CN109700081A - 一种用于发烟制品的嘴棒及发烟制品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于发烟制品的嘴棒，包括通气段，所述通气段内设置有管状空腔；所述管状空腔包括：至少一段阔径管，所述阔径管任一位置的管腔横截面面积均大于或等于所述管状空腔的平均横截面面积，和至少一段窄径管，所述窄径管任一位置的管腔横截面面积均小于所述管状空腔的平均横截面面积。该发烟制品的嘴棒能够有效降低烟气温度。
Description
技术领域
本发明涉及烟草领域，具体涉及一种用于发烟制品的嘴棒及发烟制品。
背景技术
相关技术中，一种发烟制品可以包括：由包裹层围绕的切割为条状的发烟材料所组成的发烟段，以及与发烟段端部连接的嘴棒。常见的一种嘴棒形式为由水松纸围绕的二醋酸纤维素丝束多孔材料。这种嘴棒起到过滤选择性截留烟气中部分成分、调节抽吸吸阻等功能。
加热非燃烧卷烟(HnB)是一种新型烟草制品，主要通过热源加热烟弹发烟，在非燃烧状态下产生供消费者吸入的烟雾。这种独特方式减少了常规卷烟中燃烧和热裂解产生的有害烟气成分。对于HnB，热源加热发烟材料的温度一般低于500℃。但由于吸嘴到加热段的路径较短，因此一般需要在加热段和吸嘴之间设置冷却部件。
发明内容
本公开提供一种用于发烟制品的嘴棒，包括通气段，
通气段内设置有管状空腔；
管状空腔包括：
至少一段阔径管，阔径管任一位置的管腔横截面面积均大于或等于管状空腔的平均横截面面积，和
至少一段窄径管，窄径管任一位置的管腔横截面面积均小于管状空腔的平均横截面面积。
在一些实施方案中，管状空腔的最大横截面与最小横截面的面积之比为25:(1～15)(例如25:1～3，25:3～5，25:5～7，25:7～9，25:9～11，25:11～13或15:13～15)。
在一些实施方案中，管状空腔的最大横截面面积为15～25mm2(例如16、18、20、22或24mm2)。
在一些实施方案中，阔径管的最大横截面积为15～25mm2(例如16、18、20、22或24mm2)。
在一些实施方案中，管状空腔的最小横截面面积为1～10mm2(例如2、4、6或8mm2)。
在一些实施方案中，窄径管的最小横截面面积为1～10mm2(例如2、4、6或8mm2)。
在一些实施方案中，阔径管的长度为1～15mm(例如2、4、6、8、10、12或14mm)。
在一些实施方案中，窄径管的长度为1～15mm(例如2、4、6、8、10、12或14mm)。
在一些实施方案中，管状空腔的最大横截面与最小横截面的面积之比为25:(1～5)，例如25:2～4，例如25:3。
在一些实施方案中，管状空腔的最大横截面面积为18～21mm2。
在一些实施方案中，阔径管的最大横截面积为18～21mm2。
在一些实施方案中，管状空腔的最小横截面面积为2～5mm2。
在一些实施方案中，窄径管的最小横截面面积为2～5mm2。
在一些实施方案中，阔径管的长度为3～7mm。
在一些实施方案中，窄径管的长度为3～7mm。
在一些实施方案中，嘴棒为的横截面(外壁轮廓)形状为圆形。
在一些实施方案中，管状空腔的横截面(轮廓)形状为圆形。
在一些实施方案中，管状空腔包括依次串联连接的：第一窄径管段、第一阔径管段、第二窄径管段和第二阔径管段。
在一些实施方案中，管状空腔包括依次串联连接的：第一窄径管段、第一阔径管段、第二窄径管段、第二阔径管段和第三窄径管段。
在一些实施方案中，管状空腔的内壁的在经过嘴棒轴线的截面上的轮廓为波形，例如梯形波形、正弦波形、半圆形波形、三角波形、矩形波形或者不规则波形。
在一些实施方案中，嘴棒，还包括过滤段，过滤段与通气段串联连接。
在一些实施方案中，通气段的长度与过滤段的长度之比为20～35:4～6。
在一些实施方案中，过滤段是棒状纤维丝束，例如棒状二醋酸纤维丝束、棒状聚乳酸纤维丝束等。
在一些实施方案中，嘴棒是用于加热不燃烧烟草制品的嘴棒。
在一些方面，本公开提供一种发烟制品，包括发烟基质段和本公开任一项的嘴棒，嘴棒与发烟基质段串联连接。
在一些实施方案中，嘴棒包括串联连接的通气段和过滤段，通气段位于发烟基质段和过滤段之间。
在一些实施方案中，所述发烟基质段内填充有发烟基质材料。
在一些实施方案中，所述发烟制品是加热不燃烧烟草制品。
在一些实施方案中，发烟基质段含有烟草成分。
在一些实施方案中，发烟基质段包括发烟基质材料。
在一些实施方案中，发烟基质材料是指受热后能产生可吸食烟和/或雾的材料。
在一些实施方案中，发烟基质材料是基本均质的。
在一些实施方案中，发烟基质材料含有烟草成分。
在一些实施方案中，发烟基质段含有丝状材料，如选自：天然烟草丝、再造烟草丝、天然木质纤维丝、天然草质纤维丝、人工合成纤维丝，或其组合。
在一些实施方案中，发烟基质段含有片状材料，如选自：再造烟草片、非烟草植物纤维片、人工合成纤维片，或其组合。
在一些实施方案中，发烟基质段含有粒状材料，如选自：烟草颗粒、烟梗颗粒、多孔吸附颗粒，或其组合。
在一些实施方案中，发烟基质段含有凝胶状材料，如选自：凝胶颗粒、凝胶复合片基，或其组合。
在一些实施方案中，发烟基质材料还含有一种或几种组合的辅助材料，如：气雾剂、粘粘剂、香料等。这些辅料通过喷洒、涂布、浸泡吸附等方式，施加于发烟基质材料中。
在一些实施方案中，发烟基质段由烟丝卷烟机卷制成型，或由纤维成型机集束成型，或由空管填埋等多种加工手段制得。
在一些实施方案中，发烟基质段是指由发烟基质材料周向包围卷烟纸构成的两端面开放的圆柱形发烟体。
在一些实施方案中，发烟制品呈圆柱形，其圆周周长范围可为17mm～25mm，优选地，其圆周周长范围可为20mm～23mm。
在一些实施方案中，发烟基质段的横截面周长略小于发烟制品的总体横截面周长(例如比发烟制品总体横截面周长小0.5mm～1.5mm)。
在一些实施方案中，发烟基质段的长度范围可为5mm～65mm，优选地，其长度范围可为15mm～40mm。
在一些实施方案中，嘴棒的横截面周长略小于发烟制品的总体横截面周长(例如比发烟制品的总体横截面周长小0.5mm～1.5mm)。
在一些实施方案中，嘴棒的长度范围可为20mm～40mm，优选地，嘴棒的长度范围可为25mm～35mm。
在一些实施方案中，嘴棒的外形为圆柱形。
在一些实施方案中，嘴棒包含至少一个通气段，通气段具有中心轴向位置的通孔，管状空腔的内径沿通气段的径向具有周期性变大或缩小的变化趋势。
在一些实施方案中，在一个通气段内，管状空腔的内径至少具有1个变大或缩小的周期，在一个优选的方案中，管状空腔的内径至少具有2个变大或缩小的周期。
在一些实施方案中，管状空腔的最大横截面周长为10mm～16mm，优选地，管状空腔的最大横截面周长为14mm～16mm。
在一些实施方案中，管状空腔的最小横截面周长为5mm～12mm，优选地，横截面的最小横截面周长为5mm～7mm。
在一些实施方案中，嘴棒还包含近抽吸嘴端的过滤段(如醋酸纤维过滤段)，过滤段整体呈圆柱形，其可选的材质由外壁沿横截面周长方向包围二醋酸纤维素丝束形成的两端面开放的形式。
在一些实施方案中，发烟基质段与嘴棒端部对齐串联组合，在一个实施例中，可选的组合方式为两段的端面紧密贴合组合；在另一个实施例中，可选的组合方式为两段的端面间间隔一定空隙进行组合，优选的间隔空隙的长度范围为0.5mm～1.0mm。
在一些实施方案中，发烟基质段与嘴棒的长度比例范围为1:5～1:0.5，在一种适用于中心加热的电加热发烟器具中，其优选的比例范围为1:4～1:3；在一种适用于周向外围加热的电加热发烟器具中，其优选的比例范围为1:0.8～1:1.2。
本公开的发烟制品，能够满足烟雾递送效率高，入口气溶胶温度适宜，制造加工成本低廉的设计目的。未明确操作条件的步骤，可在室温常压下进行。
术语包括/含有/包含，是指重量含量为0.1～100％，例如10～20％，20～30％，30～40％，40～50％，50～60％，60～70％，70～80％，80～90％，90～100％。
术语“横截面”是指垂直于嘴棒长轴轴线的截面
术语“纵截面”是指通过嘴棒长轴轴线的截面。
术语“嘴棒”是指烟用嘴棒，具体是指棒状制品，具有能通过气流的通道。嘴棒能够用于发烟制品。
术语“室温”是指25±5℃。
术语常压是指1个大气压±5％。
术语“平均管横截面面积”是指最大管横截面面积与最小管横截面面积的平均值。
如未特别说明，％为质量％，含量为质量含量，比例为质量比例。
术语“约”应该被本领域技术人员理解，并将随其所用之处的上下文而有一定程度的变化。如果根据术语应用的上下文，对于本领域技术人员而言，其使用不是清楚的，那么“约”的意思是不超过所述特定数值或范围的正负10％。
有益效果
本公开的一个或多个方案具有以下有益效果中的一个或多个：
1)具有较高的气溶胶递送效率；
2)具有较低的出口温度。
下面将结合附图和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是，本领域技术人员将理解，下列附图和实施例仅用于说明本发明，而不是对本发明的范围的限定。根据附图和优选实施方案的下列详细描述，本发明的各种目的和有利方面对于本领域技术人员来说将变得显然。
附图说明
图1是一个实施例的发烟制品的剖面示意图；
图2是又一个实施例的发烟制品的剖面示意图；
图3是又一个实施例的发烟制品的剖面示意图；
图4是对比例1的发烟制品的剖面示意图；
图5是对比例2的发烟制品的剖面示意图；
图6是又两个发烟制品的示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
图1是一个实施例的发烟制品的剖面示意图。如图1所示，该发烟制品为圆柱棒状。该发烟制品包括串联连接的发烟基质段1和嘴棒2，发烟基质段1和嘴棒2并被一个包裹层3沿周向包裹。嘴棒2包括串联连接的通气段21和过滤段23，通气段21位于发烟基质段1与过滤段23之间。通气段21内设有管状空腔25，管状空腔25的内壁在经过嘴棒2长轴轴线的截面上轮廓为正弦波波形。
在又一个实施例中，发烟制品的剖面示意图如图2所示。该通气段21内设有管状空腔25，管状空腔25的内壁在经过嘴棒2长轴轴线的截面上轮廓为方波波形。
在又一个实施例中，发烟制品的剖面示意图如图3所示。该通气段21内设有管状空腔25，管状空腔25的内壁在经过嘴棒2长轴轴线的截面上轮廓为三角波波形。
图6示出两个发烟制品(A1和A2)的示意图。发烟制品包括串联连接的发烟基质段1和嘴棒2，发烟基质段1包括被卷烟纸12包裹的发烟基质材料11。
在一些实施方案中，如图6的A1所示，发烟基质段1与嘴棒2由卷烟卷接机或滤棒复合成型机进行拼接成型，包裹层3周向完全包裹嘴棒2，并与发烟基质段1以搭口拼接的形式串联。
在一些实施方案中，如图6的A2所示，发烟基质段1与嘴棒2由卷烟卷接机或滤棒复合成型机进行拼接成型，包裹层3周向完全包裹嘴棒2与发烟基质段1，完成拼接。
下面再结合具体实施例进一步描述本申请的发烟制品。
实施例1
图1示出一个发烟制品。如图1所示，该发烟制品为圆柱棒状。该发烟制品包括串联连接的发烟基质段1和嘴棒2，发烟基质段1和嘴棒2串联连接，并被一个包裹层3沿周向包裹。该发烟制品的横截面周长为23mm，发烟基质段1的长度为15mm，嘴棒2的长度为30mm。
嘴棒2包括串联连接的通气段21和过滤段23，通气段21位于发烟基质段1与过滤段23之间。通气段21的长度为25mm，过滤段23的长度为5mm。具体地，过滤段23是一段二醋酸纤维丝束。
通气段21内设有管状空腔25，如图1所示，管状空腔25的内壁在嘴棒纵截面(经过嘴棒2长轴轴线的截面)上轮廓为正弦波形。管状空腔25连通发烟基质段1和过滤段23。
具体地，沿从发烟基质段1至嘴棒2的方向，管状空腔25的包括依次串联连接的第一缩径管211(长度5mm)、第一阔径管221(长度6.25mm)、第二缩径管212(长度6.25mm)、第二阔径管222(长度6.25mm)和第三缩径管213(长度1.25mm)。
对于第一缩径管211、第二缩径管212和第三缩径管213，它们的管横截面面积在[2.5,11.5)mm2范围内。
对于第一阔径管221和第二阔径管222，它们的管横截面面积在[11.5,19.6]mm2范围内。
在管状空腔25中，最大管直径为5.0mm(横截面为圆形，相当于横截面面积19.6mm2，也相当于横截面周长15.7mm)，最小管直径为1.8mm(横截面为圆形，相当于横截面面积2.5mm2，也相当于横截面周长5.6mm)，管状空腔25中的最大横截面与最小横截面的面积之比为25:3.24。
实施例2
图2示出一个发烟制品。该发烟制品采用与实施例1相同的外形尺寸结构，为圆柱体棒状。该发烟制品包括串联连接的发烟基质段1和嘴棒2发烟基质段1和嘴棒2被一个包裹层3沿周向包裹。该发烟制品的横截面周长为23mm，发烟基质段1的长度范围15mm，嘴棒2的长度范围30mm。
嘴棒2包括串联连接的通气段21和过滤段23，通气段21位于发烟基质段1与过滤段23之间。通气段21的长度为25mm，过滤段23的长度为5mm。具体地，过滤段23是一段二醋酸纤维丝束。
通气段21内设有管状空腔25，如图2所示，管状空腔25的内壁在经过嘴棒2长轴轴线的截面上轮廓为方波形。
具体地，管状空腔25的包括依次串联连接的第一缩径管211(长度3mm)、第一阔径管221(长度6.25mm)、第二缩径管212(长度6.25mm)、第二阔径管222(长度6.25mm)和第三缩径管213(长度3.25mm)。
对于第一缩径管211、第二缩径管212和第三缩径管213，它们的管横截面面积为2.5mm2。
对于第一阔径管221和第二阔径管222，它们的管横截面面积为19.6mm2。
在管状空腔25中，最大管直径为5.0mm(横截面为圆形，相当于横截面面积19.6mm2，也相当于横截面周长15.7mm)，最小管直径为1.8mm(横截面为圆形，相当于横截面面积2.5mm2，也相当于横截面周长5.6mm)，管状空腔25中的最大横截面与最小横截面的面积之比为25:3.24。
实施例3
图3示出一个发烟制品。该发烟制品采用与实施例1相同的外形尺寸结构，为圆柱体棒状。该发烟制品包括串联连接的发烟基质段1和嘴棒2发烟基质段1和嘴棒2被一个包裹层3沿周向包裹。该发烟制品的横截面周长为23mm，发烟基质段1的长度范围15mm，嘴棒2的长度范围30mm。
嘴棒2包括串联连接的通气段21和过滤段23，通气段21位于发烟基质段1与过滤段23之间。通气段21的长度为25mm，过滤段23的长度为5mm。具体地，过滤段23是一段二醋酸纤维丝束。
通气段21内设有管状空腔25，如图3所示，管状空腔25的内壁在经过嘴棒2长轴轴线的截面上轮廓为三角波形。
管状空腔25的包括依次串联连接的第一缩径管211(长度3.125mm)、第一阔径管221(长度6.25mm)、第二缩径管212(长度6.25mm)、第二阔径管222(长度6.25mm)和第三缩径管213(长度3.125mm)。
对于第一缩径管211、第二缩径管212和第三缩径管213，它们的管横截面面积在[2.5,11.5)mm2范围内。
对于第一阔径管221和第二阔径管222，它们的管横截面面积在[11.5,19.6]mm2范围内。
在管状空腔25中，最大管直径为5.0mm(横截面为圆形，相当于横截面面积19.6mm2，也相当于横截面周长15.7mm)，最小管直径为1.8mm(横截面为圆形，相当于横截面面积2.5mm2，也相当于横截面周长5.6mm)，管状空腔25中的最大横截面与最小横截面的面积之比为25:3.24。
对比例1
图4示出对比例1的发烟制品。该发烟制品采用与实施例1相同的外形尺寸结构，为圆柱棒状。该发烟制品包括串联连接的发烟基质段1和嘴棒2，发烟基质段1和嘴棒2被一个包裹层3沿周向包裹。该发烟制品的横截面周长为23mm，发烟基质段1的长度范围15mm，嘴棒2的长度范围30mm。
对比例1与实施例1的区别在于：嘴棒2的结构为二醋酸纤维丝束嘴棒。该嘴棒的长度为30mm，横截面周长为23mm。
对比例2
图5示出对比例2的发烟制品。该的发烟制品采用与实施例1相同的外形尺寸结构，为圆柱棒状。该发烟制品包括串联连接的发烟基质段1和嘴棒2，发烟基质段1和嘴棒2被一个包裹层3沿周向包裹。该发烟制品的横截面周长为23mm，发烟基质段1的长度为15mm。
对比例2与实施例1的区别在于：嘴棒2的结构为纸质管。该纸质管的长度为30mm，管内空腔直径5.7mm(横截面为圆形，相当于横截面面积25.8mm2，也相当于横截面周长为18mm)。
对比例3
对比例3的发烟制品。该的发烟制品采用与实施例1相同的外形尺寸结构，为圆柱棒状。该发烟制品包括串联连接的发烟基质段1和嘴棒2，发烟基质段1和嘴棒2被一个包裹层3沿周向包裹。该发烟制品的横截面周长为23mm，发烟基质段1的长度为15mm，嘴棒2的长度为30mm。嘴棒2包括串联连接的通气段21和过滤段23。
对比例3与实施例1的区别在于：嘴棒2中通气段21的结构为纸质管。该纸质管的长度为25mm，管内空腔直径5.0mm(相当于横截面面积19.6mm2，也相当于横截面周长为15.7mm)。过滤段23的长度为5mm。具体地，过滤段23是一段二醋酸纤维丝束。
对比例4
对比例4的发烟制品。该的发烟制品采用与实施例1相同的外形尺寸结构，为圆柱棒状。该发烟制品包括串联连接的发烟基质段1和嘴棒2，发烟基质段1和嘴棒2被一个包裹层3沿周向包裹。该发烟制品的横截面周长为23mm，发烟基质段1的长度为15mm，嘴棒2的长度为30mm。嘴棒2包括串联连接的通气段21和过滤段23。
对比例4与实施例1的区别在于：嘴棒2中通气段21的结构为纸质管。该纸质管的长度为25mm，管内空腔直径1.8mm(横截面为圆形，相当于横截面面积2.5mm2，也相当于横截面周长5.6mm)。过滤段23的长度为5mm。具体地，过滤段23是一段二醋酸纤维丝束。
分析检测：
将上述实施例和对比例的发烟制品至于加热器中加热。加热器具采用电加热中心加热器具进行加热具并检测发烟性能。具体检测方法是：将发烟制品预热至恒定发烟温度337℃后，抽吸12口，每口抽吸容量55mL，每口抽吸间隔30s，使用剑桥滤片捕集抽吸后烟气，使用电子天平测量所捕集烟气中总粒相物；使用异丙醇萃取滤片过滤，并用气相色谱仪检测烟气中水分、烟碱含量，同时使用热敏电阻检测烟嘴出口端在抽吸过程中气溶胶的最高温度。
检测结果如下：
从测试结果可以发现：
对比例1、4的发烟制品的气溶胶的截留率较高(总粒相物、水分、烟碱含量均较低)，无法实现有效的气溶胶递送目的。
对比例2、3的发烟制品的气溶胶的递送率虽然较高，但是烟嘴出口端的气溶胶最高温度超过60℃，无法满足适宜人体口腔抽吸需求。
实施例1～3的发烟制品检测结果较为一致，相较于对比例1、4具有较高的气溶胶递送效率，同时具有相比对比例2、3具有更为显著的降温效果。这说明，实施例1～3的嘴棒用于发烟制品兼具较高的气溶胶递送效率和较低的温度，能够为消费者提供更好的感官体验。
尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述，但本领域技术人员将理解：根据已经公开的所有教导，可以对细节进行各种修改和变动，并且这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。
Claims (14)
1.一种用于发烟制品的嘴棒，包括通气段，
所述通气段内设置有管状空腔；
所述管状空腔包括：
至少一段阔径管，所述阔径管任一位置的管腔横截面面积均大于或等于所述管状空腔的平均横截面面积，和
至少一段窄径管，所述窄径管任一位置的管腔横截面面积均小于所述管状空腔的平均横截面面积。
2.根据权利要求1所述的嘴棒，其具有以下一项或多项特征：
-所述管状空腔的最大横截面与最小横截面的面积之比为25:(1～15)；
-所述管状空腔的最大横截面面积为15～25mm2；
-所述阔径管的最大横截面积为15～25mm2；
-所述管状空腔的最小横截面面积为1～10mm2；
-所述窄径管的最小横截面面积为1～10mm2；
-所述阔径管的长度为1～15mm；
-所述窄径管的长度为1～15mm。
3.根据权利要求1所述的嘴棒，其具有以下一项或多项特征：
-所述管状空腔的最大横截面与最小横截面的面积之比为25:(1～5)；
-所述管状空腔的最大横截面面积为18～21mm2；
-所述阔径管的最大横截面积为18～21mm2；
-所述管状空腔的最小横截面面积为2～5mm2；
-所述窄径管的最小横截面面积为2～5mm2；
-阔径管的长度为3～7mm；
-窄径管的长度为3～7mm。
4.根据权利要求1所述的嘴棒，其具有以下一项或多项特征：
-所述嘴棒为的横截面形状为圆形；
-所述管状空腔的横截面形状为圆形。
5.根据权利要求1所述的嘴棒，所述管状空腔包括依次串联连接的：
第一窄径管段、第一阔径管段、第二窄径管段和第二阔径管段。
6.根据权利要求1所述的嘴棒，所述管状空腔的内壁的在嘴棒纵截面上的轮廓为波形，例如梯形波形、正弦波形、半圆形波形、三角波形、矩形波形或者不规则波形。
7.根据权利要求1所述的嘴棒，还包括
过滤段，所述过滤段与所述通气段串联连接。
8.根据权利7所述的嘴棒，所述通气段的长度与所述过滤段的长度之比为20～35:4～6。
9.根据权利要求7所述的嘴棒，所述过滤段是棒状纤维丝束，例如棒状二醋酸纤维丝束、棒状聚乳酸纤维丝束等。
10.根据权利要求1所述的嘴棒，所述嘴棒是用于加热不燃烧烟草制品的嘴棒。
11.一种发烟制品，包括发烟基质段和权利要求1～10任一项所述的嘴棒，所述嘴棒与所述发烟基质段串联连接。
12.根据权利要求11所述的发烟制品，所述嘴棒包括串联连接的通气段和过滤段，所述通气段位于所述发烟基质段和所述过滤段之间。
13.根据权利要求11所述的发烟制品，所述发烟基质段内填充有发烟基质材料。
14.根据权利要求11所述的发烟制品，所述发烟制品是加热不燃烧烟草制品。
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