CN215381479U - 一种燃气加热式吸烟制品的一次性耗材及其吸烟制品 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃气加热式吸烟制品的一次性耗材及其吸烟制品，一次性耗材包括壳体和吸嘴，所述壳体的前端由可被外部火焰融化的金属箔封闭，后端连接吸嘴；所述壳体内设有石英纤维棉隔出的容腔，容腔内填充有不参与燃烧且能产生气雾的烟草。本实用新型的一次性耗材可产生与普通香烟口感非常相似的烟雾，具有良好的吸烟感。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种吸烟制品的一次性耗材及其吸烟制品，尤其是一种燃气加热式吸烟制品的一次性耗材及其吸烟制品。
背景技术
普通的吸烟制品，如香烟或卷烟，用卷烟纸围绕烟草丝而卷成基本上呈圆杆或棒状。通常，香烟的吸嘴(吸烟端)还设有过滤件，比如用醋酸纤维素制成的过滤嘴。当吸烟者在点燃香烟并作出吸气动作时，香烟中的烟草丝燃烧碳化形成一个没有火焰的炽热燃烧区，这个逐渐向后进行的炽热燃烧区产生高温气流对其相近的烟草丝产生干馏作用，并使烟草丝中的挥发性物质产生蒸发并在吸入空气的冷却下形成可见的白色和浅蓝色烟雾。但是，源自烟草中的多种化学物质在燃烧时的分解反应和复分解反应，会产生大量的焦油及多种有害物质，因此享受低危害尼古丁的愉悦感和降低焦油及有害物质就成为困扰烟草制造商的一个难题。为了大幅度改善公众健康环境，降低烟草的危害和由此产生的法律冲突，相关的技术改进和科学发明均在改进这种状况。
为此，就有了很多的实验和研究，衍生了许多电子烟和电加热烟。本发明人在2016年10月申请了以丁烷和空气的预混燃烧为能源的“一种燃气加热式吸烟制品”的中国实用新型专利，专利号为ZL201621111124.8以及ZL201920810783.8。这些专利都是旨在给吸烟者提供具有传统香烟优点的低焦油香烟，而尽可能减少不完全燃烧和热解产物。如何为吸烟者提供一种良好的、便利的吸烟感，吸烟制品中的一次性耗材显得尤为重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种适用于燃气加热式吸烟制品的耗材，可产生与普通香烟口感非常相似的烟雾，具有良好的吸烟感。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种燃气加热式吸烟制品的一次性耗材，包括壳体和吸嘴，所述壳体的前端由可被外部火焰融化的金属箔封闭，后端连接吸嘴；所述壳体内设有石英纤维棉隔出的容腔，容腔内填充有不参与燃烧且能产生气雾的烟草。优选的，壳体由铝、铜、铁、合金等金属箔或耐热纸制成。
优选的，所述壳体内设有第二热源体，所述第二热源体与氧气反应且放出热量。所述第二热源体为具有多个通气道的柱状体，内置于所述容腔内且纵向分隔所述容腔的空间，或者设置在所述容腔与壳体前端之间；或者所述第二热源体为若干个，与所述烟草混合，随机分布在所述容腔内。所述第二热源体优选由木炭粉、还原铁粉和粘合剂压制成形。
优选的，所述金属箔为铝箔，厚度为0.01至0.02mm。
优选的，所述容腔内还填充有若干个与所述烟草混合的均热片，以均衡和分散所述容腔内的热量。所述均热片优选由金属箔或石墨烯导热纸制成。
优选的，所述壳体上设有与外部空气相通的冷却气孔。
优选的，所述容腔与吸嘴之间依次设置石英纤维棉、带有若干个微孔的热熔塑料片和大孔滤棉，所述热熔塑料片在所述烟草接近燃尽时熔化，使得微孔封闭。
作为另一种优选的方案，一种燃气加热式吸烟制品的一次性耗材，包括壳体和吸嘴，所述壳体的前端由可被外部火焰融化的金属箔封闭，后端连接吸嘴；所述壳体内设有石英纤维棉隔出的容腔，容腔内填充有可产生气雾的烟草；所述烟草中含有无机盐和结焦剂，燃气火焰加热时，所述结焦剂与产生的烟草焦油中的大分子重焦油成分熔融成高粘性物质。所述烟草优选烟草丝或烟草薄片。所述壳体优选设有与外部空气相通的冷却气孔。优选的，所述壳体由铝、铜、铁、合金等金属箔或耐热纸制成。
优选的，所述金属箔为铝箔。厚度优选为0.01至0.02mm。
所述壳体内设有第二热源体，所述第二热源体与氧气反应且放出热量。具体的，所述第二热源体为具有多个通气道的柱状体，内置于所述容腔内且纵向分隔所述容腔的空间，或者设置在所述容腔与壳体前端之间；或者所述第二热源体为若干个，与所述烟草混合，随机分布在所述容腔内，容积小于5立方毫米。优选的，所述第二热源体由木炭粉、还原铁粉和粘合剂压制成形，木炭粉与还源铁粉的重量比为1：0.05-1:0.4。
优选的，所述容腔内还填充有若干个与所述烟草混合的均热片，以均衡和分散所述容腔内的热量。所述均热片优选由金属箔或石墨烯导热纸制成，长度小于5毫米。
具体的，所述无机盐为钠、钾、钙、镁、铝的盐酸盐、硫酸盐、硅酸盐、碳酸盐的一种或二种以上的混合物。优选的，无机盐为氯化钠，或者氯化钠和氯化钙的混合物。
具体的，所述结焦剂为蔗糖、单糖、小麦粉、糊精、食用胶、可得然胶、海藻胶、花生油和氢化油的一种或二种以上的混合物。优选的，所述结焦剂中至少包含花生油或氢化油。优选的，所述结焦剂中至少包括蔗糖、单糖、小麦粉或糊精。优选的，以重量百分比计，所述结焦剂配方优选1-7％蔗糖、1-2％糊精、1-3％可得然胶、0.2-0.8％花生油、余量为水的混悬液。
优选的，所述容腔内填充有烟草、均热和金属封装物，所述金属封装物由金属箔包裹内容物所形成，所述金属封装物被加热时，释放内容物，内容物遇热形成气雾，提高吸烟制品的口感。金属封装物的容积为1-5立方毫米。优选的，所述内容物为尼古丁、丙二醇和香精的混合物。
优选的，所述容腔与吸嘴之间依次设置石英纤维棉、带有若干个微孔的热熔片和大孔滤棉，所述热熔片在所述烟草接近燃尽时熔化，使得微孔封闭。所述热熔片优选热熔塑料片。
以上所述的烟草优选采用如下方法进行预处理：
将无机盐配制成无机盐水溶液，用无机盐水溶液浸润烟草，在沸腾床上干燥至含水量低于20％后，向烟草表面喷洒结焦剂，继续使用沸腾床干燥至含水量10％以下。
以重量百分比计，所述无机盐水溶液的配方优选10-30％的氯化钠，1-8％的氯化钙、余量为水。
作为第二热源体的替代方案，可以在所述烟草的预处理过程中，在烟草表面附着微量的还原铁粉和/或木炭粉，使得烟草能够形成微燃烧，消耗所处容腔内的氧气。
为利于批量生产，简化工艺，一种燃气式加热吸烟制品的一次性耗材，包括壳体和吸嘴，所述壳体的前端由可被外部火焰融化的金属箔封闭，后端连接吸嘴；采用0.01-0.06毫米厚的铝箔，与均匀摊薄在该铝箔上的烟草沿纵向卷绕2-4圈，卷成圆柱形状的烟棒；从烟棒的横截面看，其中的烟草层和铝箔呈现渐开线形状分布。其中，烟棒内的烟草两端设有石英纤维棉，烟棒前端设置封闭用的薄铝箔，厚度为0.01至0.02mm，烟棒后端连接吸嘴。优选的，所述烟草不参与燃烧，更优选的，所述烟草中含有如上所述的无机盐和结焦剂，燃气火焰加热时，所述结焦剂与产生的烟草焦油中的大分子重焦油成分熔融成高粘性物质。
将上述的一次性耗材安装于燃气加热式吸烟制品内，所述燃气加热式吸烟制品包括外壳、燃气加热机构和一次性耗材。
本发明的燃气加热机构优选以丙烷气或丁烷气为燃烧材料的预混式取火装置，即采用丙烷或丁烷气体与空气先混合成预混气体后燃烧的方式，燃烧所产生的热量用于烘烤一次性耗材，在使用者吸烟时产生烟雾，其发火和燃烧的基本结构与防风预混式打火机相同。所谓预混式打火机的工作原理是燃料气体与空气先混合作用后燃烧，本领域技术人员均了解，预混式打火机在现有技术中是一个成熟技术。本发明对预混式打火机的基本结构在此不作任何限定。为防止丁烷预混气燃烧不充分，更优选采用预混空气过量的方式燃烧。
将上述一种加热式吸烟制品的一次性耗材，应用于一种采用预混火焰燃烧加热的吸烟制品中，比如丙烷或丁烷预混气体燃烧所产生的火焰，高温烘烤加热一次性耗材，热气流熏烤烟草并产生与普通香烟口感非常相似的气雾，热惯性小，可持续产生较大的气雾量。其中，预混火焰热源为加热烟草的第一热源，随之引发的第二热源体的耗氧放热反应，在吸烟间歇期间，该第二热源体因为壳体内缺氧而停止表面燃烧和放热反应。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图逐一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本实用新型一次性耗材实施应用例一的结构示意图；
图2本实用新型一次性耗材实施应用例二的结构示意图；
图3本实用新型一次性耗材实施应用例三的结构示意图；
图4本实用新型一次性耗材实施应用例四的结构示意图；
图5本实用新型吸烟制品的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型的具体内容作进一步的详细描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
本实用新型提供一种用于燃气加热式吸烟制品的一次性耗材。
如图1所示，一次性耗材包括壳体6和吸嘴11，吸嘴11内设置有过滤件10。壳体6呈棒状，壳体6的前端设有密封用的薄铝箔2，厚度为0.01至0.02mm。当使用者通过按键点燃丁烷预混火焰时，薄铝箔2中心被火焰融化并通气。壳体6上设有与外部空气相通的冷却气孔1，吸入的冷空气因其冷凝作用可以增加气雾量。壳体6内设置有前后两片疏松的石英纤维棉3，与壳体围合出一个用于填充烟草5的容腔，容腔内包括若干个第二热源体4、烟草5和若干个均热片7，混合后填充。壳体6的后端在吸嘴11前设置有大孔滤棉9，大孔滤棉9与石英纤维棉3之间还设有一层热熔塑料片8，热熔塑料片8上设有若干个通气微孔。烟草5可以是烟草丝或烟草片。
第二热源体4由木炭粉、还原铁粉及少量粘合剂压制成形，木炭粉与还原铁粉的混合比例在1:0.05至1:0.4之间。木炭粉和还原铁粉发生氧化反应，消耗氧气，其中，木炭粉以表面微燃烧的方式消耗氧气产生二氧化碳，而还原铁粉则与燃气燃烧后的水蒸气及氧气反应，这两种氧化反应同时放出热量，形成吸烟制品的第二热源。由于容腔内乏氧，烟草5并不参与燃烧。
优选的，本实施例中的烟草5经过预处理。配制无机盐水溶液，包括15份氯化钠、8份氯化钙和77份水，用2倍量的无机盐溶液浸润烟草2小时，在沸腾床上干燥至含水量低于20％后，向烟草丝或烟草薄片喷洒结焦剂，继续使用沸腾床干燥至含水量10％以下。所述结焦剂配方为1-7％蔗糖、1-2％糊精、可得然胶1-3％、0.2-0.8％花生油的混悬液。抽吸吸烟制品时，容腔内进入的水蒸气与烟草5上的无机盐熔融，从而封闭了烟草表面的微孔使烟草不参与燃烧。结焦剂与产生的烟草焦油中的大分子重焦油成分熔融成高粘性物质，而小分子的轻焦油成分则大部分蒸发为气雾。
所述均热片7用金属箔或石墨烯导热纸制成，优选铝箔。用于均衡和分散一次性耗材中在加热过程中的过多热量，避免局部过热。均热片7的长度为2-3毫米。
壳体6内产生的气雾依次经过石英纤维棉3、热熔塑料片8、大孔滤棉9、过滤件10和吸嘴11吸出。当使用者抽吸快结束时，气雾的减少会使气雾温度升高，具有微孔的热熔塑料片8熔化并封闭微孔，从而停止抽吸。
在使用者抽吸时，预混火焰燃烧后的高温高浓度的二氧化碳及水蒸气气体穿过疏松的石英纤维棉3，加热经预处理后的烟草5产生气雾。在双热源加热时，由于烟草丝或烟草薄片处于惰性气体的氛围中，即在二氧化碳和氮气的保护下，一次性耗材中的烟草大部分甚至全部没有燃烧，由此可以减少传统卷烟因烟草燃烧和热裂解而产生的多种有害成分，不含传统卷烟燃烧后所产生的重焦油等有害物质。
如图2所示，本实用新型提供一次性耗材的另一种实施方式，一种第二热源体前置的双热源一次性耗材，包括壳体206和吸嘴211，吸嘴211内设置有过滤件210。壳体206呈棒状，壳体206的前端设有密封用的薄铝箔202，厚度为0.01至0.02mm。壳体206内设置有前、中、后三片疏松的石英纤维棉203，前石英纤维棉与薄铝箔202相邻，前石英纤维棉与中石英纤维棉之间设有第二热源体204，中石英纤维棉、后石英纤维棉与壳体206围合出一个用于填充烟草205的容腔。容腔内包括烟草205、若干个均热片207和若干个金属封闭物212，混合后填充。壳体206的后端在吸嘴211前设置有大孔滤棉209，大孔滤棉209与后石英纤维棉之间还设有一层热熔塑料片208，热熔塑料片208上设有若干个通气微孔。
第二热源体204沿壳体206长度方向设置多个平行的通气孔，形成多孔柱状。第二热源体204由木炭粉、还原铁粉和微量的羧甲基纤维素压制而成。
烟草205经过预处理加工，其中含无机盐和结焦剂。其中的无机盐为10-30％的氯化钠、1-8％的氯化钙和水的溶液浸润烟草干燥后留在烟草上的物质。结焦剂是蔗糖、小麦粉、可得然胶和海藻胶的混合物，其重量比为2：1：1：1。预处理方法与上一实施例相同。
金属封装物212，是由铝箔封装尼古丁、丙二醇和微量香精的柱形体，优选尼古丁1-2％，丙二醇98-99％，香精微量。金属封装物的容积为1-5立方毫米。金属封装物在加热时可以释放液体，从而增加气雾量。
热熔塑料片208在使用者抽吸快结束时，气雾温度升高，具有微孔的塑料热熔片因被熔化而封闭微孔，从而停止抽吸。
如图3所示，本实用新型提供另一种结构的一次性耗材。如图1中所示实施例的不同之处在于第二热源体的位置。一次性耗材包括壳体306和吸嘴311，吸嘴311内设置有过滤件310。壳体306呈棒状，壳体306的前端设有密封用的薄铝箔2，厚度为0.01至0.02mm。壳体306内设置有前后两片疏松的石英纤维棉303，与壳体围合出一个用于填充烟草305的容腔，容腔内包括若干个第二热源体304、烟草305和若干个均热片307，混合后填充。壳体306的后端在吸嘴311前设置有大孔滤棉309，大孔滤棉309与石英纤维棉303之间还设有一层热熔塑料片308，热熔塑料片308上设有若干个通气微孔。烟草305产生气雾。所产生的气雾经热熔塑料片308、滤棉309、过滤件310和吸嘴311吸出。
上述的第二热源体304沿壳体306的长度方向设置于容腔的中间，将容腔的空间一分为二。第二热源体304沿壳体306长度方向设置多个平行的通气孔，形成多孔柱状。第二热源体304由木炭粉、还原铁粉和微量的羧甲基纤维素压制而成。
如图4所示，本实用新型提供一个简化设计的吸烟制品的一次性耗材。一次性耗材包括壳体406和吸嘴411，吸嘴内设置有过滤件。壳体406呈棒状，壳体406的前端设有密封用的薄铝箔402，厚度为0.01至0.02mm。壳体6内设置有前后两片疏松的石英纤维棉403，与壳体围合出一个用于填充烟草405的容腔。
烟草405按前述的方法进行预处理加工。也可以进一步优化预处理的喷洒工序，除了在烟草表面喷洒如前所述的结焦剂外，还在烟草的表面喷洒微量的还原铁粉和/或木炭粉，使得烟草能够形成微燃烧，进一步消耗所处容腔内的氧气。从使用的效果看，还原铁粉和/或木炭粉的微燃烧相当于第二热源体的作用。
为了简化生产工艺，适合改进后的卷烟机的批量生产。本实用新型还提供一种更为优选的方案，无需在一次性耗材中加入均热片。采用0.01-0.06毫米厚的铝箔，与均匀摊薄在该铝箔上的经过预处理的烟草沿纵向卷绕2-4圈，卷成圆柱形状的烟棒。从烟棒的横截面看，其中的烟草层和铝箔呈现渐开线形状分布。烟棒内的烟草两端设有石英纤维棉，烟棒前端设置封闭用的薄铝箔，厚度为0.01至0.02mm，烟棒后端连接带有过滤件的吸嘴既为成品。其中的烟草优选进行如前所述的预处理，使其含有无机盐和结焦剂。
如图5所示，将上述的一次性耗材安装在燃气加热式吸烟制品上。吸烟制品包括外壳、燃气加热机构和一次性耗材。其中，燃气加热机构可为现有技术中任一种适用的结构。本实施例中，仅做示意性说明，外壳内包括丁烷气点火按键501、丁烷储液室502、燃气排气口503、预混气体燃烧装置504和一次性耗材505，采用预混方式燃烧。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者替换制备反应条件、或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种燃气加热式吸烟制品的一次性耗材，其特征在于，包括壳体和吸嘴，所述壳体的前端由可被外部火焰融化的金属箔封闭，后端连接吸嘴；所述壳体内设有石英纤维棉隔出的容腔，容腔内填充有不参与燃烧且能产生气雾的烟草。
2.如权利要求1所述的一次性耗材，其特征在于，所述壳体内设有第二热源体，所述第二热源体与氧气反应且放出热量。
3.如权利要求2所述的一次性耗材，其特征在于，所述第二热源体为具有多个通气道的柱状体，内置于所述容腔内且纵向分隔所述容腔的空间，或者设置在所述容腔与壳体前端之间；或者所述第二热源体为若干个，与所述烟草混合，随机分布在所述容腔内。
4.如权利要求3所述的一次性耗材，其特征在于，所述金属箔为铝箔，厚度为0.01至0.02mm。
5.如权利要求4所述的一次性耗材，其特征在于，所述容腔内还填充有若干个与所述烟草混合的均热片，以均衡和分散所述容腔内的热量。
6.如权利要求5所述的一次性耗材，其特征在于，所述均热片由金属箔或石墨烯导热纸制成。
7.如权利要求6所述的一次性耗材，其特征在于，所述壳体上设有与外部空气相通的冷却气孔。
8.如权利要求1-7中任一所述的一次性耗材，其特征在于，所述容腔与吸嘴之间依次设置石英纤维棉、带有若干个微孔的热熔塑料片和大孔滤棉，所述热熔塑料片在所述烟草接近燃尽时熔化，使得微孔封闭。
9.一种燃气加热式吸烟制品，其特征在于，包括外壳、燃气加热机构和一次性耗材，所述一次性耗材如权利要求1-8中任一所述。
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