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1. CN108669663 - Heating non-combustible cigarette

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一种加热不燃烧卷烟


技术领域
本发明属于新型烟草技术领域,具体涉及一种加热不燃烧卷烟的烟支结构。
背景技术
加热不燃烧型卷烟的主要特点是不燃烧烟草,其加热温度低于350℃,在加热过程中仅有少量的二手烟气产生,从而得到国际国内各大烟草公司的关注,成为当前研究的热点。
现有的加热不燃烧卷烟的发烟制品分为烟丝型和薄片型,烟丝型填充物为烟叶丝或烟梗丝,采用普通卷烟工艺技术,通过卷烟机成型;薄片型填充物为烟草薄片,采用复合工艺技术制备成薄片丝,通过多元咀棒复合接装机成型。由于烟丝工艺和薄片工艺本身的特点使得烟支发烟段当前的填充物均为丝状物。
现有的加热不燃烧卷烟加热器分为插入式加热和非插入包裹式加热两种,而插入式加热是采用针式或片式加热体插入到烟支中的发烟制品中进行加热的形式来进行。消费者在抽吸前,首先要将加热体插入到烟支中,此时烟支中的烟丝很容易掉出并进入到加热器中。消费者在抽吸后,烟支中焦化的发烟制品会附着粘黏在针式或片式加热体上,从而滞留在加热器的加热腔体中,导致第二次抽吸时带来异味和更多的有害成分释放。发烟制品的滞留还使得第二次加热温度传递不好,同时使得清洁极为不便,降低了用户体验和产品安全性。加热器中长期堆积残留物,还会使得加热器具极易结垢损坏,降低了加热器具的使用寿命。
另外,如果是烟丝状或梗丝状的加热不燃烧烟支,仅仅能适用于针式加热器具或包裹式加热器具,因为在刀片式加热体插入烟支时,由于阻力较大的原因,烟支前端的发烟制品极易被推到发烟制品后段的中空段中,从而导致中空段形成堵塞,使得烟支吸阻变大,消费者将无法吸食被加热的气雾。
发明内容
本发明的目的是在于解决现有技术的不足,提供一种专用于插入式加热器具的加热不燃烧卷烟的烟支结构。
本发明是通过如下技术方案来实现的:
一种加热不燃烧卷烟,由圆柱形中空卷筒以及设置在卷筒前端的清洁隔离套、顺序设置在卷筒内的发烟制品段和降温过滤段组成,所述的清洁隔离套覆盖在卷筒横截面的区域上开设有多个进气孔,清洁隔离套的厚度为3μm-3mm;所述的发烟制品段一端与清洁隔离套紧密相连,另一端连接降温过滤段;所述的降温过滤段由限位段、控温段、中空段及过滤吸附段四种中的一种或多种组合形成;所述的发烟制品段和降温过滤段的直径=卷筒的内径。
优选的,所述的清洁隔离套由片状的柔性材料制成,清洁隔离套包裹并覆盖在卷筒的前端,覆盖超过卷筒横截面积的部分经折叠挤压后,通过食品胶粘合在卷筒前段的筒壁上,与卷筒外壁紧密结合形成一体。当选择该结构的清洁隔离套时,所述的卷筒外还沿卷筒轴向包裹有一张与卷筒长度一致的美观纸。
优选的,所述的清洁隔离套为圆片状,清洁隔离套的直径=卷筒的外径,清洁隔离套通过粘贴的方式覆盖在卷筒及发烟制品段的端头上。
优选的,所述的清洁隔离套为套设在卷筒前端的圆形瓶盖状结构,清洁隔离套的紧固边沿部分包裹咬合在卷筒前端外筒壁上,或卡入在卷筒前端的内筒壁里。
所述的卷筒材料和清洁隔离套的材料同为铝箔、铝箔与纸的复合物、塑料、硅胶、凝胶、纸质材料、木材、金属、聚乳酸中的一种。
所述的发烟制品段为预先用纸卷制成圆柱状并沿卷筒轴向同序排列的细长条状发烟制品、预先用纸卷制成圆柱状的混序排列的弯曲丝状发烟制品以及不规则颗粒状发烟制品中的一种或几种。
所述的限位段是由陶瓷、木材、硅胶、塑料、聚乳酸、醋酸纤维、植物粉末、金属或其它可塑型的耐高温材料中的一种或几种组合制备成形的圆柱体,所述的限位段上开设有至少1个贯通式的气雾通过口,所述气雾通过口的形状为圆形、椭圆形、梭形、扇形、三角形、4-24边形中的一种,所述气雾通过口的横截面积为限位段横截面积的10%-95%。
所述的控温段是由多股聚乳酸纤维或具有吸热功能的纤维按卷筒轴向通过纸质材料包裹形成的圆柱体,其圆柱体中还贯通设置有至少1根中空管道,所述的中空管道的管壁上开设有若干个孔,中空管道的总横截面积为限控过滤单元横截面积的10-95%;所述的过滤吸附段是由多股聚乳酸纤维、醋酸纤维、木浆纤维中的至少一种通过纸质材料包裹形成的圆柱体。
优选的,所述的限位段为螺旋状的限位弹簧且限位段不与中空段相邻,所述的限位弹簧的直径≤卷筒的内径。
优选的,所述的控温段为圆柱状的醋酸纤维滤棒或木浆纤维纸质滤棒,在滤棒的醋酸纤维或木浆纤维中均匀地添加有聚乳酸粉末或颗粒,所述聚乳酸粉末或颗粒的粒径范围在20-1200目之间。
优选的,所述的控温段为包裹有聚乳酸纤维的螺旋状的控温弹簧,所述的控温弹簧的直径≤卷筒的内径。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1、本发明通过设置清洁隔离套,使得使用者在将加热体插入到烟支中时,不会有烟丝掉出,同时还使得发烟制品中的细小部分在加热过程中不会掉入加热器中,保证了加热器中的清洁。
2、本发明的清洁隔离套厚度最小为3μm且由柔性材料制成,消费者在使用时能够通过加热体很容易的刺穿隔离清洁套,使用极为方便。
3、由于设置有清洁隔离套,消费者在抽吸完成拔出加热体时,清洁隔离套能够隔离加热体上附着粘黏的焦化后的发烟制品,保证了加热器在每次使用完后都保持干净。
4、本发明通过设置限位段,很好地防止了加热体(特别是刀片式加热体)在插入烟支时将卷筒中的发烟制品(特别是缠绕卷曲的丝状发烟制品)挤入到烟支后段,导致加热体和发烟制品接触不充分从而影响加热效果,也能有效缓解发烟制品被挤压变形堵塞气雾通道的问题出现。同时,限位段上有多个开孔,在起到限定发烟制品位置的同时还能有效输送气雾,设计极为合理。
5、本发明通过设置控温段,因其带有中空管道的特点,可以在聚乳酸纤维因吸热产生形变时堵塞部分气雾通道的同时,中空管道不会形变,能起到正常输送气雾的功能。从而即能够有效地控制降低气雾的温度,又解决了聚乳酸纤维热形变堵塞气雾通道的问题。
6、本发明通过设置控温段中的中空管道管壁上的开孔来有效降低烟支中心部分气雾的温度。当加热后产生的带有热量的气雾通过限位段向烟支后段(吸食端)传递时,烟支内靠近卷筒边壁部分气雾中的热量将被其后对应位置控温段上的吸热纤维吸收,同时纤维逐步产生形变将堵塞部分气雾通道,而烟支中心部分没有接触到吸热纤维的较热的气雾在通过中空管道时,气雾中的热能将被管壁上开孔对应位置的吸热纤维持续吸收,从而降温后的气雾能正常通过管道向烟支的吸食端持续传送。
7、本发明通过设置中空段,主要是配合控温段来联合降低气雾温度。同时作为一个在卷烟后段可灵活设置的单元,不但能够起到冷却降温的作用,还具有减少吸阻、疏导气雾及为限位段或控温段提供活动空间的作用。
8、限位段采用金属材料制成的限位弹簧时,通过调整限位弹簧的螺旋圈的密集度可以吸收相对更多的烟气热能,且同时具有限位功能。由于限位弹簧具有弹性,所以能够吸收加热体插入到发烟制品中时产生的向烟支后段推送的压力,不会导致发烟制品被挤压变形堆积在一起导致与加热体接触不良或部分堵塞烟气通道。当加热体插入到位后,其反弹力会使被挤压向后段位移的发烟制品(特别是烟丝状)被回推到原有位置,从而保持与加热体的良好接触。
9、控温段采用包裹有聚乳酸纤维或其他具有吸热功能纤维的金属制螺旋弹簧时,其弹簧内部为中空通道,能够有效输送气雾,同时气雾在通过螺旋弹簧降温段时,气雾中的热量会被聚乳酸纤维和金属材料同时吸收,而且可以根据需要通过调整螺旋弹簧的直径、长度和包裹在其上的聚乳酸纤维的密度来吸收相应的气雾热量,是一种科学有效的控温手段。
10、控温段采用均匀添加了聚乳酸粉末或颗粒的醋酸纤维滤棒时,当较热的气雾通过该段时,气雾中的热量将优先被醋酸纤维中的聚乳酸粉末吸收,聚乳酸粉末吸收热能时产生相变逐步熔融变形,但醋酸纤维不会形变,仍能保持良好的气雾通过性,因此能在降低烟气温度的同时保证烟气的正常流动,不会堵塞烟气的输送通道。
附图说明
图1和图2为本发明的结构示意图,
图3-图6为本发明的隔离清洁套的结构示意图,
图7为本发明的限位弹簧结构示意图,
图8和图9为本发明的限位段横截面示意图,
图10为本发明的控温段结构示意图,
图11-图13为本发明的控温段的横截面示意图,
图14和图15为本发明的中空管道结构示意图,
图中:1-隔离清洁套,2-进气孔,3-发烟制品段,4-限位段,5-卷筒,6-中空段,7-降温过滤段,8-过滤吸附段,9-控温段,10-中空管道,11-限位弹簧,12-美观纸,13-气雾通过口,14-聚乳酸纤维,15-孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明,但本发明的保护范围不受实施例所限制。
实施例1
一种加热不燃烧卷烟,将0.3mm厚度的纸卷制成圆柱形中空卷筒,长度为45mm,卷筒直径为7.1mm。先按顺序将发烟制品段和降温过滤段放置在卷筒内,从插入加热体这一端(烟支的前端)开始,第一段为微波膨胀烟梗颗粒装填形成的发烟制品段,长度为12mm;第二段为耐高温ABS材料制成的圆柱形限位段,长度为3mm,限位段沿烟支轴向有7个圆形的气雾通过孔,中心一个为大开孔,孔径为2mm,周边环绕开设有6个小孔,每个直径1mm;第三段为添加有聚乳酸颗粒的醋酸纤维滤棒制成的控温段,长度为15mm,聚乳酸颗粒的粒径为80-100目;第四段为中空段,长度为9mm;第五段为卷制为圆柱状醋酸纤维制成的过滤吸附段(烟支的后端),长度为6mm。将厚度为10μm的铝箔预先模切成直径25mm的圆片状的隔离清洁套,隔离清洁套中心7mm直径范围内开设有30个圆形的进气孔,进气孔的直径为0.1mm,将隔离清洁套覆盖在烟支的前端面上,中心开孔的位置与烟支前段横截面圆形口重合,将圆片超出烟支横截面多余的部分折叠后包裹在预先涂有胶水的烟支前段的外筒壁上,并通过磨具挤压收紧的方式使其与外筒壁紧密贴合;最后,将一张厚度为0.1mm的常规卷烟用水松纸(美观纸)沿卷筒轴向用胶水将卷筒包裹起来,长度与卷筒的长度一致。
实施例2
一种加热不燃烧卷烟,将PP塑料通过磨具制成0.1mm厚度的圆柱形中空卷筒,长度为48mm,卷筒直径为7mm。先按顺序将发烟制品段和降温过滤段放置在卷筒内,从插入加热体这一端(烟支的前端)开始,第一段为预先用纸卷制成圆柱状并沿卷筒轴向同序排列的细长条状植物薄片发烟制品段,长度为13mm;第二段为醋酸纤维制成的圆柱形限位段,长度为7mm,限位段中心沿烟支轴向有1个圆形的气雾通过孔,孔径为4mm;第三段为控温段,长度为20mm,是由多股聚乳酸纤维按卷筒轴向通过纸质材料包裹形成的圆柱体,其圆柱体中还贯通设置有一根直径为3mm的中空管道,所述的中空管道的管壁上开设有若干个孔;第四段为卷制为圆柱状醋酸纤维制成的过滤吸附段(烟支的后端),长度为8mm。将耐高温硅胶材料预先制成圆形瓶盖状的隔离清洁套,其直径为7mm,长度为8mm,隔离清洁套的厚度0.3mm,边沿为厚度0.5mm,瓶盖的盖面上开设有20个圆形的进气孔,进气孔的直径为0.2mm,将隔离清洁套通过定位挤压的方式套盖在烟支前端上;最后,将一张厚度为0.2mm的常规卷烟用水松纸(美观纸)沿卷筒轴向用胶水将卷筒没有瓶盖包裹的其余部分包裹起来。
实施例3
一种加热不燃烧卷烟,将铝箔制成0.3mm厚度的圆柱形中空卷筒,长度为46mm,卷筒直径为6.8mm。先按顺序将发烟制品段和降温过滤段放置在卷筒内,从插入加热体这一端(烟支的前端)开始,第一段为预先用纸卷制成圆柱状并沿卷筒轴向同序排列的不规则颗粒状发烟制品段,长度为12mm;第二段为陶瓷制成的圆柱形限位段,长度为6mm,限位段中心沿烟支轴向开设有1个圆形的气雾通过孔,孔径为2mm;圆形的气雾通过孔周围还开设有6个三角形的气雾通过孔;第三段为控温段,长度为18mm,是由多股聚乳酸纤维按卷筒轴向通过纸质材料包裹形成的圆柱体,其圆柱体中还贯通设置有四根直径为2mm的中空管道,所述的中空管道的管壁上开设有若干个孔;第四段为中空段,其长度为3mm,第五段为卷制为圆柱状木浆纤维制成的过滤吸附段(烟支的后端),长度为7mm。将铝箔制成圆片状的隔离清洁套,隔离清洁套的直径为6.8mm,厚度0.3mm,隔离清洁套上开设有30个圆形气孔,气孔直径为0.15mm,将清洁隔离套通过粘贴的方式覆盖在卷筒及发烟制品段的端头上;最后,将一张厚度为0.2mm的常规卷烟用水松纸(美观纸)沿卷筒轴向用胶水将卷筒没有瓶盖包裹的其余部分包裹起来。
实施例4
一种加热不燃烧卷烟,将聚乳酸制成0.03mm厚度的圆柱形中空卷筒,长度为50mm,卷筒内径为7.2mm。先按顺序将发烟制品段和降温过滤段放置在卷筒内,从插入加热体这一端(烟支的前端)开始,第一段为预先用纸卷制成圆柱状并沿卷筒轴向同序排列的不规则颗粒状发烟制品段,长度为18mm;第二段为为螺旋状的限位弹簧,限位弹簧的直径为7.2mm,长度为8mm;第三段为控温段,长度为10mm,是由多股聚乳酸纤维按卷筒轴向通过纸质材料包裹形成的圆柱体,其圆柱体中还贯通设置有八根直径为1.5mm的中空管道,所述的中空管道的管壁上开设有若干个孔;第四段为中空段,其长度为8mm,第五段为卷制为圆柱状的木浆纤维制成的过滤吸附段(烟支的后端),长度为6mm。将聚乳酸制成圆片状的隔离清洁套,隔离清洁套的直径为7.23mm,厚度为0.03mm,隔离清洁套上开设有18个圆形气孔,气孔直径为0.2mm,将清洁隔离套通过粘贴的方式覆盖在卷筒及发烟制品段的端头上;最后,将一张厚度为0.2mm的常规卷烟用水松纸(美观纸)沿卷筒轴向用胶水将卷筒没有瓶盖包裹的其余部分包裹起来。
实施例5
一种加热不燃烧卷烟,将0.6mm厚度的木质材料制成圆柱形中空卷筒,长度为46mm,卷筒直径为7mm。先按顺序将发烟制品段和降温过滤段放置在卷筒内,从插入加热体这一端(烟支的前端)开始,第一段为微波膨胀烟梗颗粒装填形成的发烟制品段,长度为12mm;第二段为耐高温金属材料制成的圆柱形限位段,长度为5mm,限位段沿烟支轴向设有4个正方形的气雾通过孔,气雾通过孔的边长为2mm;第三段为包裹有聚乳酸纤维的螺旋状的控温弹簧,控温弹簧的直径为6mm,长度为15mm,聚乳酸颗粒的粒径为80-100目;第四段为中空段,长度为9mm;第五段为卷制为圆柱状的醋酸纤维和木浆纤维制成的过滤吸附段(烟支的后端),长度为5mm。将厚度为0.6mm的木质材料预先模切成直径15mm的圆片状的隔离清洁套,隔离清洁套中心6.4mm直径范围内开设有21个圆形的进气孔,进气孔的直径为0.2mm,将隔离清洁套覆盖在烟支的前端面上,中心开孔的位置与烟支前段横截面圆形口重合,将圆片超出烟支横截面多余的部分折叠后包裹在预先涂有胶水的烟支前段的外筒壁上,并通过磨具挤压收紧的方式使其与外筒壁紧密贴合;最后,将一张厚度为0.1mm的常规卷烟用水松纸(美观纸)沿卷筒轴向用胶水将卷筒包裹起来,长度与卷筒的长度一致。