专利名称：一种压花型沟槽截留嘴棒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及烟草产品，特别涉及一种香烟的滤纤维型嘴棒。
背景技术：
纤维型嘴棒去除烟气中微粒物质的机理就是机械性过滤，其过滤效率与烟气中微 粒的大小(质量和直径)、微粒的运动速度、微粒在纤维丝中的扩散程度(分布状况和停留 时间)有关。由于微粒通过嘴棒的时间很短(0.04秒)，微粒的直径很小(0.2微米)，而纤 维丝的直径(20微米)却比微粒的直径大100倍。因此，嘴棒的纤维对微粒造成的机械过 滤(截留)率很小。纤维型嘴棒机械性过滤就是使微粒在流径中不断和纤维碰撞，形成惯性冲击。由 于微粒的运动速度和微粒的质量都不大，运动产生的冲量就不会大，因此，惯性冲击对卷烟 嘴棒效率的贡献也很小(约占总去除率的2% )。微粒的无序运动引起与纤维的碰撞即形成扩散沉积。研究表明，低质量微粒的运 动比高质量者要多一些，在低流速时因扩散引起的过率作用才普遍，这是由于微粒在滤嘴 中停留的时间延长了，使微粒具有更多的机会向纤维丝中扩散。由扩散沉积造成的微粒去 除率约占总去除率的65%。当微粒非常紧密流过纤维并与之相碰撞就会发生直接拦截作用，这种机制与微粒 的大小有关，而与微粒的流速无关。这种由直接拦截作用去除的微粒大约占总去除率的 30% -35%。目前，烟支普遍采用加装纤维型嘴棒来减轻吸烟对人体的危害，常规纤维型嘴棒 中的丝束一般都是直束分布的，由于受加胶和卷制过程机械特性的影响，滤嘴的吸阻分布 是不均勻的，一般是中心小，周围大。因此，烟气在滤嘴中大都沿着滤嘴的中心快速流动，很 少向四周扩散，丝束的机械性过滤效应基本发生在滤嘴的中心区域，丝束的机械性过滤效 率因烟气分布不均，而大打折扣。为提高纤维型嘴棒的截留效率以满足人们对健康的要求， 同时又满足人们对吸烟需求，必须改变原有滤纤维型嘴棒结构，以达到更好地减少烟气有 害成分及降低焦油含量。近期出现了一种成型纸上设有纵向沟槽压纹的纤维型嘴棒，它比 普通纤维型嘴棒的过滤效果显著提高，但由于只是纵向截留，烟气通过沟槽仍然较为流畅， 对烟气的截留效率仍然不是非常理想。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了克服已有的纵向沟槽纤维嘴棒存在的截留效率不高 的缺陷，对纤维嘴棒进行结构改进，以提高纤维型嘴棒对烟气的截留效率。为了实现上述目的，本实用新型采用了下述技术方案一种压花型沟槽截留嘴棒，它由丝束芯棒及外层包裹的成型纸组成，其特征在于 丝束芯棒与成型纸之间设有一层包裹丝束芯棒的内层纸，内层纸上沿丝束芯棒圆周布设有 阵列分布的压花沟槽，每个压花沟槽的两侧面及端面上分别设有引流小孔。
3[0010]在上述技术方案的基础上，可以有以下进一步的技术方案所述的压花沟槽为U型沟槽，每个U型沟槽的两侧面及端面上分别设有引流小 孔；所述的压花沟槽为V型沟槽，每个V型沟槽(3a)的两侧面及端面上分别设有引流 小孔；所述的压花沟槽为X型沟槽，每个X型沟槽的两侧面及端面上分别设有引流小 孔；所述的压花沟槽为Y型沟槽，每个Y型沟槽的两侧面及端面上分别设有引流小 孔；所述的压花沟槽为Z型沟槽，每个Z型沟槽的两侧面及端面上分别设有引流小 孔；所述的压花沟槽为三角形沟槽，每个三角形沟槽的两侧面及端面上分别设有引流 小孔。内层纸包裹丝束芯棒后，丝束芯棒上即形成了与内层纸相适的沟槽。内层纸为烟 草行业常用的纤维素纸，也可以是其它类型的卷烟用纸，沟槽横截面形状可以是V形、矩 形、梯形、半圆形以及其它形状。它们进行等距或不等距或前后排错位的阵列排列，压花沟 槽的数量一般在1-500个，每个沟槽的两侧面及分别设有1-200个引流小孔，端面上分别设 有1-20个引流小孔。内层纸通过压槽机构压成所需沟槽后与外层纸同步进入烟枪，将丝束芯棒包裹 成滤纤维型嘴棒，由于丝束芯棒中有增塑剂三醋酸甘油酯的作用，使丝束按内层纸形状成 型，内层纸与外层纸之间形成分段的沟槽空间结构，其沟槽两端和两侧面上的小孔孔径为 0. 01-1. 0ΜΜ，受吸阻引导，烟气经小孔进入沟槽，再从沟槽流入滤嘴的纤维中，多次反复，烟 气粒相物，反复受到“扩散沉积”、“密集流动”、“小孔放大”三大截留机制的作用而不断的被 沉积。值得强调的是，烟气粒相物受小孔放大机制的作用后，受到一定程度的冷却，颗粒增 大，流速会明显降低，当烟气再进入小孔时更容易被“密集流动”机制截留，从而再度放大截 留效率。用水松纸将上述纤维型嘴棒与烟支粘为一体，从而形成一体的整体高效全面截留 香烟。本实用新型的优点在于1、烟气总是向阻力小的区域流动，由于沟槽向内挤压丝束芯棒，使其密度增加，烟 气自然穿过小孔向阻力小的沟槽中流动。并不断反复的按这样的路径流动，形成破浪型烟 气流经。2、烟气经小孔引流，不断的在纤维丝束中和沟槽的空腔中穿梭，而被不断的扩散 和积聚。烟气每一次的被扩散和积聚，都受到“扩散沉积”和“密集流动”机制的作用而被 滤嘴截留。3小孔放大原理的应用，创造了一个崭新的纤维型滤嘴降焦机制，与“扩散沉积”和 “密集流动”两个降焦机制联合应用，可以最大限度的提高纤维型滤嘴的降焦效率。流体动 力学的“小孔放大原理”(气流流出小孔时呈扇形放大)在滤嘴中的应用，可以有效的冷却 烟气粒相物中的分子量小、挥发性强、对人体有害成分化合物。因此本技术又有明显的减害作用。沟槽似“冷井”(沟槽与滤嘴中心温差很大)，流过沟槽的烟气粒相物会被“冷井” 冷凝而沉积下来。减少了再流入纤维最大烟气量。因此沟槽亦可称之新的降焦机制—— “冷井降焦机制”。因此，本实用新型专利，发展和创新了纤维型滤嘴的减害降焦机制。4、通过在滤嘴中设置各类吸阻压差区域，科学的布设“扩散沉积”和“密集流动”降 焦机制，巧妙的利用“小孔”串接各吸阻压差区域，引导烟气按设计路径流动，让无序的烟气 有序地、反复地接受降焦机制的作用。同时烟气的流程被延长，流过滤嘴的时间被延迟，并 实现烟气在滤嘴中的最充分的扩散、分布。5、沟槽的道数、深浅、宽窄，沟槽串联段数，小孔孔径的大小、小孔的数目、小孔的 分布状况等，成为纤维型滤嘴减害降焦效率的设计要素。应用多因素优化设计手段，可以有 机的、科学的设计滤嘴的技术特性和参数，从而最大限度地、更高效地满足不同卷烟对减害 降焦的需求程度。6、内层成型纸上的“小孔”可以“离线”，也可以采用在线激光或静电打孔工艺实 现。为了更加详细地说明本实用新型，下列附图提供了一个最佳实施例。
图1是本实用新型实施例一的主视图；图2是图1的A部放大图；图3是图2的B-B剖视图；图4是本实用新型中V型沟槽的放大图；图5是本实用新型中X型沟槽的放大图；图6是本实用新型中Y型沟槽的放大图；图7是本实用新型中Z型沟槽的放大图；图8是本实用新型中三角形沟槽的放大图。
具体实施方式
实施例一如图1、图2及图3所示，本实用新型提供的一种压花型沟槽截留嘴棒，它由丝束 芯棒1及外层包裹的成型纸4组成，丝束芯棒与成型纸之间设有一层包裹丝束芯棒的内层 纸2，内层纸上沿丝束芯棒圆周设有阵列分别的1-500个U型沟槽3，每个U型沟槽的两侧 面及端面上分别设有1-200个引流小孔5，每个U型沟槽的两端面上分别设有1-20个引流 小孔5。如图3所示，所述沟槽3的横截面形状为V形，沟槽3的两侧壁上分别设有引流小 孔5，引流小孔孔径为0. 01-1. (MM。由于沟槽3向中心压缩丝束芯棒1，使中心密度增加，迫使部分烟气流过引流小孔 5进入横向沟槽3，由于空间突然放大，沟槽3起到冷井的作用，部分烟气被冷凝。如此反复 经过多道沟槽3以及引流小孔5，烟气中的微粒被大幅度截留。实施例二 如图4所示，本实施例提供的是一种V型压花型沟槽截留嘴棒，基本结构同实施例一，不同之处是压花沟槽采用V型沟槽3a，V型沟槽3a的两侧面及端面上分别 设有引流小孔5。实施例二 如图5所示，本实施例提供的是一种X型压花型沟槽截留嘴棒，基本结 构同实施例一，不同之处是压花沟槽采用V型沟槽3b，X型沟槽3b的两侧面及端面上分别 设有引流小孔5。实施例三如图6所示，本实施例提供的是一种Y型压花型沟槽截留嘴棒，基本结 构同实施例一，不同之处是压花沟槽采用Y型沟槽3c，Y型沟槽3c的两侧面及端面上分别 设有引流小孔5。实施例四如图7所示，本实施例提供的是一种Z型压花型沟槽截留嘴棒，基本结 构同实施例一，不同之处是压花沟槽采用Z型沟槽3d，Z型沟槽3d的两侧面及端面上分别 设有引流小孔5。实施例五如图8所示，本实施例提供的是一种三角形型压花型沟槽截留嘴棒，基 本结构同实施例一，不同之处是压花沟槽采用三角形沟槽3e，三角形沟槽3e的两侧面及端 面上分别设有引流小孔5。
权利要求1.一种压花型沟槽截留嘴棒，它由丝束芯棒(1)及外层包裹的成型纸(4)组成，其特征 在于丝束芯棒与成型纸之间设有一层包裹丝束芯棒的内层纸(2)，内层纸(2)上沿丝束芯 棒圆周设有阵列分布的压花沟槽，每个压花沟槽的两侧面及端面上分别设有引流小孔。
2.根据权利要求1所述的一种压花型沟槽截留嘴棒，其特征在于所述的压花沟槽为U 型沟槽(3)，每个U型沟槽(3)的两侧面及端面上分别设有引流小孔(5)。
3.根据权利要求1所述的一种压花型沟槽截留嘴棒，其特征在于所述的压花沟槽为V 型沟槽(3a)，每个V型沟槽(3a)的两侧面及端面上分别设有引流小孔(5)。
4.根据权利要求1所述的一种压花型沟槽截留嘴棒，其特征在于所述的压花沟槽为X 型沟槽(3b)，每个X型沟槽(3b)的两侧面及端面上分别设有引流小孔(5)。
5.根据权利要求1所述的一种压花型沟槽截留嘴棒，其特征在于所述的压花沟槽为Y 型沟槽(3c)，每个Y型沟槽(3c)的两侧面及端面上分别设有引流小孔(5)。
6.根据权利要求1所述的一种压花型沟槽截留嘴棒，其特征在于所述的压花沟槽为Z 型沟槽(3d)，每个Z型沟槽(3d)的两侧面及端面上分别设有引流小孔(5)。
7.根据权利要求1所述的一种压花型沟槽截留嘴棒，其特征在于所述的压花沟槽为三 角形沟槽(3e)，每个三角形沟槽(3e)的两侧面及端面上分别设有引流小孔(5)。
专利摘要本实用新型涉及一种压花型沟槽截留嘴棒，它由丝束芯棒(1)及外层包裹的成型纸(4)组成，丝束芯棒与成型纸之间设有一层包裹丝束芯棒的内层纸(2)，内层纸上沿丝束芯棒圆周布设有1-500个U型压花沟槽(3)，每个压花沟槽的两侧面及端面上分别设有1-200个引流小孔。压花沟槽可以采用U、V、X、Y、Z型以及多边形。由于压花沟槽向中心压缩丝束芯棒，使中心密度增加，迫使部分烟气流过引流小孔进入沟槽，由于空间突然放大，沟槽起到冷井的作用，部分烟气被冷凝。如此反复经过多道沟槽以及引流小孔，烟气在滤嘴中反复被“扩散沉积”、“密集流动”两个截留机制作用，烟气中的微粒被大幅度截留。
文档编号A24D3/04GK201774958SQ2010202823
公开日2011年3月30日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者冯明荣, 刘胜宝, 张玲珑, 彭荣淮, 时清屏, 赵新焰 申请人:蚌埠卷烟材料厂