专利名称：纳米微孔沟槽滤嘴的制作方法
技术领域：
本发明涉及卷烟制造，是卷烟上的一种具有纳米微孔和沟槽二元结构的滤嘴背景技术卷烟滤嘴是目前国内、外卷烟“降焦减害”，提高卷烟吸食安全的一种方法。滤嘴透气是提高卷烟“降焦减害”效果的一种有效技术。目前，滤嘴常用的透气技术主要是滤嘴纸上打孔，或是制有沟槽。单一的打孔或是单一的沟槽，虽然透气效果好于普通滤嘴，但在卷烟燃吸时，滤嘴与烟支外部的透气性能和透气效果仍不是很好。
本实用新型的内容本实用新型的目的是提供一种提高透气性能，滤嘴与烟支外部透气效果更好，过滤效率更高的纳米微孔沟槽滤嘴，其特征为用于每支卷烟滤嘴(此后滤嘴的表述与此相同)的包裹纸上同时具有纳米微孔和沟槽二元结构，其中微孔的孔经小于80万纳米，包裹纸上的微孔数量至少为4个～500个/平方厘米，沟槽的数量至少为10条以上。
本实用新型所述的纳米微孔沟槽滤嘴，在滤嘴的包裹纸上制有沟槽和N个纳米微孔，微孔在沟槽的槽峰、槽侧、槽谷之间立体分布，纳米微孔在沟槽纸上整齐的相对或是相错或是随机排列，形成了滤嘴包裹纸面上的N个进气通风的微孔结构。
本实用新型所述的滤嘴包裹纸上的沟槽，设计制造成与微孔相配合的沟槽微孔二元结构形状，具体为沟槽可为直形在包裹纸面上轴向排列，或沟槽为斜形在包裹纸面上轴向排列，沟槽均贯通至滤嘴的两端，包裹纸包覆在丝束滤芯的圆柱棒体上，与沟槽上分布的纳米微孔形成了滤嘴二元结构的特性，使滤嘴部具有轴向和径向的点面结合的新鲜流通空气的进气通道，有效增大了滤嘴透气的比表面积。这种立体的侧流气体的引入方式，有利于卷烟滤嘴吸阻的调控和对主流烟气的冷却。
本实用新型上述的纳米微孔与沟槽形状之间的构成与分布，使滤嘴具有了适合滤嘴或卷烟设计指标要求的多个调控点在设计和制造中可以实施或是沟槽形状、密度、深度方面的，或是纳米微孔密度、孔径、位置方面的单项或多项调控和调适，以达到滤嘴或卷烟设计指标的不同要求，产生良好的透气和过滤效果。
本实用新型的技术效果滤嘴透气方式和功能的改变由于滤嘴包裹纸上的纳米微孔和沟槽与滤芯丝束段棒体的圆柱体表面形成了轴向和径向的两种气体通道，当卷烟燃吸时，烟支外部的新鲜空气在抽吸的作用下，以不同的角度和剪切方式进入滤嘴的轴向气体通道和滤芯内，增量的新鲜流通空气与主流烟气产生混合，起到了稀释主流烟气和冷却主流烟气的作用，致使主流烟气的质、热发生了改变，从而改变了传统滤嘴燃吸时的气体动力学特征，导致了烟气在滤嘴内新的立体气体流变方式和气体过滤方式。
滤嘴过滤效果的改变由于滤嘴具有纳米微孔和沟槽的二元结构，在卷烟燃吸时，二元结构的效果是滤嘴内新鲜流通空气的增加量为20-50％，并且它们以不同的角度和方式进入滤嘴内，与包裹纸沟槽压纹轴向和径向两种气体通道间的侧流气体和丝束滤芯中的主流烟气混合交融。由于沟槽有直形或斜型的不同设计，从而形成的走向不同的气体通道，使新鲜流通空气和主流烟气之间的混合更加充分，更加均匀，更能有效地稀释和冷却主流烟气，以形成“大”的总湿相粒子，从而使过滤更加有效。
本实用新型的纳米微孔沟槽滤嘴，结构科学合理，实施技术简单可行，使滤嘴产生了新的过滤方式，并使滤嘴具有多重调控功能，有益于降低烟气中的焦油、烟碱、CO等致害物质，并提高吸食品质和感官效果。
图1为本实用新型的第一种纳米微孔沟槽滤嘴的构成示意图图2为本实用新型的第二种纳米微孔沟槽滤嘴的构成示意图图3为本实用新型的第三种纳米微孔沟槽滤嘴的构成示意图图4为本实用新型的第四种纳米微孔沟槽滤嘴的构成示意图图5为本实用新型的纳米微孔和沟槽状态的局部放大示意图6为本实用新型的纳米微孔沟槽滤嘴图1和图2的剖面放大示意图7为本实用新型的纳米微孔沟槽滤嘴图3和图4的剖面放大示意图8和图9为本实用新型的纳米微孔沟槽滤嘴的成型滤棒示意具体实施方式
图1描述了本实用新型的一种实施例。在该例中，滤嘴由(1)、(2)、(3)构成。其中(1)是滤嘴的丝束滤芯，(2)是纳米微孔和直形沟槽二元结构滤嘴包裹纸，(2)包裹在(1)的上层。(3)是丝束滤芯表层的直形沟槽。
图2描述了本实用新型的第二种实施例，在该例中滤嘴由(1)、(4)、(5)构成。其中(1)是滤嘴的丝束滤芯，(4)是有纳米微孔和斜形沟槽二元结构滤嘴包裹纸，(4)包裹在(1)的上层，(5)是丝束滤芯表层的斜形沟槽。
图3描述了本实用新型的第三种实施例。在该例中，滤嘴由(1)、(2)、(3)、(6)构成。其中(1)、(2)、(3)构成方式与图1例相同。(6)是平面无孔的滤嘴定型包裹纸，(6)包裹在(3)的上层。
图4描述了本实用新型的第四种实施例，在该例中，滤嘴由(1)、(4)、(5)、(6)构成。其中(1)、(4)、(5)的构成方式与图2例相同。(6)是平面无孔的滤嘴定型包裹纸，(6)包裹在(4)的上层。
图5描述了本实用新型滤嘴包裹纸上纳米微孔和沟槽的放大形态。圆形纳米微孔(7)在滤嘴包裹纸上的沟槽之间整齐的相对或相错或随机排列分布，纳米微孔分布的密度为4～500个/平方厘米，微孔的直径小于80万纳米。沟槽(8)是直形或是斜形并按轴向依次排列，沟槽连续或断续延伸。
图6和图7描述了本实用新型沟槽包裹纸与滤芯包裹的剖面状态。图6是图1和图2的剖面示意状态，图7是图3和图4的剖面示意状态。制有纳米微孔和沟槽二元结构的包裹纸(2)或(4)，包裹在丝束滤芯(1)的圆棒体上，形成图6或图7轴向排列贯通至滤嘴两端的沟槽通道。沟槽的条数为10条～50条之间，沟槽的高度为0.05毫米～1毫米之间。在图7中，滤嘴外层有平面无孔的定形包裹纸(6)。
在图1和图3的实施例中，滤嘴包裹纸(2)均为制成具有纳米微孔和直形沟槽的二元结构包裹纸。沟槽轴向依次排列，形成多条直形的沟槽通道，沟槽的条数在10～50条之间，优选范围为20～40条之间。纳米微孔在沟槽的槽峰、槽侧、槽谷之间立体的整齐相对或相错或随机排列，形成N个与包裹纸面90°或30°～60°的进气微孔。纳米微孔的孔径可在20万纳米～60万纳米之间，数量为4～100个/平方厘米。
在图2和图4的实施例中，滤嘴包裹纸(4)均为制成具有纳米微孔和斜形沟槽的二元结构包裹纸。斜形沟槽轴向依次排列，形成多条斜形的沟槽通道，它的斜度与棒体轴向成5°～45°，较好的斜度为3°～30°的范围。斜形沟槽比直形沟槽在滤嘴上的长度增加10～20％，这会使部份烟气的流程和滤程有所延长，有利于烟气的与增量新鲜流通空气的混合及过滤。它的沟槽与纳米微孔的设计为沟槽条数为15条～30条，纳米微洞的孔径在2万纳米～20万纳米之间，纳米微孔密度为50～300个/平方厘米范围。
在图1～图5的实施例中，图1和图2的纳米微孔为整齐的相对排列，图3和图4为纳米微孔为错位排列，图5的纳米微孔为随机排列。
图8和图9为本实用新型的成型滤棒示意。在卷烟制造中，按所需长度切分为图1～图4的单个滤嘴。
权利要求1.一种纳米微孔沟槽滤嘴，结构为滤嘴的丝束滤芯上包覆有包裹纸组合而成，其特征是用于每支卷烟滤嘴的包裹纸(2)上同时具有纳米微孔(7)和沟槽(8)的二元结构，其中纳米微孔(7)的孔径小于80万纳米，纳米微孔(7)的密度为4～500个/平方厘米，沟槽(8)至少10条。
2.根据权利要求1所述的纳米微孔沟槽滤嘴，其特征是纳米微孔(7)为圆孔，整齐的相对或相错或随机方式在沟槽之间分布，孔径为小于80万纳米的范围。
3.根据权利要求1所述的纳米微孔沟槽滤嘴，其特征是滤嘴内层包裹纸(2)上的沟槽(8)为直形沟槽(3)，内层包裹纸(4)上的沟槽(8)为斜形沟槽(5)，沟槽数量为10条～50条，沟槽槽峰至槽谷的高度为0.05毫米～1毫米之间，沟槽轴向依次排列，连续或断续贯通至滤嘴两端。
4.根据权利要求1所述的纳米微孔沟槽滤嘴，其特征是在滤嘴丝束滤芯(1)的表层有与包裹纸上沟槽走向形状相同的直形沟槽(3)或斜形沟槽(5)。
5.根据权利要求1所述的纳米微孔沟槽滤嘴，其特征是滤嘴有二种构成方式，由丝束滤芯(1)、纳米微孔沟槽包裹纸(2)构成，包裹纸(2)包覆在丝束滤芯(1)的上层；或是由丝束滤芯(1)、纳米微孔沟槽包裹纸(2)、平面无孔的滤嘴定型纸(6)构成，包裹纸(2)包覆在丝束滤芯(1)的上层，平面定型纸(6)包覆在内层包裹纸(2)的上层。
专利摘要纳米微孔沟槽滤嘴，其特征是用于每支卷烟滤嘴的包裹纸上同时具有纳米微孔和沟槽的二元结构。纳米微孔在滤嘴包裹纸上直形或是斜形沟槽的槽峰、槽侧、侧谷之间立体分布。根据卷烟和滤嘴设计指标的要求，可以对纳米微孔进行孔径、密度、分布方式的调控，或是对沟槽的形状、条数、深度进行调控。本实用新型的优点为设计新颖、结构科学，实施技术可行，使滤嘴产生了新的透气方式和多重调控点的二元结构特性，有利于新型滤嘴和卷烟的设计制造，有益于卷烟的“降焦减害”和吸食品质的提高。
文档编号A24D3/00GK2827017SQ2005200224
公开日2006年10月18日 申请日期2005年4月27日 优先权日2005年4月27日
发明者曾立, 吴飞 申请人:曾立, 吴飞