CN108703415A - 一种带有微爆微囊的透气吸烟制品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有微爆微囊的透气吸烟制品，包括烟芯，所述烟芯内的燃烧材料为具有多微孔结构的碳丝或碳粒，还包括占所述烟芯总体积0‑5％的造孔剂和占所述烟芯总体积0‑5％的多孔结构的通气颗粒，所述造孔剂经过高温分解形成所述烟芯中的大孔。本发明烟芯采用具有微孔结构的碳粒或碳丝，通过在配料中添加造孔剂，并高温分解造孔剂形成碳粒或碳丝的多微孔结构，有效解决了带有微爆微囊的吸烟制品的透气性能。同时，本发明制作工艺简单，不会产生有害残留，从而保证生产者和抽吸者的身体健康。

Description

一种带有微爆微囊的透气吸烟制品

技术领域

本发明涉及一种吸烟制品，特别一种填充非烟草材料的吸烟制品。

背景技术

普通的吸烟制品，如香烟或卷烟，是一种用卷烟纸围绕烟丝草丝而卷成基本上呈圆杆或棒状香烟。通常，香烟的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气溶胶，即白色和浅蓝色烟雾。该烟雾中所含有的尼古丁通过人体呼吸道和肺泡吸收入血,兴奋大脑神经细胞，从而产生尼古丁特有的愉悦感。但是，源自烟草中的多种化学物质在高温条件下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。R.J雷诺烟草公司的多个专利描述了分段式碳燃料燃烧元件的低焦油香烟，如美国专利US9,220,301、US9,149,072，菲利浦·莫尔斯烟草公司的美国专利US9,185,939也公开了相关技术。

为了降低抽吸吸烟制品带来的危害，人们还试图对过滤嘴加以改进，例如GB1410048中公开了一种过滤嘴，该过滤嘴的纵向延伸区域设置高渗透性的纸，分隔成至少一个可以给烟雾提供通道的区域和至少有一个填充碳的区域，并将碳作为香烟烟雾中成份的吸收剂。中国专利CN201821901U公开了一种复合微囊香烟过滤嘴，所述过滤嘴棒一端贴装有过滤片，包覆在过滤片外的卷烟纸上开有吸气孔，以实现过滤嘴对烟中有害物质的吸附。

本发明人也在2003年和2004年申请了以电池电能加热的电子香烟专利，包括中国发明专利ZL03211903.8、ZL03212882.7和 ZL200420031182.0等，这些发明都是旨在给吸烟者提供具有传统香烟优点的低焦油香烟，而尽可能少的不完全燃烧和热解产物。

本发明人在2016年申请了一种微爆微囊香烟,中国发明专利 ZL2016204193031/公告号CN205695718U、PCT/CN2016/096011该香烟与传统香烟外形、点燃方式和吸烟方式都非常相似，不会使吸烟者感受到该新型微爆微囊香烟与传统香烟存在明显不同。而且，该香烟燃烧后的气体成分对气溶胶成分影响很小，吸出的烟雾状气溶胶的化学成分主要取决于微爆微囊中的液体成分且成分比例可以预先设定，因此可以向吸烟者提供一款与传统香烟高度相似的无焦油的微爆微囊香烟。对于该微爆微囊香烟，还需要在内部结构等方面进行优化，为吸烟者提供更好的体验感。

发明内容

本发明旨在提供一种带有微爆微囊的吸烟制品，对烟芯内的透气性能和燃烧性能加以改进，降低抽吸时的吸气阻力，并保持燃烧的稳定性。

为实现上述目的，本发明提供如下解决方案：

一种带有微爆微囊的透气吸烟制品，包括烟芯，所述烟芯内的燃烧材料为具有微孔结构的碳丝或碳粒，还包括占所述烟芯总体积0-5％的造孔剂和占所述烟芯总体积0-5％的多孔结构的通气颗粒，所述造孔剂经过高温分解形成所述烟芯中的大孔。

进一步地，所述碳丝或碳粒的微孔结构系由配料中的造孔剂高温分解后形成的多个微孔，使得所述碳丝或碳粒之间构成所述烟芯的透气结构。

进一步地，所述碳丝或碳粒的制作过程如下：

1)将符合粒径标准的碳粉、造孔剂与粘合剂混合后，制成直径为 0.5－2mm的细丝或颗粒；

2)低温干燥后，加热分解造孔剂，使之在碳丝或碳粒中形成微孔，以利于燃烧稳定和降低热量。

进一步地，所述碳丝或碳粒中，所述造孔剂与碳粉的体积比为1-3： 1，优选1.5-2.5：1。

进一步地，所述造孔剂为碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵或其它高温可分解的化合物。

进一步地，所述粘合剂为纤维素。

进一步地，所述通气颗粒为泡沫金属颗粒、泡沫玻璃颗粒或多孔硅酸盐颗粒。

进一步地，所述微爆微囊为单体微爆微囊、串状连体微爆微囊或片状连体微爆微囊。

进一步地，所述微爆微囊的囊壁材料为铝箔或低温合金箔。

进一步地，所述烟芯上包裹卷烟纸，所述卷烟纸上设有阻燃涂层。

本发明具有如下技术效果：

1、对烟芯的透气性能进行了改进。即烟芯采用具有多孔结构的碳粒或碳丝，通过在配料中添加造孔剂，并高温分解造孔剂形成碳粒或碳丝的微孔结构，其制作工艺简单，而且不会产生有害残留，从而保证生产者和抽吸者的身体健康。

2、微孔结构的碳粒或碳丝，有效解决了带有微爆微囊的吸烟制品的透气性能。相对于碳粒或碳丝中的微孔，烟芯中添加的造孔剂所形成的大孔粒径大于通气颗粒中的微孔，其透气性能更好，为烟芯提供了良好的辅助气道，使烟芯具有良好的透气性能和燃烧稳定性。

附图说明

参照实施例可以更好的理解下面的示意图，这是说明性的，并没有任何对本发明的技术方案的限制。具体说来，附图中所绘的结构、比例、大小等，仅用于配合说明书提示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定。

图1本发明示例的单体微爆微囊的结构示意图；

图2本发明示例的单体微爆微囊的侧视图；

图3本发明示例的单串连体微爆微囊的结构示意图；

图4本发明示例的片状连体微爆微囊的结构示意图；

图5本发明示例一的吸烟制品的纵向剖面图；图中的烟芯中混合了碳粒和单体微爆微囊；

图6本发明示例一的吸烟制品的纵向剖面图；图中的烟芯中混合了碳粒、单体微爆微囊和造孔剂，其中，造孔剂高温分解形成大孔；

图7本发明示例一的吸烟制品的纵向剖面图；图中的烟芯中混合了碳粒、单体微爆微囊、造孔剂和多孔的通气颗粒，其中，造孔剂高温分解形成大孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1、2所示，本发明使用的一种吸烟制品用单体微爆微囊 1，可填充于吸烟制品的烟芯内，其由囊壁11和其包裹的气溶胶12发生物构成，当烟芯燃烧时，炽热燃烧区的温度使位于该燃烧区附近的微爆微囊的气溶胶发生物发生汽化，直至所述囊壁11***，所述气溶胶发生物 12产生的气溶胶从所述囊壁内溢出。或者，所述囊壁11***并随之发生熔融变形，所述气溶胶发生物产生的气溶胶从所述囊壁11内溢出。根据产品需要，该气溶胶发生物可以是液体、胶体或固液混合物。囊壁11的材料为金属箔、合金箔、低温玻璃、耐高温高分子材料或陶瓷材料制成。作为一种优选，本实施例中的微爆微囊1使用了铜箔、镍箔等金属箔、合金箔作为囊壁11的材料，微爆微囊的囊壁11将在***后，在高温下有可能产生熔融或不熔融，不熔融的囊壁11整体留置于烟灰中。由于本发明使用的微爆微囊1混合在烟芯的燃烧材料中，在烟芯向后燃烧的过程中，炽热燃烧区的高温条件使附近的微爆微囊***，气溶胶溢出，而囊壁11 的材料不采用现有技术中微胶囊或微囊所使用的赋形剂和成膜材料，仅发生熔融变形或不熔融而不发生化学反应，避免了囊壁11的材料在高温条件下发生化学反应而产生有害的化学物质。

微爆微囊1垂直于所述烟芯长度方向的横向直径小于2毫米，优选横向直径为0.05-0.5毫米。包裹的气溶胶发生物的重量在0.0001mg至 50mg之间，优选重量在0.001mg至5mg之间，更为优选重量在0.001mg 至2mg之间。进一步地，所述微爆微囊的形状不仅限于图中所示，可以是条状、球状、半球状、长圆状、半长圆状、扁平状、柱状、方状、颗粒状、细丝状或其它适合的形状。

本发明还可以使用如图3中所示的单串连体微爆微囊2，其由金属箔、低温玻璃、耐高温高分子材料或陶瓷材料拉伸制成的细管形成囊壁，在填充所述气溶胶发生物后经连续封装成连体微爆微囊2，每个单串上设有多个微爆微囊21，相互之间具有一定的间隔。

如图4所示，本发明烟芯中填充的微爆微囊还可以是片状连体微爆微囊3，一个片状连体微爆微囊上设有多行多列的微爆微囊31。

本发明人在此之前递交的专利申请中，包括中国发明专利 ZL2016204193031/公告号CN205695718U、国际专利申请 PCT/CN2016/096011，其中记载了关于微爆微囊结构以及囊内的气溶胶发生物的成分，在此全文引用。本发明的技术方案可以使用上述专利申请中记载的任一种适宜的微爆微囊。

本发明提供一种吸烟制品香烟，如图5所示，该香烟包括烟芯4、卷烟纸5和过滤嘴6，烟芯4和过滤嘴6的外部包裹有卷烟纸5。烟芯4内填充燃烧材料7和若干个单体微爆微囊1，烟芯4的燃烧材料更为优选一种具有微孔结构的碳丝或碳粒7。

微孔结构的碳丝或碳粒7，制造过程是用木炭粉碎成120目以上的碳粉，按比例加入造孔剂，以适量纤维素做粘合剂。经挤压机挤出直径0.5 －2mm细丝或制粒，干燥后置于高温下分解造孔剂。如造孔剂为碳酸氢铵，优选过筛80目以上的碳酸氢铵粉末，120℃下，碳酸氢铵会放出二氧化碳与氨气，从材料中溢出，从而在碳丝中或碳粒中产生若干个微孔(图中未示)。关于碳丝和碳粒7的形状和截面，在此不做限定，其可以为圆形、方形、多边形和不规则形等形状，无论哪种形状，均需要满足产品要求的透气性能和燃烧性能，并且有利于燃烧稳定和降低热量。其中，造孔剂与碳原料的体积比优选为1.5-2.5：1。造孔剂还可以碳酸铵、氯化铵或其它高温可分解的盐类。实际生产中，根据吸烟制品的形状、直径大小，选择合适粒径的造孔剂，从而为不同产品的烟芯提供良好的透气性和燃烧性。

为了精确调整燃烧速度,作为一种选择，可以在卷烟纸5内涂覆阻燃涂层51。阻燃涂层51可以是条状、网状、斑点状等几何形状。阻燃涂料胶浆可以是用纤维素类做粘合剂，由含有无机盐如用碳酸钙、碳酸镁、氢氧化钙、硅酸盐、二氧化钛、石墨粉、铝粉等无机物的单一或混合粉末和纤维素调制成胶浆阻燃涂层。

过滤嘴6，是指香烟(卷烟)的后部分，可以纯粹作为嘴状部件来使用，也可以增加不同的功能设计，比如过滤掉香烟中的固态烟灰，进一步用来滤除一部分吸入烟气中的焦油等有害物质，减少吸烟者吸烟后的不适感，过滤嘴可以由常见的醋酯纤维素、聚酯网、聚丙烯网、聚乳酸 (PLA)纤维束等材料制成。当然，还包括是一些经过特别功能、结构设计的过滤嘴。本发明对过滤嘴的结构、材料和功能并不加以任何限定。

若进一步加强烟芯的透气性，可以按比例选择加入造孔剂和/或多孔的通气颗粒9与上述的微孔结构的碳丝或碳粒7进行混合。通气颗粒9，比如泡沫金属颗粒,泡沫玻璃颗粒或多孔硅酸盐颗粒等，该通气颗粒9可以形成烟芯的占位空隙，这些通气颗粒呈无规则分布形成辅助随机气道结构。

如图6所示，一种香烟，包括烟芯4、卷烟纸5和过滤嘴6，烟芯4 和过滤嘴6的外部包裹有卷烟纸5。烟芯4填充燃烧材料7、若干个单体微爆微囊1和造孔剂碳酸氢铵，按符合产品要求的比例混合。将香烟整体置于碳酸氢铵可以完全分解的温度120℃条件下，碳酸氢铵在高温下分解形成烟芯中的大孔8。其中，碳酸氢铵添加比例不超过烟芯总体积的5％。本实施例中，燃烧材料7为具有微孔结构的碳丝或碳粒，烟芯中添加的造孔剂的粒径相对于碳丝或碳粒中的造孔剂的粒径大一些，过筛20-60目，优选20-40目。

如图7所示，一种粗支香烟，包括烟芯4、卷烟纸5和过滤嘴6，烟芯4和过滤嘴6的外部包裹有卷烟纸5。在图6示例二的基础上，可以考虑添加通气颗粒10，作为辅助的随机气道。具体地，烟芯4填充燃烧材料7、若干个单体微爆微囊1、造孔剂碳酸铵和泡沫玻璃10，按符合产品要求的比例混合，将香烟整体置于碳酸铵可以完全分解的温度条件下，碳酸铵分解形成烟芯中的大孔8，泡沫玻璃10添加比例不超过烟芯总体积的5％，碳酸铵形成的大孔也不超过烟芯总体积的5％。同样，烟芯中添加的造孔剂的粒径相对于碳丝或碳粒中的造孔剂的粒径大一些。当然，作为一种选择，也可以在图5示例一的基础上，仅添加通气颗粒，而不加入造孔剂。

点燃微爆微囊香烟并吸气时,烟芯4燃烧产生的热气流和辐射热，致使微爆微囊1、2、3、爆开或熔融并在吸入空气的冷却下形成气溶胶烟雾被从吸气通道中微爆微囊的间隙中吸出。

本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在解释和说明本发明涉及的技术方案。以上所述的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种带有微爆微囊的透气吸烟制品，包括烟芯，所述烟芯内填充燃烧材料和微爆微囊，其特征在于，所述烟芯内的燃烧材料为具有微孔结构的碳丝或碳粒，还包括占所述烟芯总体积0-5％的造孔剂和占所述烟芯总体积0-5％的多孔结构的通气颗粒，所述造孔剂经过高温分解形成所述烟芯中的大孔。

2.如权利要求1所述的透气吸烟制品，其特征在于，所述碳丝或碳粒的微孔结构系由配料中的造孔剂高温分解后形成的多个微孔，使得所述碳丝或碳粒之间构成所述烟芯的透气结构。

3.如权利要求2所述的透气吸烟制品，其特征在于，所述碳丝或碳粒的制作过程如下：

1)将符合粒径标准的碳粉、造孔剂与粘合剂混合后，制成直径为0.5－2mm的细丝或颗粒；

2)低温干燥后，加热分解造孔剂，使之在碳丝或碳粒中形成微孔，以利于燃烧稳定和降低热量。

4.如权利要求3所述的透气吸烟制品，其特征在于，所述碳丝或碳粒中，所述造孔剂与碳粉的体积比为1-3：1。

5.如权利要求4所述的透气吸烟制品，其特征在于，所述造孔剂为碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵或其它高温可分解的化合物。

6.如权利要求5所述的透气吸烟制品，其特征在于，所述粘合剂为纤维素。

7.如权利要求1-6中任一所述的透气吸烟制品，其特征在于，所述通气颗粒为泡沫金属颗粒、泡沫玻璃颗粒或多孔硅酸盐颗粒。

8.如权利要求7所述的透气吸烟制品，其特征在于，所述微爆微囊为单体微爆微囊、串状连体微爆微囊或片状连体微爆微囊。

9.如权利要求8所述的透气吸烟制品，其特征在于，所述微爆微囊的囊壁材料为铝箔或低温合金箔。

10.如权利要求8所述的透气吸烟制品，其特征在于，所述烟芯上包裹卷烟纸，所述卷烟纸上设有阻燃涂层。