具有连续封闭空腔的无外包纸滤棒的制作方法

本实用新型涉及一种滤棒的结构。

背景技术：

一般的滤棒由成形纸包裹滤芯构成，材质比较密实硬度较高的滤芯可以无需成形纸包裹，直接构成无外包纸滤棒；某些滤棒的滤芯中具有轴向通孔，某些滤芯中具有独立的封闭孔洞。

专利申请号为2017102833121的发明公开了一种含有贯通式锥形空腔结构的复合滤棒，包括棒体，所述棒体为圆柱体形状，所述棒体内设置有空腔，所述空腔呈喇叭形状，即沿着棒体的中轴线方向，所述空腔的两端开口，一端开口的圆周尺寸始终大于另一端开口的圆周尺寸，多个所述棒体之间可拆卸连接。该滤棒中采用轴向通孔，通孔对烟气的过滤作用有所减弱。

专利申请号为2018200177325的空腔中添加两种功能颗粒的透明空腔式五元复合滤棒，涉及制造卷烟滤嘴的滤棒，功能性滤棒段（3）间设有空腔段（4）间隔，空腔段（4）中设有功能性颗粒（5），外包裹层（1）包裹在内包裹层（2）外将各滤棒段连接在一起。该发明的芯部虽非通孔，但是采用实心与空芯间隔的复合滤棒结构，制作工序较多，生产成本较高。

专利申请号为2018104063116的发明公开了一种无纸包同轴芯滤棒的成型设备，具有两组并行设置的丝束传送机构、组合开松机构、内层无纸包滤棒固化定型机构、外层无纸包滤棒固化定型及复合成型机构、引出机构。内层无纸包滤棒固化定型机构将内层丝束用蒸汽加热，先制得无纸包内芯滤棒；然后外层再用蒸汽加热定型。该发明介绍了无纸包滤棒的成型技术，可为本发明借鉴使用。

技术实现要素：

实用新型目的：

提供一种既有内部空洞利于降温降焦、且可直接预埋胶囊、又不通透保持良好过滤能力的具有连续封闭空腔的无外包纸滤棒。

技术方案：

该无外包纸滤棒采用醋酸纤维和热固性胶粘剂为原料（丝束开松后进入成型烟枪之前，胶粘剂以液态方式添加中丝束中，加热时先塑化变形随即受热固化定型），在滤棒内部沿轴心线沿线具有连续排布、彼此独立的2个至数个封闭空腔的结构。

封闭空腔呈椭球形状，该滤棒的每个空腔的结构尺寸可调可控，其在轴向的长度l大于径向的直径，径向的直径d约为滤棒直径的1/3-2/3。直径d范围1~5.5mm，长度l范围5~20mm。

相邻的空腔在轴向的间距约为滤棒的直径，保证烟气经过时具有较好的过滤能力、较低的吸阻。

优选在每个封闭空腔中放置有一个或数个胶囊，胶囊中为液体或固体风味物质或者过滤物质或吸附材料。

放置方法可以为成型芯棒的内部具有空心的流道，从头部加入颗粒，从尾部的开口释放到空腔中，流道的入口处可以配置缩气体作为动力吹入胶囊再吹出。

本无外包纸滤棒的成型设备：

上滤棒品所采用的成型设备，具有成型芯棒、控制成型芯棒往复进退的驱动机构、成型烟枪。成型烟枪内部为滤棒成型腔，使用时成型芯棒的从烟枪的丝束入口处进入成型腔，进入成型腔中的部分能够在成型腔中往复进退（丝束是连续进入的，芯棒能够前进插入丝束中，也能够退后不插在丝束中，而保持在丝束的下方）。

成型烟枪从丝束进入位置看，依次设置有蒸汽塑形段和冷却固化段。

成型芯棒在成型腔中部分的长度不大于蒸汽塑形段的长度，从丝束的进入位置看，成型芯棒的头部至尾部的直径逐步变小。

蒸汽塑形段具有蒸汽加热管路，能够给成型烟枪的外壳加热，然后传热给其内部成型腔中的丝束。

当丝束内部插入有成型芯棒时，丝束受热，丝束受到芯棒及烟枪的共同约束，其中的胶粘剂在高温下融化给丝束塑型形成中空结构的空腔并定型，拔出成型芯棒后，该段丝束内部保持了芯棒的外形形状，成为空腔段。

冷却固化段具有冷空气进入管路，能够给烟枪的外壳外降温，传递冷量给其内部成型腔中的丝束。

丝束通过蒸汽塑形段继续前行时，此时成型芯棒拔出，含有空腔的丝束前行到冷却固化段，丝束中的空腔被进一步固化不易变形。

而当成型芯棒退出（退出蒸汽塑形段即可）时，随后进入的丝束中基本没有空隙不会形成空腔，没有空隙的丝束再先后进入蒸汽塑形段和冷却固化段时形成密实段。

后续的丝束在反复进退的成型芯棒及成型腔的共同约束下，可以形成具有多个空腔段与密实段相间的滤芯或无纸包滤棒。

优选冷却固化段的外壳上设置有一个（或多个周向均布）联通成型腔的冷空气喷射孔，让压缩冷空气能够进入成型腔，对通过此孔处的丝束产生较大的径向吹压力量，使得该处的丝束在被冷却的同时，进一步收缩形成完全密实的芯部结构（抵消了成型芯棒拔出后余留的空隙），丝束可以完全收缩冷却凝结在一起，形成完全封闭的密实段。

优选冷空气喷射孔与丝束前进的方向呈小于90°的锐角（丝束保持一定速度前进，加上锐角喷射的冷空气，其合力的方向更接近于垂直于丝束，使得密实段结合更对称，其内部的形成的空腔段和密实段的形状更完美。

有益效果：

该滤棒的空腔结构对于烟气有降温降焦的功效，在传统卷烟及新型加热不燃烧卷烟上应用前景广阔。同时，空腔作为载体，可在其中添加颗粒及胶囊，从而赋予其更多的功能性。同时，相比传统空腔复合滤棒，其不需要通过复合工艺，且不需要使用高定量成型纸及粘黏剂，在成本、效率方面有较大优势。降低空腔复合滤棒的生产成本空腔的尺寸可调可控，能够制成多种规格的滤棒。

附图说明

图1是本实用新型的一种产品剖面结构图；

图2是本的实用新型一种设备的剖面结构示意图；

图3是本实用新型的一种成型芯棒的结构示意图；

图中，1-封闭空腔；2-密实段；3空腔径向直径；4-空腔轴向长度。

具体实施方式

如图1所示的具有连续封闭空腔的无外包纸滤棒，采用醋酸纤维和热固性胶粘剂为主要原料，在滤棒内部具有沿轴心线连续排布、彼此独立的4个封闭空腔的结构；

空腔在轴向的长度大于径向的长度，径向的尺寸约为滤棒直径的1/3-2/3。

每个空腔的直径d范围3~5mm，长度l范围10~15mm。

如图2所示的滤棒的成型设备，具有成型芯棒、控制成型芯棒往复进退的驱动机构、成型烟枪；成型烟枪内部为滤棒成型腔，使用时成型芯棒的从丝束的入口进入成型腔，进入成型腔中的部分能够在成型腔中往复进退；成型烟枪从丝束进入位置看，依次设置有蒸汽塑形段和冷却固化段；成型芯棒在成型腔中部分的长度不大于蒸汽塑形段的长度。

蒸汽塑形段具有蒸汽加热管路，能够给成型烟枪的外壳加热，然后传热给其内部成型腔中的丝束；冷却固化段具有冷空气进入管路，冷空气能够给烟枪的外壳外降温，传递冷量给其内部成型腔中的丝束。

如图3所示的成型芯棒，其头部至尾部的直径逐步变小。

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