[发明专利]一种卷烟复合滤嘴

说明书

本发明涉及烟草行业，具体地说是提供一种在烟丝和普通滤嘴之间加有多孔器构成的卷烟复合滤嘴及装有该滤嘴的卷烟。

众所周知，卷烟烟气中的焦油是吸烟者致癌的主要成份。为了减少烟气中焦油，人们在卷烟上增加了过滤嘴，如醋酸纤维滤嘴，复合滤嘴等。虽然这些滤嘴对烟气中焦油有明显的截留作用，但它们对CO的稀释或吸附能力较低，特别是这些滤嘴的成本较高，限制了它们的广泛应用和发展。

本发明的目的在于提供一种成本低、截留焦油效率高、稀释CO能力强的新型卷烟过滤嘴。

本发明的特征是在普通滤嘴(2)和烟丝(7)之间安装一个多孔器(3)，多孔器由纸、塑料、陶瓷膜、金属等材料制成，呈一端开口一端封闭的圆筒状，在封闭端园面上开有孔(6)。多孔器的园面厚度为0.04～2mm，园筒壁厚度为0.04～2mm，园筒长为0.08～20mm，园筒外径与滤棒包纸内径相同。园面上孔的个数为1～10⁴个，单个孔面积为10^-4～1mm²，孔的分布可以是均匀的，也可以是非均匀的，孔的形状与其功能无关可为园形，三角形，正方形，长方形或不规则形状。

上述多孔器的园筒壁上可以开有孔(5)，其孔的个数为0～10⁴个，单个孔面积为小于25mm²，孔可均匀或非均匀的分布在园筒壁上，孔的形状与其功能无关，可为园形、三角形、长方形或不规则形状。

本发明的卷烟复合滤嘴中，在多孔器(3)和烟丝(7)之间还可装有普通滤嘴(1)，普通滤嘴(1)的长度为0～20mm。普通滤嘴(2)的长度为3～25mm，它们由醋酸纤维丝束(简称醋纤)，聚丙烯纤维丝束(简称丙纤丝束)或纸质滤棒制成。滤嘴(1)和(2)的一个主要作用是为了适应目前烟厂正在使用的高速卷烟接装机对120mm滤棒的分切需要。事实上，可以把多孔器加长并直接和烟丝相连接，滤嘴(2)可以改用其它材质较硬的材料。采用本发明的复合滤嘴与普通滤嘴相比，其滤咀使用的纤维原料可节省65％。同时，测试表明，装有新型复合滤嘴与装有普通醋纤滤嘴的卷烟相比，其卷烟烟气中焦油含量降低15～47％，CO含量下降20～30％。

本发明的另一个特征是在多孔器(3)和滤嘴(2)之间可以有0～5层垫片(8)，垫片由滤纸，卫生纸，棉布等材料所制成。

本发明为了方便多孔器的制作，允许将园面和园筒结合成一体，并一次“注塑”成型，也可以将园面和园筒分别制作然后粘接在一起，或者将园面和园筒不经粘接而直接按装在滤嘴中，园面朝向滤嘴(2)，园筒开口端与滤嘴(1)或烟丝(7)相接触。

本发明为了稀释烟气中CO的含量，可在水松纸上打通风孔(4)。其孔径为0.01～1mm，孔的个数为0～10⁴个，孔沿水松纸园周均匀或非均匀分布，孔要集中打在烟丝与滤嘴相连接处或相连接处附近的水松纸上。此外，本发明的卷烟复合滤烟滤嘴与烟丝接装对，卷烟纸与滤棒包纸之间可保持小于2mm的缝隙，以便使外界空气畅通进入到新型滤嘴之中。若滤棒使用高透气度的包纸或使用已打好孔的包纸，则水松纸上通风孔的一部分要与多孔器园筒上孔(5)相连通。测量表明，新型滤嘴在水松纸上打孔对卷烟吸阻影响很小，对抽吸者也不会有＂漏气＂之感，但它却对CO产生很强的稀释作用。

本发明利用的是热力学和喷射撞击原理。

由热力学定律可知，气体在常温下，除H₂和He以外，一般气体的焦耳--汤姆逊系数m为正值，因而一般气体绝热膨胀时温度下降，它服从绝热方程：

    T/To＝(P/Po)^(r-1)/γ其中，To、Po是气体膨胀前的温度和压力，T、P是气体膨胀后的温度和压力，γ是热容比。卷烟的吸阻可近似为2000Pa，因而在吸烟时，普通滤嘴(2)内部产生一个真空度约为98000Pa的小空间，烟气通过多孔器园面上小孔进入这个小空间的瞬时，近似符合气体绝热膨胀过程，因而烟气通过多孔器后温度将突然迅速地下降。不仅如此，多孔器园面上的孔一般为园孔，直径约为0.1-0.15mm，个效约为120-80个，抽吸者每口烟气平均容量约为35毫升，每口抽吸时间约2秒，由此可计算出抽吸时烟气流在多孔器园筒内的速度约为0.4米/秒，而烟气流通过园面上小孔时的速度可高达12米/秒。因而在抽吸时，烟气的温度在急骤下降的同时，又高速撞击在紧靠园面小孔的滤嘴(2)的丝束面上，形成了冷凝状的焦油而被阻挡住，从而实现了高效脱除烟气中焦油含量的目的。