一種兼具自熄和防脫落功能的碳質熱源的制作方法
【專利說明】-種兼具自媳和防脫落功能的碳質熱源 -、技術領域
[0001] 本發(fā)明設及一種兼具自焰和防脫落功能的碳質熱源，屬于新型煙草制品領域。 二、【背景技術】
[0002] 低溫加熱型卷煙一般通過加熱不燃燒煙草的方式將滿足感和煙草香味傳遞給消 費者，在一定程度上適應和滿足了消費者的生理需要，同時"加熱不燃燒"的方式使煙草只 在較低的溫度下(理想溫度區(qū)間300-500°C)被加熱，可W有效大幅降低煙氣中多種有害成 分。其實現方式一般是將煙草與熱源在物理上分離，因此，熱源是其設計的核屯、。其中，碳質 熱源因具有安全穩(wěn)定、快捷高效、價格低廉等優(yōu)點，已成為低溫卷煙的主要熱源之一。為使 碳質熱源易于點燃，并使熱量有效傳遞給香料段，碳質熱源在設計上一般要求具有較高孔 隙率和較高比表面積，運使得碳質熱源燃燒時容易塌縮而脫落。為防止碳質熱源脫落，專利 〔化024581654、1154714082^及〔化8860694均用玻璃纖維套管進行包覆。但是玻璃纖維在包 裝運輸等過程中難免會脫落被吸附到濾嘴那一側，使吸煙者可能把玻璃纖維吸入體內，危 害健康。另外，在碳質熱源燃盡時，希望能夠自焰，W防止碳質熱源不會引燃低溫加熱型卷 煙的其余部分。專利CN1040496A則提出了一種使熱源自焰的辦法，即用一與碳質熱源接觸 面積足夠大的卡髓牢靠地固定熱源，而熱源在燃燒到卡髓位置時會由于空氣的供應不足發(fā) 生自焰。但至今，沒有一種同時兼具能自焰和防脫落功能的碳質熱源的相關報道。 Ξ、
【發(fā)明內容】

[0003]為解決現有技術的缺陷，本發(fā)明提出了一種兼具自焰和防脫落功能的碳質熱源， 該碳質熱源的包覆段受熱會自發(fā)膨脹，有效抑制了熱塌縮導致碳質熱源脫落的問題。
[0004]本發(fā)明解決技術問題采用如下技術方案：
[0005]本發(fā)明兼具自焰和防脫落功能的碳質熱源，其特征在于:所述碳質熱源為長度10 ~20mm的圓柱狀，其一端自由懸空，稱為自由段，另一端被固定，稱為固定段，所述固定段長 度與整個碳質熱源長度的比例為1:4。此處的被固定是指碳質熱源在卷煙中與煙氣形成區(qū) 固定。
[0006]所述碳質熱源有5~10個多角星狀縱向通道。
[0007]所述碳質熱源的原料按質量百分比構成如下： 碳粉 細~巧％; 粘結劑 5~13%:; 碳酸鍋 5-15%；
[000引 氧化鐵0.5~1.5%; 碳酸鄉(xiāng) 3-8%； 硝釀卿 2~5%。
[0009]所述粘結劑為瓜爾膠和海藻酸鐘W質量比1:2組成。
[0010] 用模具將上述組分混合并制成具有5~10個多角星狀縱向通道的圓柱形熱源。
[0011 ] 在所述固定段的表面包覆一層厚500-1500μηι、長度與固定段長度相等的膨脹層。 運里所說的固定段的表面包括固定段的圓柱狀側面W及與煙氣形成區(qū)相連接的圓柱狀底 面。
[0012]所述膨脹層受熱自發(fā)膨脹，其原料按質量百分比構成如下：
[0013] 粘結材料10-40%，賠石粉30-60%，石墨粉15-50%，加工助劑0.5-2%。
[0014]所述粘結材料為海藻酸鹽、簇甲基纖維素及其鹽、果膠及其鹽、卡拉膠及其鹽、瓜 爾膠、淀粉中的至少一種;所述鹽類為鋼鹽、鐘鹽或錠鹽。
[0015]所述賠石粉在150°CW上即開始發(fā)生膨脹。
[0016] 所述賠石粉的粒徑為100-500目。
[0017] 所述石墨粉的粒徑化00-300目。
[0018] 所述加工助劑為煙油、玉米油、大豆油、花生油、石蠟油中的至少一種。
[0019] 本發(fā)明兼具自焰和防脫落功能的碳質熱源的制備方法，其特征在于：
[0020] 將粘結材料、賠石粉、石墨粉W及加工助劑送入擠壓機混勻后制成厚500~1500μ m、內徑2.5-5mm的袋狀物，并將其緊密包裹在碳質熱源的固定段一端，得到兼具自焰和防脫 落功能的碳質熱源。
[0021] 與已有技術相比，本發(fā)明的有益效果體現在：
[0022] 1、膨脹層受熱會膨脹，有效抑制了熱塌縮導致碳質熱源脫落的問題，避免了使用 玻璃纖維等絕熱材料的包覆碳質熱源造成的玻纖吸入人體的危害。
[0023] 2、碳質熱源自由懸空段燃盡時，膨脹層膨脹時會吸收熱量，且膨脹后會降低碳質 熱源與外界空氣的接觸，從而使碳質熱源自焰，確保香煙制品的其余部分不會被點燃。
[0024] 3、膨脹層原料安全無毒、來源充足、制備方便。 四、【附圖說明】
[0025] 圖1是本發(fā)明碳質熱源橫截面示意圖。
[0026] 圖2是本發(fā)明低溫加熱型卷煙縱截面示意圖。
[0027] 圖3是本發(fā)明包裹膨脹層的碳質熱源的橫截面示意圖。
[0028] 圖4是本發(fā)明另一種包裹膨脹層的碳質熱源橫截面示意圖。
[0029] 圖5是本發(fā)明另一種包裹膨脹層的碳質熱源橫截面示意圖。
[0030] 圖中標號:a為碳質熱源區(qū)、b為煙氣形成區(qū)、C為濾嘴區(qū)、1為碳質熱源、2為五角星 狀縱向通道、3為侶錐紙、4為煙草丸、5為醋酸纖維濾棒、6為卷煙紙、7為膨脹層、8為十字星 狀縱向通道、9為六角星狀縱向通道。
[0031]W下通過【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明。 五、
【具體實施方式】
[0032]實施例1:
[0033] 本發(fā)明碳質熱源的原料包括如下組分:65g碳粉、知瓜爾膠、地海藻酸鐘、13g碳酸 巧、5g碳酸鐘、知硝酸鐘和1g氧化鐵。
[0034] 用模具將上述組分混合并制成具有多個五角星狀縱向通道的圓柱形熱源，其長度 為15mm，且內部空隙占熱源總體積的65%的空間，碳質熱源橫截面示意圖見圖1。
[0035] 圖2為碳加熱型卷煙縱截面示意圖?？芍摼頍熡商假|熱源區(qū)a、煙氣形成區(qū)b和 濾嘴區(qū)C組成。碳質熱源區(qū)a由卷煙紙6、侶錐紙3和碳質熱源1組成，侶錐紙在縱向上的長度 為碳質熱源區(qū)長度的1/^3~1/2;煙氣形成區(qū)6由卷煙紙6、侶錐紙3和煙草丸4組成，在煙氣形 成區(qū)中侶錐紙所包裹的長度與煙氣形成區(qū)縱向長度相等，所述煙草丸是由60%煙粉、20% 甘油、10%沸石和10%氨氧化儀組成，其中煙粉由煙葉粉碎而成;濾嘴區(qū)c由卷煙紙6和醋酸 纖維濾棒5組成。
[0036] 實施例2:
[0037] 將20g瓜爾膠、50g賠石粉(200目）、30g石墨粉(200目）和Ig石蠟油送入擠壓機混勻 后制成厚ΙΟΟΟμπι、寬3.5mm的袋狀物，并將其緊密包裹在實施例1所制備的碳質熱源固定段 一端，得到兼具自焰和防脫落功能的碳質熱源。碳質熱源固定段橫截面結構如圖3所示。
[003引實施例3:
[0039] 將15g瓜爾膠、45g賠石粉(400目）、40g石墨粉（150目）和1.5g玉米油送入擠壓機混 勻后制成厚700μπι、寬4.0mm的袋狀物，并將其緊密包裹在實施例1所制備的碳質熱源固定段 一端，得到兼具自焰和防脫落功能的碳質熱源。
[0040] 實施例4:
[0041] 將30g瓜爾膠、40g賠石粉（150目）、30g石墨粉(300目）和0.8g大豆油送入擠壓機混 勻后制成厚1300μπι、寬3.8mm的袋狀物，并將其緊密包裹在實施例1所制備的碳質熱源固定 段一端，得到兼具自焰和防脫落功能的碳質熱源。
[0042] 實施例5:
[0043]重復實施例1和實施例4,不同點在于:碳質熱源的內部多個縱向通道為十字星型， 如圖4所示。
[0044] 實施例6:
[0045]重復實施例1和實施例4,不同點在于:碳質熱源的內部多個縱向通道為六角星型， 如圖5所示。
[0046] 應用實施例1對比試驗
[0047]將實施例1、實施例2、實施例3、實施例4、實施例5和實施例6制備的碳質熱源安裝 在同樣的碳加熱型卷煙中，并對其脫落性和自焰性進行評價，每種卷煙重復測試10次，結果 見表1。
[004引
[0049]由表1可知，實施例1中碳質熱源沒有包裹膨脹層，10支卷煙的熱源脫落率為30%， 而自焰率為80%，而其他實施例中，熱源周圍均包裹了膨脹層，熱源燃盡時自焰率為100%， 脫落率為0 %。
【主權項】
1. 一種兼具自熄和防脫落功能的碳質熱源，其特征在于：所述碳質熱源為長度10~ 20_的圓柱狀，其一端自由懸空，稱為自由段，另一端被固定，稱為固定段，所述固定段長度 與整個碳質熱源長度的比例為1:4;在所述固定段的表面包覆一層厚500-1500μπι、長度與固 定段長度相等的膨脹層。2. 根據權利要求1所述的碳質熱源，其特征在于： 所述碳質熱源有5~10個多角星狀縱向通道。3. 根據權利要求1所述的碳質熱源，其特征在于所述碳質熱源的原料按質量百分比構 成如下： 碳粉 60~75%: 粘結劑 5~13%: 碳酸鈣 5~15%: 氧化鐵碳酸鉀 3-8%; 硝酸鉀 2~5%。：4. 根據權利要求3所述的碳質熱源，其特征在于： 所述粘結劑為瓜爾膠和海藻酸鉀以質量比1:2組成。5. 根據權利要求1所述的碳質熱源，其特征在于： 所述膨脹層受熱自發(fā)膨脹，其原料按質量百分比構成如下： 粘結材料10-40 %，蛭石粉30-60 %，石墨粉15-50 %，加工助劑0.5-2 %。6. 根據權利要求5所述的碳質熱源，其特征在于： 所述粘結材料為海藻酸鹽、羧甲基纖維素及其鹽、果膠及其鹽、卡拉膠及其鹽、瓜爾膠、 淀粉中的至少一種。7. 根據權利要求5所述的碳質熱源，其特征在于： 所述蛭石粉在150°C以上即開始發(fā)生膨脹，所述蛭石粉的粒徑為100-500目。8. 根據權利要求5所述的碳質熱源，其特征在于： 所述石墨粉的粒徑為100-300目。9. 根據權利要求5所述的碳質熱源，其特征在于： 所述加工助劑為煙油、玉米油、大豆油、花生油、石蠟油中的至少一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種兼具自熄和防脫落功能的碳質熱源，所述碳質熱源為長度10～20mm的圓柱狀，其一端自由懸空，稱為自由段，另一端被固定，稱為固定段，所述固定段長度與整個碳質熱源長度的比例為1：4；在所述固定段的表面包覆一層厚500-1500μm、長度與固定段長度相等的膨脹層。本發(fā)明碳質熱源用于低溫加熱型卷煙，避免了玻璃纖維等絕熱材料的包覆造成的玻纖吸入人體的危害，也避免了碳質熱源將燃盡時不熄滅而引燃卷煙其余部分的問題。
【IPC分類】A24D1/04
【公開號】CN105410992
【申請?zhí)枴緾N201510891155
【發(fā)明人】寧敏, 周順, 王孝峰, 徐迎波, 何慶, 張亞平, 佘世科, 田振峰
【申請人】安徽中煙工業(yè)有限責任公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月3日