CN207653554U - 一种自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴及卷烟 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于卷烟滤嘴技术领域，具体公开了一种自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴，包括滤棒、包覆所述滤棒的成型纸、以及包覆在成型纸表面的水松纸；所述的水松纸设置有通风区，所述的通风区设置有若干通风孔洞；所述的通风区与成型纸之间设置有用于封闭所述通风孔洞的相变材料层。本实用新型还公开了所述的卷烟滤嘴的制备和应用。本实用新型所述的卷烟滤嘴，对滤嘴通风随卷烟抽吸进度进行自动调控，亦即在卷烟最初抽吸阶段滤嘴通风率为零，只在抽吸结束前2～3口，实现滤嘴通风，既达到了卷烟烟气减害降焦的目的，实现在2～3口抽吸过程中降低了烟气温度和烟气浓度，消除灼烧感，实现整支卷烟抽吸风格的一致性和稳定性。

Description

一种自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴及卷烟

技术领域

本实用新型属于卷烟滤嘴设计加工领域，具体涉及一种卷烟滤嘴材料。

背景技术

卷烟滤嘴已成为卷烟降焦减害的重要介质，行业内外在卷烟滤嘴材料及结构方面进行了大量卓有成效的研究工作。卷烟滤嘴主要通过气溶胶颗粒经直接截留、惯性碰撞和扩散沉积而实现对烟气中有害成分的截留过滤，这不仅与滤嘴的物理性质及结构密切相关，而且与卷烟滤嘴温度分布密切相关。在卷烟5～7口抽吸过程中，烟气浓度和烟气温度升高，其中烟气中总料相物及有害物质的浓度明显高于前面1～4口，并且滤嘴烟气温度最高可达70℃～80℃，在深度抽吸模式下滤嘴端的烟气温度甚至达到了100℃以上，过高的烟气温度和浓度不仅影响滤嘴对烟气中有害成分的截留效果，还会产生灼烧感，影响整支卷烟抽吸风格的一致性和稳定性，降低消费者对烟气感官质量的满意度。由此可见，卷烟滤嘴中烟气温度对滤嘴截留效率和感官质量能够起到关键作用。利用滤嘴通风稀释减害降焦，已经在卷烟产品中得到广泛应用。滤嘴通风在稀释烟气的同时，可以利用环境常温空气与烟气在滤嘴内的热交换，降低滤嘴温度。然而，在卷烟抽吸过程中烟气组分是呈逐口递增的趋势，在最初抽吸阶段，滤嘴通风稀释会导致烟气香味成分过低而影响口感。

现有技术中，为降低卷烟的温度、有害成分，大多为在卷烟圆棒中添加各类功能添加剂。以降低卷烟最后三口的温度为例，现有技术报道的方法主要是在卷烟圆棒中添加相变材料；例如，公开号为CN105996121A的中国专利文献公开了一种可通过相变释放功能物质的滤棒添加剂。公开号为CN 104263321A的中国专利文献公开了一种可调控卷烟滤嘴烟气温度的复合相变材料，由十水硫酸钠和十水四硼酸钠在聚丙烯酸钠作用下通过共结晶负载在膨胀石墨上得到。再如公开号为CN104449586A的中国专利文献公开了一种可调控卷烟滤嘴烟气温度的有机/无机复合相变材料。现有技术通常是通过在滤棒内添加相变材料以实现滤嘴降温的目的，在一定程度上会影响卷烟的感观质量。此外，若卷烟滤嘴一直保持良好的通风，例如在抽吸早期就有较大的通风，将很大程度影响抽吸口感。

实用新型内容

为克服现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴(本发明也称为可自动调控通风率的卷烟滤嘴)，旨在提供一种采用物理方法，可自助调控抽吸最后三口温度以及稀释有害物质的卷烟滤嘴。

本实用新型第四目的在于，提供一种接装有所述的卷烟滤嘴的卷烟。

一种自动提升抽吸后期(例如为抽吸结束前2～3口)通风率的卷烟滤嘴，包括滤棒、包覆所述滤棒的成型纸、以及包覆在成型纸表面的水松纸(接装纸)；所述的水松纸设置有通风区，所述的通风区设置有若干通风孔洞；所述的通风区与成型纸之间设置有用于封闭所述通风孔洞的相变材料层；所述的卷烟滤嘴的长度为1～100mm。

本实用新型所述的卷烟滤嘴，通过在所述的水松纸中设置通风孔洞(本实用新型也称为通风孔)，以及设置的相变材料层，在常态条件下(也即是相变材料层未发生相变的情况下)，通风孔洞被相变材料层封闭，当抽吸过程中特别是最后三口时，温度使相变材料层发生相变，从而自动开启所述的通风孔洞，通过所述的通风孔洞进入新鲜空气，所述的新鲜空气可有效达到降低最后三口抽吸温度，还有助于稀释主流烟气的有害成分。本实用新型所述的卷烟滤嘴，实现了纯物理方法降温和降害；有效避免向滤棒纤维中添加各种添加剂所致的缺陷，此外，本实用新型所述的滤嘴结构简单，容易稳定生产制备。

本实用新型所述的卷烟滤嘴，对滤嘴通风随卷烟抽吸进度进行自动调控，亦即在卷烟最初抽吸阶段滤嘴通风率为零，只在抽吸结束前2～3口，主流烟气较高，促使复合在水松纸上的相变材料相变，开放通风区的通风孔，实现滤嘴通风，既达到了卷烟烟气减害降焦的目的，实现在2～3口抽吸过程中降低了烟气温度和烟气浓度，消除灼烧感，实现整支卷烟抽吸风格的一致性和稳定性。

所述的相变材料层由相变后的相变材料凝固而成。

本实用新型中，在所述的通风区涂覆相变后的相变材料，其再凝固，从而封闭所述的通风孔洞。

本实用新型中，所述的通风孔洞常态下由所述的相变材料封闭。通风区除涂覆有相变材料外，理论上可允许复合有其他物料层，该物料层应在相变材料层相变后，不能封闭通风区的通风孔洞。

作为优选，所述的通风区设置在水松纸靠近烟丝端。

作为优选，所述的通风区可为一个或多个。例如，所述的通风区，可根据需要，沿水松纸展开的宽度方向设置多排。各通风区均设置有相变材料层。

作为优选，所述的通风区为沿卷烟滤嘴外周设置。所述的通风区设置在卷烟滤嘴的靠近烟丝端的***；如此设置有助于降低最后三口的抽吸温度以及有害物质浓度。

作为优选，所述的通风区展开平面呈矩形。

进一步优选，所述的通风区的宽度为3-20mm；所述的通风区起始于水松纸所包裹滤棒的近烟丝端。所述的通风区的宽度指通风区在卷烟滤嘴轴向方向的长度；所述的水松纸长度指水松纸在卷烟滤嘴轴向方向的长度。

更进一步优选，所述的水松纸的通风区距烟丝端的最短距离为5～12mm，通风孔洞的布列宽度为3～20mm。也即是，所述的水松纸通风孔洞的布列位置为：距烟丝端5～12mm，通风孔洞布列宽度为3～20mm。

本实用新型中，所述的成型纸可采用本领域所熟知的成型纸，例如采用高透成型纸。

作为优选，所述的成型纸的透气度≥3000CU。

所述的水松纸除通过所述的通分区自动调节主流烟气外，还用于接装烟丝棒。例如，所述的水松纸包括包覆成型纸的部分和用于接装烟丝棒的部分，所述的通分区设置在包覆成型纸的部分的底部(靠近烟丝端)。

作为优选，所述的水松纸通风区以外区域与成型纸之间设置有胶黏物料层。水松纸通过施加在通风区以外区域的胶黏物料(粘合胶)复合在成型纸上。

所述的胶黏物料层设置在成型纸和水松纸之间的除通风区之外的区域；所述的水松纸通风区以外的区分由胶黏物料封孔，透气度为0CU。如此，一方面使水松纸覆盖在成型纸表面，另外，还可封闭除通风区之外水松纸和成型纸纤维空隙的通风；进而进一步提升卷烟滤嘴自动通风效果；例如，充分保持抽吸早期的醇香，而又能降低最后2～3口的有害成分浓度，消除灼烧感。

所述的胶黏物料可优选为卷烟领域所常用的粘合胶。

作为优选，所述的水松纸通风区的的透气度≥300CU。透气度指未涂覆相变材料层的通风区的透气度，也可为相变材料相变后开放的通风区的透气度。

进一步优选，所述的水松纸的透气度为300～1000CU。

涂覆相变材料前，所述的布列通风孔洞水松纸的滤嘴通风率优选为5～50％；涂覆相变材料后，相变材料相变前，卷烟滤嘴的通风率优选为0，相变材料相变后，卷烟滤嘴的通风率优选为5～50％。

本实用新型相变材料层所包含的相变材料可为现有常规的相变材料。例如，可选用相变温度为30～70℃的有机相变材料。

作为优选，相变材料层的厚度为20～100μm。也即是，相变材料的涂覆厚度优选为20～100μm。

本实用新型一种优选的可自动调控通风率的滤嘴，包括包覆高透成型纸的滤棒和水松纸，所述滤棒***包覆一层用于接装烟支的水松纸，所述水松纸合适位置布列通风孔洞，并且所述水松纸上布列的通风孔洞被相变材料所覆盖，致使滤嘴通风率为零，在烟支卷接过程中，水松纸涂覆区域不施胶，在卷烟抽吸过程中，随着燃烧锥逐渐靠近滤嘴端，滤嘴烟气温度逐渐升高并致使覆盖于水松纸通风孔洞的相变材料熔化，环境空气通过水松纸孔洞及高透成型纸进入滤棒，滤嘴通风率升高。本实用新型利用烟气热量熔化覆盖于水松纸通风孔洞的相变材料，调控水松纸透气度，从而实现滤嘴通风率自动调控。

本实用新型还提供了一种所述的可自动调控通风率的卷烟滤嘴的制备方法，将成型纸复合在滤棒的表面；

在水松纸上打孔，形成具有若干通风孔洞的通风区，在通风区涂覆相变材料；再在水松纸的除通风区外的区域涂覆胶，复合在成型纸的表面，即得。

本实用新型制备方法简单，容易工业放大生产；且制得的材料的性能稳定、优异。

通风空洞的形成方法可采用现有常规方法，优选采用的激光打孔方法。

本实用新型还提供了一种所述的自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴的应用，将所述的卷烟滤嘴接装烟丝棒，制得可自动调控通风率的卷烟。

卷烟的接装方式可采用现有常规方法。

本实用新型还包括一种自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴的卷烟。

优选的卷烟，包括卷烟滤嘴，和烟丝棒；所述的卷烟滤嘴包括外周包覆有成型纸的滤棒、以及包覆在成型纸外周且可用于接装所述烟丝棒的水松纸；位于卷烟滤嘴区域的水松纸设置有通风区，所述的通风区靠近卷烟滤嘴的烟丝端，所述的通风区与成型纸之间设置有相变材料层。

本实用新型中，在常态条件(相变材料相变前)下，从卷烟滤嘴外周的通风孔洞被相变材料和用于复合水松纸的粘合胶封闭，滤嘴外周的通风率为0；当抽吸的最后2～3口时，主流烟气的温度比较高，促使相变材料相变，开放相变区域的通风孔洞，并由该通风孔洞引入新鲜空气，通过新鲜空气，降低主流烟气中的有害成分浓度，此外，还可降低最后几口的主流烟气的温度。

有益效果

首次将相变材料涂覆于卷烟水松纸的激光打孔部位并将孔洞完全堵塞，利用卷烟抽吸过程中不同烟气温度影响相变材料的相态，调控水松纸透气度，实现对卷烟抽吸过程中滤嘴通风率的自动调控。在卷烟最后2～3口抽吸过程中，有效降低卷烟滤嘴中的烟气温度和烟气浓度，消除灼烧感，保持整支卷烟抽吸风格的一致性和稳定性，并明显降低烟气中各种有害物质的释放量。

附图说明

图1打孔水松纸；

图2水松纸打孔区域涂覆相变材料；图2中，灰色区域表示涂覆有相变材料，且灰色区域中的通气孔洞被相变材料封闭；

图3水松纸打孔区域涂覆的相变材料被烟气热量所熔化；图3中，灰色区域中的通气孔洞敞开；

图4滤嘴剖视示意图。

图1～4中，1、水松纸孔洞布列(通风区)；2、涂覆于打孔区域的相变材料(相变材料层，附图中的灰色部分)；3、水松纸；4、高透成型纸；5、卷烟滤棒；6、烟支(烟丝棒)。

具体实施方式

如图1～4所示的自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴，包括滤棒5、包覆所述滤棒5的成型纸4、以及包覆在成型纸4表面的水松纸3；水松纸3设置有通风区1，通风区1设置在水松纸3靠近烟丝端；且通风区1沿卷烟滤嘴外周设置；所述的通风区1展开平面呈矩形；通风区1距烟丝端的最短距离为5～12mm，通风孔洞的布列宽度为3～20mm。通风区1设置有若干通风孔洞；所述的水松纸3通风区1的透气度≥300CU。

所述的通风区1与成型纸4之间设置有用于封闭所述通风孔洞的相变材料层2；所述的相变材料层2复合在所述的通风区1。相变材料层2的厚度为20～100μm。

所述的水松纸3通风区1以外区域与成型纸4之间设置有胶黏物料层。

所述的卷烟滤嘴的长度为1～100mm。

如图4所示的一种自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴的卷烟，包括所述的卷烟滤嘴以及接装的烟支6。

以下实施例旨在说明本实用新型，而不是对本实用新型保护范围的进一步限定。

实施例1

根据图1～4所示的卷烟滤嘴，采用如下方法制得：取宽幅为33mm的水松纸，在距水松纸一端9mm的打孔区域进行激光打孔(两排)，打孔区域宽度为5mm，两排孔间距为3mm，所得打孔水松纸的透气度为700CU；取适量相变材料聚乙二醇(PEG-2000；相变温度为43℃)于复合机加料槽内80℃恒温加热熔化，将激光打孔水松纸装载于复合机，将相变材料涂覆于激光打孔水松纸，并将水松纸上的激光孔洞堵住。然后将涂覆相变材料的打孔水松纸在卷烟机上卷接卷烟，所用滤棒为10000CU成型纸高透棒，水松纸打孔端与烟支接装，激光打孔涂覆区域不施胶。在卷烟抽吸过程中，对所制备卷烟进行滤嘴通风率、滤嘴烟气温度和主流烟气有害成分释放量的检测，结果见表1和表2。结果显示，卷烟总抽吸口数为7口，在前4口抽吸过程中，滤嘴通风率为0，最后三口抽吸过程中，滤嘴通风率为分别为8.6％、20.2％和24.4％；在整支卷烟抽吸过程中，滤嘴烟气最高温度在35℃以下，而不通风滤嘴对照卷烟样品的滤嘴中烟气温度最高可达80～90℃；主流烟气有害成分检测结果显示，与不通风滤嘴对照卷烟样品比较，自动调控通风滤嘴卷烟样品主流烟气中烟碱、苯酚、巴豆醛、CO、苯并芘、氨和亚硝胺等有害成分释放量均有明显降低，其降低率在15％～22％之间。上述结果表明，将相变材料PEG涂覆于卷烟水松纸通风孔，可以实现卷烟抽吸过程中滤嘴通风率自动调控，并可有效降低卷烟滤嘴中烟气温度和主流烟气中有害成分的释放量。

表1自动调控通风滤嘴卷烟样品逐口抽吸过程中滤嘴通风率和滤嘴最高烟气温度

表2自动调控通风滤嘴卷烟样品逐口主流烟气有害成分释放量

实施例2

根据图1～4所示的卷烟滤嘴，采用如下方法制得：取宽幅为33mm的水松纸，在距水松纸一端9mm的打孔区域进行激光打孔(两排)，打孔区域宽度为5mm，四排孔间距为1mm，所得打孔水松纸的透气度为1000CU；取适量相变材料聚乙二醇(PEG-1000；相变温度为30℃)于复合机加料槽内80℃恒温加热熔化，将激光打孔水松纸装载于复合机，将相变材料涂覆于激光打孔水松纸，并将水松纸上的激光孔洞堵住。然后将涂覆相变材料的打孔水松纸在卷烟机上卷接卷烟，所用滤棒为6000CU成型纸高透棒，水松纸打孔端与烟支接装，激光打孔涂覆区域不施胶。在卷烟抽吸过程中，对所制备卷烟进行滤嘴通风率、滤嘴烟气温度和主流烟气有害成分释放量的检测，结果见表3和表4。结果显示，卷烟总抽吸口数为7口，在前4口抽吸过程中，滤嘴通风率为0，最后三口抽吸过程中，滤嘴通风率为分别为8.8％、20.5％和25.9％；在整支卷烟抽吸过程中，滤嘴烟气最高温度在35℃以下，而不通风滤嘴对照卷烟样品的滤嘴中烟气温度最高可达80～90℃；主流烟气有害成分检测结果显示，与不通风滤嘴对照卷烟样品比较，自动调控通风滤嘴卷烟样品主流烟气中烟碱、苯酚、巴豆醛、CO、苯并芘、氨和亚硝胺等有害成分释放量均有明显降低，其降低率在15％～22％之间。上述结果表明，将相变材料PEG涂覆于卷烟水松纸通风孔，可以实现卷烟抽吸过程中滤嘴通风率自动调控，并可有效降低卷烟滤嘴中烟气温度和主流烟气中有害成分的释放量。

表3自动调控通风滤嘴卷烟样品逐口抽吸过程中滤嘴通风率和滤嘴最高烟气温度

表4自动调控通风滤嘴卷烟样品逐口主流烟气有害成分释放量

实施例3

根据图1～4所示的卷烟滤嘴，采用如下方法制得：取宽幅为33mm的水松纸，在距水松纸一端9mm的打孔区域进行激光打孔(两排)，打孔区域宽度为5mm，2排孔间距为3mm，所得打孔水松纸的透气度为500CU；取适量相变材料聚乙二醇(PEG-4000；相变温度为47℃)于复合机加料槽内80℃恒温加热熔化，将激光打孔水松纸装载于复合机，将相变材料涂覆于激光打孔水松纸，并将水松纸上的激光孔洞堵住。然后将涂覆相变材料的打孔水松纸在卷烟机上卷接卷烟，所用滤棒为16000CU成型纸高透棒，水松纸打孔端与烟支接装，激光打孔涂覆区域不施胶。在卷烟抽吸过程中，对所制备卷烟进行滤嘴通风率、滤嘴烟气温度和主流烟气有害成分释放量的检测，结果见表5和表6。结果显示，卷烟总抽吸口数为7口，在前4口抽吸过程中，滤嘴通风率为0，最后三口抽吸过程中，滤嘴通风率为分别为8.4％、20.0％和23.9％；在整支卷烟抽吸过程中，滤嘴烟气最高温度在35℃以下，而不通风滤嘴对照卷烟样品的滤嘴中烟气温度最高可达80～90℃；主流烟气有害成分检测结果显示，与不通风滤嘴对照卷烟样品比较，自动调控通风滤嘴卷烟样品主流烟气中烟碱、苯酚、巴豆醛、CO、苯并芘、氨和亚硝胺等有害成分释放量均有明显降低，其降低率在15％～22％之间。上述结果表明，将相变材料PEG涂覆于卷烟水松纸通风孔，可以实现卷烟抽吸过程中滤嘴通风率自动调控，并可有效降低卷烟滤嘴中烟气温度和主流烟气中有害成分的释放量。

表5自动调控通风滤嘴卷烟样品逐口抽吸过程中滤嘴通风率和滤嘴最高烟气温度

表6自动调控通风滤嘴卷烟样品逐口主流烟气有害成分释放量

上述实施例可知，本实用新型所述新型结构的卷烟滤嘴，从纯物理方法，有效降低了最后三口烟气的温度，此外，还有助于降低烟气特别是最后三口主流烟气中的有害成分的浓度。

Claims (10)

1.一种自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴，包括滤棒、包覆所述滤棒的成型纸、以及包覆在成型纸表面的水松纸；其特征在于，所述的水松纸设置有通风区，所述的通风区设置有若干通风孔洞；所述的通风区与成型纸之间设置有用于封闭所述通风孔洞的相变材料层；所述的卷烟滤嘴的长度为1～100mm。

2.如权利要求1所述的自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴，其特征在于，所述的相变材料层复合在所述的通风区。

3.如权利要求1所述的自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴，其特征在于，所述的通风区设置在水松纸靠近烟丝端。

4.如权利要求3所述的自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴，其特征在于，所述的通风区沿卷烟滤嘴外周设置。

5.如权利要求4所述的自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴，其特征在于，所述的通风区展开平面呈矩形。

6.如权利要求5所述的自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴，其特征在于，所述的水松纸的通风区距烟丝端的最短距离为5～12mm，通风孔洞的布列宽度为3～20mm。

7.如权利要求1所述的自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴，其特征在于，所述的水松纸通风区的透气度≥300CU。

8.如权利要求1所述的自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴，其特征在于，所述的水松纸通风区以外区域与成型纸之间设置有胶黏物料层。

9.如权利要求1所述的自动提升抽吸后期通风率的卷烟滤嘴，其特征在于，相变材料层的厚度为20～100μm。

10.一种接装有权利要求1～9任一项所述的可自动调控通风率的卷烟滤嘴的卷烟。