[发明专利]一种新型低吸阻沟槽滤棒及制备方法

说明书

本发明提供一种新型低吸阻沟槽滤棒。由烟用丝束、成型纸、沟槽用纸、助剂、搭口胶组成，所述的沟槽滤棒用压纹后的沟槽用纸包裹在经开松、上助剂后的丝束外面，再用滤棒成型纸和搭口胶卷制成型，可制备出各种长度和圆周规格、压降为10~200Pa/cm、具有波纹管降温效应的直通沟槽低吸阻滤棒。该滤棒将烟气流经通道由传统滤棒的从滤棒中心区域流通为主，改为以四周区域流通为主，强化了降温效果，抽吸时烟气温度较没有该结构的对照滤棒低10~20℃。为新型烟草提供了一个较好的配套材料，可以满足目前新型加热不燃烧卷烟产品对滤棒低吸阻、低过滤，降温效果明显的特殊要求。

技术领域

本发明属于新型烟草滤棒生产技术领域，具体涉及一种新型低吸阻或超低吸阻沟槽滤棒的制备方法。

背景技术

上世纪80年代，国际烟草企业开始投资研制碳加热、电加热等多种加热不燃烧新型卷烟，2014年，菲莫国际在日本正式上市加热不燃烧电子烟IQOS,带动了加热不燃烧电子烟的在全球的发展。

加热不燃烧卷烟烟气主要组分为雾化剂、水、烟草挥发性组分以及低温裂解的组分组成。抽吸时，烟雾量的大小直接与滤棒的吸阻和过滤效率有关。当吸阻较大、过滤效率较高时，烟气被滤棒吸附多烟雾量小，吸食者的体验感和满足感差；反之，当吸阻较小、过滤效率较低时，烟雾量大，吸食者的体验感和满足感良好。

加热不燃烧卷烟抽吸时存在的最大的质量问题是烟气温度高，热刺感强。降低烟气温度是此类产品不断改进的技术方向。在以IQOS为代表的加热不燃烧电子烟技术体系中，采用的是由空管、聚乳酸薄膜和醋棒组成的三元或四元复合滤嘴，滤嘴主要功能是降温，同时为保证合适的烟气浓度和烟雾量，同时尽可能降低吸阻降低过滤效率。

传统沟槽滤棒整体吸阻也较高，主要功能是提高过滤效率、降低焦油含量，滤嘴中沟槽不是直通的，是沟槽段与非沟槽段交替出现而达到相应效果的。这种以改善吸附功能为特点的滤棒目前在加热不燃烧卷烟制品中很少使用。

对无相变传热是以破坏边界层，使边界层减薄，降低边界层热阻，从而提高传热系数。波纹换热管是这方面的典型代表，并得到广泛应用。波纹管内流动模型如下图1所示。

其传热机理如下：

(1)边界层的破坏。

波纹管是一种大小圆弧相切、内外型如波纹状的薄壁管子，具有呈周期变化的流道形状。波纹管特殊的波峰与波谷设计，使管内流体分为等直径流速型和弧形流速型，流体沿流动方向在波峰处速度降低、静压增大；波谷处速度增加、静压减小，使流速和压力总是处于规律性的扰动状态，冷热流体流动时会产生强烈扰动，流动状态达到充分湍流，使管内外流体不能形成与轴线平行的流股，管内外流体的温度、密度、杂质含量沿径向均匀分布。这样流体在反复改变速度及压力梯度下进行的，产生的漩涡冲刷着边界层，极大地破坏了边界层的形成。这种周期性的截面变化增加了靠近管壁附近的湍流强度和湍流的给热能力，使层流和过渡流达到湍流换热。当湍流即将消失时，流体又流经下一个波纹凸起，不断产生轴向扰动，保持稳定连续地强化作用，从而提高了传热速率，使传热效果显著提高。

(2)喷射与节流效应。

在波纹管的弧形段进口处发生喷射效应，在出口处发生截流效应，两种效应的结果使管内侧产生无数小漩涡，加强了流体的湍流。弧形段内流体释放能量，而在直线段内流体积聚能量，流体在管内周期性的能量积聚与释放使整个换热管内表面都受到流体冲刷。

(3)管内扰动现象。

如前所述，由于波纹管式换热管束具有呈周期性变化的流道形状，因而，当介质在管内流动时，会产生较强烈的管内扰动现象。也正是由于这种现象的存在，使得即使介质流量发生变化，其管内流体中的固相组分难以聚集。所以使用波纹管式换热管束，不易形成吸附物富集，热传导效果稳定可靠。

发明内容