进方向呈一定倾斜角，使得冷却气体的水平气流方向与功能载体3的行进方向相反。
在一个具体的实施例中，根据实际需要，冷却喷管91的数目可以为一个或多个。冷却喷管91的数目为多个时，多个冷却喷管91设置在功能载体3的第一侧和/或第二侧。
在一个具体的实施例中，壳体层的内壁上涂布有胶粘剂，用于在牵入传动条时与防潮层2进行粘合。
本发明烟用降温管的制备方法的双面不同组分涂布能够同时负载多种功能材料，增加了功能载体3的功能集成度；满足了防潮降温材料在规模化生产过程中的实际涂覆需求，即使在烟用降温管成型过程中增加涂覆工艺也不影响生产效率；功能材料负载装置的引入，能够充分匹配多种降温材料71和防潮材料81，并且使降温材料71具有更大的改性复合弹性(无需再次引入防潮功能)，降温材料71的选择范围得到了极大提升；第一胶辊73和第二胶辊83的转速调节与第一刮刀74和第二刮刀84的高度控制配合，能够有效调节降温材料71和防潮材料81的涂布厚度，从而实现负载量的精准调控。
本发明的烟支，包括烟用降温管、烟丝段以及滤嘴段。烟用降温管设置在烟丝段和滤嘴段之间。烟丝段用于加热后产生烟气。烟用降温段用于降低烟气的温度。滤嘴段用于供降温后的烟气通过并流入使用者口中。
下面列举一些具体的实施例：
实施例1
如图1所示，本实施例提供的烟用降温管，为中空圆柱形管状结构。该烟用降温管由外到内依次包括壳体1、防潮层2、功能载体3和降温层4。防潮层2与降温层4分别涂布在功能载体3的两面，壳体1通过胶粘剂与防潮层2连接，进而与功能载体3相连接。
进一步地，功能载体3为第一纤维纸。
进一步地，壳体1为第二纤维纸。
进一步地，防潮层2为巴西棕榈蜡。
进一步地，降温层4为聚乙二醇。
进一步地，巴西棕榈蜡的负载量为18～20wt％。巴西棕榈蜡的熔点为82～85摄氏度。
进一步地，聚乙二醇的分子量为6000。聚乙二醇的负载量为40～45wt％。
实施例2
如图1所示，本实施例提供的烟用降温管，为中空圆柱形管状结构。该烟用降温管由外到内依次包括壳体1、防潮层2、功能载体3和降温层4。防潮层2与降温层4分别涂布在功能载体3的两面，壳体1通过胶粘剂与防潮层2连接，进而与功能载体3相连接。
进一步地，功能载体3为第一纤维纸。
进一步地，壳体1为第二纤维纸。
进一步地，防潮层2为紫胶。
进一步地，降温层4为聚乳酸。
进一步地，防潮层2的负载量为22～25wt％。防潮层2的熔点为75～80摄氏度。
进一步地，聚乳酸的分子量为8000。聚乳酸的负载量为60％～68wt％。
进一步地，聚乳酸的相变点为55～60摄氏度。
实施例3
如图1所示，本实施例提供的烟用降温管，为中空圆柱形管状结构。该烟用降温管由外到内依次包括壳体1、防潮层2、功能载体3和降温层4。防潮层2与降温层4分别涂布在功能载体3的两面，壳体1通过胶粘剂与防潮层2连接，进而与功能载体3相连接。
进一步地，功能载体3为第一纤维纸。
进一步地，壳体1为第二纤维纸。
进一步地，防潮层2为巴西棕榈蜡。
进一步地，降温层4为聚乙二醇。
进一步地，巴西棕榈蜡的负载量为18～20wt％。巴西棕榈蜡的熔点为82～85摄氏度。
进一步地，聚乙二醇的分子量为8000。聚乙二醇的负载量为65～70wt％。
利用气相色谱法和热电偶测温法测定对照样、只涂布有实施例1、实施例2、实施例3所示的降温材料和涂布有实施例1、实施例2、实施例3所示防潮材料和降温材料的滤棒在60％湿度、22摄氏度下封闭两端端口放置24小时后水分含量的变化以及采用进行过上述处理的滤棒卷制成的烟支的最高烟气温度(如表1所示)：
表1
| 样品 | 含水量增加(毫克/24小时) | 最高烟气温度(摄氏度) |
| 对照样 | 2 | 55.7 |
| 实施例1(不含防潮层2) | 9 | 54.5 |
| 实施例1 | 4 | 52.1 |
| 实施例2(不含防潮层2) | 11 | 56.3 |
| 实施例2 | 3 | 53.5 |
| 实施例3(不含防潮层2) | 8 | 54.2 |
| 实施例3 | 4 | 51.9 |
根据表1结果可以看出，滤棒本身的吸水能力较弱，而因为降温层4的引入，其不可避免的开始出现吸潮。三种滤棒的吸水量在24小时后均有不同程度提高，同时，最高烟气温度并没有明显降低，在实施例2中反而比对照样高，由此可见，降温层4本身的吸潮作用对其发挥自身的降温效果存在着不小的负面影响。而对涂有防潮层2的复合滤棒进行测试可以发现，复合滤棒的水分增加量较先前有了大幅度的降低，并且，最高烟气温度较对照样均有了明显的降低，由此说明具有防吸潮能力的烟用降温管通过改变滤棒对水分的吸收，最终改善了滤棒的降温效果。
实施例4
如图2所示，本实施例提供的烟用降温管的制备方法，包括以下步骤：
(1)获取功能载体3，利用功能材料负载装置将聚乙二醇负载在功能载体3的内表面31，并将巴西棕榈蜡负载在功能载体3的外表面32。
(2)获取壳体层，使得功能载体3通过巴西棕榈蜡与壳体层的内壁连接，并将壳体层、巴西棕榈蜡、功能载体3和聚乙二醇共同卷制成烟用降温管。
进一步地，第一加热装置5和第二加热装置呈上下间隔布置。同时，第一涂布装置7和第二涂布装置呈上下间隔布置。
进一步地，第一加热装置5和第二加热装置6均为油浴加热装置；且油浴加热装置的介质为二甲基硅油。
进一步地，第一加热装置5内二甲基硅油的液平面高度为熔化的聚乙二醇高度的三分之二。第二加热装置6内二甲基硅油的液平面高度为熔化的巴西棕榈蜡高度的三分之二。
进一步地，聚乙二醇分子量为6000。
进一步地，巴西棕榈蜡的熔点75～80摄氏度。
进一步地，熔化的聚乙二醇温度控制在80～100摄氏度。
进一步地，熔化的巴西棕榈蜡温度控制在90～120摄氏度。
进一步地，聚乙二醇涂布面为内表面单层涂布。巴西棕榈蜡涂布面为外表面单层涂布。
进一步地，功能载体3为纸带。
进一步地，先对纸带内表面涂布聚乙二醇，再对纸带外表面涂布巴西棕榈蜡。
进一步地，第一胶辊73和第二胶辊83的柱面宽度均大于纸带宽度。第一胶辊73和第二胶辊83均逆向纸带行进方向旋转，与纸带切点的线速度为纸带行进速度的0.8～1.2倍。
进一步地，第一胶辊73和第二胶辊83的直径分别为10～16厘米。
进一步地，纸带从第二加热装置6的下方经过并于第一胶辊73的上柱面相切，涂布降温材料71并刮胶后向上转向180°，而后与第二胶辊83的上柱面相切，涂布防潮材料81并刮胶后再次向上转向180°回到初始方向。
进一步地，调节第一刮刀74的高度，使得第一刮刀74与纸带入侧(内表面侧31)的夹角为55°(度)，控制聚乙二醇的涂布量为40～50wt％。调节第二刮刀84的高度，使得第二刮刀74与纸带入侧(外表面侧32)的夹角为30°(度)，控制巴西棕榈蜡的涂布量为15～20wt％。
进一步地，在第二刮刀84的水平位置后方1.5～2米处设置单根冷却喷管91，于纸带涂布聚乙二醇的一侧进行喷冷却气体冷却。
进一步地，冷却气体为20摄氏度的空气。
进一步地，冷却喷管91的冷却气体出口与纸带成135～150°角。
进一步地，分别截取具有降温层4和防潮层2的一定长度的纸带，计算其涂布量，重复进行10次，结果如下(如表2所示)：
表2
由表2可以看到，在一定的位置处通过调节刮刀与纸带的接触角，能够较为稳定的控制功能材料的负载量，其10次重复涂布的负载量的变异系数均在5％的范围以内。
本发明的保护范围不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。
Claims (20)
1.一种烟用降温管，其特征在于，所述烟用降温管呈中空管状；所述烟用降温管由外到内依次包括壳体(1)、防潮层(2)、功能载体(3)和降温层(4)；所述降温层(4)负载在所述功能载体(3)的第一侧；所述防潮层(2)负载在所述功能载体(3)的与所述第一侧相对的第二侧；所述功能载体(3)通过所述防潮层(2)与所述壳体(1)的内壁连接；所述防潮层(2)用于防止外界水分进入所述烟用降温管的内部与所述降温层(4)接触；所述降温层(4)用于降低烟气温度。
2.根据权利要求1所述的烟用降温管，其特征在于，所述防潮层(2)的水蒸气24小时内透过率小于等于2毫克/平方厘米；所述防潮层(2)的熔融温度为70～200摄氏度。
3.根据权利要求1所述的烟用降温管，其特征在于，所述防潮层(2)为被膜剂；所述被膜剂采用紫胶、松香季戊四醇酯盐以及巴西棕榈蜡硬脂酸中的一种或多种制成。
4.根据权利要求1所述的烟用降温管，其特征在于，所述防潮层(2)的负载量为15～30wt％。
5.根据权利要求1所述的烟用降温管，其特征在于，所述降温层(4)采用相变材料制成；所述相变材料包括聚乳酸、聚乙二醇、水合盐类以及多糖类的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的烟用降温管，其特征在于，所述水合盐类包括十水硫酸钠、十水四硼酸钠以及七水合硫酸镁的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的烟用降温管，其特征在于，所述相变材料的负载量为40～120wt％。
8.根据权利要求5所述的烟用降温管，其特征在于，所述相变材料的沸点大于等于120摄氏度；所述相变材料的熔点为70～200摄氏度；所述相变材料的相变点为50～120摄氏度。
9.根据权利要求1所述的烟用降温管，其特征在于，所述功能载体(3)为第一纤维层或第一塑料层。
10.根据权利要求1所述的烟用降温管，其特征在于，所述壳体(1)为第二纤维层或第二塑料层；所述壳体(1)采用一层材料或多层材料复合而成。
11.一种制备根据权利要求1～10中任一项所述的烟用降温管的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取所述功能载体(3)，利用功能材料负载装置将所述降温层(4)负载在所述功能载体(3)的所述第一侧，并将所述防潮层(2)负载在所述功能载体(3)的所述第二侧；
获取壳体层，使得所述功能载体(3)通过所述防潮层(2)与所述壳体层的内壁连接，并将所述壳体层、所述防潮层(2)、所述功能载体(3)和所述降温层(4)共同卷制成所述烟用降温管。
12.根据权利要求11所述的烟用降温管制备方法，将所述壳体层及负载有所述防潮层(2)和所述降温层(4)的所述功能载体(3)在同一位置共同牵入具有一定直径的传动条上进行卷制以形成烟用降温管；其中，所述降温层(4)与所述传动条的外表面接触，所述防潮层(2)与所述壳体层的内壁连接。
13.根据权利要求11所述的烟用降温管制备方法，所述功能材料负载装置包括第一加热装置(5)、第二加热装置(6)、第一涂布装置(7)、第二涂布装置(8)和冷却装置(9)；其中，
所述第一涂布装置(7)包括用于盛放降温材料(71)的第一槽体(72)和悬置在所述第一槽体(72)内的第一胶辊(73)，所述第一胶辊(73)用于通过转动将所述降温材料涂布在所述功能载体(3)的所述第一侧以形成所述降温层(4)；
所述第二涂布装置(8)包括用于盛放防潮材料(81)的第二槽体(82)和悬置在所述第二槽体(82)内的第二胶辊(83)，所述第二胶辊(83)用于通过转动将所述防潮材料(81)涂布在所述功能载体(3)的所述第二侧以形成所述防潮层(2)；
所述第一加热装置(5)设置在所述第一槽体(72)的外部并用于加热所述降温材料(71)；
所述第二加热装置(6)设置在所述第二槽体(82)的外部并用于加热所述防潮材料(81)；
所述冷却装置(9)用于冷却涂布在所述功能载体(3)的所述第一侧的所述降温材料(71)和涂布在所述功能载体(3)的所述第二侧的所述防潮材料(81)。
14.根据权利要求13所述的烟用降温管制备方法，所述第一加热装置(5)和所述第二加热装置(6)分别为油浴加热装置或电加热板。
15.根据权利要求13所述的烟用降温管制备方法，所述第一加热装置(5)和所述第二加热装置(6)分别设置有用于控制加热温度的温度控制部。
16.根据权利要求13所述的烟用降温管制备方法，所述第一涂布装置(7)还包括第一刮刀(74)，所述第一刮刀(74)设置在靠近所述第一槽体(72)的位置，且所述第一刮刀(74)的刀口用于与位于所述功能载体(3)的所述第一侧的所述降温材料(71)接触；所述第二涂布装置还包括第二刮刀(84)，所述第二刮刀(84)设置在靠近所述第二槽体(82)的位置，且所述第二刮刀(84)的刀口用于与位于所述功能载体(3)的所述第二侧的所述防潮材料(81)接触。
17.根据权利要求16所述的烟用降温管制备方法，所述第一刮刀(74)用于通过调节伸缩高度控制所述功能载体(3)的所述第一侧的所述降温材料(71)的涂布量；所述第二刮刀(84)用于通过调节伸缩高度控制位于所述功能载体(3)的所述第二侧的所述防潮材料(81)的涂布量。
18.根据权利要求16所述的烟用降温管制备方法，所述功能材料负载装置还包括固定柱；所述固定柱用于固定所述第一胶辊(73)、所述第二胶辊(83)、所述第一刮刀(74)和所述第二刮刀(84)。
19.根据权利要求16所述的烟用降温管制备方法，所述冷却装置(9)包括用于喷出冷却气体的冷却喷管(91)，所述冷却喷管(91)设置在所述第二刮刀(84)的后方；所述冷却喷管(91)用于通过喷出冷却气体冷却位于所述功能载体(3)的所述第一侧的所述降温材料(71)和位于所述功能载体(3)的所述第二侧的所述防潮材料(81)。
20.一种烟支，其特征在于，包括根据权利要求1～10中任一项所述的烟用降温管或采用根据权利要求11～19中任一项所述的方法制备的所述烟用降温管、烟丝段以及滤嘴段；所述烟用降温管设置在所述烟丝段和所述滤嘴段之间；所述烟丝段用于加热后产生所述烟气；所述烟用降温段用于降低所述烟气的温度；所述滤嘴段用于供降温后的所述烟气通过并流入使用者口中。
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- 2020-10-26 CN CN202011152873.6A patent/CN112369656A/zh active Pending
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