非晶合金卷烟纸及其制造方法和卷烟与流程

1.本发明涉及烟草技术领域，具体而言涉及一种非晶合金卷烟纸及其制造方法和卷烟。


背景技术：

2.卷烟的构成主要包括烟丝、卷烟纸、成形纸、接装纸和滤棒。其中，卷烟纸用于包裹烟丝，并与烟丝一同燃烧。卷烟纸的透气性、燃烧速率会对烟丝的燃烧状态、烟气中的有害物质的浓度、吸引者的口感有着直接影响；同时，卷烟纸的抗拉强度也影响着卷烟的装接工艺、效率。另一方面，卷烟纸对烟丝燃烧后形成的烟灰具有包裹功能。卷烟纸的包灰性能能够防止烟灰碎片的四处飞散和掉落，降低烟灰引发火灾的几率。
3.目前，卷烟纸通常采用天然纤维和碳酸钙混合而成。通过对其组分的调控实现卷烟纸透气性、厚度、密度的改变。提高卷烟纸的透气性能够有效降低卷烟燃烧后释放的焦油、一氧化碳、颗粒物的浓度。然而卷烟纸透气性能的提高会降低卷烟的包灰效果，导致烟灰四处掉落，尤其是对于细支卷烟。同时，卷烟纸的抗拉强度也会降低，进而影响卷烟的良品率、生产效率。
4.为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种非晶合金卷烟纸及其制造方法和卷烟。


技术实现要素：

5.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
6.为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种非晶合金卷烟纸，包括：
7.步骤s1：获取非晶合金薄带；
8.示例性地，非晶合金薄带可以是非晶态组织结构体积百分比含量在百分之五十以上的铁基非晶合金薄带、钴基非晶合金薄带、镍基非晶合金薄带、锆基非晶合金薄带。
9.示例性地，非晶态组织结构是指原子排列长程无序短程有序的组织结构。
10.步骤s2：在所述非晶合金薄带上形成穿透所述非晶合金薄带的通孔；
11.步骤s3：将所述非晶合金薄带制成所述非晶合金卷烟纸。
12.示例性地，在所述非晶合金薄带形成穿透所述非晶合金薄带的通孔的方法包括激光打孔或超声打孔。
13.示例性地，所述通孔均匀分布在所述非晶合金薄带上或者呈规律的分布在所述非晶合金薄带。
14.示例性地，所述通孔在所述非晶合金薄带上的分布密度c的范围为0.1
‑
0.8，其中，所述分布密度c表示单位面积的所述非晶合金薄带上分布的所述通孔的面积的总和。
15.示例性地，所述步骤s3包括：
16.步骤s31：在所述非晶合金薄带的宽度或者长度方向上，将所述非晶合金薄带从第一端朝向第二端进行绕卷以形成圆筒形的非晶卷，所述非晶卷具有在圆筒形内侧的起始端和在所述圆筒形外侧的接口端；
17.步骤s32：固定所述起始端和所述接口端。
18.示例性地，在所述步骤s31中，将所述非晶合金薄带绕制成单层卷。
19.示例性地，在所述步骤s31中，将所述非晶合金薄带绕制成至少两层卷，
20.示例性地，在所述步骤s32中，固定所述起始端和所述接口端的方法包括粘结所述起始端和所述接口端。
21.示例性地，其特征在于，在所述步骤s32中，固定所述起始端和所述接口端的方法包括采用激光点焊的方法所述起始端和所述接口端焊接连接。
22.本发明还提供了一种非晶合金卷烟纸，采用非晶合金薄带制成，其中所述非晶合金薄带上设置有通孔。
23.示例性地，所述通孔均匀分布在所述非晶合金薄带上或者呈规律的分布在所述非晶合金薄带上。
24.示例性地，所述通孔在所述非晶合金薄带上的分布密度c的范围为0.1
‑
0.8，其中，所述分布密度c表示单位面积的所述非晶合金薄带上分布的所述通孔的面积的总和。
25.示例性地，包括由所述非晶合金薄带绕卷形成的非晶卷，所述非晶卷包括但单层卷或者至少两层卷。
26.本发明还提供了一种非晶合金卷烟，包括如上任意一项所述的非晶合金卷烟纸。
27.根据本发明的非晶合金卷烟纸及其制备方法以及卷烟，采用非晶合金薄带制备卷烟纸，在非晶合金薄带上设置通孔，实现卷烟纸的透气性调节，同时由于非晶合金薄带具有表面活性，有效实现了对卷烟燃烧后有害物质的降解和吸附；由于非晶合金薄带具有高的热导率，实现了卷烟烟气中的有毒物质的快速冷凝和吸附，减少了烟气中的有害物质被吸烟者吸入体内。采用非晶合金薄带制备卷烟纸，由于非晶合金强度高且不易燃烧，提升了卷烟纸的强度，提升了卷烟纸的包灰效果，同时，不影响卷烟的装接工艺，不增加卷烟的生产成本。
附图说明
28.本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
29.附图中：
30.图1根据本发明的一个实施例的一种非晶合金卷烟纸的制造方法的示意性流程图；
31.图2为根据本发明的一个实施例的一种非晶合金卷烟纸的结构示意图；
32.图3为根据本发明的一个实施例的一种卷烟的结构示意图。
具体实施方式
33.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以
实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
34.为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本发明的非晶合金卷烟纸。显然，本发明的施行并不限于烟草技术领域技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
35.应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
36.现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。
37.目前，为了同时提高卷烟纸透气性和强度，采用麻类纤维替代竹类、草类纤维来制作卷烟纸。然而，麻类纤维卷烟纸的制造工艺复杂、良品率低，导致生产成本较高。同时，麻类纤维制作的卷烟纸对其包灰效果影响不大，因此依然无法解决细支烟烟灰四处飞散掉落的问题。为了提高卷烟纸的包灰性，有研究者通过在原材料中增加碳酸钙含量、添加碳纤维、钛白粉、钠盐、晶须类物质。但都会削弱卷烟的透气性，无法降低卷烟燃烧后的有害物质含量。
38.实施例一
39.为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种非晶合金卷烟纸的制造方法，包括：
40.步骤s1：获取非晶合金薄带；
41.示例性地，非晶合金薄带可以是非晶态组织结构体积百分比含量在百分之五十以上的铁基非晶合金薄带、钴基非晶合金薄带、镍基非晶合金薄带、锆基非晶合金薄带。
42.示例性地，非晶态组织结构是指原子排列长程无序短程有序的组织结构。
43.步骤s2：在所述非晶合金薄带上形成穿透所述非晶合金薄带的通孔；
44.步骤s3：将所述非晶合金薄带制成所述非晶合金卷烟纸。
45.下面参看图1、图2和图3对根据本发明的一种非晶合金卷烟纸的制造方法进行示例性说明。其中，图1根据本发明的一个实施例的一种非晶合金卷烟纸的制造方法的示意性流程图；图2为根据本发明的一个实施例的一种非晶合金卷烟纸的结构示意图；图3为根据本发明的一个实施例的一种卷烟的结构示意图。
46.如图1所示，首先执行步骤s1：获取非晶合金薄带。
47.非晶合金是由于合金超急冷凝固时原子来不及有序排列结晶而得到的固态合金。其属于长程无序、短程有序结构。由于非晶合金不存在规则的空间点阵，因此没有晶态合金的晶粒、晶界。非晶合金的成分由金属元素和少量非金属元素所构成。。由于非晶合金的微
观结构和成分构成，导致了这种合金具有许多性能。
48.在本发明中，利用非晶合金带材所具有的高的表面活性和高热导率，利用其制造卷烟纸，高的表面活性有效吸附卷烟燃烧过程中产生的烟气中的有害物质，有效过滤烟气中的有害物质，减少烟气中的焦油、尼古丁、一氧化碳、颗粒物等有害物质被吸烟者吸入体内，实现对卷烟燃烧后有害物质的降解和吸附；高的热导率，实现了卷烟烟气中的有毒物质(如焦油等)的快速冷凝和吸附。采用非晶合金薄带制备卷烟纸，由于非晶合金强度高且不易燃烧，提升了卷烟纸的强度，提升了卷烟纸的包灰效果，同时，不影响卷烟的装接工艺，不增加卷烟的生产成本。
49.具体的，非晶合金薄带对烟气中的有害物质进行化学吸附或物理过滤，实现过滤效果。由于非晶合金中处于长程无序状态的金属原子具有高的反应活性，比如铁元素、钴元素、铜元素、镁元素、锌元素等；烟气中未能充分氧化的烃类有机物质中含有多种官能团，包括碳碳双键、碳碳三键、羟基、羧基、醚键、醛基、羰基等。具有高反应活性的金属原子与有机物中的官能团能在较低的反应激活能下发生电子的转移，从而实现化学吸附的效果。同时，由于非晶合金薄带回折缠绕，形成发生塑形塑性变形产生的变形台阶(如，50微米)形成微米尺度通道，可以对烟气中的颗粒物进一步进行物理过滤，实现物理吸附的效果。
50.示例性地，所述非晶合金薄带的材料包括但不限于铁基非晶纳米晶合金带材，或者其他铁基、钴基、锆基、铜基非晶合金薄带。
51.在根据本发明的一个实施例中，获取的非晶合金薄带，在其制备过程中向材料中添加有添加剂，以提升非晶合金薄带对烟气降解、有毒物质吸附等的效果。
52.在根据本发明的一个实施例中，获取非晶合金薄带的过程中，对非晶合金薄带进行表面处理，以使形成更加易于进行烟气降解、有毒物质吸附的表面，从而提升非晶合金薄带对烟气降解、有毒物质吸附等的效果。
53.示例性地，非晶合金薄带的厚度的范围为10
‑
50μm。
54.接着，继续参看图1，执行步骤s2：在所述非晶合金薄带上形成穿透所述非晶合金薄带的通孔。
55.在非晶合金薄带上设置通孔，一方面改善非晶合金卷烟纸的透气性，在卷烟燃烧过程中，提供充分的气道用于烟气和空气的流通和交换，保证烟气流畅的通道的同时，增加烟气的冷却面积，提升烟气的冷却效率；另一方面增加非晶合金薄带的表面积，增加非晶合金薄带吸附烟气中的有害物质的效率，实现对卷烟燃烧后有害物质的降解和吸附，进一步减少烟气中的焦油、尼古丁、一氧化碳，颗粒物等有害物质被吸烟者吸入体内。
56.参看图2，示出了根据本发明的一个实施例的在非晶合金薄带上形成通孔的结构示意图。其中非晶合金薄带100上形成通孔101。
57.示例性地，在所述非晶合金薄带形成穿透所述非晶合金薄带的通孔的方法包括激光打孔或超声打孔。
58.示例性地，所述通孔的截面包括圆形、三角形、矩形等，从而在非晶合金薄带上形成圆形孔、三角形孔或矩形孔。
59.进一步，示例性地，所述通孔的尺寸在微米级，例如，当所述通孔为圆形孔时，所述圆形孔的直径在微米级；当所述通孔为三角形孔时，所述三角形的边长为微米级；当所述通孔为矩形孔时，所述矩形的边长在微米级。
60.在根据本发明的一个示例中，在非晶带材上形成圆形孔，并且所述圆形孔的孔径的范围为50
‑
500μm。
61.在根据本发明的一个示例中，所述通孔均匀分布在所述非晶合金薄带上或者呈规律的分布在所述非晶合金薄带。
62.如图2所示，通孔101设置为圆形孔，圆形孔在非晶合金薄带100上呈规律的分布。
63.将通孔设置成在非晶合金薄带上均匀分布或者呈规律分布，提升通孔在非晶合金薄带上设置的密度，增加非晶合金薄带的表面积，进一步提升非晶合金薄带吸附烟气中的有害物质的效率，进一步减少烟气中的焦油、尼古丁、一氧化碳，颗粒物等有害物质释放到空气中，实现对卷烟燃烧后有害物质的降解和吸附。同时，将通孔设置成在非晶合金薄带上均匀分布或者呈规律分布，有利于加工工艺的简化和规范化。
64.在根据本发明的一个示例中，以单位面积上设置的通孔的总面积作为在非晶合金薄带上设置的通孔的分布密度c，其中c的范围为0.1
‑
0.8。
65.通过在非晶合金薄带上调整通孔的分布密度，可以调整非晶合金薄带卷烟纸的透气性，进一步，还可以根据通孔的分布密度，实现透气性的定量调控。
66.接着，继续参看图1，执行步骤s3：将所述非晶合金薄带制成卷烟纸。
67.在本步骤中，将上述形成了通孔的非晶合金薄带制成卷烟纸。具体的，示例性地，卷烟纸可以是现有卷烟的圆形。
68.在根据本发明的一个实施例中，通过将非晶合金薄带绕制成圆筒形的非晶卷形成所述卷烟纸。
69.示例性地，将非晶合金薄带绕制成圆筒形的非晶卷的方法包括：
70.步骤s31：在所述非晶合金薄带的宽度或者长度方向上，将所述非晶合金薄带从第一端朝向第二端进行绕卷以形成圆筒形的非晶卷，所述非晶卷具有在圆筒形内侧的起始端和在所述圆筒形外侧的接口端；
71.步骤s32：固定所述起始端和所述接口端。
72.参看图2，其示出了根据本发明的一个实施例的将非晶合金薄带绕制成圆筒形的非晶卷的示意图。其中，在非晶合金薄带100的长度方向上，将非晶合金薄带100从第一端a向第二端b绕卷形成圆筒形的非晶卷102，非晶卷102为单层卷，其中，由于第一端a作为绕制非晶卷的起始端，其位于非晶卷102的内部，形成非晶卷102后，非晶卷102与剩余的非晶合金带材的交界处为接口端c，作为起始端的第一端a与接口端c在非晶卷的圆周上相遇并重合。
73.示例性地，当将非晶卷绕卷成单层卷时，采用将起始端和接口端通过粘结的方法固定。示例性地，采用胶水粘结非晶卷的起始端和终止端。采用粘结的方法，可以利用现有的卷烟工艺进行制造，不增加卷烟的生产成本。
74.在根据本发明的其他实施例中，可以将非晶卷绕制成多层卷。当绕制层多层卷时，作为起始端的第一端a与接口端c分别位于绕制成多层卷的非晶卷的最内侧和最外侧。
75.当将非晶卷绕制成多层卷时，可以采用焊接的方法固定所述起始端和所述终止端。示例性地，通过激光点焊的方法将所述起始端和终止端焊接固定。激光点焊可以将多层非晶合金带材通过孔洞焊接，方法简单、高效。
76.上述采用粘结或焊接的方式将非晶卷的起始端和终止端固定的方法仅仅是示例
性地，本领域技术人员应当理解，任何可以实现将绕制成的非晶卷的起始端和终止端固定的方法均适用于本发明。
77.在根据本发明的一个示例中，在执行完步骤s32之后还包括在非晶卷的长度方向上裁剪所述非晶卷，形成所述非晶合金卷烟纸。
78.在根据本发明的一个实施例中，在将非晶合金薄带绕制成非晶卷时，还可以同时将丝状的烟草材料一起进行绕制，在将非晶合金薄带绕制成非晶卷的同时，实现卷烟的制备。
79.参看图3，示出了根据本发明的一种非晶合金卷烟纸制备的卷烟的结构示意图。其中，卷烟包括滤嘴部分201和卷烟纸部分202。在根据本发明的一个示例中，卷烟纸部分202的非晶卷的直径的范围为5
‑
15mm。在根据本发明的一个示例中，卷烟纸部分的长度的范围为40
‑
100mm。
80.以上，是对本发明的一种非晶合金卷烟纸的制造方法的示例性介绍，根据本发明的非晶合金卷烟纸的其制备方法，采用非晶合金薄带制备卷烟纸，在非晶合金薄带上设置通孔，实现卷烟纸的透气性调节，同时由于非晶合金薄带具有表面活性，有效实现了对卷烟燃烧后有害物质的降解和吸附；由于非晶合金薄带具有高的热导率，实现了卷烟烟气中的有毒物质的快速冷凝和吸附。采用非晶合金薄带制备卷烟纸，由于非晶合金强度高且不易燃烧，提升了卷烟纸的强度，提升了卷烟纸的包灰效果，同时，不影响卷烟的装接工艺，不增加卷烟的生产成本。
81.实施例二
82.本发明还提供了一种非晶合金卷烟纸，其采用非晶合金薄带制成，其中所述非晶合金薄带上设置有通孔。
83.采用非晶合金薄带制备卷烟纸，在卷烟纸上设置通孔，实现卷烟纸的透气性调节，同时利用非晶合金薄带的表面活性实现对卷烟燃烧后有害物质的降解和吸附。采用非晶合金薄带制备卷烟纸，非晶合金薄带的高的表面活性有效吸附卷烟燃烧过程中产生的烟气中的有害物质，减少烟气中的焦油、尼古丁、一氧化碳，颗粒物等有害物质释放到空气中，实现对卷烟燃烧后有害物质的降解和吸附；非晶合金薄带的高的热导率，实现了卷烟烟气中的有毒物质(如焦油等)的快速冷凝和吸附。同时，采用非晶合金薄带制备卷烟纸，由于非晶合金强度高且不易燃烧，提升了卷烟纸的强度，提升了卷烟纸的包灰效果，同时，不影响卷烟的装接工艺，不增加卷烟的生产成本。
84.示例性地，采用如实施例一所述的方法制备。
85.示例性地，所述非晶合金薄带的材料包括但不限于铁基纳米晶合金带材或者，其他铁基、钴基、锆基、铜基非晶合金薄带。
86.在根据本发明的一个实施例中，非晶合金薄带中添加有添加剂，以提升非晶合金薄带对烟气降解、有毒物质吸附等的效果。
87.在根据本发明的一个实施例中，非晶合金薄带其表面进行了表面处理，其更加易于进行烟气降解、有毒物质吸附的表面，从而提升非晶合金薄带对烟气降解、有毒物质吸附等的效果。
88.示例性地，非晶合金薄带的厚度的范围为10
‑
50μm。
89.示例性地，所述通孔的截面包括圆形、三角形、矩形等，从而在非晶合金薄带上形
成圆形孔、三角形孔或矩形孔。
90.进一步，示例性地，所述通孔的尺寸在微米级，例如，当所述通孔为圆形孔时，所述圆形孔的直径在微米级；当所述通孔为三角形孔时，所述三角形的边长为微米级；当所述通孔为矩形孔时，所述矩形的边长在微米级。
91.在根据本发明的一个示例中，在非晶带材上形成圆形孔，并且所述圆形孔的孔径的范围为50
‑
500μm。
92.在根据本发明的一个示例中，所述通孔均匀分布在所述非晶合金薄带上或者呈规律的分布在所述非晶合金薄带。
93.如图2所示，通孔101设置为圆形孔，圆形孔在非晶合金薄带100上呈规律的分布。
94.将通孔设置成在非晶合金薄带上均匀分布或者呈规律分布，提升通孔在非晶合金薄带上设置的密度，增加非晶合金薄带的表面积，进一步提升非晶合金薄带吸附烟气中的有害物质的效率，进一步减少烟气中的焦油、尼古丁、一氧化碳，颗粒物等有害物质释放到空气中，实现对卷烟燃烧后有害物质的降解和吸附。同时，将通孔设置成在非晶合金薄带上均匀分布或者呈规律分布，有利于加工工艺的简化和规范化。
95.在根据本发明的一个示例中，以单位面积上设置的通孔的总面积作为在非晶合金薄带上设置的通孔的分布密度c，其中c的范围为0.1
‑
0.8。
96.通过在非晶合金薄带上调整通孔的分布密度，可以调整非晶合金薄带卷烟纸的透气性，进一步，还可以根据通孔的分布密度，实现透气性的定量调控。
97.实施例三
98.本发明还提供了一种非晶合金卷烟，其包括如实施例二所述的非晶合金卷烟纸。
99.参看图3，示出了根据本发明的一种非晶合金卷烟纸制备的卷烟的结构示意图。其中，卷烟包括滤嘴部分201和卷烟纸部分202。在根据本发明的一个示例中，卷烟纸部分202的非晶卷的直径的范围为5
‑
15mm。在根据本发明的一个示例中，卷烟纸部分的长度的范围为40
‑
100mm。
100.本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。