一种超低吸附型降温功能滤棒的制作方法

本实用新型涉及卷烟滤棒，特别涉及一种具有超低吸附可以最大程度保持新型烟草制品的烟气浓度和香气浓度，同时大幅降低烟气的口感温度的滤棒，属于卷烟降害领域。

背景技术：

随着控烟运动加剧以及人们的健康意识增强，近年来新型烟草制品呈现蓬勃发展的态势。新型烟草制品采取加热而不燃烧的方式，减少了烟草高温燃烧裂解产生的有害成分，使主流烟气化学组分释放量大大降低。同时，与常规卷烟阴燃时仍有许多烟气产生不同，它的侧流烟气和环境烟气会大幅度降低，在一定程度上也缓解了吸烟和公共场所禁烟的矛盾。

但由于加热不燃烧新型卷烟烟气量小、烟气浓度低，常规滤棒的吸附性能会进一步降低消费者的满足感，还易造成吸烟频率增加反而提高吸烟总量的问题；而且该卷烟烟支一般过短过细，尤其需要采用烟具持续加热，易造成抽吸进入人体口腔的烟气温度较高、有烧灼感。这些都会极大地影响该类卷烟的抽吸口感，降低吸烟者的满足感。从而影响该类卷烟的可接受程度，达不到降低卷烟危害的目的。因此，需要一种既能有效降低口感烟气温度、又能尽量保持烟气浓度的卷烟滤棒。

行业内外在卷烟滤嘴材料及结构方面进行了大量卓有成效的研究工作。前人的结果表明，传统卷烟在抽吸接近结束的前2～3口抽吸中，滤嘴烟气温度最高可达70℃～80℃，在深度抽吸模式下滤嘴端的烟气温度甚至达到了100℃以上，过高的滤嘴温度不仅影响滤嘴对烟气气溶胶颗粒物在滤嘴中的截留效果，也会影响消费者对烟气感官质量的认可度。还有人研究采用在滤棒中添加半幅隔断导板或微孔装置，来引导烟气流动达到截留烟气的效果。以及采用聚乳酸薄膜、铝箔纸等作卷烟滤棒降低烟气温度的设计。但调控烟气温度和改善烟气感官质量一直是加热不燃烧新型卷烟滤棒设计的重点和难点。

技术实现要素：

针对现有的技术中用于加热不燃烧新型卷烟的滤嘴存在影响感官品质及口感烟气温度过高等缺陷，本实用新型的目的是在于提供一种在降低对卷烟烟气吸附的同时，实现大幅度降低口感烟气温度，改善卷烟的感官质量的卷烟滤棒。

为了实现上述技术目的，本实用新型提供了一种超低吸附型降温功能滤棒，其包括空芯圆管；所述空芯圆管内部垂直于轴心方向设有至少一层面积大小与空芯圆管内径截面积大小相同的截流隔板，各层截流隔板上独立设有至少一个孔径为0.5～2mm的节流通孔。

本实用新型的技术方案提出的滤棒主体为空芯圆管，关键在于空芯圆管中的截流隔板和节流通孔的设计，截流隔板将空芯圆管分隔成几个独立的区域，且通过在截流隔板上设计大小适宜的节流通孔来使各使得各区域连通，在卷烟抽吸过程中，卷烟烟气通过空芯圆管时，烟气在各区域形成缓冲扩散与节流压降，实现分段式节流降温的目的，并且孔径适宜的节流通孔有效地调控了滤棒吸阻，减少烟气截留、提高烟气浓度、降低烟气温度。而现有的类似设有隔板的传统卷烟滤嘴，主要目的是提升对烟气的截留效果，无法实现降低烟气吸附及降低烟气温度的效果，它们一般都采用半圆形或弧形隔板，无法形成截流缓冲节流作用。而一般设计的通孔结构中孔径设计不合理，有些孔径过小，易造成滤棒吸阻大幅上升，对烟气进行截留；另一些孔径过大，无法形成节流降温作用。

优选的方案，所述空芯圆管的长度为10～40mm，空芯圆管内部设有1～6层截流隔板。通过设置的截流隔板的数量，可以将空芯圆管分隔成若干个区域，一般截流隔板的层数越多，对烟气温度的降低也越有效，但同时对烟支吸阻和烟气截留的影响也会较大，因此优选的每段空芯圆管中截流隔板数目为1～6层，达到最佳的综合效果。

较优选的方案，所述空芯圆管内部的任意一层截流隔板与空芯圆管两端端口的距离均不小于2mm；最好是不小于3mm。

较优选的方案，所述空芯圆管内部设有2～6层截流隔板时，任意相邻两层截流隔板之间的间距在2～10mm范围内。间距过小，缓冲截流区过小，影响到滤棒节流降温的效果；间距过大则影响滤棒整体长度设计，易造成卷烟过长、或滤棒与烟支长度不匹配等问题，烟气有抽空感，从而降低加热不燃烧新型卷烟的可接受程度。空芯圆管内部的任意相邻截流隔板之间的间距可以相同或不同，最好是相同。

优选的方案，所述截流隔板的厚度为0.5～3mm。每层隔板的厚度可以相同或不同，最好是厚度一致。

较优选的方案，所述截流隔板由树脂、塑料、尼龙、木材、有机玻璃、金属、纸质中至少一种材料构成。

优选的方案，各层截流隔板上独立设有1～10个节流通孔；较优选为各层截流隔板上独立设有1～6个节流通孔；最优选为各层截流隔板上独立设有2～4个节流通孔。节流通孔的数量过多，易造成滤棒直通零压降，会影响节流降温的效果。各层截流隔板上可以设有数量不同的流通孔，也可以设有相同数量的流通孔。最好是设有数量相同的节流通孔。

优选的方案，各层截流隔板上的节流通孔设置在距截流隔板中心位置0～3.0mm区域范围内。

较优选的方案，相邻两层截流隔板上的节流通孔的相对位置随机分布。

较优选的方案，相邻两层截流隔板上的节流通孔位置相同或沿截流隔板中心轴对称分布。节流通孔沿截流隔板中心轴对称分布时，制备工艺更简单，且截流效果更佳。

较优选的方案，各层截流隔板上的节流通孔在距截流隔板中心位置0～3.0mm区域范围内随机分布。

较优选的方案，各层截流隔板上的节流通孔依照几何图形均匀分布，所述几何图形包括三角形、方形或多边形。

较优选的方案，所述节流通孔形状理论上可以为任意形状，一般可以设计成圆形、正多边形、叶片形或心形等。

优选的方案，所述空芯圆管外周为15～24mm，管壁的厚度为0.5～2mm。

本实用新型还提供的超低吸附型降温功能滤棒可以单独作为卷烟滤嘴使用；或者与醋纤滤棒、烟丝滤棒和颗粒滤棒中至少一种复合成二元以上复合卷烟滤嘴使用，且所述功能滤棒可以放置在近唇端、近烟端或中间位置。

较优选的方案，所述卷烟滤嘴为加热不燃烧新型卷烟滤嘴。

本实用新型卷烟滤棒特别适合现有技术中的加热不燃烧新型烟草制品(加热方式释放烟气的卷烟)。主要是现有的新型卷烟烟支具有烟气量较小、烟气浓度低等特点，而常规滤棒的吸附性能较强，会进一步影响消费者对卷烟感官品质的满足感，降低可接受程度，还造成吸烟频率增加反而提高吸烟总量的问题，同时，加热不燃烧新型卷烟烟支一般过短过细，需要采用烟具持续加热，易造成抽吸进入人体口腔的烟气温度较高、有烧灼感，这些都会影响抽吸体验、影响该类卷烟的可接受程度。而本实用新型的卷烟滤棒很好地解决了加热不燃烧新型烟草制品的滤嘴存在的问题。可以降低卷烟滤棒对烟气的截留和吸附作用，降低卷烟烟气的口感温度，提升消费者的满足感。

本实用新型的中空芯圆管采用的材料可以与截流隔板的材料一致，也可以不同。由树脂、塑料、尼龙、木材、有机玻璃、金属、纸质、醋纤、丙纤或聚乳酸纤维中至少一种材料构成。

本实用新型的中空芯圆管滤棒的制备：可先制备带通孔隔板空芯半圆柱体的模具，其中非圆弧面分为一“公”一“母”两种类型，其中“公”面的圆柱端面和隔板端面上均分布有向前伸出的长度为0.5～1mm、厚度为0.1～0.5mm的细片，“母”面的圆柱端面和隔板端面上则相对应地分布长度为0.5～1mm、厚度为0.1～0.5mm的卡槽，再采用注塑成型，然后将非圆弧面为一公一母的两个空芯半圆柱体对扣锁紧，形成完整的空芯圆柱滤棒，并分切成适合卷烟或复合的滤棒长度。也可以采用3D打印的方式，包括加工成带插槽的空芯圆柱滤棒与带节流通孔的隔板，并将带通孔隔板组合插入插槽中成型的方式，该方式可方便地加工成具有滤嘴通风辅助功能的滤棒；以及一次成型为带通孔隔板的空芯圆柱滤棒

相对现有技术，本实用新型的技术方案带来的有益技术效果：

本实用新型的超低吸附型降温功能滤棒通过简单、巧妙的结构设计，在尽可能降低对卷烟烟气吸附和截留，保持烟气浓度和香气浓度的同时，实现了卷烟烟气的口感温度大幅降低。滤棒采用空管滤棒主体，使滤棒对烟气的吸附尽量降低，且在空管中设计了若干截流隔板，烟气通道分隔成几个单元，使得卷烟烟气在其中形成缓冲截流作用，同时通过适宜直径大小的节流通孔有效地调控了滤棒吸阻，降低对烟气的截留，实现了多分段式节流降温。因此，本实用新型的滤棒结构综合设计不仅能完整地保持烟草制品的烟气浓度和香气浓度、使得抽吸的烟气饱满成束，带来独特完美的抽吸感受；而且能大幅降低烟气的口感温度，改善了卷烟的感官质量。

本实用新型的超低吸附型降温功能滤棒结构设计简单、原料易得、成本低，有利于大规模生产。

本实用新型的超低吸附型降温功能滤棒不仅能完整地保持烟草制品的烟气浓度和香气浓度，而且能大幅降低烟气的口感温度，特别适合现有的加热不燃烧新型烟草制品。

附图说明

【图1】为1#滤棒结构示意图；

【图2】为2#滤棒结构示意图；

【图3】为3#滤棒结构示意图；

【图4】为4#滤棒结构示意图；

【图5】为5#复合滤棒结构示意图；

【图6】为6#复合滤棒结构示意图；

其中，1为空芯圆管，2为截流隔板，3为节流通孔，4为醋酸纤维滤棒。

具体实施方式

以下实施例是对本发明的进一步说明，但不是对本发明保护范围的限定。

实施例1～6

先制备下述6种长度为30mm、圆周为24.0mm滤棒：

其中三种为圆柱中空、内含4层截流隔板且每层截流隔板上具有圆形节流通孔的滤棒，空芯圆柱的厚度均为0.8mm，截流隔板厚度均为0.8mm。其中一种，每层截流隔板上有1个节流通孔、节流通孔的中心位置在距滤棒横截面圆中央的2.5mm处，且相邻截流隔板上节流通孔的位置依圆的中心呈对称分布、相间截流隔板上节流通孔的位置相同，节流通孔的直径为1.5mm，首层截流隔板距嘴端以及相邻截流隔板相距均为6mm，记为1#(如图1所示)；第二种每层截流隔板上有2个圆形节流通孔，其中一个节流通孔的位置在滤棒横截面圆的正中央，另一节流通孔的中心位置在距滤棒横截面圆中央的2.5mm处，相邻截流隔板上节流通孔的位置依圆的中心呈对称分布、相间截流隔板上节流通孔的位置相同，节流通孔的直径为1.5mm，首层截流隔板距嘴端以及相邻截流隔板相距均为6mm，记为2#(如图2所示)；第三种每层截流隔板上有2个或3个节流通孔，首层截流隔板距嘴端4mm、其上有2个节流通孔，第2层截流隔板距嘴端12mm、其上有3个节流通孔，第3层截流隔板距嘴端16mm、其上有2个节流通孔，第4层截流隔板距嘴端24mm、其上有3个节流通孔，节流通孔的中心位置在距截流隔板中心位置0～2.5mm范围内随机分布，节流通孔的直径均为1.5mm，记为3#(如图3所示)。

另一种为圆柱中空、内含3层截流隔板且每层截流隔板上具有圆形节流通孔的滤棒，空芯圆柱的厚度均为0.8mm，截流隔板厚度均为0.8mm。每层截流隔板上有3个节流通孔、节流通孔的中心位置均在滤棒横截面圆中央的一侧、距滤棒横截面圆中央相等的2.5mm处，呈倒三角形分布，且相邻截流隔板上节流通孔的位置依圆的中心呈对称分布、相间截流隔板上节流通孔的位置相同，节流通孔的直径为1.2mm，首层截流隔板距嘴端以及相邻截流隔板相距均为10mm，记为4#(如图4所示)；

再两种为二元复合滤棒，复合结构均为长度20mm的圆柱中空带截流隔板且截流隔板上具有圆形节流通孔的滤棒，与长度10mm的醋纤滤棒复合，醋纤滤棒在近唇端。一种内含1层截流隔板，空芯圆柱厚度为1.5mm、截流隔板厚度为2mm，截流隔板上有1个节流通孔、节流通孔位于滤棒横截面圆中央，节流通孔的直径为1.5mm，截流隔板距嘴端10mm，记为5#(如图5所示)；一种内含4层截流隔板，每层节流隔板上有4个圆形节流通孔、每个节流通孔的中心位置均距滤棒横截面圆中央2mm、且4个节流通孔在滤棒横截面圆上呈正方形分布，相邻截流隔板上节流通孔的位置相同，节流通孔的直径均为1mm，空芯圆柱外壁与各层截流隔板厚度均为0.8mm，首层截流隔板距嘴端以及相邻截流隔板相距均为4mm，记为6#(如图6所示)。

将同样长度为30mm、圆周为24.0mm的圆柱中空管型醋纤复合滤棒，无截流隔板，复合结构为长度10mm醋纤滤棒+20mm空管滤棒，醋纤滤棒在近唇端，记为0A#；将同样长度为30mm、圆周为24.0mm的普通醋纤滤棒记为0B#。

把上述8种滤棒分别与同样工艺配方的烟支卷接成长度为48mm、圆周为24.3mm的加热不燃烧新型卷烟，卷烟按与滤棒的编号一致进行编号。采用同样的烟具加热，加热最高温度为350℃，按ISO标准方法抽吸卷烟，测试滤嘴外缘唇端的最高烟气温度及烟气结果见表1：

表1

从表1可以看出，1#、2#、3#、4#、5#和6#滤棒应用到圆周为24.3mm加热不燃烧新型卷烟中，与对比的普通醋纤滤棒相比，测定的滤嘴外缘烟气唇端最高温度大幅降低，烟气中焦油、烟碱和水分都大幅升高。

1#、2#、3#和4#滤棒应用到圆周为24.3mm加热不燃烧新型卷烟中，与对比的醋纤空管复合滤棒相比，滤嘴外缘唇端的烟气最高温度大幅降低，烟气中焦油、烟碱等成分大幅升高。5#和6#滤棒应用与醋纤空管二元复合滤棒同比，测定的滤嘴外缘唇端的烟气最高温度同样明显降低，烟气中焦油、烟碱等差别小。

而且，0A#和0B#滤棒在卷烟抽吸过程中，醋纤滤棒段距烟具加热区近的一侧，受高温烟气影响，均有熔缩成团的不良现象，导致从抽吸第三口、甚至第二口开始，吸阻上升、烟雾量明显下降。0B#醋纤滤棒更为严重。而5#和6#复合滤棒因有降低烟气温度作用，无明显该现象。

本发明的滤棒在降低对卷烟烟气吸附的同时，大幅降低了滤嘴外缘唇端的烟气最高温度。有效地降低了卷烟滤棒对加热不燃烧新型卷烟烟气的截留和吸附作用，降低卷烟烟气的口感温度，改善了卷烟的感官质量，提升了消费者的满足感。

实施例7～12

制备下述6种长度为30mm、圆周为16.8mm滤棒：

其中三种为圆柱中空、内含4层截流隔板且每层截流隔板上具有圆形节流通孔的滤棒，空芯圆柱的厚度均为0.8mm，截流隔板厚度均为0.8mm。其中一种，每层截流隔板上有1个节流通孔、节流通孔的中心位置在距滤棒横截面圆中央的2mm处，且相邻截流隔板上节流通孔的位置依圆的中心呈对称分布、相间截流隔板上节流通孔的位置相同，节流通孔的直径为1.5mm，首层截流隔板距嘴端以及相邻截流隔板相距均为6mm，记为7#；第二种每层截流隔板上有2个圆形节流通孔，其中一个节流通孔的位置在滤棒横截面圆的正中央，另一节流通孔的中心位置在距滤棒横截面圆中央的2mm处，相邻截流隔板上节流通孔的位置依圆的中心呈对称分布、相间截流隔板上节流通孔的位置相同，节流通孔的直径为1mm，首层截流隔板距嘴端以及相邻截流隔板相距均为6mm，记为8#；第三种每层截流隔板上有2个或3个圆形节流通孔，首层截流隔板距嘴端4mm、其上有2个节流通孔，第2层截流隔板距嘴端12mm、其上有3个节流通孔，第3层截流隔板距嘴端16mm、其上有2个节流通孔，第4层截流隔板距嘴端24mm、其上有3个节流通孔，节流通孔的中心位置在距截流隔板中心位置0～2.5mm范围内随机分布，节流通孔的直径均为1mm，记为9#。

另一种为圆柱中空、内含3层截流隔板且每层截流隔板上具有圆形节流通孔的滤棒，空芯圆柱的厚度均为0.8mm，截流隔板厚度均为0.8mm。每层截流隔板上有3个节流通孔、节流通孔的中心位置均在滤棒横截面圆中央的一侧、距滤棒横截面圆中央相等的2mm处，呈倒三角形分布，且相邻截流隔板上节流通孔的位置依圆的中心呈对称分布、相间截流隔板上节流通孔的位置相同，节流通孔的直径为0.8mm，首层截流隔板距嘴端以及相邻截流隔板相距均为10mm，记为10#；

另两种为二元复合滤棒，复合结构均为长度20mm的圆柱中空带截流隔板且截流隔板上具有圆形节流通孔的滤棒，与长度10mm的醋纤滤棒复合，醋纤滤棒在近唇端；一种内含1层截流隔板，空芯圆柱厚度为1.5mm、截流隔板厚度为2mm，截流隔板上有1个节流通孔、节流通孔位于滤棒横截面圆中央，节流通孔的直径为1.5mm，截流隔板距嘴端10mm，记为11#；一种内含4层截流隔板，每层截流隔板上有4个节流通孔、每个节流通孔的中心位置均距滤棒横截面圆中央2mm、且4个节流通孔在滤棒横截面圆上呈正方形分布，相邻截流隔板上节流通孔的位置相同，节流通孔的直径均为1mm，空芯圆柱外壁与各层截流隔板厚度均为0.8mm，首层截流隔板距嘴端以及相邻截流隔板相距均为4mm，记为12#；。

将同样长度为30mm、圆周为16.8mm的圆柱中空管型醋纤复合滤棒，无截流隔板，复合结构为长度10mm醋纤滤棒+20mm空管滤棒，醋纤滤棒在近唇端，记为0C#。将同样长度为30mm、圆周为16.8mm的普通醋纤滤棒记为0D#。

把上述8种滤棒分别与同样工艺配方的烟支卷接成长度为70mm、圆周为17.1mm的加热不燃烧细支新型卷烟，卷烟按与滤棒的编号一致进行编号。采用同样的细支新型卷烟烟具加热，加热最高温度为230℃，按ISO标准方法抽吸卷烟，测试滤嘴外缘唇端的最高烟气温度及烟气结果见表2：

表2

从表2可以看出，7#、8#、9#、10#、11#和12#滤棒应用到圆周为17.1mm加热不燃烧新型卷烟中，与对比的普通醋纤滤棒相比，滤嘴外缘唇端的烟气最高温度大幅降低，烟气中焦油、烟碱和水分都大幅升高。

7#、8#、9#和10#滤棒应用到圆周为17.1mm的加热不燃烧新型卷烟中，与对比的醋纤空管复合滤棒相比，滤嘴外缘唇端的最高烟气温度大幅降低，烟气中焦油、烟碱的大幅升高。11#和12#滤棒应用与醋纤空管二元复合滤棒同比，滤嘴外缘唇端的烟气最高温度同样明显降低，烟气中焦油、烟碱等差别小。

而且，0C#和0D#滤棒在卷烟抽吸过程中，醋纤滤棒段距烟具加热区近的一侧，受高温烟气影响，均有熔缩成团的不良现象，导致从抽吸第三口、甚至第二口开始，吸阻上升、烟雾量明显下降。0D#醋纤滤棒更为严重。而11#和12#复合滤棒因有降低烟气温度作用，无明显该现象。

本发明的滤棒在降低对卷烟烟气的吸附的同时，降低了滤嘴外缘唇端的最高烟气温度。有效地降低了卷烟滤棒对加热不燃烧新型卷烟烟气的截留和吸附作用，降低卷烟烟气的口感温度，改善了卷烟的感官质量，提升了消费者的满足感。