一种一体式无烟烟具的制作方法

【技术领域】

本实用新型属于卷烟生产技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种一体式无烟烟具。

背景技术：

加热不燃烧卷烟是现在新型的吸烟方式，其主要是通过加热但不燃烧卷烟的方式提供给吸烟者卷烟中的烟草特征香气和烟碱，满足吸烟者的吸烟需求。加热不燃烧烟支与传统卷烟相比，能有效降低对吸烟者的危害，以及对环境的危害，有效提升了安全性。

目前市面上还没有一次性加热不燃烧的产品，相关技术也较少。理化反应是现在较为可实现的一次性加热原理的反应。通过物理或化学的反应放热来加热卷烟。物理反应可以通过结晶过程中释放的热来加热，化学反应则是通过酸碱反应或氧化还原反应中放出的热来加热。

无烟卷烟烟支现阶段是可实现的，通过50～150摄氏度的加热可以使烟草的特征香气和烟碱挥发出来，从而达到吸烟者抽吸卷烟的效果，同时有害物质的释放量减少对吸烟者的健康危害也大大减少。

若能将无烟卷烟和一次性加热不燃烧烟具结合，将能方便吸烟者，不需要购买昂贵的电加热烟具，或是在烟具没电时无烟可抽。

针对现有技术存在的技术缺陷，本实用新型人经过大量实验研究与分析总结，终于完成了本实用新型。

技术实现要素：

[要解决的技术问题]

本实用新型的目的是提供一种一体式无烟烟具。

[技术方案]

本实用新型是通过下述技术方案实现的。

本实用新型涉及一种一体式无烟烟具。

本实用新型一体式无烟烟具包括烟化腔4，它还包括一次性按压式开关1、水2、化学混合物3、温度显示条5、防漏无纺布6、降温空气层7、隔热保护层8、加热不燃烧烟支9、塑料外壳10与间隔层11；

防漏无纺布6以与其一体式无烟烟具底部平行的方式位于一体式无烟烟具中部，将一体式无烟烟具分成上部分与下部分；在上部分中间设置烟化腔4，而下部为降温空气层7；加热不燃烧烟支9置于烟化腔4中，加热不燃烧烟支9由上而下依次为过滤段a、导流段b与加热段c；

在一体式无烟烟具顶端与防漏无纺布6之间设置间隔层11；在间隔层11上面装有水2，而在间隔层11下面放置化学混合物3；一次性按压式开关1以垂直方式通过位于水2中的条状固体件21与间隔层11相连；

一体式无烟烟具外部设置塑料外壳10，在塑料外壳10内壁贴一层隔热保护层8，而在塑料外壳10的外表面贴一条温度显示条5。

根据本实用新型的一种优选实施方式，化学混合物3是氧化钙、碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉和活性炭的混合物。

根据本实用新型的另一种优选实施方式，氧化钙、碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉与活性炭的重量比是6：0.4～0.6：2.6～3.4：0.18～0.22：0.18～0.22：0.9～1.1：1.8～2.2。

根据本实用新型的另一种优选实施方式，按下一次性按压式开关1使间隔层11破裂时，水2与化学混合物3进行反应而达到温度50～150℃，从而能够使加热不燃烧烟支9释放出烟草特征香气与烟碱。

根据本实用新型的另一种优选实施方式，烟化腔4是用导热系数为2～500w/(m·℃)的银箔、玻璃、黄铜或导热硅胶材料制成的。

根据本实用新型的另一种优选实施方式，防漏无纺布6是丙纶无纺布、涤纶无纺布、玻纤复合无纺布或pet无纺布。

根据本实用新型的另一种优选实施方式，间隔层11是用撕裂强度为2～15n的pmma、pc、abs或硅胶材料制成的。

根据本实用新型的另一种优选实施方式，隔热保护层8是用导热系数为0.01～0.5w/(m·℃)的环氧树脂、合成泡沫、硬质硅胶或ps材料制成的。

根据本实用新型的另一种优选实施方式，塑料外壳10是用能耐温度50～150℃的pp、abs、pmma或pc塑料制成的。

根据本实用新型的另一种优选实施方式，温度显示条5是用能够显示温度50～150℃的变色热敏材料制成的。

下面将更详细地描述本实用新型。

本实用新型涉及一种一体式无烟烟具。

本实用新型一体式无烟烟具包括烟化腔4，它还包括一次性按压式开关1、水2、化学混合物3、温度显示条5、防漏无纺布6、降温空气层7、隔热保护层8、加热不燃烧烟支9、塑料外壳10与间隔层11；本实用新型一体式无烟烟具的具体结构参见附图1与附图2。

防漏无纺布6以与其一体式无烟烟具底部平行的方式位于一体式无烟烟具中部，将一体式无烟烟具分成上部分与下部分；在上部分中间设置烟化腔4，而下部为降温空气层7；加热不燃烧烟支9置于烟化腔4中，加热不燃烧烟支9由上而下依次为过滤段a、导流段b与加热段c；

在一体式无烟烟具顶端与防漏无纺布6之间设置间隔层11；在间隔层11上面放置水2，而在间隔层11下面放置化学混合物3；一次性按压式开关1以垂直方式通过位于水2中的条状固体件21与间隔层11相连；

一体式无烟烟具外部设置塑料外壳10，在塑料外壳10内壁贴一层隔热保护层8；而在塑料外壳10的外表面贴一条温度显示条5。

根据本实用新型，一次性按压式开关1以垂直方式通过位于水2中的条状固体件21与间隔层11相连。这种条状固体件21例如是由河北凯辰橡塑制品有限公司以商品名定制塑料件销售的abs材料制成的长2cm、宽0.2cm的固体件。

本实用新型使用的间隔层11是用撕裂强度为2～15n的pmma、pc、abs或硅胶材料制成的。所述的pmma、pc、abs或硅胶材料都是目前市场上销售的产品，例如由深圳市诺威塑胶科技有限公司以商品名半透明pmma膜销售的pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)、由宁波正顺塑业科技有限公司以商品名pc薄膜销售的pc(聚碳酸酯)、由佛山市南海区平洲利达工艺厂以商品名abs薄片销售的abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、由深圳市英佳达绝缘塑胶材料有限公司以商品名超薄硅胶片销售的硅胶材料。

按下一次性按压式开关1通过条状固体件21能使间隔层11破裂，于是水2向下流动，与化学混合物3进行反应，放出大量热量，其温度达到50～150℃，从而能够使加热不燃烧烟支9释放出烟草特征香气与烟碱。

其中，化学混合物3是氧化钙、碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉和活性炭的混合物。这种混合物遇水会发生化学反应，例如氧化钙(生石灰)与水接触后可以生成熟石灰，即氢氧化钙：

cao+h2o＝ca(oh)2

在这个过程中会释放大量热量，是发热包主要的热量来源。氢氧化钙与空气中的二氧化碳容易反应生成碳酸钙沉淀：

ca(oh)2+co2＝caco3↓+h2o

硅藻土、活性炭等组分是典型的吸附剂，它们的疏松多孔结构有利于吸附各种有效成分，发生化学反应。

铁粉和铝粉与氧气反应释放少量热量，也可以与活性炭、水分、盐形成“原电池”效应，通过下述氧化还原反应释放出热量：

2fe+o2+2h2o＝2fe(oh)2↓

4fe(oh)2+o2+2h2o＝4fe(oh)3↓

4al+3h2o+3o2＝2al(oh)3↓+al2o3↓

2al+6h2o＝2al(oh)3↓+3h2↑

2al+2naoh+2h2o＝3h2↑+2naalo2

这些反应产生的氢气是微量的，并且该加热反应无明火，因此不会产生危险。

在本实用新型中，氧化钙、碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉与活性炭的重量比是6：0.4～0.6：2.6～3.4：0.18～0.22：0.18～0.22：0.9～1.1：1.8～2.2。

化学混合物3与水接触后在5-10秒内即升温至150℃，并且可以维持15～20分钟，随后降至60℃。因此本实用新型产品在发热时不会造成污染，也不存在安全隐患。并且，化学混合物3与水在反应后形成半固态或固态产物，因此不会泄漏，对环境造成污染。

本实用新型使用的氧化钙、碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉与活性炭都是粒度为20～100目的粉末，它们都是目前市场上销售的产品，例如由灵寿县矿恒矿产品加工厂以商品名焙烧硅藻土销售的焙烧硅藻土、由郑州信九达化工产品有限公司以商品名3a级铁粉销售的铁粉、由郑州信九达化工产品有限公司以商品名铝粉销售的铝粉。

根据本实用新型，烟化腔4用于放置加热不燃烧烟支9的腔体，该加热不燃烧烟支9由上而下依次为过滤段a、导流段b与加热段c。导流段b与加热段c置于烟化腔4内，化学混合物3反应放出的大量热量使加热不燃烧烟支9加热，释放出烟草特征香气与烟碱。例如本实用新型使用的加热不燃烧烟支9是云南巴菰生物科技有限公司生产的产品，其中过滤段a是纤维滤棒，导流段b是中空滤棒，加热段c是滤棒或金属烟弹。在加热段c或过滤段a中放置香精香料或风味胶囊，在加热段c中放置烟草提取物。

烟化腔4是用导热系数为2～500w/(m·℃)的银箔、玻璃、黄铜或导热硅胶材料制成的。本实用新型使用的银箔、玻璃、黄铜或导热硅胶材料具有良好导热性能，耐高温不变形，不参与化学混合物3的化学反应，不易被腐蚀。它们都是目前市场上销售的产品，例如由东台市何顺金属制品有限公司销售的9999无缝银管、由江西金达铜业有限公司销售的空心铜管和铜丝、由河间市博纳玻璃制品厂销售的玻璃管、由东莞市海新电子有限公司销售的导热硅胶材料。

根据本实用新型，防漏无纺布6位于一体式无烟烟具中部，将一体式无烟烟具分成上部分与下部分；在上部分中间设置烟化腔4，而下部为降温空气层7；它因能够形变而为化学混合物3的化学反应提供足够的空间，也为该化学反应时提供足够的空气，在化学反应结束后防止反应物漏出。本实用新型使用的防漏无纺布6是丙纶无纺布、涤纶无纺布、玻纤复合无纺布或pet无纺布(涤纶无纺布)，它们都是目前市场上销售的纺织产品。

本实用新型一体式无烟烟具外部设置塑料外壳10，在塑料外壳10内壁贴一层隔热保护层8。

塑料外壳10是用能耐温度50～150℃的pp(聚丙烯)、abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)或pc(聚碳酸酯)塑料制成的。

隔热保护层8在本实用新型中的作用是让化学混合物3化学反应产生的热蒸汽在隔热保护层8中降温，然后进入空气中，这样能够防止烫伤，同时它具有二次防漏功能，当防漏无纺布破裂时，它能够为反应物提供二次防漏。

隔热保护层8是用隔热材料，即能阻滞热传递的材料，又称热绝缘材料制成的，具体地用导热系数为0.01～0.5w/(m·℃)的环氧树脂、合成泡沫、硬质硅胶或ps材料制成的，它们都是目前市场上销售的产品，例如由江门市龙兴电子材料有限公司以商品名定制环氧树脂销售的环氧树脂、由佛山市益程包装材料有限公司以商品名隔热泡沫板销售的合成泡沫、由深圳市大友硅胶模具有限公司以商品名隔热硅胶销售的硬质硅胶、由上海美佳塑料制品有限公司以商品名定制亚克力销售的ps材料。

根据本实用新型，温度显示条5是用能够显示温度50～150℃的变色热敏材料制成的，本实用新型使用的温度显示条5是目前市场上销售的产品，例如由苏州永正防潮测温材料有限公司以商品名示温变色标签销售的产品。

根据国家标准yc/t29-1996规定的卷烟抽吸模型进行模拟吸烟，组织由10名专家组成的抽吸评价小组，使用由云南巴菰生物科技有限公司的无烟气加热不燃烧烟支对本实用新型一体式无烟烟具进行了评吸，与此同时，使用现有市场上销售的类似烟具(iqos、lil)也进行了同样的评吸，其评吸结果表明，使用本实用新型的一次性无烟烟具抽吸加热不燃烧卷烟，可以释放满足消费者生理和心里需求的烟草特征香气和烟碱，同时还降低了烟气温度和二手烟，减弱了刺激性和杂味。

[有益效果]

本实用新型的有益效果是：本实用新型一体式无烟烟具在加热时能释放烟草特征香气和烟碱，在满足消费者生理和心里需求的同时，还大大降低烟气中的有害物质，尤其是本实用新型一体式无烟烟具的无烟抽吸特征能满足消费者在不同场合的抽吸需求。

【附图说明】

图1是本实用新型一体式无烟烟具结构示意图；

图2是本实用新型一体式无烟烟具俯视示意图。

图中：

1-一次性按压式开关；2-水；21-条状固体件；3-化学混合物；4-烟化腔；5-温度显示条；6-防漏无纺布；7-降温空气层；8-隔热保护层；9-加热不燃烧烟支；10-塑料外壳；11-间隔层。

【具体实施方式】

通过下述实施例将能够更好地理解本实用新型。

实施例1：本实用新型一体式无烟烟具

该实施例的实施方式如下：

本实用新型一体式无烟烟具包括烟化腔4，它还包括一次性按压式开关1、水2、化学混合物3、温度显示条5、防漏无纺布6、降温空气层7、隔热保护层8、加热不燃烧烟支9、塑料外壳10与间隔层11；

由瑞安市舒佳特无纺布有限公司以商品名丙纶淋膜无纺布销售的丙纶无纺布防漏无纺布6以与其一体式无烟烟具底部平行的方式位于一体式无烟烟具中部，将一体式无烟烟具分成上部分与下部分；在上部分中间设置用由南京永箔金属材料有限公司以商品名银箔销售的导热系数为320w/(m·℃)的银箔材料制成的烟化腔4，而下部为降温空气层7；云南巴菰生物科技有限公司生产的加热不燃烧烟支9置于烟化腔4中，加热不燃烧烟支9由上而下依次为过滤段a、导流段b与加热段c；

在一体式无烟烟具顶端与防漏无纺布6之间设置用由深圳市诺威塑胶科技有限公司以商品名半透明pmma膜销售的撕裂强度为10n的pmma材料制成的间隔层11；在间隔层11上面装有水2，而在间隔层11下面装有由氧化钙、碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉与活性炭按照重量比6：0.5：3.2：0.18：0.19：0.9：1.8组成的化学混合物3；一次性按压式开关1以垂直方式通过位于水2中的由abs材料制成的长2cm、宽0.2cm的条状固体件21与间隔层11相连；按下一次性按压式开关1使间隔层11破裂时，水2与化学混合物3进行反应，从而能够使加热不燃烧烟支9释放出烟草特征香气与烟碱。

一体式无烟烟具外部设置用由苏州常亿鑫塑化有限公司以商品名耐高温食品级pp专用料销售的能耐温度120℃的pp塑料制成的塑料外壳10，在塑料外壳10内壁贴一层用由江门市龙兴电子材料有限公司以商品名定制环氧树脂销售的导热系数为0.1w/(m·℃)的环氧树脂材料制成的隔热保护层8，而在塑料外壳10的外表面贴一条由苏州永正防潮测温材料有限公司以商品名示温变色标签销售的变色热敏材料制成的温度显示条5。

按照本说明书中描述的方法对本实施例一体式无烟烟具进行了评吸，其评吸结果列于表1中，结果清楚表明本烟具的烟气温度较低且刺激较小。

实施例2：本实用新型一体式无烟烟具

该实施例的实施方式如下：

本实用新型一体式无烟烟具包括烟化腔4，它还包括一次性按压式开关1、水2、化学混合物3、温度显示条5、防漏无纺布6、降温空气层7、隔热保护层8、加热不燃烧烟支9、塑料外壳10与间隔层11；

由东莞市智成纤维制品有限公司以商品名涤纶针刺无纺布销售的涤纶无纺布防漏无纺布6以与其一体式无烟烟具底部平行的方式位于一体式无烟烟具中部，将一体式无烟烟具分成上部分与下部分；在上部分中间设置用由深圳市泽亮玻璃有限公司以商品名定制玻璃管销售的导热系数为2w/(m·℃)的玻璃制成的烟化腔4，而下部为降温空气层7；云南巴菰生物科技有限公司生产的加热不燃烧烟支9置于烟化腔4中，加热不燃烧烟支9由上而下依次为过滤段a、导流段b与加热段c；

在一体式无烟烟具顶端与防漏无纺布6之间设置用由湖州晟杨新材料科技有限公司以商品名超薄pc薄膜销售的撕裂强度为2n的pc材料制成的间隔层11；在间隔层11上面装有水2，而在间隔层11下面装有由氧化钙、碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉与活性炭按照重量比6：0.4：2.8：0.20：0.18：1.0：2.2组成的化学混合物3；一次性按压式开关1以垂直方式通过位于水2中的由abs材料制成的长2cm、宽0.2cm的条状固体件21与间隔层11相连；按下一次性按压式开关1使间隔层11破裂时，水2与化学混合物3进行反应，从而能够使加热不燃烧烟支9释放出烟草特征香气与烟碱。

一体式无烟烟具外部设置用能耐温度50℃的abs塑料制成的塑料外壳10，在塑料外壳10内壁贴一层用由佛山市益程包装材料有限公司以商品名隔热泡沫板销售的合成泡沫销售的导热系数为0.5w/(m·℃)的合成泡沫材料制成的隔热保护层8，而在塑料外壳10的外表面贴一条由由苏州永正防潮测温材料有限公司以商品名示温变色标签销售的变色热敏材料制成的温度显示条5。

按照本说明书中描述的方法对本实施例一体式无烟烟具进行了评吸，其评吸结果列于表1中，结果清楚表明本烟具的烟雾量较小，但有一定量的香气和满足感。

实施例3：本实用新型一体式无烟烟具

该实施例的实施方式如下：

本实用新型一体式无烟烟具包括烟化腔4，它还包括一次性按压式开关1、水2、化学混合物3、温度显示条5、防漏无纺布6、降温空气层7、隔热保护层8、加热不燃烧烟支9、塑料外壳10与间隔层11；

由湖南衡杰贸易有限公司以商品名玻纤复合无纺布销售的玻纤复合无纺布防漏无纺布6以与其一体式无烟烟具底部平行的方式位于一体式无烟烟具中部，将一体式无烟烟具分成上部分与下部分；在上部分中间设置用由江西金达铜业有限公司销售的空心铜管销售的导热系数为150w/(m·℃)的黄铜材料制成的烟化腔4，而下部为降温空气层7；云南巴菰生物科技有限公司生产的加热不燃烧烟支9置于烟化腔4中，加热不燃烧烟支9由上而下依次为过滤段a、导流段b与加热段c；

在一体式无烟烟具顶端与防漏无纺布6之间设置用由河北凯辰橡塑制品有限公司以商品名abs片销售的撕裂强度为15n的abs材料制成的间隔层11；在间隔层11上面装有水2，而在间隔层11下面装有由氧化钙、碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉与活性炭按照重量比6：0.5：2.6：0.22：0.20：1.1：1.9组成的化学混合物3；一次性按压式开关1以垂直方式通过位于水2中的由abs材料制成的长2cm、宽0.2cm的条状固体件21与间隔层11相连；按下一次性按压式开关1使间隔层11破裂时，水2与化学混合物3进行反应，从而能够使加热不燃烧烟支9释放出烟草特征香气与烟碱。

一体式无烟烟具外部设置用由深圳市诺威塑胶科技有限公司以商品名pmma料销售的能耐温度80℃的pmma塑料制成的塑料外壳10，在塑料外壳10内壁贴一层用由深圳市英佳达绝缘塑胶材料有限公司以商品名超薄硅胶片销售的导热系数为0.01w/(m·℃)的硬质硅胶材料制成的隔热保护层8，而在塑料外壳10的外表面贴一条由苏州永正防潮测温材料有限公司以商品名示温变色标签销售的变色热敏材料制成的温度显示条5。

按照本说明书中描述的方法对本实施例一体式无烟烟具进行了评吸，其评吸结果列于表1中，结果清楚表明本烟具的异味较小。

实施例4：本实用新型一体式无烟烟具

该实施例的实施方式如下：

本实用新型一体式无烟烟具包括烟化腔4，它还包括一次性按压式开关1、水2、化学混合物3、温度显示条5、防漏无纺布6、降温空气层7、隔热保护层8、加热不燃烧烟支9、塑料外壳10与间隔层11；

由浙江文星滤材有限公司以商品名pet无纺布销售的pet无纺布防漏无纺布6以与其一体式无烟烟具底部平行的方式位于一体式无烟烟具中部，将一体式无烟烟具分成上部分与下部分；在上部分中间设置用由东莞市海新电子有限公司以商品名导热硅胶销售的导热系数为500w/(m·℃)的导热硅胶材料制成的烟化腔4，而下部为降温空气层7；云南巴菰生物科技有限公司生产的加热不燃烧烟支9置于烟化腔4中，加热不燃烧烟支9由上而下依次为过滤段a、导流段b与加热段c；

在一体式无烟烟具顶端与防漏无纺布6之间设置用由深圳市英佳达绝缘塑胶材料有限公司以商品名超薄硅胶片销售的撕裂强度为6n的硅胶材料制成的间隔层11；在间隔层11上面装有水2，而在间隔层11下面装有由氧化钙、碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉与活性炭按照重量比6：0.6：3.4：0.19：0.22：1.0：2.0组成的化学混合物3；一次性按压式开关1以垂直方式通过位于水2中的由abs材料制成的长2cm、宽0.2cm的条状固体件21与间隔层11相连；按下一次性按压式开关1使间隔层11破裂时，水2与化学混合物3进行反应，从而能够使加热不燃烧烟支9释放出烟草特征香气与烟碱。

一体式无烟烟具外部设置用由宁波正顺塑业科技有限公司以商品名pc料销售的能耐温度150℃的pc塑料制成的塑料外壳10，在塑料外壳10内壁贴一层用由上海美佳塑料制品有限公司以商品名定制亚克力销售的导热系数为0.2w/(m·℃)的ps材料制成的隔热保护层8，而在塑料外壳10的外表面贴一条由苏州永正防潮测温材料有限公司以商品名示温变色标签销售的变色热敏材料制成的温度显示条5。

按照本说明书中描述的方法对本实施例一体式无烟烟具进行了评吸，其评吸结果列于表1中，结果清楚表明本烟具的烟雾量较小，烟气温度低，但有一定的香气香味和满足感。

表1：本实用新型一体式无烟烟具对无烟气加热不燃烧烟支评吸结果

表1的结果清楚表明，与现有烟具相比，使用本实用新型的一次性无烟烟具抽吸加热不燃烧卷烟，可以释放满足消费者生理和心里需求的烟草特征香气和烟碱，同时还降低了烟气温度和二手烟，减弱了刺激性和杂味。

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