一种符合安全要求的烟用固件材料及其应用技术领域
本发明涉及烟用固件材料技术领域，具体涉及符合安全要求的烟用固件材料及其
应用。
背景技术
现有的烟用固件材料通常从改变滤棒中烟气流向，改变吸阻，从而获得更好过滤
效果和降焦减害效果的方向进行研究，常用手段就是将规则的构件置入滤棒丝束中，从而
增大吸阻，或者视改变滤棒中烟气的流向，将流经滤棒中心的烟气更多的扩散到滤棒边缘，
以提高滤棒丝束的使用效率，从而提高其整体的过滤效率。
例如“设有烟气导流圆球的香烟滤棒201120285043.0；设有半球形吸阻棒的导流
滤棒201120285057.2；设有吸阻片的香烟滤棒201120285055.3；设有吸阻棒的卷烟滤嘴
201120285042.6；设有烟气导流圆柱的香烟滤棒201120285054.9”。
上述专利公开了一系列设有将主流烟气导向四周、同时增大吸阻构件的香烟滤
棒，由于烟气在普通滤棒中大都沿滤棒的中间快速流动，很少向四周扩散，使得丝束的过滤
效应大打折扣，这些专利中所述的香烟滤棒均由丝束芯棒、外层包裹的成型纸组成；在丝束
芯棒轴心线上分别埋设有圆球、半球、吸阻片、圆柱形吸阻棒、烟气导流圆柱等构件，主流烟
气进入滤棒后，由于这些构件的导流作用，改变了烟气在传统滤棒中的直线流动形态，使得
大部分烟气沿这些构件的表面向滤棒的边缘分散，经过一定距离后再慢慢向中心流动一部
分，使整个滤棒丝束得以充分的利用，有效提高了丝束的利用率。
但随着增大吸阻、提高过滤效率技术的不断进步，烟气中维持香气的成分受外界
因素影响越来越大，对其原有的香味的破坏较为严重，造成消费者对卷烟越来越不满意，过
犹不及，单纯依靠提高滤棒的过滤效率，可能会破坏烟气中各成分的比例，影响各成分之间
的相互协调制约作用，在影响烟气香味的同时，甚至会造成某种单一成分在烟气中比例过
大，造成不良影响的结果。
为解决上述部分问题，有烟草企业提出了在滤棒中设置导流管的技术方案，例如
“一种含导流管的卷烟滤嘴201420488694.3”和“一种含导流管的卷烟滤嘴及其应用
201410428593.1”，其通过在丝束中设置导流管，使烟气分流并改变烟气在滤嘴中的流路，
从而有效地保留烟气原有香吃味，增大劲头和香气量。
但是上述两件专利的方案中，在导流管的设置结构上存在不足，首先，其方案中限
定了设置有导流管的单一、二元、三元滤棒，其中二元滤棒的结构会导致导流管容易脱落，
单一和三元滤棒中丝束和导流管的结合也不够紧密，容易松动，给消费者造成质量低下的
印象；其次，其所述滤棒中烟气分流后，特别是在单一结构滤棒中，主流烟气经导流管流动，
过滤效率相比于普通滤棒降低；而侧流烟气沿导流管外壁上升，并没有能够提高过滤效率
的手段，其过滤效率与普通滤棒一致，两部分综合考虑，该结构滤棒，其过滤效率要低于普
通滤棒，对现有的降焦减害技术是一种倒退。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种符合安全要求的烟用固件材料
及其应用，该固件材料采用符合食品安全的原料制备，具有独特的斜纹螺旋导流槽，与普通
滤棒结合应用后能够在消除现有高吸阻、高过滤滤棒对烟气香味的破坏，也不会降低滤棒
的降焦减害效果，并且符合烟用安全要求。
为实现上述目的，本发明采用以下技术手段，一种符合安全要求的烟用固件材料，
其特征在于，其整体为中空、以径向截面几何中心为轴旋转的螺旋导管，包括导管本体1和
外设结构，所述导管本体1的长度、单位长度螺旋圈数以及内径根据产品实际需要确定；所
述外设结构包括导管本体1外壁表面设置的螺旋斜纹2，该螺旋斜纹2的倾斜角度和单位长
度螺旋圈数与导管本体1一致。
所述烟用固件材料的径向截面形状为规则或不规则几何形状中的任意一种。
所述导管本体1的壁厚为 0.5-2mm。
所述螺旋斜纹2的高度为0.1-1mm。
所述烟用固件材料的原料重量百分比为线性低密度聚乙烯(LLDPE-LL1002KW)：低
密度聚乙烯(LDPE-FD0474巴塞尔1840H)=9:1，线性低密度聚乙烯是线性材料，单用容易破
损，加入10%重量的低密度聚乙烯进行改性。
所述烟用固件材料的制备方法，包括以下步骤：
①首先将原料按比例加入并混合均匀；
②混合均匀的原料进行热熔，在机械挤压的作用下通过管材成型模具中挤压出来成为
半成品；
③半成品进入低压水冷机构中，在低压状态和冷却水的作用下，半成品保持与模具形
状一致，不会发生变形扭曲；
④基本成型的半成品之后通过管径检测及测速机构，进行尺寸检测，同时对出管速度
进行监控，以控制下料、加热、排管以及成型等一系列的相关参数，同时还可对不规则的半
成品进行报警，以便及时调整参数；
⑤符合规格的半成品之后进行螺旋成型，进入错位螺旋成型机构后，在两组错位胶辊
组5的带动搓捻作用下，形成螺旋状烟用固件材料，之后进行收卷；
⑥收卷工序为自转+公转形式，首选，螺旋状烟用固件材料在移动导向装置6的牵引下
按照一定的速率在收卷轴7上沿轴向前后移动，以使螺旋状烟用固件材料均匀的、按照层层
叠加的形式缠绕在收卷轴7上；在收卷轴7自传的同时，公转电机8带动收卷轴7公转，其转动
速率与螺旋烟用固件材料上的单位长度的螺旋数量相对应，使螺旋烟用固件材料在受到收
卷张力作用时，仅承受轴向力，而不会受到径向分力作用而使其螺旋回弹。
在所述烟用固件材料的原料中加入脂溶性香料后制备烟用固件材料，以使香气在
使用过程中缓慢释放。
一种符合安全要求的烟用固件材料在卷烟滤棒中的应用，其特征在于，将一段特
定长度的该烟用固件材料置入滤棒中，形成包括丝束3、成型纸4以及烟用固件材料的复合
滤棒。
所述复合滤棒中设置烟用固件材料采用贯穿丝束3整体、设置在丝束3任一端、设
置在丝束3内部中的任意一种结构。
本发明的有益效果是：
①该固件材料结构简单，易于制造和与滤棒丝束3结合，使用的原料采用食品级，复合
卷烟用安全标准。
②该滤棒能够解决现有滤棒单纯依靠提高过滤效率导致破坏烟气中各成分比例、
破坏各成分之间相互协调制约作用，影响烟气香味的问题。
③该滤棒中固件材料和丝束3通过螺旋斜纹2相结合，结合紧密，不易分离脱落，整
体感较强，给予消费者质量上乘、档次高的印象。
④该滤棒在使用时，烟气经过固件材料分流后，主流烟气经导管本体1中间流动，
过滤效率相比于普通滤棒降低，减少了对烟气香味的影响；侧流烟气沿管外壁的螺旋斜纹2
上升，增加了烟气流程，提高了侧流烟气的过滤效率，一减一增，过滤效率基本持平，两部分
综合考虑，该滤棒能够在不影响主流烟气香味的前提下保证侧流烟气的足够过滤效率，是
对现有滤棒降焦减害技术的一种优化，并且各种不同形状的导管截面形状提升了滤棒的美
观程度。
⑤本发明能够实现烟用固件材料的一次成型，收卷方式采用了自转+公转的形式，
减小或消除了螺旋线材在受到收卷张力作用时产生的径向分力，消除了其回弹的趋势，保
证烟用固件材料的使用效果。
附图说明
图1是本发明所述烟用固件材料的径向截面示意图。
图2是本发明所述烟用固件材料的主视图。
图3本发明所述滤棒的平面剖切图。
图4是本发明所述滤棒的立体结构剖切图。
图5是实施例2所述滤棒的平面剖切图。
图6是实施例3所述滤棒的平面剖切图。
图7是实施例4所述滤棒的平面剖切图。
图8是本发明所述烟用固件材料收卷步骤示意图。
图中，导管本体1、螺旋斜纹2、丝束3、成型纸4、错位胶辊组5、移动导向装置6、收卷
轴7、公转电机8。
具体实施方式
实施例1
如图1—4以及图8所示，本实施例所述的一种符合安全要求的烟用固件材料，其整体为
中空、以径向截面几何中心为轴旋转的螺旋导管，包括导管本体1和外设结构，所述导管本
体1的长度、单位长度螺旋圈数以及内径根据产品实际需要确定；所述外设结构包括导管本
体1外壁表面设置的螺旋斜纹2，该螺旋斜纹2的倾斜角度和单位长度螺旋圈数与导管本体1
一致；所述烟用固件材料的原料重量百分比为线性低密度聚乙烯(LLDPE-LL1002KW)：低密
度聚乙烯(LDPE-FD0474巴塞尔1840H)=9:1，线性低密度聚乙烯是线性材料，单用容易破损，
加入10%重量的低密度聚乙烯进行改性。
所述烟用固件材料的制备方法，包括以下步骤：
①首先将原料按比例加入并混合均匀；
②混合均匀的原料进行热熔，在机械挤压的作用下通过管材成型模具中挤压出来成为
半成品；
③半成品进入低压水冷机构中，在低压状态和冷却水的作用下，半成品保持与模具形
状一致，不会发生变形扭曲；
④基本成型的半成品之后通过管径检测及测速机构，进行尺寸检测，同时对出管速度
进行监控，以控制下料、加热、排管以及成型等一系列的相关参数，同时还可对不规则的半
成品进行报警，以便及时调整参数；
⑤符合规格的半成品之后进行螺旋成型，进入错位螺旋成型机构后，在两组错位胶辊
组5的带动搓捻作用下，形成螺旋状烟用固件材料，之后进行收卷；
⑥收卷工序为自转+公转形式，首选，螺旋状烟用固件材料在移动导向装置6的牵引下
按照一定的速率在收卷轴7上沿轴向前后移动，以使螺旋状烟用固件材料均匀的、按照层层
叠加的形式缠绕在收卷轴7上；在收卷轴7自传的同时，公转电机8带动收卷轴7公转，其转动
速率与螺旋烟用固件材料上的单位长度的螺旋数量相对应，使螺旋烟用固件材料在受到收
卷张力作用时，仅承受轴向力，而不会受到径向分力作用而使其螺旋回弹。
所述烟用固件材料的径向截面形状为六角星形状，其中导管本体的壁厚为 1mm，
螺旋斜纹2的高度为0.5mm。
该烟用固件材料在卷烟滤棒中的应用，在滤棒丝束3中设置一段与丝束3等长度
的、位于丝束3内部中的上述烟用固件材料，制得复合滤棒。
实施例2
如图5和图8所示，本实施例所述的一种符合安全要求的烟用固件材料，其结构、配方及
制造方法与实施例1所述基本一致，区别在于其中导管本体的壁厚为 0.5mm，螺旋斜纹2的
高度为1mm。
该烟用固件材料在卷烟滤棒中的应用，在滤棒丝束3中设置一段比丝束3短、位于
丝束3内部的上述烟用固件材料，制得复合滤棒。
实施例3
如图6和图8所示，本实施例所述的一种符合安全要求的烟用固件材料，其结构、配方及
制造方法与实施例1所述基本一致，区别在于其中导管本体的壁厚为 1.5mm，螺旋斜纹2的
高度为1mm；还有在在所述烟用固件材料的原料中加入脂溶性香料后制备烟用固件材料，以
使香气在使用过程中缓慢释放。
该烟用固件材料在卷烟滤棒中的应用，在滤棒丝束3中设置一段比丝束3短、位于
丝束3前端的上述烟用固件材料，制得复合埋香滤棒。
实施例4
如图7和图8所示，本实施例所述的一种符合安全要求的烟用固件材料，其结构、配方及
制造方法与实施例1所述基本一致，区别在于其中导管本体的壁厚为 1.5mm，螺旋斜纹2的
高度为1mm；还有在在所述烟用固件材料的原料中加入脂溶性香料后制备烟用固件材料，以
使香气在使用过程中缓慢释放。
该烟用固件材料在卷烟滤棒中的应用，在滤棒丝束3中设置一段比丝束3短、位于
丝束3后端的上述烟用固件材料，制得复合埋香滤棒。