CN116172246A - 一种降温滤嘴及加热卷烟 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卷烟技术领域的降温滤嘴及加热卷烟，旨在解决现有技术中的降温滤嘴降低烟气温度效果不显著的问题。包括包裹纸以及顺次设于包裹纸内的第一支撑段、降温滤棒和第二支撑段，第一支撑段和第二支撑段为圆筒状结构，包裹纸上开设有若干个与第一支撑段内部相连通的通风孔，降温滤棒为内部分布有食品级聚乙二醇的丝束滤棒，丝束滤棒由二醋酸纤维素丝束制成；本发明适用于加热卷烟，具有成本低廉、安全无毒和降温效果明显等优点，可有效提高吸收的加热卷烟烟气的热量，从而能够有效降低烟气温度，提高加热卷烟的吸食体验。

Description

一种降温滤嘴及加热卷烟
技术领域
本发明涉及卷烟技术领域，具体是涉及一种降温滤嘴及加热卷烟。
背景技术
加热卷烟因其无需点燃烟丝、提供烟碱、基本无焦油等优点成为全球烟草行业的发展热点。同时加热卷烟采用了真正的烟草成分，抽吸体验与口味特点更接近于传统卷烟，更容易被消费者所接受。加热卷烟以加热代替燃烧(加热温度为200～400℃，无阴燃)，使烟草成分通过蒸馏和裂解释放烟气，产生的有害成分减少和有害成分释放量较低，但其烟气释放量与烟气浓度也相对较低。
虽然加热卷烟产生的气溶胶初始温度明显低于传统卷烟，但是到达口腔的主流烟气感官温度反而高于传统卷烟，会出现烟支入口端烫嘴、烟气灼烧感等不舒适感受，可能会对消费者口腔黏膜、气管粘膜和嘴唇等造成一定损伤，严重影响消费者的抽吸体验。主要原因为：①加热卷烟气溶胶含水量明显高于传统卷烟，是传统卷烟的10～20倍，温度下降或冷凝时会释放出大量热量；②加热卷烟抽吸过程中，与周围环境的自然对流或强制对流明显少于传统卷烟。因此，降低气溶胶温度及感官温度是加热卷烟研发中亟需解决的关键共性技术，降温技术是加热卷烟的核心技术之一。
加热卷烟的常用降温方法主要有改变结构、吸水降温及材料降温三种方式。改变结构即改变烟支滤棒的结构，起到增加烟气流通的路径，延长烟气在滤嘴中的流动时间，或完成烟气在滤嘴中的冷凝过程，从而达到降温效果。吸水降温是利用除去烟气中水分达到降温效果。材料降温是通过相变材料或者高分子材料以不同的方式添加到滤嘴中，通过材料特性吸收热量以达到降温效果。
现有的降温技术虽各有其特点，但也各有其不足之处，例如结构降温和吸水降温的降温效果不显著、相变材料经过抽吸后会有缩头和熔融现象等缺点；因此如何综合各种降温方法，从而有效降低主流烟气温度是当前急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种降温滤嘴及加热卷烟，解决当前降温滤嘴降低烟气温度效果不显著的问题。
为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：
一方面，本发明提供了一种降温滤嘴，包括：包裹纸以及顺次设于包裹纸内的第一支撑段、降温滤棒和第二支撑段，所述第一支撑段和第二支撑段为圆筒状结构，所述包裹纸上开设有若干个与第一支撑段内部相连通的通风孔，所述降温滤棒为内部分布有食品级聚乙二醇的丝束滤棒，所述丝束滤棒由二醋酸纤维素丝束制成。
进一步的，所述聚乙二醇均匀附着于二醋酸纤维素丝束的表面，所述聚乙二醇占降温滤棒总重量的25％～75％。
进一步的，所述聚乙二醇占降温滤棒总重量的30％～70％。
进一步的，所述聚乙二醇以颗粒形态均匀分散于二醋酸纤维素丝束中，所述聚乙二醇的颗粒大小为20～100目。
进一步的，所述二醋酸纤维素丝束的单丝线密度大于6.0dtex。
进一步的，所述降温滤嘴的整体长度为30～45mm，其中所述第一支撑段的长度为10～30mm，所述降温滤棒的长度为6～13mm，所述第二支撑段的长度为6～13mm。
进一步的，所述第一支撑段和第二支撑段为中空纸管、中空醋酸纤维管或中空高分子塑料管中的一种。
进一步的，所述通风孔至少具有一排，每排的通风孔数量为12-40个，且呈圆周状均匀分布于包裹纸的周向外壁上。
另一方面，本发明提供了一种加热卷烟，包括：发烟段和上述的降温滤嘴，所述发烟段与第一支撑段轴向对接。
进一步的，所述热卷烟的圆周为17mm，所述加热卷烟的整体长度为60～85mm，其中所述发烟段的长度为30～45mm。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明中的降温滤棒是由二醋酸纤维素丝束和食品级聚乙二醇组成，其具有成本低廉、安全无毒和降温效果明显等优点，可有效吸收加热卷烟烟气热量，从而能够有效降低烟气温度，提高加热卷烟的吸食体验。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种加热卷烟的结构示意图；
图2是图1所示加热卷烟中降温滤棒的结构示意图；
图中：1、包裹纸；2、第一支撑段；3、降温滤棒；4、第二支撑段；5、发烟段。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一：
如图1所示，本发明实施例提供了一种降温滤嘴，包括包裹纸1以及顺次设于包裹纸1内的第一支撑段2、降温滤棒3和第二支撑段4，第一支撑段2和第二支撑段4为圆筒状结构，所述包裹纸1上开设有若干个与第一支撑段2内部相连通的通风孔，降温滤棒3为内部分布有食品级聚乙二醇的丝束滤棒，丝束滤棒由二醋酸纤维素丝束制成。
需要说明的是，聚乙二醇(PEG)的分子式为H(OCH2-CH2-O)nOH，可形成平均分子量为200～20000的聚合物，是一种两端具有羟基的长链高分子相变材料，其相变温度为28～62℃。聚乙二醇分子链较长，在相变过程中有一定的温度范围，表现为较宽的熔融特征峰，整个熔融过程平稳可控，不会出现过冷现象和相分离。由于聚乙二醇具有较宽的相变温度范围、较大的相变潜热和优异的稳定性等诸多优势，是常用的有机相变材料之一。食品级聚乙二醇(GB1886.302-2021)是常用的食品添加剂，具有成本低廉和安全无毒等优点。
还需要说明的是，本实施例中的食品级聚乙二醇有两种分布形式：
一、聚乙二醇均匀附着于二醋酸纤维素丝束的表面，其中聚乙二醇占降温滤棒3总重量的25％～75％。
具体的，聚乙二醇分子量处于1000～20000范围内，聚乙二醇优选占降温滤棒3总重量的30％～70％，以此能够获得更好的降温效果。
可以理解的是，聚乙二醇的添加方式可以是在二醋酸纤维素丝束滤棒成型过程添加，也可以是在滤棒成型后通过浸渍法添加。
滤棒成型过程中添加：二醋酸纤维素丝束滤棒成型过程中，将聚乙二醇添加系统的温度保持在聚乙二醇熔点以上，通过喷洒将聚乙二醇添加到二醋酸纤维素丝束中，然后滤棒成型。
浸渍法添加：将二醋酸纤维素滤棒置于不同固含量的食品级聚乙二醇水溶液中，常温搅拌2～8小时后取出，再置于真空烘箱中，40～60℃干燥8～16小时，可制得食品级聚乙二醇改性的二醋酸纤维素滤棒。
二、聚乙二醇以颗粒形态均匀分散于二醋酸纤维素丝束中，聚乙二醇的颗粒大小为20～100目，单位长度的丝束滤棒中聚乙二醇含量为1.0～9.0mg/mm。
在本实施例中，二醋酸纤维素丝束的单丝线密度大于6.0dtex。
具体的，单丝线密度大于6.0dtex，将减小降温滤棒3对烟气的吸附作用，使烟气浓度更大，使抽吸的满足感更强。
在本实施例中，降温滤嘴的整体长度为30～45mm，其中第一支撑段2的长度为10～30mm，降温滤棒3的长度为6～13mm，第二支撑段4的长度为6～13mm。
在本实施例中，第一支撑段2和第二支撑段4为中空纸管、中空醋酸纤维管或中空高分子塑料管中的一种。
具体的，第一支撑段2接近烟气，可以给加热产生的烟气提供一定的缓冲空间，从而使生成的烟气浓度更大，提高吸食效果；第二支撑段4接近嘴部，一方面用于避免聚乙二醇直接与唾液接触，防止给人体带来危害，另一方面用于给烟气提供一定的降温空间，提高降温滤嘴的整体降温效果。
在本实施例中，通风孔至少具有一排，每排的通风孔数量为12-40个，且呈圆周状均匀分布于包裹纸1的周向外壁上。
具体的，通风孔用于引入外界空气至第一支撑段2内，从而辅助降低烟气温度，并使烟气中挥发的雾化剂冷凝形成视觉可见的烟雾。
可以理解的是，降温滤棒3由二醋酸纤维素丝束滤棒和食品级聚乙二醇组成，具有成本低廉、安全无毒和降温效果明显等优点，可有效吸收加热卷烟烟气热量，从而有效降低烟气温度，提高加热卷烟吸食体验。
在本实施例中，降温滤嘴可以是一次复合成型或二次复合成型；一次复合成型是采用包裹纸1将第一支撑段2、降温滤棒3和第二支撑段4包裹连接，而二次复合成型则是先将第二支撑段4和降温滤棒3用包裹纸1包裹进行一次复合，再将包裹的两段与第一支撑段2用包裹纸1包裹进行二次复合。
实施例二：
本发明实施例提供了一种加热卷烟，包括发烟段5和实施例一的降温滤嘴，发烟段5与第一支撑段2轴向对接。
在本实施例中，热卷烟的圆周为17mm，加热卷烟的整体长度为60～85mm，其中发烟段5的长度为30～45mm。
成型时，首先用卷烟纸将烟丝卷制成发烟段5，然后用接装纸将发烟段5和降温滤嘴包裹粘接，其中接装纸覆盖卷烟纸3-5mm。而接装纸轴向搭口位置、接装纸与卷烟纸周向搭口位置用白胶进行粘结。
实施例三：
本发明实施例提供了一种加热卷烟，将长度为10mm的二醋酸纤维素丝束滤棒置于不同固含量(5％、10％和15％)的食品级聚乙二醇(PEG-2000)水溶液中，常温搅拌2小时后取出，置于真空烘箱中，40℃干燥8小时，可制得不同含量聚乙二醇改性的二醋酸纤维素滤棒。
加热卷烟结构为：发烟段5长度为30mm，降温滤嘴长度为30mm。其中，降温滤嘴采用13+10+7的结构，第一支撑段2为13mm的中空纸管，降温滤棒3为10mm的聚乙二醇改性醋纤，第二支撑段4为7mm的中空醋纤。在第一支撑段2距离嘴端20mm位置处周向打孔1排，通风孔数量为26个，孔径为0.2mm。丝束规格为12Y/15000d。
对照样的滤嘴采用类似结构，滤棒由10mm未负载聚乙二醇的同样规格醋纤滤棒代替。
采用单孔道吸烟机测试聚乙二醇改性醋纤降温滤嘴对主流烟气温度的影响，利用笔式加热器具预热30秒，预热完成后开始抽吸，每个样品抽吸5口，记录其中主流烟气最高温度。每个样品分别进行3次重复测试。降温效果如表1所示。
表1降温滤嘴的降温效果
聚乙二醇含量(％) 主流烟气最高温度(℃)
对照样 68
34 60
52 58
65 54
实施例四：
本发明实施例提供了一种加热卷烟，将长度为10mm的二醋酸纤维素滤棒置于不同固含量(5％、10％和15％)的食品级聚乙二醇(PEG-4000)水溶液中，常温搅拌4小时后取出，置于真空烘箱中，50℃干燥12小时，可制得不同含量聚乙二醇改性的二醋酸纤维素滤棒。
加热卷烟结构为：除降温滤棒3外的其它结构均与实施例三相同。
对照样的滤嘴采用类似结构，滤棒由10mm未负载聚乙二醇的同样规格醋纤滤棒代替。
降温效果测试方式与实施例三相同。降温效果如表2所示。
表2降温滤嘴的降温效果
聚乙二醇含量(％) 主流烟气最高温度(℃)
对照样 68
33 63
53 56
64 51
实施例五：
本发明实施例提供了一种加热卷烟，滤棒成型时添加熔融的PEG-8000，得到聚乙二醇改性的二醋酸纤维滤棒作为降温滤棒3。
加热卷烟结构为：发烟段5长度为42mm，降温滤嘴长度为42mm，其中，降温滤嘴采用25+10+7的结构，第一支撑段2为25mm的中空纸管，降温滤棒3为10mm的聚乙二醇改性醋纤，第二支撑段4为7mm的中空醋纤。在第一支撑段2距离嘴端19mm和21mm周向打孔2排，每排通风孔包括15个通风孔，孔径为0.2mm。丝束规格为12Y/15000d。
对照样的滤嘴采用类似结构，滤棒由10mm未负载PEG-8000的同样规格醋纤滤棒代替。
降温效果测试方式与实施例1相同。降温效果如表3所示。
表3降温滤嘴的降温效果
聚乙二醇含量(％) 主流烟气最高温度(℃)
对照样 65
35 61
50 55
65 53
实施例六：
本发明实施例提供了一种加热卷烟，滤棒成型时添加聚乙二醇颗粒，颗粒粒径为60～80目，得到聚乙二醇颗粒-二醋酸纤维滤棒作为降温滤棒3。单位长度滤棒聚乙二醇含量为2mg/mm，如图2所示。
加热卷烟结构为：发烟段5长度为42mm，降温滤嘴长度为42mm，其中降温滤嘴采用25+10+7的结构，第一支撑段2为25mm的中空纸管，降温滤棒3为10mm的聚乙二醇改性醋纤，第二支撑段4为7mm的中空醋纤。第一支撑段2距离嘴端19mm和21mm周向打孔2排，每排通风孔包括15个通风孔，孔径为0.2mm。丝束规格为9.1Y/16000d。
对照样的滤嘴采用类似结构，滤棒由10mm未添加聚乙二醇颗粒的同样规格醋纤滤棒代替。
降温效果测试方式与实施例三相同。降温效果如表4所示。
表4降温滤嘴的降温效果
聚乙二醇 主流烟气最高温度(℃)
对照样 65
PEG-2000 55
PEG-4000 53
PEG-6000 56
PEG-10000 58
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种降温滤嘴，其特征在于，包括：包裹纸(1)以及顺次设于包裹纸(1)内的第一支撑段(2)、降温滤棒(3)和第二支撑段(4)，所述第一支撑段(2)和第二支撑段(4)为圆筒状结构，所述包裹纸(1)上开设有若干个与第一支撑段(2)内部相连通的通风孔，所述降温滤棒(3)为内部分布有食品级聚乙二醇的丝束滤棒，所述丝束滤棒由二醋酸纤维素丝束制成。
2.根据权利要求1所述的降温滤嘴，其特征在于，所述聚乙二醇均匀附着于二醋酸纤维素丝束的表面，所述聚乙二醇占降温滤棒(3)总重量的25％～75％。
3.根据权利要求2所述的降温滤嘴，其特征在于，所述聚乙二醇占降温滤棒(3)总重量的30％～70％。
4.根据权利要求1所述的降温滤嘴，其特征在于，所述聚乙二醇以颗粒形态均匀分散于二醋酸纤维素丝束中，所述聚乙二醇的颗粒大小为20～100目。
5.根据权利要求1所述的降温滤嘴，其特征在于，所述二醋酸纤维素丝束的单丝线密度大于6.0dtex。
6.根据权利要求1所述的降温滤嘴，其特征在于，所述降温滤嘴的整体长度为30～45mm，其中所述第一支撑段(2)的长度为10～30mm，所述降温滤棒(3)的长度为6～13mm，所述第二支撑段(4)的长度为6～13mm。
7.根据权利要求1所述的降温滤嘴，其特征在于，所述第一支撑段(2)和第二支撑段(4)为中空纸管、中空醋酸纤维管或中空高分子塑料管中的一种。
8.根据权利要求1所述的降温滤嘴，其特征在于，所述通风孔至少具有一排，每排的通风孔数量为12-40个，且呈圆周状均匀分布于包裹纸(1)的周向外壁上。
9.一种加热卷烟，其特征在于，包括：发烟段(5)和权利要求1～8任一项所述的降温滤嘴，所述发烟段(5)与第一支撑段(2)轴向对接。
10.根据权利要求9所示的加热卷烟，其特征在于，所述热卷烟的圆周为17mm，所述加热卷烟的整体长度为60～85mm，其中所述发烟段(5)的长度为30～45mm。
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