CN112385880A - 一种调温香烟滤嘴及其制备方法 - Google Patents

一种调温香烟滤嘴及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种调温香烟滤嘴及其在香烟中的应用，调温滤嘴包括载水胶囊段、过滤段以及吸水纤维段。其中过滤段位于载水胶囊段和吸水纤维段的中间，载水胶囊段于香烟烟草相连接，所述载水胶囊的壁材是高温可熔或可溶的物质，当高温烟气经过载水胶囊段时，囊壁熔化或溶解，芯材中的水释放出来，此时水吸水烟气中的温度以及部分有害物质，此时可以实现烟气温度的降低以及有害物质的降低，进一步的当烟气经过过滤段到达吸水纤维段时，烟气中过量的水分会被吸水树脂吸收，而其它物质则进入口腔，通过这种设置可以调控烟气的湿度，提高吸食感。

Description

一种调温香烟滤嘴及其制备方法
技术领域
本发明属于香烟用滤嘴，具体涉及一种具有调温效果的香烟滤嘴。
背景技术
随着人们对传统香烟危害性认识的提高，控烟的呼声也日渐高涨，有研究指出，二手烟有焦油、阿摩尼亚、尼古丁、悬浮微粒、PM2.5、钋-210等超过4000种有害化学物质及数十种致癌物质，因此是危害最广泛、最严重的室内空气污染之一，也是全球重大死亡原因之一。尽管部分人群意识到吸烟带来的危害，然而由于香烟带给人们的愉悦和成瘾性，国内存在大量的对烟草形成依赖的消费者，在短期内，难以让这些人群脱离烟草。在控烟需求的基础上，加热不燃型香烟应运而生，加热不然型香烟是用特殊的热源将烟丝加热到500℃，甚至低于500℃，烟丝只加热而不燃烧，因此，可以显著的降低烟草中有害成分的释放，降低香烟对吸烟者的健康损害。
然而加热不燃香烟在国内并不常见，其仍然处于起步阶段，存在一系列的问题，比如将烟丝加热到500℃，其必然造成烟气温度过高，严重的影响到吸食口感；因此，人们开始对过滤嘴进行改进，现有技术中，如万宝路IQOS香烟，其对滤嘴进行了改进，其将加热不燃香烟的过滤棒设置为四段，与烟草片解除的中空过滤棉、与中控过滤棉连接的透明塑胶薄片，以及最后与透明塑胶薄片连接的过滤嘴，其将过滤棒设计为四段结构，能够有效的过滤烟气，但其透明塑胶薄膜的设置在一定程度不能充分与烟气接触，降温效果不明显，并且这种薄膜设置，会使得烟气流动不均匀，进而影响到吸食的均一性。
现有技术中实现香烟调温一般是在滤嘴中加入相变材料，来实现烟气温度的控制，而这存在以下缺陷，相变材料是通过材料本身吸热来实现烟气温度的调控的。另外现有技术中也有在滤嘴中添加胶囊的技术，但是一般添加胶囊的目的是增加具有香味物质，且胶囊一般是通过挤压的方式来进行破裂，使得芯材物质流出。如CN103653230A在添加了包含水的胶囊，但是这个胶囊需要在吸烟过程中捏碎，才能使得芯材流出，且该文献的主要目的主要是将芯材中的香精、香料释放出来，同时囊壁材料受挤压爆裂，发出爆裂声，进而获得感官和听觉的双重感受。
但是上述方式存在多个问题，如相变材料胶囊以及其它种类的胶囊均不能实现减少烟气中有害物质的作用，另外，利用压力挤压实现胶囊破裂的产品，有可能会因为吸烟过程忘记压破胶囊，而不能实现芯材的释放，另外通过压力释放芯材的方式，也可能导致芯材释放不均匀，同时上述技术都不能实现烟气湿度的控制，因此不能进一步实现吸食烟气口感的调控。
针对现有技术中存在的加热不燃型香烟中烟气中有害物质含量高、吸食感较低等问题。本案旨提供一种调温香烟滤嘴，滤嘴能够进一步降低烟气中的有害物质、降低烟气温度以及提高吸食感。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明目的在提出一种调温香烟滤嘴及调温香烟滤嘴在香烟中的应用，该调温香烟滤嘴能够保证高的透湿率，使得加热不燃香烟的烟气吸食时的充分饱满感；同时能够大幅度的降低烟气温度，提高吸食的舒适性；进一步的还可以降低烟气中的有害物质，减少有害烟气对人体的伤害。
本申请提供一种调温香烟滤嘴，载水胶囊段、过滤段、吸水纤维段，其中载水胶囊两端分别连接过滤段、香烟烟草，过滤段的另一端连接吸水纤维段，所述载水胶囊的囊壁为高温可熔或高温可溶的材料。
进一步的所述壁材为明胶、蜂蜡等。
进一步的载水胶囊段的胶囊的填充量为3-12mg。
进一步的，所述载水胶囊的直径为0.3-5mm。优选载水胶囊的直径为0.3-2mm。
进一步的，所述载水胶囊段的胶囊填充量为1-20mg，优选为5-10mg。
进一步的所述载水胶囊的囊芯中还包含有改善口腔气息的物质、调节烟气香味的物质。
进一步的所述载水胶囊中水占囊芯材料质量的50％以上，优选占囊芯质量的80％以上。
进一步的所述吸水纤维段是由现有技术中常规使用的吸水树脂制成。
进一步的所述过滤段是由醋酸纤维或醋丙纤维制作而成。
本发明还提供了一种载水胶囊的制备方法，具体制备方式如下：
步骤A、制备含水囊芯
将香味物质或改善口腔气味物质分散在去离子水中，形成囊芯分散液，其中香味物质或改善口腔气味的物质占分散液质量的0-50wt％，优选香味物质或改善口腔气味物质占分散液质量的0-20wt％；
步骤B、步骤A中的分散液滴加到熔融壁材中，降温，即得载水胶囊。其中步骤B中融熔温度为60-120℃。
本发明的载水胶囊还可以通过另外一种方法制得，步骤如下：
步骤一、将囊壁材料加入胶罐，加热到60-90℃，搅拌至物料充分溶解、保温脱气，形成胶液；
步骤二、采用具有同轴多层滴头的共挤出设备，将胶液和囊芯物质通过同轴多层滴头滴入冷凝介质中，形成球形胶囊。
所述胶液的滴制温度为70-90℃，优选85℃。所述冷凝介质的温度为10-20℃。
本发明还提供了一种加热不燃型香烟，其包含上述所述的香烟滤嘴，通过该滤嘴，可以显著降低吸食烟气的温度，可以控制吸食烟气温度在36℃以内，同时还可以降低烟气中的有害物质。
通过本发明所述的调温香烟滤嘴，在使用过程，高温烟气首先通过滤嘴和香烟连接部位，此时载水胶囊的壁材熔化或溶解，水被释放出来，被释放出来的水可以使得烟气的温度降低，同时释放出来的水还能进一步吸附烟气中部分有害物质，从而降低烟气中有害物质对人体的伤害，由于载水胶囊破裂烟气中会包含有大量的水汽，过量水汽不利于烟气的口感，同时水汽中还包含一定有害物质，也不适合大量吸入，因此在香烟滤嘴端部还进一步设置有由吸水纤维制备而成的过滤端，这个过滤段进一步控制烟气中的含水率，从而保持烟气吸食过程的干燥感，通过这个过滤端可以进一步控制烟气的湿度，调节烟气口感。
本发明发现，通过在滤嘴中添加载水胶囊，胶囊囊壁在高温下即可自动熔融或溶解，从而使得囊芯的水释放出来，水进一步降低烟气的温度以及烟气中有害物质，该过程不需要挤压，在吸食过程中即发生，提供了良好的吸食体验感，另外在滤嘴的一端还设置有含吸水纤维制备而成过滤段，其可以进一步控制入口烟气的湿度，提高吸食口感。
附图说明
图1、实施例3香烟滤棒结构示意图；
附图说明：1、载水胶囊段；2、过滤段；3、吸水纤维段；4、烟草段；5、载水胶囊
具体实施例
为了进一步验证本发明所达到的效果和解决的问题，本发明公开以下实施例。
实施例1
载水胶囊的制备步骤A、制备含水囊芯将一定量的去离子水装入滴加器中；
步骤B、步骤A中的去离子水滴加到80℃的熔融壁材中，降温，即得载水胶囊(记为A)。
实施例2
载水胶囊的制备步骤一、将囊壁材料加入胶罐，加热到60-90℃，搅拌至物料充分溶解、保温脱气，形成胶液；
步骤二、采用具有同轴多层滴头的共挤出设备，将胶液和囊芯物质通过同轴多层滴头滴入冷凝介质中，形成球形胶囊。所述胶液的滴制温度为85℃。所述冷凝介质的温度为10℃，即得载水胶囊(记为B)。
实施例3
调温香烟滤嘴的制备
取实施例1-2中得到的载水胶囊，填装到调温香烟滤嘴中，滤嘴分为三段，中间段为过滤段，利用醋酸纤维制成；与烟草相连接段为载水胶囊段，载水胶囊的填装量为5mg(相同填装量下实施例1、2分别记为A1、B1)、10mg(相同填装量下实施例1、2分别记为A2、B2)；过滤段的另一端为吸水纤维，吸水纤维为本领域常规使用的吸水树脂制成。
实施例4
一种加热不燃型香烟，采用实施例3的调温香烟滤嘴制成的香烟。
对比例
选用万宝路IQOS香烟作为测试对比例1。
使用市售纯的醋酸纤维束制备成过滤棒，并制备加热不然型香烟，作为测试对比例2。
制备不含吸水纤维段的滤嘴，其它方式同实施例3中B1、B2相同，制备加热不燃型香烟，记做对比例3、对比例4。
测试条件，选择50个志愿者，测试吸食体验效果。口腔舒适，无灼烧感，烟气润感好评为优；口腔较舒适，稍有灼烧感，风味物质释放均匀，评为中；口腔有灼烧感，评为差，进行分级评分。
在高效热交换调温纤维材料端部设置热电偶和抽吸装置，模拟吸烟过程，测试前第1-6口抽吸温度，以及当烟草燃烧至剩余3cm时的温度。
利用常规使用的气相色谱联用的方式检测烟气的含水率，以及香烟中常规的有害物质的含量。
表1
项目 烟气含水量/％ 优/人 中/人 差/人
A1 1.92 39 9 2
A2 2.50 44 6 0
B1 2.01 37 10 3
B2 2.65 45 5 0
对比例1 1.65 30 15 5
对比例2 1.55 5 15 30
对比例3 5.88 35 12 3
对比例4 8.97 31 15 4
表2
项目 第1-6口抽吸温度/℃ 烟草剩余3cm时抽吸温度/℃
A1 31.6 35.4
A2 30.0 32.2
B1 32.9 36.0
B2 30.7 33.4
对比例1 33.4 45.0
对比例2 41.5 50.5
表3
项目 CO/mg HCN/μg NNK/ng 焦油/mg
A1 9.1 71.6 3.42 8.3
A2 6.9 53.8 2.13 6.2
B1 8.7 76.4 3.61 7.2
B2 6.0 55.9 2.59 5.9
对比例1 11.0 89.2 3.94 11.2
对比例2 13.1 115.1 4.88 16.0
表1和表2的数据表明，使用本发明的调温纤维后，香烟过滤嘴具有良好的降温效果，能够保证较小的入口烟气温差，同时还可以保证当香烟快要燃尽时，达到口腔的烟气的温度大大降低，并保持烟气的风味和口感。此外，从表1的数据来看，当滤嘴中不含吸水纤维段时，烟气中水分含量过高，也会导致吸食感的降低。从表3的数据可以看出，通过添加含水胶囊，再保证香烟吸食感的同时还降低了烟气中的多种有害物质。

Claims (10)

1.一种调温香烟滤嘴，其特征在于，包括载水胶囊段、过滤段、吸水纤维段，其中载水胶囊两端分别连接过滤段、香烟烟草，过滤段的另一端连接吸水纤维段，所述载水胶囊的囊壁为高温可熔或高温可溶的材料。
2.一种如权利要求1所述的调温香烟滤嘴，其特征在于，所述壁材为明胶或蜂蜡；所述过滤段为醋酸纤维或醋丙纤维制成。
3.一种如权利要求1所述的调温香烟滤嘴，其特征在于，所述载水胶囊的直径为0.3-5mm；优选载水胶囊的直径为0.3-2mm。
4.一种如权利要求3所述的调温纤维滤嘴，其特征在于，所述载水胶囊段胶囊的填充量为1-20mg。
5.一种如权利要求1所述的调温纤维滤嘴，其特征在于，所述载水胶囊中可进一步包含有改善口腔气味或者调节烟气香味的物质。
6.一种如权利要求4所述的调温香烟滤嘴，其特征在于，所述囊芯物质中水分含量占囊芯总量的50wt％以上，优选占80wt％以上。
7.一种如权利要求1所述的调温香烟滤嘴，其特征在于，所述载水胶囊是如下方式制备得到，步骤A、制备含水囊芯
将香味物质或改善口腔气味物质分散在去离子水中，形成囊芯分散液，其中香味物质或改善口腔气味的物质占分散液质量的0-50wt％，优选香味物质或改善口腔气味物质占分散液质量的0-20wt％；
步骤B、步骤A中的分散液滴加到熔融壁材中，降温，即得载水胶囊。
8.一种如权利要求6所述的调温香烟滤嘴，其特征在于，其中步骤B中融熔温度为60-120℃。
9.一种如权利要求1所述的调温香烟滤嘴，其特征在于，所述载水胶囊是如下方式制备得到，步骤一、将囊壁材料加入胶罐，加热到60-90℃，搅拌至物料充分溶解、保温脱气，形成胶液；
步骤二、采用具有同轴多层滴头的共挤出设备，将胶液和囊芯物质通过同轴多层滴头滴入冷凝介质中，即得载水胶囊；所述胶液的滴制温度为70-90℃，优选85℃；所述冷凝介质的温度为10-20℃。
10.一种加热不燃型香烟，所述加热不燃型香烟包含权利要求1-8中任一项所述的香烟滤嘴。
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