一种具有中空和沟槽结构的加热不燃烧卷烟的制作方法

本申请属于新型烟草技术领域，具体涉及一种具有中空和沟槽结构的加热不燃烧卷烟。

背景技术：

加热不燃烧制品属于一种传统卷烟和电子产品相结合的新型烟草产品，其特点是不直接燃烧烟支而是通过电加热、碳加热、理化反应加热等手段加热烟草材料来释放烟气，其在给消费者提供与传统卷烟相同满足感的同时，通过降低烟草高温燃烧过程中裂解产生的各种有害成分，来降低主流烟气中的危害成分，从而降低烟草对人体健康的危害性。

研究表明，传统卷烟吸食过程中，燃烧温度可达800-900℃，这种高温使得烟草香气、尼古丁等各种物质都能完全释放出来，从而能够较好满足吸食感受，但这种高温条件也会充分释放较多有害物质，从而对吸食人群健康造成较大危害。为减少高温条件下有害物质的释放，加热不燃烧制品中的烟草材料在加热器具中通常仅受到250-350℃的加热，此温度条件可使尼古丁和部分芳香物质能够充分和完全释放出来。而另一方面，现有加热不燃烧卷烟烟支长度通常为45mm~55mm，与传统卷烟相比较短，因此烟草材料受热产生的高温烟气不经处理的话通过滤嘴段到达口腔时温度会高于传统卷烟的烟气温度。由于上述烟支结构及加热温度限制等原因，使得加热不燃烧制品存在明显的烟雾量不足、香气量不足、烟气温度较高等问题。因而往往需要对烟棒和加热器具结构进行一定改进以补充烟雾、香气不足等缺陷。但总体而言，由于加热不燃烧制品属于较为新型的烟草制品，因而对于该类烟草制备所使用的加热器具、烟棒等产品仍然处于不断的摸索、改进过程当中。

技术实现要素：

本申请目的在于提供一种具有中空和沟槽结构的加热不燃烧卷烟，从而能够更好满足吸食人员对于烟雾量、香气量、烟气温度等方面的需求。

本申请所采取的技术方案详述如下。

一种具有中空和沟槽结构的加热不燃烧卷烟，该卷烟的烟支包括互相连接的产香段和中空降温段；

优选设计中，该卷烟为三元复合结构，中间设计为中空降温段，两端分别为产香段和滤嘴段；

所述产香段为加热时可产生可吸食烟雾的烟棒，所述烟棒由烟叶和/或再造烟叶制备而成，或由涂布有烟碱盐的其他材料等做成的丝状、薄片状或颗粒状的材料经成型纸卷制而成；

所述中空降温段，其内部呈中空结构、同时外部均匀分布有多个沟槽；沟槽设计一方面在于对烟气起到更好的引流作用，另一方面，相当于增加了烟气与外界热交换的效率，从而起到降温作用；

所述中空降温段，其内部中空腔可呈圆形、心形、叶子形、多角星形、多边形或其它形状，优选采用圆形或六角星形；

具体设计中，所述中空腔的横截面积为包裹有成型纸的中空降温段横截面积的0.08-0.50倍；具体而言，中空腔横截面积为加热不燃烧卷烟横截面积的0.30倍；

所述中空降温段，具体制备时，由中空异形沟槽棒包裹成型纸制备而成，所述中空异形沟槽棒的制备材料可为二醋酸纤维素丝束、聚丙烯丝束、聚乳酸丝束、聚甲基戊烯、聚醚砜等中的一种。

所述中空降温段，其外侧分布的沟槽数量具体可设置为3-12个，沟槽深度为0.4-1mm；具体而言，外侧分布的沟槽数量为8个，沟槽深度为0.5mm。

所述产香段，具体制备时，为提升吸食效果，可进一步在产香段烟棒表面涂布烟草提取物和/或一定量发烟剂和/或香精香料；

所述发烟剂可选自甘油、丙二醇或多元醇中的一种或多种。

所述滤嘴段，采用低压降滤棒（100mm长的滤棒压降范围为800-1200pa），滤棒制备材料为醋酸纤维丝束、聚丙烯丝束、聚乳酸丝束等。

所述具有中空和沟槽结构的加热不燃烧卷烟，具体结构方面，烟支圆周为17.0-24.5mm；产香段长度为12-25mm，中空降温段长度为15-50mm，滤嘴段长度为5-15mm；

具体而言：烟支圆周为23.0mm，产香段长度为15mm，中空降温段长度为28mm，滤嘴段长度为7mm。

现有技术的加热不燃烧卷烟通常采用四元复合结构，分别为烟草材料段、中空段、降温段、滤嘴段，其中中空段通常为使用醋酸纤维素丝束、纤维素纸等材质所制备的中空棒，而降温段则由聚乳酸薄膜、铝箔等材料制备而成。这种结构设计虽然一定程度上保证了吸食效果，但也存在一定较为明显缺陷，主要是：四元复合结构中，由于各段材料硬度、长度等等物理性能不同，因此导致生产加工工艺较为复杂，且产品外观不易规整，另一方面，由于加热不燃烧卷烟本身在较低温度下来释放烟气，相较传统卷烟时其有害物质本身较少，因此过多过滤、吸附操作会严重影响吸食效果，使得烟气质量下降，满足感降低。因此需要选择合适的制备材料和结构设计来达到既能降低烟气温度又不影响烟气品质和烟气量的设计目的。

总体而言，本申请配合中空、降温功能段结构的重新设计，进一步减少了复合结构中的复合结构数量，可使制备工艺进一步简化，利于确保质量的稳定；同时配合制备材料的重新选择和制备工艺的改善，可进一步提升加热不燃烧卷烟的烟支质量，具有较好的实用价值和推广应用意义。

附图说明

图1为本申请所提供具有中空和沟槽结构的加热不燃烧卷烟剖面结构示意图；

图2为本申请所提供具有中空和沟槽结构的加热不燃烧卷烟中的中空降温段的截面示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请做进一步的解释说明。

实施例1

如图1、2所示，本实施例所提供具有中空和沟槽结构的加热不燃烧卷烟，该卷烟的烟支为三元复合结构，外部包裹有成型纸4，中间设计为中空降温段2，两端分别为产香段1和滤嘴段3；

所述产香段1为加热时可产生可吸食烟雾的烟棒，所述烟棒由烟叶和/或再造烟叶制备而成，或由涂布有烟碱盐的其他材料等做成的丝状、薄片状或颗粒状的材料经成型纸卷制而成；

所述中空降温段2，其内部呈中空结构、同时外部均匀分布有多个沟槽；中空降温段一方面主要对产香段所产生烟气起到导流左右，使其能够快速进入吸食者口中，另一方面在于适当降低烟气温度；

所述中空降温段2，由中空异形沟槽棒包裹成型纸制备而成（如图1所示，标号5所示为中空部分，随中部空腔结构不同而有所不同，标号6所示为沟槽棒的实体部分），所述中空异形沟槽棒的制备材料可为二醋酸纤维素丝束、聚丙烯丝束、聚乳酸丝束、聚甲基戊烯、聚醚砜等中的一种。

所述中空降温段，其内部中空腔及由外部包裹成型纸a后的由沟槽所形成空腔b可呈圆形、六角星形、五角星形或其他规则形状，用于烟气流通；具体设计中，中空腔的横截面积（即图中标识b所示所有空腔的横截面积）为包裹有成型纸的中空降温段整体横截面积的0.08-0.50倍，以确保较好降温效果和烟气流通效果之间的平衡。

所述滤嘴段3，与中空降温段2连接，中空降温段2中部空腔及外部沟槽可使产香段所产生烟气流通更加通畅，能够更加快速的到达滤嘴段，而滤嘴段一方面起到过滤烟气作用，另一方面也在于进一步降低烟气温度。

本实施例所制备加热不燃烧卷烟，可适用于中心加热、外围加热、碳加热、卷烟纸自加热等不同加热方式的加热器具，温度为200-400℃，抽吸过程中降低烟气温度的同时保证了烟气品质及烟雾量。需要说明的是，加热方式不同时，包裹产香段材料的成型纸4需选用不同的成型纸并进行处理。

实施例2

在实施例1技术方案基础上，发明人进一步对部分参数规格进行了优化，具体过程简要介绍如下。

优化实验时，所制备具有中空和沟槽结构的加热不燃烧卷烟，结构方面，烟支圆周为23.0mm，产香段（烟草段）长度为15mm（成分为烟草薄片切丝后加工而成的加热不燃烧卷烟产香段(广东省金叶科技开发有限公司，干法再造烟叶）；

滤嘴段，采用正常压降滤棒，制备材料为醋酸纤维丝束；但采用不同长度组合；

中空降温段（中空沟槽棒），选用醋酸纤维丝束制备而成，空腔结构为六角星形，空腔直径约为2mm，沟槽棒直径约为3.5mm，空腔截面积约为沟槽棒截面积的0.3倍，沟槽深度为0.5mm；但采用不同类型沟槽及不同数量沟槽。

具体实验设计结果如下表所示：

上表中，烟草段15表示烟草段长度为15mm；四棱沟槽、六棱沟槽、八棱沟槽后面数字表示每种类型长度（单位，mm）；醋纤滤嘴后数字描述滤嘴段长度（单位，mm）；薄壁纸管、薄壁中空滤棒（牡丹江卷烟材料厂有限责任公司）。

对上表分析可知：

1号和2号结构中由于存在六棱沟槽滤棒和八棱沟槽滤棒的组合，由于两者沟槽位置分布的不同，很大程度上会存在沟槽通道堵塞的情况，并且实际生产过程中无法具体控制，与其他几种结构相比吸阻较大，部分烟气在降温段停留时间长，较多香味物质被截留吸附；

3号、4号和5号结构是直接选用中空沟槽滤棒，烟草段经热源加热产生的烟气主要通过中空部分，另外还有一部分通过沟槽通道，最终达到滤嘴段，但由于中空沟槽结构的不同，八棱沟槽的接触面积更多，与烟气的热交换面积更大，降温效果更好，5号结构中的四棱沟槽由于沟槽间距大，包裹成型纸后形成的外围空腔大，无法起到支撑作用，硬度较差；

6号、7号和8号结构增加了降温段长度、减小了滤嘴段长度，烟支总长度不变，进入口腔的烟气温度更低，滤嘴段的减小使得烟雾量更大，香气更加丰满，6号结构的八棱沟槽整体体验更好；

9号和10号结构在维持烟支总长度不变的前提下，做成两段式复合结构，烟草段经热源加热产生的烟气大部分通过中空部分直接进入口腔，降温效果差，没有滤嘴的截留，烟气气溶胶颗粒感较强，杂气较重；

11号和12号结构同样维持烟支总长度不变，将降温段材料换做薄壁纸管和薄壁中空滤棒，两种材料没有沟槽结构并且空腔面积大，烟气通过速度更快，降温效果差，进入口腔温度高，吸食体验不好。

综合结果可以看出：选择烟支结构为烟草段15mm+八棱沟槽28mm+醋纤滤嘴7mm，烟支圆周为23mm，进入口腔烟气温度适中，抽吸口数较多，满足感强，吸食体验较好，是一种最佳结构设计。