一种加热不燃烧卷烟的制作方法

本实用新型属于新型烟草技术领域，具体涉及一种加热不燃烧卷烟的烟支结构。

背景技术：

加热不燃烧型卷烟的主要特点是不燃烧烟草，其加热温度低于350℃，在加热过程中仅有少量的二手烟气产生，从而得到国际国内各大烟草公司的关注，成为当前研究的热点。现有的加热不燃烧卷烟的发烟制品分为烟丝型和薄片型，烟丝型填充物为烟叶丝或烟梗丝，采用普通卷烟工艺技术，通过卷烟机成型；薄片型填充物为烟草薄片，采用复合工艺技术制备成薄片丝，通过多元咀棒复合接装机成型。由于烟丝工艺和薄片工艺本身的特点使得烟支发烟段当前的填充物均为丝状物。现有的加热不燃烧卷烟加热器分为插入式加热和非插入包裹式加热两种，而插入式加热是采用针式或片式加热体插入到烟支中的发烟制品中进行加热的形式来进行。消费者在抽吸使用后，烟支中焦化的发烟制品会附着粘黏在针式或片式加热体上，从而滞留在加热器的加热腔体中，导致第二次抽吸时带来异味和更多的有害成分释放。发烟制品的滞留还使得第二次加热温度传递不好，同时使得清洁极为不便，降低了用户体验和产品安全性。加热器中长期堆积残留物，还会使得加热器具极易结垢损坏，降低了加热器具的使用寿命。另外，如果是烟丝状或梗丝状的加热不燃烧烟支，仅仅能适用于针式加热器具或包裹式加热器具，因为在刀片式加热体插入烟支时，由于阻力较大的原因，烟支前端的发烟制品极易被推到发烟制品后段的中空段中，从而导致中空段形成堵塞，使得烟支吸阻变大，消费者将无法吸食被加热的气雾。

技术实现要素：

本实用新型的目的是在于解决现有技术的不足，提供一种专用于插入式加热器具的加热不燃烧卷烟的烟支结构。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：

一种加热不燃烧卷烟，由圆柱形中空卷筒以及顺序设置在卷筒内的卷烟前段、卷烟中段和卷烟后段组成，卷烟前段、卷烟中段、卷烟后段的直径均等于卷筒的内径；所述的卷筒的筒壁厚度为0.05-2mm，所述的卷烟前段由圆柱形的隔离构件组成，卷烟前段的直径=卷筒的内径，卷烟前段沿卷筒轴向的长度为1-8mm；所述的隔离构件上开设有加热体插入口和吸阻调节气孔；所述的卷烟中段由发烟制品填充而成，卷烟中段沿卷筒轴向的长度为5-20mm；所述的卷烟后段为限控过滤单元，卷烟后段沿卷筒轴向的长度为15-50mm，所述的限控过滤单元由限位段、中空段及过滤吸附段三种中的一种或多种组合形成。

所述的发烟制品为预先用纸卷制成圆柱状并沿卷筒轴向同序排列的细长条状发烟制品、预先用纸卷制成圆柱状的混序排列的弯曲丝状发烟制品以及不规则颗粒状发烟制品中的一种或几种；所述的隔离构件和限位段是由陶瓷、木材、硅胶、塑料、聚乳酸、醋酸纤维、植物粉末、金属或其它可塑型的耐高温材料中的一种或几种组合制备成形的圆柱体，所述的限位段上开设有至少1个贯通式的气雾通过口，所述气雾通过口的形状为圆形、椭圆形、梭形、扇形、三角形、4-24边形中的一种，所述气雾通过口的横截面积为限位段横截面积的10%-95%，所述的控温段是由多股聚乳酸纤维或具有吸热功能的纤维按卷筒轴向通过纸质材料包裹形成的圆柱体，控温段中还贯通设置有至少1根中空管道，所述的中空管道的管壁上开设有若干个孔，中空管道的总横截面积为限控过滤单元横截面积的10-95%；所述的过滤吸附段是由多股聚乳酸纤维、醋酸纤维、木浆纤维中的至少一种通过纸质材料包裹形成的圆柱体。

优选的，所述的加热体插入口为一个贯通式开设在隔离构件中心位置的针式加热体插入孔，所述的针式加热体插入孔沿烟支轴向的内部形状为渐变的喇叭形状或圆柱状，针式加热体插入孔横截面的形状为圆形、椭圆形、梭形、扇形、三角形、4-24边形中的一种，针式加热体插入孔的最细处的直径为1.5-5mm；所述的吸阻调节气孔为贯通式开孔，吸阻调节气孔的形状为圆形、椭圆形、梭形、扇形、三角形、4-24边形中的一种，吸阻调节气孔沿隔离构件的外表面开设在隔离构件上或开设在隔离构件外壁到加热体插入孔之间的位置上，所述的吸阻调节气孔的最细处直径为0.5-3mm，数量≥2个。此种结构适用于采用针式加热器进行加热的加热器具。

优选的，所述的加热体插入口为一个贯通式开设在隔离构件中心位置的片式加热体插入槽；所述的片式加热体插入槽沿烟支轴向的内部形状为楔形结构或长方体结构，片式加热体插入槽的横截面的形状为椭圆形、梭形、圆形、腰圆形或4-24边形中的一种，宽度为0.2-5mm、长度＜隔离构件的直径、中心线和隔离构件的中心线重合。此种结构适用于采用加片式加热体进行加热的加热器具。

优选的，所述的加热体插入口由开设在隔离构件中心位置的针式加热体插入孔和片式加热体插入槽共同构成；所述的针式加热体插入孔沿烟支轴向的内部形状为渐变的喇叭形状或圆柱状，针式加热体插入孔横截面的形状为圆形、椭圆形、梭形、扇形、三角形、4-24边形中的一种，针式加热体插入孔的最细处的直径为1.5-5mm；所述的片式加热体插入槽沿烟支轴向的内部形状为楔形结构或长方体结构，片式加热体插入槽的横截面的形状为椭圆形、梭形、圆形、腰圆形或4-24边形中的一种，宽度为0.2-5mm、长度＜隔离构件的直径、中心线和隔离构件的中心线重合。此种结构同时适用于针式加热体和片式加热体。

优选的，所述的片式加热体插入槽为1个，吸阻调节气孔的形状为圆形、椭圆形、梭形、扇形、三角形、4-24边形中的一种，吸阻调节气孔沿隔离构件的外表面开设在隔离构件上或开设在隔离构件外壁到加热体插入孔之间的位置上，所述的吸阻调节气孔的最细处直径为0.1-3mm，数量≥2个。

优选的，所述的片式加热体插入槽为2-12个，相邻两个片式加热体插入槽之间的夹角角度大小相等。所述的吸阻调节气孔沿隔离构件的外表面开设在隔离构件上或开设在隔离构件外壁到加热体插入孔之间的位置上，所述的吸阻调节气孔的最细处直径为0.1-3mm，数量≥2个。此种结构为优化结构，开设多个片式加热体插入槽，使得消费者使用更为方便。采用多个片式加热体插入槽的结构进行加热时，多余的片式加热体插入槽可以和吸阻调节气孔共同起到导气作用。

所述的卷筒由在100-300℃加热条件下不变形同时不产生异味的纸质材料、塑料材料、金属材料或硅胶材料中的一种制成。该耐高温材料同时应当为具有较好的可塑性的柔性材料。

包裹卷烟中段的卷筒上和/或中空段对应的卷筒上还开设有若干个补气孔。此种结构用于补充进气，确保供氧更充分。

优选的，所述的限位段为螺旋状的限位弹簧且限位段不与中空段相邻，所述的限位弹簧的直径≤卷筒的内径。

优选的，所述的控温段为圆柱状的醋酸纤维滤棒或木浆纤维纸质滤棒，在滤棒的醋酸纤维或木浆纤维中均匀地添加有聚乳酸粉末或颗粒，所述聚乳酸粉末或颗粒的粒径范围在20-1200目之间。

优选的，所述的控温段为包裹有聚乳酸纤维的螺旋状的控温弹簧，所述的控温弹簧的直径≤卷筒的内径。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型的烟支结构的前段采用设有加热体插入口的圆柱状隔离构件，该隔离构件可以阻隔发烟制品，防止发烟制品中的细小部分在加热过程中及焦化后掉落到加热器的加热腔体中，从而保证了加热腔体的清洁。

2、本实用新型优选的针式加热体插入孔采用喇叭状，片式加热体插入槽采用楔形结构，使得加热体（针式加热体或片式加热体）在插入烟支时比较容易进入，防止由于使用不当而损坏加热体。

3、加热体插入口（针式加热体插入孔或片式加热体插入槽）最窄处略大于加热体（针式加热体或片式加热体）的尺寸，使得加热体在退出烟支时能够接受到加热体插入口的刮除作用，从而对加热体上粘附的焦化物进行清洁，防止其附着在加热体上。

4、本实用新型的烟支既可以和带有针式加热体的加热器具配合使用，也可以和带有片式加热体的加热器具配合使用。当出现其他异形加热体时，本实用新型的隔离构件上的加热体插入口的形状可随之调整改变，以适应其形状的要求。

5、本实用新型设置吸阻调节气孔和补气孔，能够通过调节吸阻调节气孔的总开孔面积来调节烟支抽吸时的吸阻和补充进气，确保了烟支在被加热时供氧充分，吸阻大小理想，提升消费者抽吸感受。

6、本实用新型通过设置限位段，很好地防止了加热体（特别是刀片式加热体）在插入烟支时将卷筒中的发烟制品（特别是缠绕卷曲的丝状发烟制品）挤入到烟支后段，导致加热体和发烟制品接触不充分从而影响加热效果，也能有效缓解发烟制品被挤压变形堵塞气雾通道的问题出现。同时，限位段上有多个开孔，在起到限定发烟制品位置的同时还能有效输送气雾，设计极为合理。

7、本实用新型通过设置控温段，因其带有中空管道的特点，可以在聚乳酸纤维因吸热产生形变时堵塞部分气雾通道的同时，中空管道不会形变，能起到正常输送气雾的功能。从而即能够有效地控制降低气雾的温度，又解决了聚乳酸纤维热形变堵塞气雾通道的问题。

8、本实用新型通过设置控温段中的中空管道管壁上的开孔来有效降低烟支中心部分气雾的温度。当加热后产生的带有热量的气雾通过限位段向烟支后段（吸食端）传递时，烟支内靠近卷筒边壁部分气雾中的热量将被其后对应位置控温段上的吸热纤维吸收，同时纤维逐步产生形变将堵塞部分气雾通道，而烟支中心部分没有接触到吸热纤维的较热的气雾在通过中空管道时，气雾中的热能将被管壁上开孔对应位置的吸热纤维持续吸收，从而降温后的气雾能正常通过管道向烟支的吸食端持续传送。

9、本实用新型通过设置中空段，主要是配合控温段来联合降低气雾温度。同时作为一个在卷烟后段可灵活设置的单元，不但能够起到冷却降温的作用，还具有减少吸阻、疏导气雾及为限位段或控温段提供活动空间的作用。

10、本实用新型开设多个片式加热体插入槽，使得消费者使用可以很方便的将片式加热体插入到烟支中。采用多个片式加热体插入槽的结构进行加热时，多余的片式加热体插入槽可以和吸阻调节气孔共同起到导气作用，也可以代替吸阻调节气孔直接起到导气作用。

11、本实用新型的产品可以使用条状发烟制品、丝状发烟制品以及颗粒状发烟制品等多种发烟制品作为原材料，受原材料影响和限制较小，从而能够适应各种生产环境，降低了生产和制造成本。

12、限位段采用金属材料制成的限位弹簧时，通过调整限位弹簧的螺旋圈的密集度可以吸收相对更多的烟气热能，且同时具有限位功能。由于限位弹簧具有弹性，所以能够吸收加热体插入到发烟制品中时产生的向烟支后段推送的压力，不会导致发烟制品被挤压变形堆积在一起导致与加热体接触不良或部分堵塞烟气通道。当加热体插入到位后，其反弹力会使被挤压向后段位移的发烟制品（特别是烟丝状）被回推到原有位置，从而保持与加热体的良好接触。

13、控温段采用包裹有聚乳酸纤维或其他具有吸热功能纤维的金属制螺旋弹簧时，其弹簧内部为中空通道，能够有效输送气雾，同时气雾在通过螺旋弹簧降温段时，气雾中的热量会被聚乳酸纤维和金属材料同时吸收，而且可以根据需要通过调整螺旋弹簧的直径、长度和包裹在其上的聚乳酸纤维的密度来吸收相应的气雾热量，是一种科学有效的控温手段。

14、控温段采用均匀添加了聚乳酸粉末或颗粒的醋酸纤维滤棒时，当较热的气雾通过该段时，气雾中的热量将优先被醋酸纤维中的聚乳酸粉末吸收，聚乳酸粉末吸收热能时产生相变逐步熔融变形，但醋酸纤维不会形变，仍能保持良好的气雾通过性，因此能在降低烟气温度的同时保证烟气的正常流动，不会堵塞烟气的输送通道。

附图说明

图1-图3为本实用新型的结构示意图，

图4-图8为本实用新型的隔离构件横截面示意图，

图9和图10为限位段横截面示意图，

图11和图12为加热体插入孔内部结构示意图，

图13为本实用新型的使用状态图，

图14为本实用新型控温段结构示意图，

图15-17为控温段横截面示意图，

图18-19为中空管道管壁上的开孔示意图，

图20为限位弹簧结构示意图，

图中：1-卷筒，2-隔离构件，3-卷烟中段，4-卷烟后段，5-加热体插入口，6-限位段，7-过滤吸附段，8-中空段，9-针式加热体插入孔，10-吸阻调节气孔，11-片式加热体插入槽，12-卷烟前段，13-补气孔，14-气雾通过口，15-加热器，16-加热体，17-控温段，18-吸热纤维，19-中空管道，20-孔，21-限位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型的保护范围不受实施例所限制。

实施例1

一种加热不燃烧卷烟，由厚度为0.15mm具有较高挺度的纸张制成长度为45mm直径为7.2mm的中空卷筒，以及顺序设置在卷筒中紧密连接的卷烟前段（加热体插入方向）、卷烟中段和卷烟后段（口唇吸食方向）组成。所述的卷烟前段为圆柱状的隔离构件，隔离构件采用陶瓷加工制备而成，其厚度为2mm，所述的隔离构件上开设有加热体插入口和吸阻调节气孔；所述的卷烟中段由按烟支轴向等序排列的烟草薄片细丝发烟制品填充而成，其长度为12mm；所述的卷烟后段的长度为31mm，卷烟后段由两部分构成，其中靠近发烟制品端的为限位段，长度为3mm，与限位段相连靠近消费者唇端的是过滤吸附段，过滤吸附段的长度为28mm。

所述的限位段是由塑料通过磨具注塑制备而成的圆柱体，其上贯通开设有6个横截面为圆形的气雾通过口，其通道横截面总面积占限位段横截面总面积的80%；所述的过滤吸附段是由PLA(聚乳酸)材料通过拉丝形成的细丝，先用具有较高透气性的常规卷烟用盘纸将其包裹为圆柱体形状，直径与本烟支卷筒内径一致，再切至合适的长度将其放入卷筒中。

所述的加热体插入口为1个开设在隔离构件的中心位置的针式加热体插入孔，所述针式加热体插入孔沿烟支轴向的内部形状为渐变的喇叭形状，靠近加热体插入方向为大口，其孔径大小为3.5mm,靠近发烟制品方向为小口，其孔径大小为2.5mm；同时，隔离构件上开设的吸阻调节气孔是6个直径为1.5mm的贯通式圆柱形开孔，该吸阻调节气沿隔离构件的外表面开设在隔离构件外壁上。

包裹卷烟中段的卷筒位置上还开设有两排环状的补气孔，第一排孔距离隔离构件末端线2mm，第二排孔距离第一排孔2mm，每排孔12个，每个孔的直径为0.1mm。此种结构用于补充外界的自然空气，确保供氧更充分，提高加热效率。

此种结构烟支适用于采用针式加热体进行加热的加热器具。

实施例2

一种加热不燃烧卷烟，由厚度为0.2mm具有较高韧性的PP材料制成长度为48mm直径为7.4mm的中空卷筒，以及顺序设置在卷筒中紧密连接的卷烟前段（加热体插入方向）、卷烟中段和卷烟后段（口唇吸食方向）组成。所述的卷烟前段为圆柱状的隔离构件，隔离构件采用耐高温聚乳酸材料加工制备而成，其厚度为1mm；所述的隔离构件上开设有加热体插入口和吸阻调节气孔；所述的卷烟中段由按烟支轴向等序排列的烟草薄片细丝发烟制品填充而成，其长度为14mm；所述的卷烟后段的长度为33mm，卷烟后段由三部分构成，其中靠近发烟制品端的为限位段，长度为3mm，与限位段相连的为中空段，长度为22mm，与中空段相连靠近消费者唇端的是过滤吸附段，长度为8mm。

所述的限位段是由PE材料通过磨具注塑制备而成的圆柱体，其上贯通开设有4个横截面为长方形的气雾通过口，其通道横截面总面积占限位段横截面总面积的85%；所述的过滤吸附段是由醋酸纤维喷丝形成的超细丝，先用常规烟支咀棒成型纸将其包裹为圆柱体形状，直径与本烟支卷筒内径一致，再切至合适的长度将其放入卷筒中。

所述的加热体插入口为1个开设在隔离构件的中心位置的片式加热体插入槽，所述片式加热体插入槽沿烟支轴向的内部形状为楔形结构，其横截面为长方形，靠近加热体插入方向为大口，其长方形的长边为6mm,短边为2mm，靠近发烟制品方向为小口，其长方形的长边为6mm,短边为1mm；同时，隔离构件上开设的吸阻调节气孔是4个直径为2mm的贯通式圆柱形开孔，开设在隔离构件外壁到加热体插入槽之间的位置上。

包裹卷烟中段的卷筒位置上开设有一排环状的补气孔，距离隔离构件末端线2mm，每排孔20个，每个孔的直径为0.1mm；卷烟后段中空段对应的卷筒位置上还开设有一排环状的补气孔，距离发烟制品末端线5mm，每排孔20个，每个孔的直径为0.1mm。此种结构用于补充外界的自然空气，降低吸阻，提高加热效率。

此种结构适用于采用片式加热体进行加热的加热器具。

实施例3

一种加热不燃烧卷烟，由厚度为0.2mm具有较高挺度的PAI(聚酰胺酰亚胺)材料制成长度为45mm直径为7.2mm的中空卷筒，以及顺序设置在卷筒中紧密连接的卷烟前段（加热体插入方向）、卷烟中段和卷烟后段（口唇吸食方向）组成。所述的卷烟前段为圆柱状的隔离构件，隔离构件采用耐高温PP材料加工制备而成，其厚度为3mm；所述的隔离构件上开设有加热体插入口和吸阻调节气孔；所述的卷烟中段由微波膨胀烟梗颗粒发烟制品填充而成，其长度为12mm；所述的卷烟后段的长度为30mm，卷烟后段由两部分构成，其中靠近发烟制品端的为限位段，长度为5mm，与限位段相连靠近消费者唇端的是中空段，长度为25mm。

所述的限位段是由PP材料通过磨具注塑制备而成的圆柱体，其上贯通开设有6个横截面为椭圆形的气雾通过口，其通道横截面总面积占限位段横截面总面积的75%。

所述的加热体插入口为2个开设在隔离构件的中心位置的片式加热体插入槽，交叉垂直排列。所述插入槽沿烟支轴向的内部形状为楔形结构，其横截面为长方形，靠近加热体插入方向为大口，其长方形的长边为6mm,短边为1.5mm，靠近发烟制品方向为小口，其长方形的长边为6mm,短边为0.8mm；同时，隔离构件上开设的吸阻调节气孔是12个直径为0.6mm的贯通式圆柱形开孔，开设在隔离构件外壁到加热体插入槽之间的位置上。

包裹卷烟中段的卷筒位置和中空段位置上分别开设有一排环状的进气孔，开孔距离和孔径与实施例2相同。

此种结构适用于采用片式加热体进行加热的加热器具。此种结构为优化结构，开设两个片式加热体插入槽，使得消费者使用更为方便。采用两个加热体插入槽的结构进行加热时，多余的加热体插入槽可以和隔离构件上的吸阻调节气孔共同起到导气和调节吸阻的作用。

实施例4

一种加热不燃烧卷烟，由厚度为0.2mm具有较高挺度的纸张制成长度为48mm直径为7.2mm的中空卷筒，以及顺序设置在卷筒中紧密连接的卷烟前段（加热体插入方向）、卷烟中段和卷烟后段（口唇吸食方向）组成。所述的卷烟前段为圆柱状的隔离构件，隔离构件采用烟叶粉末或微波膨胀的烟梗粉末，通过加入淀粉胶注模成型后烘干制备而成，其厚度为2.5mm；所述的隔离构件上开设有加热体插入口和吸阻调节气孔；所述的卷烟中段由按烟支轴向等序排列的烟草薄片细丝发烟制品填充而成，其长度为12.5mm；所述的卷烟后段的长度为33mm，卷烟后段由三部分构成，其中靠近发烟制品端的为限位段，长度为3mm，与限位段相连的为控温段，长度为22mm，与控温段相连靠近消费者唇端的是过滤吸附段，长度为8mm。

所述的限位段是由PP材料通过磨具注塑制备而成的圆柱体，其上贯通开设有9个横截面为圆形的气雾通过口。其中，限位段中心位置开设1个大孔，（孔径与其后控温段中心位置管道的直径一致），其余8个为环绕大孔的小孔，开设在限位段外壁上，小孔的直径为0.5mm。

所述控温段是一个由多股聚乳酸纤维通过纸质材料包裹形成的圆柱体，其圆柱体中心位置还贯通设置有1个中空管道，管道直径为3mm，中空管道的管壁上开设有若干个孔。

所述的加热体插入口由开设在隔离构件的中心的1个针式加热体插入孔和1个片式加热体插入槽共同构成。所述的加热针孔按烟支轴向截面的形状为圆柱形，其孔径大小为3mm；所述的加热刀片槽按烟支轴向截面的形状为长方体结构，其中心线和隔离构件的中心线重合，加热刀片槽长方形横截面的长度为6mm，宽度为2mm。同时，隔离构件上开设的吸阻调节气孔是6个直径为0.3mm的贯通式圆柱形开孔，开设在隔离构件外壁到加热体插入口之间的位置上。

此种结构的烟支同时适用于针式加热和片式加热的加热器具，对目前市场上所有插入式加热的加热器具都能兼容使用。

实施例5

重复实施例1、2、3、4，有以下不同点：

所述的加热体插入口由开设在隔离构件中心的1个针式加热体插入孔和3个片式加热体插入槽共同构成。消费者将本结构烟支使用在片式加热体加热器上时，因为隔离构件上有3个片式加热体插入槽，相邻片式加热体插入槽之间的夹角仅有60°，因此只用将烟支插入加热器烟支接纳口并轻微旋转烟支，就能够方便的将烟支插入到加热器具中。

实施例6

重复实施例1、2、3、4，5有以下不同点：

所述的卷烟后段由顺序排列的限位段、中空段、带有1个中空管道的聚乳酸纤维控温段、和醋酸纤维过滤吸附段四个单元联合组成。这样的设置，当气雾通过限位段上的气雾通过孔向吸食端传递时，会优先接触聚乳酸纤维吸附段，由于聚乳酸纤维有吸附热量产生形变的作用，因此会较大程度的吸附气雾中的热量，降低气雾的温度，但由此产生的形变会导致接触限位段这一端面的聚乳酸纤维收缩凝固，从而堵塞部分气雾传递通道，此时中间的管道不会变形，即可代替通道的功能。同时，通道上的多个开孔还可将后续气雾中的热量传导到对应位置的聚乳酸纤维上，最终达到有效降低气雾温度的同时不会堵塞气雾通过通道的双重作用。中空段设置在限位段和控温段之间，能起到当控温段边壁位置的吸热纤维形变导致气雾通道部分堵塞时，中空段可以起到疏导气雾通向控温段中心处管道口的作用。

实施例7

所述的限位段为螺旋状的限位弹簧，限位弹簧的直径为7mm，长度为3mm。

所述的的控温段由添加有聚乳酸颗粒的醋酸纤维滤棒制成，长度为22mm,聚乳酸颗粒的粒径为80-100目。

其余同实施例4。