本发明属于新型烟草制品技术领域，具体涉及一种隔离自溢式碳烘烤型低温卷烟及其制备方法。
背景技术：
传统卷烟燃烧一般需要达到900℃左右，在燃烧和裂解的过程中会释放出近6000种化学物质，这其中大约只有1/3是来自烟草自身，有2/3的化学物质是经过燃烧后新产生的，包括一些像多环芳烃类、一氧化碳、氮氧化物、烯烃类物质等对人体有害的物质。这些有害成分经烟气被人体吸收后会危害吸烟者的健康，还会释放到环境中带来二手烟的问题；有研究表明，尼古丁和多数烟草香味成分在较低温度下(300-500℃)就可以转移到烟气中，所以把卷烟温度降低到600℃以下(烟草燃点约为700℃)，烟气多种有害成分可以大幅度降低，香味成分受到的影响也相对较小。低温卷烟利用特殊热源对烟丝进行加热，加热的温度最高不超过500℃，烟气有害化学成分和生物毒性大幅降低，从而显著减少了对人体和环境的危害。
低温卷烟烟草制品根据加热方式的不同，可分为电加热型、理化反应加热型(如化学反应、物理结晶等)、燃料加热型(如气态、液态、固态燃料)等，均是不需要燃烧只是通过加热烟丝，烘烤出烟草中的尼古丁和香味物质，来满足吸烟者的需求。
碳质热源作为燃料加热型低温卷烟的重要燃料之一，具有快捷高效，价格低廉的特点，已开始逐步占领国内外市场。国外以碳质热源为主要燃料的低温卷烟主要以美国雷诺公司的premier、eclipse以及revo为主，国内以湖北中烟和安徽中烟为代表的碳加热干馏型烟草制品、碳加热低温卷烟为主。就碳质热源低温卷烟烟芯材料和结构研究而言，国内外鲜有报道，但是，就如何将碳质热源燃烧所散发的一氧化碳等有害物质和低温卷烟所释放的烟气进行分道隔离，即无毒害隔离自溢式碳烘烤型低温卷烟的制备技术，没有相关报道。
技术实现要素：
本发明针对上述现有技术所存在的不足，而提出一种隔离自溢式碳烘烤型低温卷烟及其制备方法，不仅填补了碳加热低温卷烟无害化处理技术领域的空白，而且采用自溢式烟气，增加消费者的消费体验，同时在烟支结构上增加透气填充层，有效保证了在烟气与一氧化碳等有害物质隔离的前提下，烟气气路的通畅性。
本发明采取的技术方案：
一种隔离自溢式碳烘烤型低温卷烟，包括过滤嘴、透气填充层、铝箔低温卷烟基棒、碳质热源、纤维丝束、不干胶阻燃卷烟纸，其特征在于：纤维丝束包裹碳质热源成碳质热源体，按自下而上的顺序放置：碳质热源体、铝箔低温卷烟基棒、透气填充层、过滤嘴包裹在不干胶阻燃卷烟纸内而成；所述铝箔低温卷烟基棒的底部为封闭式的铝箔低温烟草基棒。
一种隔离自溢式碳烘烤型低温卷烟的制备方法，其特征在于包含如下步骤：
(1)碳质热源体的制备：在碳粉和石墨粉中加入塑性改性剂，再加入相当于碳粉质量的5％-80％水，通过搅拌混合、陈腐工艺后，再通过螺旋挤出机挤出直径3-10mm的碳质热源，干燥后包裹纤维丝束，再切成3-15mm长度的碳质热源体；
(2)铝箔低温烟草基棒的制备：将厚度为0.1-0.5mm的铝箔通过冲压的方式冲制成5-50mm的具有封闭底部、圆柱形低温卷烟铝箔容器，填充低温烟草颗粒，制备成底部为封闭式的铝箔低温烟草基棒；
(3)将透气填充层裁剪成直径与滤嘴直径一致，长度为1-5mm；
(4)按照自下而上的顺序：将碳质热源体、铝箔低温烟草基棒、透气填充层、过滤嘴放置在不干胶阻燃卷烟纸内，进行包裹复合，制备出隔离自溢式烘烤型低温卷烟。
所述的碳质热源体的塑性改性剂为羧甲基纤维素钠、水玻璃、蜂蜜、淀粉中的一种或二种以上的混合物。
所述的碳质热源体的形状为圆片状、圆杯状、圆筒状、环状、椭圆柱状或三角柱状；圆杯状或圆筒状外直径与过滤嘴直径一致，圆片状、环状、椭圆柱状或三角柱状的直径小于等于过滤嘴直径。
上述的圆片状、圆筒状、环状、椭圆柱状、三角柱状等碳质热原体可采用挤出成型的方式进行成型碳质热源坯体；圆片状亦可根据要求尺寸通过固定模具压制成型，无需进行切割；圆杯状底部需要用压机根据要求尺寸压制成型，用挤出机成型出圆杯状管部，再通过碳质浆料复合烘干即可。
所述纤维丝束为玻璃纤维或玄武岩。纤维丝束的直径在3-11mm，厚度一般在0.1-1mmm。
步骤(2)中所述的圆柱形低温卷烟铝箔容器，结构可根据碳质热源体的形状来进行调整。若碳质热源形状为圆杯状或者圆筒状，则圆柱形铝箔低温卷烟容器直径则为分段式。圆柱形低温卷烟铝箔容器与碳质热源体接触段闭口底端直径跟圆杯状或圆筒状碳质热源体内直径一致，长度为圆杯状或圆筒状碳质热源体内壁高度；与过滤嘴接触段开口顶端直径跟过滤嘴直径一致，这样整体外径保持一致。
所述的低温烟草颗粒堆积孔隙率＞10％，低温烟草颗粒形状为圆球形颗粒、圆柱形颗粒、条形颗粒、粉状颗粒一种或二种以上的混合形状。能在碳质热源体烘烤温度300℃-500℃之间进行充分的烟气释放。
所述的透气填充层的材质为无机高温棉、无机多孔陶瓷或有机丝束，孔隙率＞50％，在500℃-600℃无气体释放，体积密度≤0.5g/cm3；在500℃-600℃无气体释放，体积密度≤0.5g/cm3。无机高温棉为硅铝质材料为主，无机多孔陶瓷可采用氧化铝、碳化硅为主要材质。
与已有的技术相比，本发明的有益效果体现在：
(1)采用封闭式的铝箔低温卷烟容器，将碳质热源燃烧所挥发的一氧化碳等有害物质与烟气进行彻底隔离，使消费者在体验低温卷烟的同时，不受一氧化碳等有害物质的侵扰。(2)低温卷烟颗粒采用高堆积孔隙率的方式进行填充，使得低温卷烟在烘烤过程中能将烟气有效自然释放，增加消费者的消费体验。(3)有效引入孔隙率＞50％透气填充层，使得烟气气路更加通畅，无需在碳质热源体上开槽增加气路。
附图说明
图1为本发明的隔离自溢式碳烘烤型低温卷烟的示意图。
图2为本发明的圆杯状碳质热源隔离自溢式碳烘烤型低温卷烟的示意图。
图3为本发明的隔离自溢式碳烘烤型低温卷烟底部的示意图。
图中：1－过滤嘴，2－透气填充层，3－铝箔低温卷烟基棒，4－碳质热源，5-纤维丝束，6-不干胶阻燃卷烟纸。
具体实施方式
结合附图及实施例对本发明作进一步的描述。
如图1、图2所示，图中隔离自溢式碳烘烤型低温卷烟的直径可以是标准烟直径7.8mm或5.4mm，也可以是其他直径尺寸，长度可根据需要进行调整。过滤嘴、透气填充层、封闭式铝箔低温卷烟基棒、碳质热源的直径和长度可根据实际情况进行调整。
如图1、图2、图3所示，本发明的隔离自溢式碳烘烤型低温卷烟，包括过滤嘴1、透气填充层2、铝箔低温卷烟基棒3、碳质热源4、纤维丝束5、不干胶阻燃卷烟纸6，其特征在于：纤维丝束5包裹碳质热源4成碳质热源体，按自下而上的顺序放置：碳质热源体、铝箔低温卷烟基棒3、透气填充层2、过滤嘴1包裹在不干胶阻燃卷烟纸6内而成；所述铝箔低温卷烟基棒3的底部为封闭式的铝箔低温烟草基棒。
实施例1：
(1)碳质热源体的制备：将2kg，400目碳粉与1kg，800目石墨粉，按照3‰的比例加入9g羧甲基纤维素钠，并加入约1.5kg的水分，利用搅拌机搅拌均匀，使其可塑性达到挤出机成型的标准。陈腐工艺24h后，再通过螺旋挤出机挤出直径6mm的圆柱碳质热源，利用挤出设备的切割段切割成200mm长度的碳质热源棒。在鼓风干燥箱80℃干燥2h定型后，用玻璃纤维丝束进行包裹，玻璃纤维丝束厚度为0.7mm.再将玻璃纤维丝束包裹好的碳质热源棒切成长度为6mm的圆柱碳质热源体，进入鼓风干燥箱80℃干燥12h。
(2)铝箔低温烟草基棒的制备：将厚度为0.2mm的铝箔通过小型冲床冲制成长度15mm，直径7.6mm的具有封闭底部、圆柱形低温卷烟铝箔容器，将直径1mm低温卷烟圆球形颗粒填充低温烟草颗粒，制备成成底部为封闭式的铝箔低温烟草基棒。
(3)将气孔率为50％的碳化硅多孔陶瓷制备直径7mm，长度为2mm的透气填充层。
(4)按照自下而上的顺序：将碳质热源体、铝箔低温烟草基棒、透气填充层、直径7.6㎜的过滤嘴放置在不干胶阻燃卷烟纸内，进行包裹复合，制备出隔离自溢式烘烤型低温卷烟。不干胶阻燃卷烟纸定量为28㎡/g,含有阻燃剂柠檬酸钾3％。
本实例所制备的直径7.6mm隔离自溢式碳烘烤型低温卷烟，碳质热源点燃后，热源热量能有效传递给低温烟草颗粒，并产生烟气。在使用体验时，碳质热源所产生的一氧化碳等有害物质气路与低温烟草所释放的烟气气路明显被封闭式低温卷烟铝箔容器隔离，在体验烟气的过程中不受一氧化碳等有害物质的侵扰，同时透气填充层保证了烟气气路的通畅性，增加了使用体验。
实施例2：
本实施例与实施例1相同，区别仅在于：
1.碳质热源结构为杯状结构，如图2所示。杯状碳质热源底部厚度为4mm，内壁厚度为1mm，内壁深度为6mm。杯状碳质热源底部为压制成型，杯筒为挤出成型，再用含水率为70％的碳质浆料进行复合。
2.封闭式低温卷烟铝箔容器为分段式圆柱体，开口顶端直径与过滤嘴一致，为7.6mm，封闭底端直径与杯状碳质热源内壁直径一致，为4mm，分段台阶长度距离底端为6mm。
3.低温卷烟颗粒形状为直径1mm，长度2mm的圆柱形颗粒。
4.透气填充层材质为硅铝质高温无机棉，长度为1.5mm。
本实例所制备的分段隔离自溢式碳烘烤型低温卷烟，碳质热源点燃后，热源热量能有效传递给低温烟草颗粒，并产生烟气。在使用体验时，碳质热源所产生的一氧化碳等有害物质气路与低温烟草所释放的烟气气路明显被封闭式低温卷烟铝箔容器隔离，在体验烟气的过程中不受一氧化碳等有害物质的侵扰，同时透气填充层保证了烟气气路的通畅性，增加了使用体验。
实施例3：
本实施例与实施例1相同，区别仅在于：
1.碳质热源体直径为4.5mm。
2.包裹碳热源体的纤维丝束为玄武岩纤维，厚度为0.4mm。
3.封闭式的低温卷烟铝箔容器直径为5.4mm。
4.低温卷烟颗粒形状为长度3mm，厚度为0.5mm，宽度为2mm扁条状颗粒。
5.透气填充层材质为氧化铝泡沫陶瓷，直径为5mm，长度为2mm。
6.滤嘴直径为5.4mm。
本实例所制备的直径5.4mm隔离自溢式碳烘烤型低温卷烟，碳质热源点燃后，热源热量能有效传递给低温烟草颗粒，并产生烟气。在使用体验时，碳质热源所产生的一氧化碳等有害物质气路与低温烟草所释放的烟气气路明显被封闭式低温卷烟铝箔容器隔离，在体验烟气的过程中不受一氧化碳等有害物质的侵扰，同时透气填充层保证了烟气气路的通畅性，增加了使用体验。