烟草制品的过滤部件、以及用于制造过滤部件的方法及设备与流程

本发明属于烟草制品领域，具体涉及一种烟草制品的过滤部件、以及用于制造过滤部件的方法及设备。

背景技术：

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

目前，在烟草制品中，过滤部件的构成和排列对消费者抽吸体验的影响巨大。原因在于烟草制品产生的烟气中含有诸多刺激性成分物质，这些成分物质的初始状态并非是均一分散的，极大程度地存在局部浓度过高的问题。当消费者抽吸这种浓度分布不均匀的烟气时，容易产生厌恶和不悦的感觉，造成对烟草制品的消费体验不佳。

技术实现要素：

为了解决上述存在的问题，本发明提出一种烟草制品的过滤部件，通过利用特定尺寸的中空段对烟气产生湍流和混合，进一步提高烟气中各成分均匀度。同时，本发明还提供了一种用于制造过滤部件的方法以及专用于执行该制造方法的的设备，解决现有烟草制品过滤段生产中遇到的难以调控各组件之间间隙大小和一致性的问题。

本发明提供了以下方案。

本发明的第一方面，提供了一种烟草制品的过滤部件，包括筒状包裹层，其特征在于，在包裹层的内腔中设有沿包裹层的轴线依次排列的空心过滤段以及实心过滤段；其中，

空心过滤段设有轴向通孔，实心过滤段的外侧面与包裹层形成至少一个间隙通道；

空心过滤段与实心过滤段之间设置有中空段，用于将轴向通孔与至少一个间隙通道导通，从而形成气流通道。

优选地，空心过滤段形成为：由高分子材料所制成的圆柱形空心棒材，其中，高分子材料包括以下中的一种或多种：醋纤丝束、丙纤丝束和聚乳酸丝束。

优选地，空心过滤段的外径为5～10mm，且轴向通孔的孔径与空心过滤段的外径的尺寸比例为20％～90％。

优选地，实心过滤段形成为圆柱形棒材，且圆柱形棒材的外侧面上形成有至少一个轴向沟槽，使至少一个轴向沟槽与包覆于实心过滤段外侧的包裹层之间形成至少一个间隙通道。

优选地，间隙通道的径向深度为0.2～5mm，且至少一个间隙通道的横截总面积与实心过滤段的横截面积之间的面积比例为5～80％。

优选地，至少一个间隙通道的横截总面积与空心过滤段的轴向通孔的横截面积之间的面积比例为60％-200％。

优选地，中空段的段长为0.2～10mm。

优选地，包裹层的厚度为0.2～1mm。

本发明的第二方面，提供了一种烟草制品，其特征在于，烟草制品包括如权利要求1～8中任一项的过滤部件。

本发明的第三方面，提供了一种用于制造过滤部件的方法，过滤部件应用于烟草制品，其特征在于，包括：

将多个过滤单元依次输入至片状包裹材料上，其中多个过滤单元中的每一个过滤单元由依序摆放的空心过滤段、填充段以及实心过滤段形成；

使片状包裹材料以及多个过滤单元匀速通过剔除组件；

调整剔除组件，使剔除组件能够自动连续地击落多个过滤单元中的填充段，从而在多个过滤单元中的空心过滤段与实心过滤段之间形成相同尺寸的间隔；

使片状包裹材料包覆多个过滤单元中的空心过滤段与实心过滤段，并通过切分操作后形成过滤部件。

优选地，还包括：通过减速整形操作，使多个过滤单元中的每一个过滤单元的空心过滤段、填充段以及实心过滤段达到首尾贴合的摆放状态。

本发明的第四方面，提供一种用于制造过滤部件的设备，过滤部件应用于烟草制品，包括：

进料组件，用于将多个过滤单元依次输入至片状包裹材料上，其中多个过滤单元中的每一个过滤单元由依序摆放的空心过滤段、填充段以及实心过滤段形成；

传送组件，用于使片状包裹材料以及多个过滤单元匀速通过剔除组件；

剔除组件，用于自动连续地击落多个过滤单元中的填充段，从而在多个过滤单元中的空心过滤段与实心过滤段之间形成相同尺寸的间隔；

成型组件，用于使片状包裹材料包覆多个过滤单元中的空心过滤段与实心过滤段，并通过切分操作后形成过滤部件。

优选地，设备还包括：

八字形减速夹缝，设置于传送组件上方，用于对摆放于片状包裹材料上的多个过滤单元中的空心过滤段、填充段以及实心过滤段执行减速整形操作使其达到首尾贴合的摆放状态。

优选地，八字形减速夹缝与空心过滤段、填充段以及实心过滤段的接触面由柔性材料形成。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本申请中烟草制品的过滤部件可以改变烟气在过滤部件中的流动路径，烟气从位于烟气上游的空心过滤段的轴向通孔中喷向位于烟气下游的实心过滤段102的端面，被该端面阻挡和反弹后在中空段中形成径向湍流，由此提高了烟气中各成分的混合效果。进一步地，充分混合后的烟气最终经由实心过滤段的至少一个间隙通道进入口腔，进而烟气中各成分混合更加均匀，提高了消费者的抽吸体验。本申请中用于制造过滤部件的方法和设备，采用填充柱代替中空段参与各个组件的排列和组合，并在尺寸关系确定后将填充柱剔除，从而提高了过滤部件的质量稳定性，特别是保证各批次生产的过滤段中间隙节的大小一致，同时也提高了生产效率。

应当理解，上述说明仅是本发明技术方案的概述，以便能够更清楚地了解本发明的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施。为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举说明本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文的示例性实施例的详细描述，本领域普通技术人员将明白本文所述的有点和益处以及其他优点和益处。附图仅用于示出示例性实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的标号表示相同的部件。在附图中：

图1为根据本发明实施例一的烟草制品的过滤部件的结构示意图；

图2为根据本发明实施例一的烟草制品的过滤部件的另一结构示意图；

图3为根据本发明实施例一的烟草制品的过滤部件的又一结构示意图；

图4为根据本发明实施例三的用于制造过滤部件的方法流程示意图；

图5为根据本发明实施例四的用于制造过滤部件的装置结构示意图；

图6为根据本发明实施例四的用于制造过滤部件的装置另一结构示意图。

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本发明中，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

请参考图1，示出了本发明实施例一提供的一种烟草制品的过滤部件1的结构示意图，包括筒状包裹层101，在包裹层内101的内腔中设有包裹层101的轴线依次排列的空心过滤段104以及实心过滤段102；其中，

如图1所示，包裹层101围绕空心过滤段104的外侧面并贴合在该外侧面上，空心过滤段104设有轴向通孔105，其中，该空心过滤段104的轴向通孔105的其中一端与烟气上游相通，另外一端连通至过滤部件1内部。优选地，空心过滤段形成为：由高分子材料所制成的圆柱形空心棒材，其中，高分子材料包括以下中的一种或多种：醋纤丝束、丙纤丝束、聚乳酸丝束。可选地，本发明中的空心过滤段104与其中的轴向通孔105当然均不限于圆柱形，例如还可以是多边形柱型或圆台型，本申请对此不作具体限制。优选地，参见图2所示出的过滤部件1，该空心过滤段的外径介于5～10mm之间，且轴向通孔的孔径与空心过滤段的外径的尺寸比例介于20％～90％之间。

如图1所示，实心过滤段102的至少一部分外侧面与包裹层101相贴合，实心过滤段102的外侧面与包裹层101形成至少一个间隙通道103，其中，该实心过滤段102的至少一个间隙通道103的其中一端连通至过滤部件1内部，另外一端可以通向消费者口腔。优选地，参见图3所示出的过滤部件1，该实心过滤段102可以形成为圆柱形棒材，且圆柱形棒材的外侧面上形成有至少一个轴向沟槽，使至少一个轴向沟槽与包覆于实心过滤段外侧的包裹层101之间形成至少一个间隙通道103。可选地，上述至少一个轴向沟槽可以被设计为笔直或弯曲的形状，当对至少一个轴向沟槽采用弯曲设计时，能够增加气道的长度，提升过滤部件的降温效果。可选地，本发明中的实心过滤段102的外型不限于圆柱形，例如还可以是多边棱柱型或圆台型，本申请对比不作具体限制。优选地，间隙通道的径向深度介于0.2～5mm之间，且至少一个间隙通道的横截总面积与实心过滤段的横截面积之间的比值介于5～80％之间。优选地，至少一个间隙通道的横截总面积与空心过滤段的轴向通孔的横截面积之间的比值介于60％～200％之间。

如图1所示，空心过滤段104与实心过滤段102之间设置有中空段106，用于将轴向通孔105与至少一个间隙通道103导通，从而形成气流通道。也即是说，在组合成烟草制品的过滤部件时，空心过滤段104与实心过滤段102并非紧密贴合的，而是在空心过滤段104与实心过滤段102之间人为地设置一间隙，该间隙与包覆于外侧的包裹层101围设形成中空段106，该中空段106内部空间填充空气，不再放置专门填充物，且中空段106与烟气上游的空心过滤段104的轴向通孔105联通，同时与烟气下游的实心过滤段102的至少一个间隙通道103相连通，使得空心过滤段104的轴向通孔105流出的烟气经过中空段106后进入实心过滤段102外围的至少一个间隙通道103，并最终从至少一个间隙通道103的末端排出。优选地，其中中空段106的段长、也即空心过滤段的烟气下游端面与实心过滤段的烟气上游端面之间的距离介于0.2～10mm之间。

优选地，包裹层的厚度介于0.2-1mm之间，有利于为过滤部件提供更高的轴向抗挤压强度。

本申请中烟草制品的过滤部件可以改变烟气在过滤部件中的流动路径，烟气从位于烟气上游的空心过滤段104的轴向通孔105中喷向位于烟气下游的实心过滤段102的端面，被该端面阻挡和反弹后在中空段106中形成径向湍流，由此提高了烟气中各成分的混合效果。进一步地，充分混合后的烟气最终经由实心过滤段102的至少一个间隙通道进入口腔，进而烟气中各成分混合更加均匀，提高了消费者的抽吸体验。

实施例二

本发明还提供一种烟草制品，该烟草制品包括如上所述的过滤部件1以及任意一种或多种烟气生成装置。

本实施例中，上述烟气生成装置可以是传统的燃烧型卷烟制品，也可以是新型的加热不燃烧烟支制品或电子烟烟油加热装置，本申请对此不作具体限制。

实施例三

请参考图4，示出了本发明实施例三提供的一种过滤部件的加工方法400的流程示意图，该过滤部件应用于烟草制品中，包括：

如图4所示，方法400包括步骤401、将多个过滤单元依次输入至片状包裹材料上，其中多个过滤单元中的每一个过滤单元由依序摆放的空心过滤段、填充段以及实心过滤段形成；具体可以按照预定的摆放规则，从料仓中依次将空心过滤段、填充段以及实心过滤段输出至片状包裹材料上以形成过滤单元；

优选地，在步骤401之后，方法400还可以包括：通过减速整形操作，使多个过滤单元中的每一个过滤单元的空心过滤段、填充段以及实心过滤段达到首尾贴合的摆放状态。具体地，可以利用设置于多个过滤单元的行进方向上的八字形减速夹缝执行减速整形操作，其中，空心过滤段、填充段以及实心过滤段从八字形减速夹缝中较宽的一端开口进入、并从该八字形减速夹缝的较窄一端出来，其中，该八字形减速夹缝的较窄一端与空心过滤段的宽度一致。在该八字形减速夹缝内部，通过夹缝内侧与通过物体的摩擦力，减小在先物体的速度进而使得在后物体紧密顶住在先物体后形成贴紧排列。

如图4所示，方法400包括步骤402、使片状包裹材料以及多个过滤单元匀速通过剔除组件；具体地，可以将片状包裹材料平铺于传送带上，片状包裹材料上均匀摆放有多个过滤单元，每一个过滤单元包含依序摆放的空心过滤段、填充段以及实心过滤段，由传送带带动片状包裹材料，进而一齐带动多个过滤单元运动，从而使片状包裹材料以及多个过滤单元匀速通过剔除组件。

如图4所示，方法400包括步骤403、调整剔除组件，使剔除组件能够自动连续地击落多个过滤单元中的填充段，从而在多个过滤单元中的空心过滤段与实心过滤段之间形成相同尺寸的间隔；

如图4所示，方法400包括步骤404、使片状包裹材料包覆多个过滤单元中的空心过滤段与实心过滤段，并通过切分操作后形成过滤部件。例如，片状包裹材料通过上胶口和卷曲口得到连续的具有间隙节的过滤段条状物，该条状物经切分后进一步得到单个过滤段。

在本发明的过滤部件的制造方法中，采用填充柱代替中空段参与各个组件的排列和组合，进一步提高了过滤部件的质量稳定性，特别是保证各批次生产的过滤段中空段的宽度一致，同时也提高了生产效率。常规的生产方法是直接将过滤段各组件留空排列，然后进入卷制环节，不可避免会遇到设备运行不稳定造成的各组件留空距离不一致，进一步对设备运行的精度提出更高要求，而采用本方法将极大降低设备调试的复杂程度，进一步提高工作效率和产品稳定性。

实施例四

请参考图5与图6，示出了本发明实施例四提供的用于制造过滤部件的设备2的结构示意图，该过滤部件应用于烟草制品中，包括：

如图5所示，设备2包括传送组件，具体由多个运动轮毂(图5中的110、111、107、108)以及传送带114组成，片状包裹材料101平铺于传送带114上，片状包裹材料101上均匀摆放有多个过滤单元113，每一个过滤单元包含依序摆放的空心过滤段104、填充段112以及实心过滤段102，由传送带带动片状包裹材料101、进而一齐带动多个过滤单元113按箭头方向前进，从而使片状包裹材料101以及多个过滤单元113匀速通过剔除组件109。

如图6所示，设备2包括剔除组件109，具体由剔除臂1091以及控制该剔除臂1091进行往复运动的传动系统1092组成，该剔除臂1091设置于传送组件处，其往复运动方向垂直于填充段112的匀速行进方向，且该剔除臂1091执行一次往复运动的时间与相邻两个过滤单元中的填充段112经过该剔除臂1091处所需的间隔时间一致，从而使剔除臂1091可以自动连续地击落每一个通过该剔除臂1091的填充段112，从而在每一个过滤单元113中的空心过滤段104与实心过滤段102之间形成相同尺寸的间隔；

设备2还包括进料组件，用于将多个过滤单元依次输入至片状包裹材料上。具体可以按照预定的摆放规则，从料仓中依次将空心过滤段、填充段以及实心过滤段输出至片状包裹材料上以形成过滤单元；

设备2还包括成型组件，用于使片状包裹材料包覆多个过滤单元中的空心过滤段与实心过滤段，并通过切分操作后形成过滤部件。例如，片状包裹材料通过上胶口和卷曲口得到连续的具有间隙节的过滤段条状物，该条状物经切分后进一步得到单个过滤段。

优选地，设备2还可以包括

八字形减速夹缝，设置于传送组件上方，用于对摆放于片状包裹材料上的多个过滤单元中的空心过滤段、填充段以及实心过滤段执行减速整形操作使其达到首尾贴合的摆放状态。八字形减速夹缝由于被设置成八字结构，其中空心过滤段、填充段以及实心过滤段从八字形减速夹缝中较宽的一端开口进入、并从该八字形减速夹缝的较窄一端出来，其中，该八字形减速夹缝的较窄一端与空心过滤段的宽度一致。在该八字形减速夹缝内部，通过夹缝内侧与通过物体的摩擦力，减小在先物体的速度进而使得在后物体紧密顶住在先物体后形成贴紧排列。通过八字形设计，避免了由于空心过滤段、填充段以及实心过滤段在传送带上所处的位置偏差而导致的无法顺利进入减速夹缝的问题。

优选地，该八字形减速夹缝与空心过滤段、填充段以及实心过滤段的接触面由柔性材料形成。可选地，而且传送带四周设有护栏，防止传输物品掉落。

在本发明的用于制造过滤部件的设备中，通过采用剔除装置保证各批次生产的过滤部件中的中空部的宽度一致，同时也提高了生产效率。常规的生产方法是直接将过滤段各组件留空排列，然后进入卷制环节，不可避免会遇到设备运行不稳定造成的各组件留空距离不一致，进一步对设备运行的精度提出更高要求，而采用本设备将极大降低生产复杂程度，进一步提高工作效率和产品稳定性。

虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

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