專利名稱：一種壓花型溝槽截留嘴棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙草產(chǎn)品，特別涉及一種香煙的濾纖維型嘴棒。
背景技術(shù)：
纖維型嘴棒去除煙氣中微粒物質(zhì)的機理就是機械性過濾，其過濾效率與煙氣中微 粒的大小(質(zhì)量和直徑)、微粒的運動速度、微粒在纖維絲中的擴散程度(分布狀況和停留 時間)有關(guān)。由于微粒通過嘴棒的時間很短(0.04秒)，微粒的直徑很小(0.2微米)，而纖 維絲的直徑(20微米)卻比微粒的直徑大100倍。因此，嘴棒的纖維對微粒造成的機械過 濾(截留)率很小。纖維型嘴棒機械性過濾就是使微粒在流徑中不斷和纖維碰撞，形成慣性沖擊。由 于微粒的運動速度和微粒的質(zhì)量都不大，運動產(chǎn)生的沖量就不會大，因此，慣性沖擊對卷煙 嘴棒效率的貢獻也很小(約占總?cè)コ实?% )。微粒的無序運動引起與纖維的碰撞即形成擴散沉積。研究表明，低質(zhì)量微粒的運 動比高質(zhì)量者要多一些，在低流速時因擴散引起的過率作用才普遍，這是由于微粒在濾嘴 中停留的時間延長了，使微粒具有更多的機會向纖維絲中擴散。由擴散沉積造成的微粒去 除率約占總?cè)コ实?5%。當(dāng)微粒非常緊密流過纖維并與之相碰撞就會發(fā)生直接攔截作用，這種機制與微粒 的大小有關(guān)，而與微粒的流速無關(guān)。這種由直接攔截作用去除的微粒大約占總?cè)コ实?30% -35%。目前，煙支普遍采用加裝纖維型嘴棒來減輕吸煙對人體的危害，常規(guī)纖維型嘴棒 中的絲束一般都是直束分布的，由于受加膠和卷制過程機械特性的影響，濾嘴的吸阻分布 是不均勻的，一般是中心小，周圍大。因此，煙氣在濾嘴中大都沿著濾嘴的中心快速流動，很 少向四周擴散，絲束的機械性過濾效應(yīng)基本發(fā)生在濾嘴的中心區(qū)域，絲束的機械性過濾效 率因煙氣分布不均，而大打折扣。為提高纖維型嘴棒的截留效率以滿足人們對健康的要求， 同時又滿足人們對吸煙需求，必須改變原有濾纖維型嘴棒結(jié)構(gòu)，以達到更好地減少煙氣有 害成分及降低焦油含量。近期出現(xiàn)了一種成型紙上設(shè)有縱向溝槽壓紋的纖維型嘴棒，它比 普通纖維型嘴棒的過濾效果顯著提高，但由于只是縱向截留，煙氣通過溝槽仍然較為流暢， 對煙氣的截留效率仍然不是非常理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服已有的縱向溝槽纖維嘴棒存在的截留效率不高的缺 陷，對纖維嘴棒進行結(jié)構(gòu)改進，以提高纖維型嘴棒對煙氣的截留效率。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案一種壓花型溝槽截留嘴棒，它由絲束芯棒及外層包裹的成型紙組成，其特征在于 絲束芯棒與成型紙之間設(shè)有一層包裹絲束芯棒的內(nèi)層紙，內(nèi)層紙上沿絲束芯棒圓周布設(shè)有 陣列分布的壓花溝槽，每個壓花溝槽的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有引流小孔。
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在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以有以下進一步的技術(shù)方案所述的壓花溝槽為U型溝槽，每個U型溝槽的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有引流小 孔；所述的壓花溝槽為V型溝槽，每個V型溝槽(3a)的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有引流 小孔；所述的壓花溝槽為X型溝槽，每個X型溝槽的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有引流小 孔；所述的壓花溝槽為Y型溝槽，每個Y型溝槽的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有引流小 孔；所述的壓花溝槽為Z型溝槽，每個Z型溝槽的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有引流小 孔；所述的壓花溝槽為三角形溝槽，每個三角形溝槽的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有引流 小孔。內(nèi)層紙包裹絲束芯棒后，絲束芯棒上即形成了與內(nèi)層紙相適的溝槽。內(nèi)層紙為煙 草行業(yè)常用的纖維素紙，也可以是其它類型的卷煙用紙，溝槽橫截面形狀可以是V形、矩 形、梯形、半圓形以及其它形狀。它們進行等距或不等距或前后排錯位的陣列排列，壓花溝 槽的數(shù)量一般在1-500個，每個溝槽的兩側(cè)面及分別設(shè)有1-200個引流小孔，端面上分別設(shè) 有1-20個引流小孔。內(nèi)層紙通過壓槽機構(gòu)壓成所需溝槽后與外層紙同步進入煙槍，將絲束芯棒包裹 成濾纖維型嘴棒，由于絲束芯棒中有增塑劑三醋酸甘油酯的作用，使絲束按內(nèi)層紙形狀成 型，內(nèi)層紙與外層紙之間形成分段的溝槽空間結(jié)構(gòu)，其溝槽兩端和兩側(cè)面上的小孔孔徑為 0. 01-1. 0ΜΜ，受吸阻引導(dǎo)，煙氣經(jīng)小孔進入溝槽，再從溝槽流入濾嘴的纖維中，多次反復(fù)，煙 氣粒相物，反復(fù)受到“擴散沉積”、“密集流動”、“小孔放大”三大截留機制的作用而不斷的被 沉積。值得強調(diào)的是，煙氣粒相物受小孔放大機制的作用后，受到一定程度的冷卻，顆粒增 大，流速會明顯降低，當(dāng)煙氣再進入小孔時更容易被“密集流動”機制截留，從而再度放大截 留效率。用水松紙將上述纖維型嘴棒與煙支粘為一體，從而形成一體的整體高效全面截留 香煙。本發(fā)明的優(yōu)點在于1、煙氣總是向阻力小的區(qū)域流動，由于溝槽向內(nèi)擠壓絲束芯棒，使其密度增加，煙 氣自然穿過小孔向阻力小的溝槽中流動。并不斷反復(fù)的按這樣的路徑流動，形成破浪型煙 氣流經(jīng)。2、煙氣經(jīng)小孔引流，不斷的在纖維絲束中和溝槽的空腔中穿梭，而被不斷的擴散 和積聚。煙氣每一次的被擴散和積聚，都受到“擴散沉積”和“密集流動”機制的作用而被 濾嘴截留。3小孔放大原理的應(yīng)用，創(chuàng)造了一個嶄新的纖維型濾嘴降焦機制，與“擴散沉積”和 “密集流動”兩個降焦機制聯(lián)合應(yīng)用，可以最大限度的提高纖維型濾嘴的降焦效率。流體動 力學(xué)的“小孔放大原理”(氣流流出小孔時呈扇形放大)在濾嘴中的應(yīng)用，可以有效的冷卻 煙氣粒相物中的分子量小、揮發(fā)性強、對人體有害成分化合物。因此本技術(shù)又有明顯的減害作用。溝槽似“冷井”(溝槽與濾嘴中心溫差很大)，流過溝槽的煙氣粒相物會被“冷井” 冷凝而沉積下來。減少了再流入纖維最大煙氣量。因此溝槽亦可稱之新的降焦機制—— “冷井降焦機制”。因此，本發(fā)明專利，發(fā)展和創(chuàng)新了纖維型濾嘴的減害降焦機制。4、通過在濾嘴中設(shè)置各類吸阻壓差區(qū)域，科學(xué)的布設(shè)“擴散沉積”和“密集流動”降 焦機制，巧妙的利用“小孔”串接各吸阻壓差區(qū)域，引導(dǎo)煙氣按設(shè)計路徑流動，讓無序的煙氣 有序地、反復(fù)地接受降焦機制的作用。同時煙氣的流程被延長，流過濾嘴的時間被延遲，并 實現(xiàn)煙氣在濾嘴中的最充分的擴散、分布。5、溝槽的道數(shù)、深淺、寬窄，溝槽串聯(lián)段數(shù)，小孔孔徑的大小、小孔的數(shù)目、小孔的 分布狀況等，成為纖維型濾嘴減害降焦效率的設(shè)計要素。應(yīng)用多因素優(yōu)化設(shè)計手段，可以有 機的、科學(xué)的設(shè)計濾嘴的技術(shù)特性和參數(shù)，從而最大限度地、更高效地滿足不同卷煙對減害 降焦的需求程度。6、內(nèi)層成型紙上的“小孔”可以“離線”，也可以采用在線激光或靜電打孔工藝實 現(xiàn)。為了更加詳細地說明本發(fā)明，下列附圖提供了一個最佳實施例。


圖1是本發(fā)明實施例一的主視圖；圖2是圖1的A部放大圖；圖3是圖2的B-B剖視圖；圖4是本發(fā)明中V型溝槽的放大圖；圖5是本發(fā)明中X型溝槽的放大圖；圖6是本發(fā)明中Y型溝槽的放大圖；圖7是本發(fā)明中Z型溝槽的放大圖；圖8是本發(fā)明中三角形溝槽的放大圖。
具體實施例方式實施例一如圖1、圖2及圖3所示，本發(fā)明提供的一種壓花型溝槽截留嘴棒，它由絲束芯棒1 及外層包裹的成型紙4組成，絲束芯棒與成型紙之間設(shè)有一層包裹絲束芯棒的內(nèi)層紙2，內(nèi) 層紙上沿絲束芯棒圓周設(shè)有陣列分別的1-500個U型溝槽3，每個U型溝槽的兩側(cè)面及端 面上分別設(shè)有1-200個引流小孔5，每個U型溝槽的兩端面上分別設(shè)有1-20個引流小孔5。 如圖3所示，所述溝槽3的橫截面形狀為V形，溝槽3的兩側(cè)壁上分別設(shè)有引流小孔5，引流 小孔孔徑為0. 01-1. 0ΜΜ。由于溝槽3向中心壓縮絲束芯棒1，使中心密度增加，迫使部分煙氣流過引流小孔 5進入橫向溝槽3，由于空間突然放大，溝槽3起到冷井的作用，部分煙氣被冷凝。如此反復(fù) 經(jīng)過多道溝槽3以及引流小孔5，煙氣中的微粒被大幅度截留。實施例二 如圖4所示，本實施例提供的是一種V型壓花型溝槽截留嘴棒，基本結(jié)
5構(gòu)同實施例一，不同之處是壓花溝槽采用V型溝槽3a，V型溝槽3a的兩側(cè)面及端面上分別 設(shè)有引流小孔5。實施例二 如圖5所示，本實施例提供的是一種X型壓花型溝槽截留嘴棒，基本結(jié) 構(gòu)同實施例一，不同之處是壓花溝槽采用V型溝槽3b，X型溝槽3b的兩側(cè)面及端面上分別 設(shè)有引流小孔5。實施例三如圖6所示，本實施例提供的是一種Y型壓花型溝槽截留嘴棒，基本結(jié) 構(gòu)同實施例一，不同之處是壓花溝槽采用Y型溝槽3c，Y型溝槽3c的兩側(cè)面及端面上分別 設(shè)有引流小孔5。實施例四如圖7所示，本實施例提供的是一種Z型壓花型溝槽截留嘴棒，基本結(jié) 構(gòu)同實施例一，不同之處是壓花溝槽采用Z型溝槽3d，Z型溝槽3d的兩側(cè)面及端面上分別 設(shè)有引流小孔5。實施例五如圖8所示，本實施例提供的是一種三角形型壓花型溝槽截留嘴棒，基 本結(jié)構(gòu)同實施例一，不同之處是壓花溝槽采用三角形溝槽3e，三角形溝槽3e的兩側(cè)面及端 面上分別設(shè)有引流小孔5。
權(quán)利要求
一種壓花型溝槽截留嘴棒，它由絲束芯棒(1)及外層包裹的成型紙(4)組成，其特征在于絲束芯棒與成型紙之間設(shè)有一層包裹絲束芯棒的內(nèi)層紙(2)，內(nèi)層紙(2)上沿絲束芯棒圓周設(shè)有陣列分布的壓花溝槽，每個壓花溝槽的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有引流小孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓花型溝槽截留嘴棒，其特征在于所述的壓花溝槽為U 型溝槽(3)，每個U型溝槽(3)的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有引流小孔(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓花型溝槽截留嘴棒，其特征在于所述的壓花溝槽為V 型溝槽(3a)，每個V型溝槽(3a)的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有引流小孔(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓花型溝槽截留嘴棒，其特征在于所述的壓花溝槽為X 型溝槽(3b)，每個X型溝槽(3b)的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有引流小孔(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓花型溝槽截留嘴棒，其特征在于所述的壓花溝槽為Y 型溝槽(3c)，每個Y型溝槽(3c)的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有引流小孔(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓花型溝槽截留嘴棒，其特征在于所述的壓花溝槽為Z 型溝槽(3d)，每個Z型溝槽(3d)的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有引流小孔(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓花型溝槽截留嘴棒，其特征在于所述的壓花溝槽為三 角形溝槽(3e)，每個三角形溝槽(3e)的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有引流小孔(5)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓花型溝槽截留嘴棒，它由絲束芯棒(1)及外層包裹的成型紙(4)組成，絲束芯棒與成型紙之間設(shè)有一層包裹絲束芯棒的內(nèi)層紙(2)，內(nèi)層紙上沿絲束芯棒圓周布設(shè)有1-500個U型壓花溝槽(3)，每個壓花溝槽的兩側(cè)面及端面上分別設(shè)有1-200個引流小孔。壓花溝槽可以采用U、V、X、Y、Z型以及多邊形。由于壓花溝槽向中心壓縮絲束芯棒，使中心密度增加，迫使部分煙氣流過引流小孔進入溝槽，由于空間突然放大，溝槽起到冷井的作用，部分煙氣被冷凝。如此反復(fù)經(jīng)過多道溝槽以及引流小孔，煙氣在濾嘴中反復(fù)被“擴散沉積”、“密集流動”兩個截留機制作用，煙氣中的微粒被大幅度截留。
文檔編號A24D3/04GK101926515SQ20101024579
公開日2010年12月29日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者馮明榮, 劉勝寶, 張玲瓏, 彭榮淮, 時清屏, 趙新焰 申請人:蚌埠卷煙材料廠