本發(fā)明涉及煙用濾嘴,涉及一種降溫過濾材料以及煙用濾嘴,尤其涉及一種降溫過濾材料以及雪茄煙用濾嘴。
背景技術(shù):
1、雪茄煙是煙草制品的重要品種之一,是僅次于烤煙型卷煙、混合型卷煙的第三大煙草制品。雪茄作為一種高檔煙草制品,其獨特的吸食體驗和豐富的口感深受消費者喜愛。然而,在抽吸到中后段后,由于煙氣的溫度較高,不僅可能影響雪茄的原始風味,還可能對吸食者的口腔和呼吸道造成不適、影響品鑒體驗。
2、盡管雪茄煙與普通卷煙在燃燒溫度上有些許差異,但目前對雪茄煙的降溫手段與對普通卷煙的降溫手段仍基本相同,其中部分手段是通過外接濾嘴、并在濾嘴中設置降溫材料以實現(xiàn)降溫。比如公開號為cn111602845a的專利文件公開的這樣一種卷煙降溫凝膠顆粒及其應用,所述卷煙濾棒包括兩個過濾段和夾于兩個所述過濾段之間的中空的降溫段,所述中空的降溫段中添加有所述卷煙降溫凝膠顆粒。再比如公開號為cn108903056a的專利文件公開的這樣一種加熱不燃燒卷煙的卷煙嘴棒和加熱不燃燒卷煙:加熱不燃燒卷煙的卷煙嘴棒包括導流降溫段和過濾段,導流降溫段包括煙葉,所述煙葉用于對通過所述導流降溫段的煙氣降溫和導流;過濾段的第一端與所述導流降溫段連接,用于接收通過所述導流降溫段降溫的煙氣并將所述煙氣傳遞至所述卷煙嘴棒遠離所述導流降溫段的一端,所述煙葉表面涂布具有相變功能和/或保潤功能的材料。所述材料包括丙二醇、丙三醇、山梨醇、低聚麥芽糖醇或熱致相變凝膠。
3、可見,在現(xiàn)有技術(shù)中,降溫材料無論是單獨使用、還是涂布在某些載體上使用,如若濾嘴要同時實現(xiàn)過濾、降溫等技術(shù)效果,總是需要將過濾段、降溫段在軸向方向上復合,這就會造成濾嘴長度長、不便于使用和攜帶的問題;而如若減少濾嘴的長度,就會造成過濾效果不足、降溫效果不足的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決上述問題,提供一種降溫過濾材料、以及由這種降溫過濾材料制得的長度相對短而便于使用和攜帶、同時仍兼具良好的降溫效果和過濾效果的煙用濾嘴。
2、本發(fā)明解決問題的技術(shù)方案是:首先,提供一種降溫過濾材料,包括若干纖維單元,若干所述纖維單元并列成束狀,相鄰所述纖維單元之間形成流通腔;所述纖維單元包括降溫絲,所述降溫絲包括芯層以及包覆于所述芯層外的降溫涂層;所述纖維單元還包括螺旋纏繞于所述降溫絲上的過濾絲,并使得所述降溫涂層的表面包括被所述過濾絲覆蓋的過濾部、以及位于相鄰兩所述過濾部之間的降溫部。
3、本技術(shù)中,第一,材料由若干纖維單元束成,每根纖維單元均包括降溫絲和過濾絲以具備降溫和過濾效果,由大量纖維單元束成的材料降溫和過濾效果更佳顯著。
4、第二,每根纖維單元中,在降溫絲表面設置用于降溫的涂層,使得煙氣可接觸的降溫涂層面積大,以提高降溫效果;過濾絲呈現(xiàn)螺旋狀,使得煙氣可接觸的過濾絲面積大,以提高過濾效果。
5、第三,過濾絲在降溫絲上螺旋纏繞,一方面,使得纖維單元表面從功能性上來說,包括交替設置的過濾部和降溫部,煙氣沿過濾絲螺旋流動時,既能得到過濾絲過濾、又能接觸到降溫部的降溫涂層降溫,達到同步實現(xiàn)降溫和過濾的效果。另一方面,使得纖維單元表面從結(jié)構(gòu)上來說,包括相對凸出的部分(過濾絲表面)和相對凹陷的部分(降溫絲表面),凸出的部分用于與相鄰纖維單元抵接,使得凹陷的部分與相鄰纖維單元之間形成空腔,以供煙氣流通,減少了材料的吸阻。此外,由于過濾絲和降溫絲在周向上復合,纖維單元的長度相對于過濾絲和降溫絲在軸向上復合的方式短,可由其制得長度相對短的濾嘴,便于使用和攜帶。
6、基于此,本技術(shù)提供了一種降溫過濾材料,在不增加軸向長度的情況下,兼具良好的降溫效果、過濾效果,同時還具備低吸阻的特點。
7、在降溫過濾材料的結(jié)構(gòu)上,在一些實施方式中,為了進一步提高同步降溫過濾效果,作為本發(fā)明的優(yōu)選,一所述纖維單元的過濾絲與相鄰所述纖維單元的降溫部抵接。使得煙氣在沿某纖維單元過濾絲螺旋流動時,可以接觸到相鄰纖維單元的降溫部實現(xiàn)進一步降溫。
8、形成上述結(jié)構(gòu)的方法不受限制,作為本發(fā)明的優(yōu)選,控制過濾絲螺旋纏繞的節(jié)距大于過濾絲外徑,將若干纖維單元端部對齊后直接合并即可使得材料中大部分纖維單元滿足上述結(jié)構(gòu),無需特意對準。
9、在降溫過濾材料的選擇上,對于降溫絲,降溫涂層為發(fā)揮降溫效果的主要部分,降溫涂層所使用的材料可以是現(xiàn)有技術(shù)中任意常用降溫材料,比如氣凝膠、水凝膠、相變材料等。
10、在一些實施方式中,為了進一步提高降溫效果,作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述降溫涂層包括水凝膠。水凝膠材料為一種高吸水性聚合物,能夠迅速吸收并鎖住大量水分,吸水膨脹后的水凝膠材料具有良好的熱傳導性和保水性,能夠有效降低經(jīng)過其的煙氣溫度。
11、水凝膠的選擇不受限制,比如可以選用現(xiàn)有技術(shù)中常用的聚丙烯酰胺-丙烯酸鈉水凝膠、聚乙烯醇水凝膠、海藻酸鈉水凝膠、纖維素水凝膠等。
12、在一些實施方式中,為了進一步改善材料的降溫效果,作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述凝膠層包括熱縮型溫敏水凝膠。熱縮型溫敏水凝膠是指體積能隨溫度升高而產(chǎn)生收縮的凝膠,具體是當溫度升高時,凝膠由于疏水性基團的相互吸引作用,水分子脫離聚合物鏈,凝膠體積收縮。當其應用在煙用濾嘴中時,遇見高溫煙氣而溫度升高使得水分子脫離,脫離出來的水分子與煙氣混合以進一步提高降溫效果。此外,由于凝膠體積收縮,使得降溫絲外徑減小,因而使得相鄰纖維單元之間的距離增大、以供煙氣流通,可在抽吸過程中改善吸阻。而且對于一些可能存在熱熔融問題的過濾絲,外徑減小的降溫絲可以減少過濾絲與相鄰纖維單元的粘結(jié)、堵塞問題。
13、熱縮型溫敏水凝膠的選擇不受限制,作為本發(fā)明的優(yōu)選,可以選用聚n-異丙基丙烯酰胺水凝膠、聚n-異丙基丙烯酰胺/聚丙烯酸水凝膠、聚乙烯基乙酰胺/聚聚酸乙烯酯水凝膠中的至少一種。
14、降溫絲中的芯層主要起到負載降溫涂層的作用,芯層的選擇不受限制,可以選用現(xiàn)有技術(shù)中常用于煙用濾嘴中的纖維,比如聚丙烯纖維、聚乳酸纖維、醋酸纖維、二醋酸纖維、聚酯纖維、碳纖維等。
15、在使用水凝膠的實施方式中,芯層優(yōu)選采用吸水率或不吸水的材質(zhì),以保證水凝膠中的水分與煙氣結(jié)合而降溫。作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述芯層選自聚丙烯纖維、聚酯纖維、碳纖維中至少一種。
16、芯層的外徑不受限制,芯層可以是細單絲,也可以是由若干細單絲束成的粗絲。在實驗室階段,可以采用粗絲;在批量生產(chǎn)階段,可以采用細單絲。
17、降溫絲的制備方式不受限制,在降溫涂層采用相變材料的實施方式中,可以將相變材料加熱熔化后通過毛刷或共輥的涂敷方式涂敷到芯層上;也可以將芯層浸泡在相變材料熱熔液中一段時間后取出。
18、在降溫涂層采用凝膠的實施方式中,可以將芯層浸漬在由凝膠單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和溶劑組成的前驅(qū)體溶液中,然后引發(fā)前驅(qū)體聚合反應;也可以在芯層上依次涂布膠粘劑和凝膠。
19、芯層和降溫涂層的用量比應該得到限制,降溫涂層用量過多可能導致降溫涂層容易從芯層上脫落、造成流通腔堵塞;降溫涂層用量過少可能降溫效果不佳。作為本發(fā)明的優(yōu)選,降溫涂層在芯層上的涂布比為0.1~1g/cm2,即表面積為1?cm2的芯層上可以涂布0.1~1g降溫涂層,具體可以是0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g、0.9g、1g,優(yōu)選為0.5g。
20、對于過濾絲,過濾絲與傳統(tǒng)卷煙濾嘴相同,通過吸附作用起到過濾的作用,因此過濾絲的選擇與傳統(tǒng)卷煙濾嘴用材料基本相同,作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述過濾絲選自選自聚乳酸纖維、?醋酸纖維、二醋酸纖維、聚丙烯纖維中的至少一種。
21、過濾絲的外徑不受限制,?在一些實施方式中,為了進一步改善吸阻,作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述過濾絲的外徑不低于所述降溫絲的外徑的一半。較厚的過濾絲使得相鄰纖維單元之間的距離較大,以供煙氣更順暢地流通。
22、纖維單元的制備方式不受限制,在實驗室階段,可以采用較粗的降溫絲和過濾絲,自行纏繞獲得。
23、在批量生產(chǎn)階段,可以采用較細的降溫絲和過濾絲,此時參考現(xiàn)有技術(shù)中包覆紗的成型工藝即可,比如采用包覆紗機,將降溫絲經(jīng)牽伸裝置后平行進入空心錠子,將過濾絲筒套在空心錠子上一起回轉(zhuǎn),過濾絲退繞也喂入空心錠子,在吸風管的作用下向下運動,由于過濾絲筒旋轉(zhuǎn),每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)過濾絲就對降溫絲包上一個捻回,形成纖維單元。其中,通過控制降溫絲的牽伸速度或過濾絲筒的旋轉(zhuǎn)速度來控制螺旋纏繞的節(jié)距。
24、其次,本發(fā)明還有一個目的是提供一種煙用濾嘴,包括設有煙接口和抽吸口的殼體,以及上述降溫過濾材料,所述降溫過濾材料填充于所述殼體內(nèi),所述煙接口到所述抽吸口的方向與所述降溫過濾材料的長度方向平行。
25、本技術(shù)的煙用濾嘴中,僅需要在煙接口和抽吸口之間填充一種材料,就可以同時到達較好的降溫、過濾效果。
26、作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述殼體沿軸向依次包括接口分殼、填充分殼、抽吸口分殼,接口分殼和填充分殼通過螺紋結(jié)構(gòu)可拆卸連接,填充分殼和抽吸口分殼通過螺紋結(jié)構(gòu)可拆卸連接??刹鹦兜倪B接方式便于接口分殼的更換,以適用于普通卷煙或雪茄煙;也便于填充分殼內(nèi)降溫過濾材料的更換。
27、在采用水凝膠的實施方式中,由于水凝膠在使用一段時間后會失水,影響后續(xù)降溫效果,因此需要向水凝膠補水。作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述殼體包括用于填充所述降溫過濾材料的填充部、以及用于為所述降溫過濾材料中的降溫涂層補充液體的補液部,所述補液部內(nèi)設有液包,所述液包與所述降溫過濾材料之間設有導液件。液包內(nèi)填充的可以是去離子水、煙用香精等,填充煙用香精時還能進一步提高抽吸感官體驗。
28、為了提高補液的均勻性,作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述殼體包括內(nèi)殼和外殼,所述內(nèi)殼內(nèi)形成所述填充部,所述內(nèi)殼和外殼之間形成所述補液部。
29、本發(fā)明的有益效果:
30、1.本技術(shù)提供了一種降溫過濾材料,其由若干纖維單元組成,纖維單元采用過濾絲在降溫絲上螺旋纏繞的周向復合方式,以在達到降溫和過濾效果的同時減小復合長度,此外還能改善吸阻。
31、2.本技術(shù)提供了一種利用上述降溫過濾材料制得的煙用濾嘴,其長度相對短而便于使用和攜帶、同時仍兼具良好的降溫效果和過濾效果。