一种具有多凹弧形空芯滤棒的空腔式加热卷烟的制作方法

本发明涉及电加热型卷烟，尤其涉及一种具有多凹弧形空芯滤棒的空腔式加热卷烟。

背景技术：

近年来，烟草行业开发出了电加热型卷烟(加热卷烟)。加热卷烟具有发烟材料(或称为发烟剂、气雾形成剂)。当加热卷烟被放入加热器具时，加热器具控制其中的加热元件接通电源而发热，由加热元件对加热卷烟中的发烟材料进行加热，使发烟材料升温至发烟温度，从而产生烟雾来满足用户抽吸需求。加热卷烟在抽吸方式、抽吸体验等方面最接近传统卷烟，且有害成分释放量较少，因此在烟草市场具有很大发展潜力。

目前的加热卷烟存在如下问题：

1、加热卷烟通常采用四段式或五段式结构，其结构复杂，加工工艺复杂。

2、烟气温度较高，消费者抽吸体验差。加热卷烟中的烟草材料在加热器具中通常被加热到250℃至350℃，此温度可使挥发性化学物质充分释放出来。但是，由于加热卷烟烟支长度短，烟支处于加热器具高温包围中，热交换率差，因此入口端烟气温度过高，灼烧感和刺激性明显上升，导致消费者抽吸体验较差。

3、烟气中烟雾量偏低，消费者体验感和满足感差。加热卷烟抽吸时烟雾量大小受到滤棒的吸阻及过滤效率影响。目前的加热卷烟吸阻较大且过滤效率较高，烟气被滤棒吸附较多，导致烟雾量小，消费者体验感和满足感较差。

技术实现要素：

针对现有技术的上述缺点，本发明提供了一种具有多凹弧形空芯滤棒的空腔式加热卷烟，其结构简单、加工工艺简单，在解决烟气温度过高的问题同时保证烟气中烟雾量的浓度较高，能够有效地提升消费者的抽吸体验感和满足感。

本发明的一种具有多凹弧形空芯滤棒的空腔式加热卷烟，所述卷烟包括依次同轴连接的烟草段、多凹弧形空芯滤棒腔体段和近唇段，以及限制所述烟草段、多凹弧形空芯滤棒腔体段和近唇段的外部包裹材料，其中，所述多凹弧形空芯滤棒腔体段由多凹弧形空芯滤棒及包裹其的纸管构成，所述纸管的两端分别具有规定长度的空腔。

优选地，所述多凹弧形空芯滤棒呈空芯柱状，内孔截面形状包括但不限于圆形、五角星形和心形，所述多凹弧形空芯滤棒表面还具有一层成形纸。

优选地，当所述内孔截面形状为圆形时，圆形直径为1.5mm～3.5mm，当所述内孔截面形状为五角星形或心形时，该形状的外接圆的直径为1.5mm～3.5mm。

优选地，所述多凹弧形空芯滤棒的外表面具有沿滤棒纵向延伸的多个凹陷的弧形槽。

优选地，所述弧形槽的数量在4～10个之间。

优选地，所述弧形槽的槽深在0.5mm～2mm之间，所述弧形槽的槽宽在1mm～3mm之间。

优选地，所述外包裹材料包括内外两层，内层为通长的成形纸，外层为10mm～35mm的接装纸。

优选地，所述多凹弧形空芯滤棒的材料为醋酸纤维丝束和三乙酸甘油酯。

优选地，所述空腔的规定长度在0.5mm～4mm之间。

优选地，所述烟草段为烟芯棒，由烟草芯部材料及包裹其的铝箔复合成形纸或防油成形纸构成。

优选地，所述近唇段为醋纤棒，由醋酸纤维芯部材料和包裹其的成形纸构成。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明的加热卷烟，采用了三段式复合结构，其结构简单，加工工艺简单；

2、本发明的加热卷烟，通过设置多凹弧形空芯滤棒腔体段，起到一定的降温效果，解决烟气温度过高的问题，减少灼烧感和刺激性，同时可以保证烟气中的烟雾量，进一步提升消费者抽吸体验感和满足感；

3、本发明的加热卷烟，多凹弧形空芯滤棒腔体段采用经实践验证的安全材料，安全性较高。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的轴向剖面结构示意图；

图2是本发明的一种实施例的多凹弧形空芯滤棒的端面示意图；

图3是本发明的另一种实施例的多凹弧形空芯滤棒的端面示意图；以及

图4是本发明的多凹弧形空芯滤棒的制备示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图对本发明的实施方式予以说明。需要说明的是，本说明书中所涉及的实施方式不是穷尽的，不代表本发明的唯一实施方式。以下相应的实施例只是为了清楚的说明本发明专利的发明内容，并非对对其实施方式的限定。对于该领域的普通技术人员来说，在该等实施例说明的基础上还可以做出不同形式的变化和改动，凡是属于本发明的技术构思和发明内容并且显而易见的变化或变动也在本发明的保护范围之内。

说明书附图中各个标号所代表的部件名称如下：

1-烟草段；2-多凹弧形空芯滤棒腔体段；3-近唇段；4、5-外部包裹材料；21-多凹弧形空芯滤棒；22-纸管；23a-第一空腔；23b-第二空腔；212-弧形槽。

本发明的加热卷烟，配合加热器具一起使用，在插入加热器具并且被加热之后，释放出气雾和香气，供抽烟者抽吸使用。

图1是本发明的一种典型实施例的轴向剖面结构示意图。如图1所示，本发明的加热卷烟包括依次同轴连接的烟草段1、多凹弧形空芯滤棒腔体段2和近唇段3，以及限制所述烟草段1、多凹弧形空芯滤棒腔体段2和近唇段3的外部包裹材料4、5。

本发明的加热卷烟包括两个端部：上游端部和下游端部。术语“上游”和“下游”用于关于用户在使用期间对烟支的抽吸方向来描述烟支的各元件或元件的部分的相对位置。在使用中，用户可以对下游端部抽吸，烟支产生的香气以及气雾自上游向下游方向流动，并被吸入用户口中。

多凹弧形空芯滤棒腔体段2设置在烟草段1的相邻下游侧。多凹弧形空芯滤棒腔体段2由多凹弧形空芯滤棒21及包裹其的纸管22构成。多凹弧形空芯滤棒腔体段2的材料优选是经过实践验证的卷烟通用安全材料。优选地，多凹弧形空芯滤棒21包括醋酸纤维丝束和三乙酸甘油酯等，从而对人体是非常安全的。另外，多凹弧形空芯滤棒腔体段2具有较好的降温效果。首先，多凹弧形空芯滤棒腔体段2形成多凹弧形结构，其结构具有降温效果。第二，多凹弧形空芯滤棒腔体段2的醋酸纤维素与三乙酸甘油酯结合后形成的混合材料，材料也可以吸收一定的热量，当来自烟草段1的具有较高的温度(200～350℃)的气雾和香气通过该多凹弧形空芯滤棒腔体段2时，可以起到一定的降温效果，从而在气雾和香气到达使用者的口中时能减少灼烧的感觉或无灼烧感，进一步提升抽吸体验。多凹弧形空芯滤棒表面还可以具有一层成形纸(未图示)。

优选地，多凹弧形空芯滤棒腔体段2的纸管22内部的两端分别具有规定长度的空腔。即多凹弧形空芯滤棒21的端面分别与纸管22的对应的端面之间具有规定的长度的两个空腔，包括第一空腔23a和第二空腔23b。该规定长度为在0.5mm～5mm之间。优选地，该规定长度为4mm。通过在纸管22内部两端设置空腔，可以在输送烟气时形成两个缓冲区。具体地，烟气在通过烟草段1后进入该第一空腔23a，在第一空腔23a的区域中经短暂聚集后进入多凹弧形空芯滤棒21，通过多凹弧形空芯滤棒21后再进入第二空腔23b，在第二空腔23b的区域中再次短暂聚集后进入近唇段3。通过在烟气从上游至下游之间设置上述两次缓冲，可以有效地降低烟气温度，使得烟气在到达消费者口腔时减少灼烧感和刺激感。

下面结合图2～3详细介绍多凹弧形空芯滤棒21的具体结构。图2是本发明的一种实施例的多凹弧形空芯滤棒的端面示意图；图3是本发明的另一种实施例的多凹弧形空芯滤棒的端面示意图。多凹弧形空芯滤棒21呈空芯柱状，具有轴向贯通的内孔211。该内孔截面形状包括圆形、五角星形和心形等规则形状及其他不规则形状。当所述内孔截面形状为圆形时，圆形直径为1.5mm～3.5mm。当所述内孔截面形状为五角星形或心形时，该形状的外接圆的直径为1.5mm～3.5mm。在一些优选的实施例中，内孔直径可以为2.0mm，2.5mm，3.0mm，3.5mm等。通过设置该轴向的中空结构，可以使得烟气在通过多凹弧形空芯滤棒21的过程中，受到较小的吸阻，能够保证烟气中的烟雾量保持较高的浓度，使得烟气在到达消费者口腔时能够令消费者获得较好的抽吸满足感。

进一步地，多凹弧形空芯滤棒21的外表面具有沿滤棒纵向延伸的多个凹陷的弧形槽212。弧形槽212的数量在4～10个之间。优选地，弧形槽212的数量在5～8个之间。在图2所示的实施例中，弧形槽212为在外圆周表面均匀分布的6个凹槽。弧形槽212的槽深在0.5mm～2mm之间，优选地在0.8mm～1.5mm之间。弧形槽212的槽宽在1mm～3mm之间，优选地在1.5mm～2.5mm之间。通过在滤棒21的外表面设置该纵向贯通延伸的弧形槽212，达到进一步减小滤棒的吸阻，保证烟气中的烟雾量保持较高浓度的效果。另外，通过设置弧形槽212,，改变了烟气流动的路径，增加了烟气与空芯滤棒21之间的接触面积，通过该特定的烟气运行路径可起到进一步降温的作用。

优选地，多凹弧形空芯滤棒腔体段2的纸管22厚度可以为0.5mm。多凹弧形空芯滤棒腔体段2优选地具有与烟草段1的外径近似相等的外径。

优选地，多凹弧形空芯滤棒腔体段2具有至少4mm的外径，可以具有在约4mm～约10mm之间的外径，进一步地在约6mm～约8mm之间的外径。在优选实施例中，多凹弧形空芯滤棒腔体段2具有7mm+/-10％的外径。

多凹弧形空芯滤棒腔体段2可以具有在约5mm与约30mm之间的长度。在优选实施例中，多凹弧形空芯滤棒腔体段2可以具有约23mm的长度。具体地，多凹弧形空芯滤棒21为15mm，两端的空腔23a、23b分别为4mm。

下面详细说明烟草段1的结构。烟草段1可以为烟芯棒，设置在加热卷烟的上游端部，由烟草芯部材料及包裹其的铝箔复合成形纸或防油成形纸构成。具体地，铝箔复合成形纸具有复合层结构，内层为铝箔层，外层为成形纸层，所述内层和外层例如通过粘结剂粘结在一起形成复合层结构。通过在烟草段设置铝箔复合成形纸，可以减少由于发烟材料吸收空气中的水分而导致的外部包裹材料污染和变形。在另外的实施例中，铝箔复合成形纸也可以由防油成形纸替代。

优选地，烟草段1的烟草芯部材料为再造烟叶材料、原生态烟草材料或涂布的纸质材料。烟草段1经加热后，可以产生气雾和香味，提供抽吸者抽吸普通烟支类似的味道。具体地，烟草段1的芯部由所述再造烟叶材料、原生态烟草材料或涂布的纸质材料切成的多个长条状薄片沿纵向聚集而成。本发明的长条状薄片具有大体平坦的表面。这里的“纵向”表示在烟支的上游端部和下游端部之间的方向。

烟草段1的芯部由长条状薄片沿烟支纵向聚集而成。术语“薄片”表示该元件具有显著大于其厚度的宽度和长度。术语“聚集”用来描述长条状薄片大体平行于卷烟的纵向轴线聚拢、集合。

包括长条状薄片(烟草薄片)的卷烟与包括烟草材料碎片的卷烟相比，能够显著降低烟支端部松散的风险，众所周知端部松散缘于烟支端部的烟草材料碎片的损失。烟支端部松散可能导致烟支与加热器具(烟具)一起使用时加热器具需要频繁清洁，并由此影响加热器具的使用寿命。

此外，当加热器具的加热元件插入包括烟草材料碎片的卷烟或者从包括烟草材料碎片的卷烟退出时会引起烟草材料碎片移动，这可能不利地导致需要频繁清洁加热器具的加热元件以去除掉落的烟草碎片。而相反，当加热器具的加热元件插入包括长条状烟草薄片的卷烟或者从包括长条状烟草薄片的卷烟退出时有利地不会引起烟草薄片移动。

另外，特定长度的长条状薄片的重量由薄片的密度、宽度及厚度决定，因此，特定长度的包括长条状薄片聚集而成的烟草段的卷烟的重量可以通过控制长条状薄片的密度和尺寸而调节，这减小了相同尺寸的卷烟之间重量的不一致性，与包括烟草材料碎片的卷烟相比，降低了重量未在合格范围内的比率。

烟草段1的芯部材料中施加有烟草提取物、颗粒状或粉末状烟草材料或香精香料中的一种或多种。其中，烟草提取物包括但不限于：云烟净油，津巴布韦净油，巨豆三烯酮，甲基环戊烯醇酮，大马酮，紫罗兰酮，二氢猕猴桃内酯等。香精香料包括但不限于：薄荷香精，苹果香精，玫瑰花香香精等一种或多种混合。另外，芯部材料为通过造纸法而形成的薄片材料。本发明中，向部材料芯施加的物质中不包括发烟材料/发烟剂。公知地，该发烟材料包括但不限于：多元醇及其混合物。多元醇例如丙二醇、三甘醇、丁二醇以及甘油等。

优选地，烟草段1具有至少4mm的外径，可以具有在约4mm～约10mm之间的外径，进一步地在约6mm～约8mm之间的外径。在优选实施例中，烟草段1具有7mm+/-10％的外径。

烟草段1可以具有在约10mm与约22mm之间的长度。在一个实施例中，烟草段可以具有约15mm的长度。在优选实施例中，烟草段1具有约12mm的长度。

优选地，烟草段1是大体圆柱形的。

下面详细说明近唇段的结构。近唇段3可以为醋纤棒，设置在多凹弧形空芯滤棒腔体段2的相邻下游侧，并且位于加热卷烟的下游端部处。近唇段3可以由芯部材料和包裹其的成形纸构成。优选地，近唇段4的芯部为醋酸纤维材料。

近唇段3优选地具有与烟草段1的外径近似相等的外径。

近唇段3具有至少4mm的外径，可以具有在4mm～约10mm之间的外径，进一步地在约6mm～约8mm之间的外径。在优选实施例中，近唇段3具有7mm+/-10％的外径。

近唇段3可以具有在约5mm与约20mm之间的长度。在优选实施例中，近唇段3可以具有约10mm或15mm的长度。

图1所示的实施例中，近唇段3是实芯的。

优选地，近唇段3还可以设置有增加香味的单元。该增加香味的单元可以是内部含有液体的球状物、或具有烟草本香味道或其他特征香的颗粒状或粉末状材料。其中，内部含有液体的球状物例如是爆珠。具有烟草本香味道的颗粒状或粉末状材料是通过将云烟净油、津巴布韦净油、巨豆三烯酮、甲基环戊烯醇酮、大马酮、紫罗兰酮、二氢猕猴桃内酯等调配的溶剂，施加到烟叶、烟梗等颗粒或粉末上制成的。具有其他特征香的颗粒状或粉末状材料是通过将薄荷香精、苹果香精、玫瑰花香香精等一种或多种混合调配的溶剂施加到烟叶、烟梗等颗粒或粉末上制成的。

烟草段1、多凹弧形空芯滤棒腔体段2和近唇段3由外部包裹材料限制。该外部包裹材料可以由任何适当的材料或材料的组合形成。在一个优选实施例中，外部包裹材料可以包括内外两层，内层为成形纸4，外层在成形纸4的近唇端还有一层10mm～35mm的水松纸5作为接装纸，优选地可以为约20mm长的水松纸。在另一个实施例中，外部包裹材料也可以为卷烟纸。

本发明的加热卷烟可以具有在约4mm～约10mm之间的外径，进一步地在约6mm～约8mm之间的外径。在优选实施例中，卷烟具有7mm+/-10％的外径。

本发明的加热卷烟具有约30mm～100mm之间的总长度。在优选实施例中，卷烟具有约45mm的总长度。具体地，烟芯棒1为12mm，多凹弧形空芯滤棒腔体段2为23mm，醋纤棒3为10mm。

下面介绍本发明的加热卷烟的两种制备方法。

方法1，将特定长度、形状的多凹弧形空芯滤棒21灌装到相应长度的纸管22中，使纸管22内部两端留有规定长度的空腔23a、23b，从而形成多一个凹弧形空芯滤棒腔体段2。接着，将该凹弧形空芯滤棒腔体段2与烟草棒1及醋纤棒3通过复合的方式形成复合滤棒。再将该复合滤棒搓裹水松纸4，分切获得本发明的具有多凹弧形空芯滤棒的空腔式加热卷烟。

方法2，将多个特定长度、形状的多凹弧形空芯滤棒21以一定间隔排列，并包裹成型纸，形成空腔复合滤棒，结构如图4所示，其中成型纸采取较高定量和厚度的成型纸。接着将图4所示的空腔复合滤棒分切而获得多凹弧形空芯滤棒腔体段2，然后将多凹弧形空芯滤棒腔体段2与烟草棒1及醋纤棒3通过复合的方式形成复合滤棒。再将该复合滤棒搓裹成形纸4，分切获得本发明的具有多凹弧形空芯滤棒的空腔式加热卷烟。方法2与方法1的不同之处在于，方法1是单个制备凹弧形空芯滤棒腔体段，而方法2可以同时制备多个凹弧形空芯滤棒腔体段，具有更高的生产效率。

显然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围。