專利名稱：一種純凈香煙的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種將天然煙葉提純為無雜質的濃縮液，并通過吸煙裝置臨時釋放的純凈香煙，簡稱純煙，或純凈煙。
背景技術：
普通卷煙采用切制煙草與調制添加劑，通過紙張卷合在一起，模切成型。卷煙的使用過程是典型的污染與浪費過程，煙體燃燒產生大量的廢氣，特別是點燃端釋放的煙氣是有效吸食部分的2倍，煙體體積漸變為煙灰的體積，并留下長度為原長1/4的煙蒂，如果煙蒂沒有掐滅，就是火患。不僅如此，還需要另外兩種東西的配合才能吸食卷煙，那就是打火機和煙灰缸。
發明內容
將卷煙使用過程中浪費問題和污染問題消除在產品加工階段，就是本發明所涉及的課題，這是一種將天然煙葉提純為無雜質的濃縮液，并通過吸煙裝置供吸煙者使用的純凈香煙。
其中純凈煙濃縮液與用于容納濃縮液的煙芯代替了卷煙，吸煙器代替了打火機，工作狀態指示燈代替了點火端，集成電路與負壓傳感器隨時控制純凈香煙的分解狀態與分解量，與使用者的吸煙動作所產成的負壓緊密配合，絲毫不浪費，無煙灰、無廢氣、無煙頭。
該香煙是對天然原料的提純和濃縮，所以口味更正、更濃、更香，由于純凈香煙的液體狀態，非常容易控制其中的煙堿量和焦油量，在吸煙者不產生對環境和他人污染的同時，最大限度地降低吸煙者對自身的危害。
該香煙克服了卷煙使用過程中浪費問題和污染問題，同時保持并加強了卷煙固有的特性。
下面結合說明書附圖進一步說明
圖1純凈香煙結構2純凈香煙煙芯結構之一圖3純凈香煙煙芯結構之二圖4超小型微波管原理5微波管電荷輪幅場結構示例圖6純凈香煙集成電路原理7實驗室萃取與制備純凈煙程序示例圖8氣熱式純凈香煙結構原理圖9普通卷煙氣熱式吸煙器示例圖10普通卷煙消煙式吸煙器示例圖11車載式純凈香煙具體實施方式
如圖1所示純凈香煙包括慮嘴101、煙芯102、噴煙器109、微波管103、負壓傳感器105、集成電路104、電源106、工作狀態指示燈111、導線110、外殼108和后蓋107等部件。其中負壓傳感器105與集成電路104構成控制電路，由于外殼108和后蓋107形成密封狀態，吸煙者吸氣時產生一定量的負壓，調整負壓的帕數就是調節負壓傳感器105的靈敏度，也就是調節吸煙者吸氣的強度，將最佳狀態值的上限和下限固定為感應區間。當吸煙者吸氣時，負壓帕數為感應區間值，調制好的壓傳感器105將負壓信號傳至集成電路104，集成電路104驅動微波管103和噴煙器109工作，同時工作狀態指示燈111亮起。當吸煙者停止吸氣動作后，負壓帕數離開感應區間，負壓信號中斷，集成電路104停止驅動微波管103和噴煙器109工作，同時工作狀態指示燈111滅。在吸煙者看來，隨著一口一口地吸煙，工作狀態指示燈111也隨著一閃一滅。如圖6所示集成電路601的引腳分別由高溫絕緣導線連接電源、負壓傳感器、微波管、陰極絲、工作狀態指示燈等元件。其中負壓傳感器105與集成電路104構成輸入控制電路，微波管103和噴煙器109以及工作狀態指示燈111與集成電路104構成輸出電路，共同完成純凈香煙的工作狀態與待機狀態之間的轉換。
純凈香煙煙芯采用吸氣通道與供液通道或固化品接觸通道互相分離的方法，也就是使用系統與供應系統盡管在結構上組合在一起，實際上是互不干擾的兩個系統。如圖2所示純凈香煙煙芯包括吸氣孔201、過濾嘴202、溶液倉或固化品容器203、純凈煙溶液或固化品204、卡扣螺紋205、進氣孔206等部件。其中吸氣孔201、過濾嘴202和進氣孔206構成使用系統，也就是從微波管103和噴霧頭109工作時產生的煙氣通道，也是吸力所產生的負壓驅動負壓傳感器105的通道。過濾嘴202采用醋纖、活性炭、微孔陶瓷或其它過濾材料作為慮芯，起到過濾和緩沖煙氣濃度的雙重作用，同時降低從微波管103和噴煙器109所產生的煙氣的炙熱程度，達到人體所適應的最佳溫度。與此同時，溶液倉或固化品容器203和純凈煙溶液或固化品204與微波管結構中的揮發倉401和儲液倉402構成供應系統，共同完成純凈煙溶液或固化品204從溶液倉或固化品容器203到儲液倉402，再到揮發倉401的供應流程。首先是在由于密度原因所造成的溶解力的驅動下，純凈煙溶液或固化品204從溶液倉或固化品容器203到儲液倉402，然后是在吸力所產成的氣壓作用力的驅動下，相對于進氣口方向，后面儲液倉402里的純凈煙溶液微滴或固化品微粒進入前面的揮發倉401，為微波管103和噴煙器109提供工作原料。
在實際應用中，為了減小純凈香煙煙芯，從而減小整個純凈香煙的體積，可以去除過濾嘴202，取而代之一根纖細的煙氣通道。如圖3所示純凈香煙煙芯包括吸氣管301、溶液倉或固化品容器302、進氣管303、純凈煙溶液或固化品304、進氣孔305、卡扣螺紋306等部件，該結構按照上述原理完成使用系統與供應系統的兩個流程，其中吸氣管301、進氣管303、進氣孔305構成使用系統，溶液倉或固化品容器302、純凈煙溶液或固化品304與微波管結構中的揮發倉401和儲液倉402構成供應系統。由于吸氣管301和進氣管303結構纖長，同樣可以達到降低煙氣溫度的效果。
如圖4所示超小型微波管包括揮發倉401、儲液倉402、環陽極塊403、波導管404、內極靴405、聚焦線圈406、噴煙器407、陰極引線408、陰極409、磁鋼410、調諧環411、頂帽412等部件。其中陽極諧振系統由許多單個環陽極塊403組成的首尾相接的諧振腔，決定著微波管的震蕩頻率和頻率穩定度，也儲存著由電子與高頻場相互作用所產生的高頻能量，通過能量輸出器波導管404饋送給負載揮發倉401，圖5給出了微波管電荷輪幅場由熱陰極502、環陽極501和電荷輪輻503的平面結構，它們是同腔系統，熱陰極502是電子流的發射體，表面光滑，二次電子發射系數均勻且足夠大，無打火和跳模現象，由于電子回轟陰極502，使陰極溫度急劇升高，同時陰極不斷受到高能電子和離子的轟擊，所以陰極材料應選用要耐電子和離子轟擊，同時導電性和導熱性俱佳，可采用改進型氧化物陰極，如鎳海綿氧化物或CPC等；也可采用鋇鎢材料，如鋁酸鹽鋇鎢、鎢酸鋇鋇鎢以及鈧酸鹽等；也可采用氧化釷金屬陶瓷、氧化釔金屬陶瓷等。陽極部件403采用熱膨脹系數小很小的材料，如銅包鉬材料，高矯頑力磁鋼及溫度補償材料，結構緊湊、可靠。在圖5中，陰極502和陽極501之間加有電場和磁場，電場的方向是徑向的，磁場的方向是橫向的，磁場的方向與電場的方向相互垂直。電子由陰極502發出來，進入由陰極502和陽極501組成的相互作用的空間，受到正交的電磁場作用，作旋轉運動，回旋運動的電子流又激發耦合腔鏈諧振，產生高頻交變電場，高頻電場進一步與電子相互作用，使電子流群聚成電子輪輻503。當電子輪輻503處于高頻場減速相位時，電子流將外加電源106處獲得能量轉換成微波能量，最后打在陽極501，這一過程在瞬間完成。
波導管404是能量輸出器，也就是將微波管產生的微波功率在聚焦線圈406的效率優化作用下，由諧振腔耦合傳輸到外負載揮發倉401和噴煙器407的裝置，波導管404由阻抗變換器和輸出窗兩部分組成，可以是同軸型、同軸—波導型、工字型、指數式等。聚焦線圈406的效率優化作用特別適用于小功率超小型微波管的能量集中，將有限的能量集中應用到選定區域揮發倉401。
調諧環411用于改變微波管的震蕩頻率，等效于諧振腔的電容、電感。采用機械方法或者電的方法改變諧振腔的電容、電感，都可以改變微波管的震蕩頻率，其中前者為機械調諧，后者為電調諧。機械調諧可采用葉片調諧、液壓調諧、旋轉調諧、音圈調諧、壓電抖動調諧等，電調諧可采用PIN二極管調諧、倍增放電調諧、鐵氧體調諧等。在小功率超小型微波管的實用過程中，可根據需要將微波頻率固定為一定的數值區間，從而有效地保證小功率微波管的超小化。
磁路系統包括磁鋼410和導磁回路，提供給由陰極502、陽極501組成的諧振腔空間所需的磁場，磁鋼可采用永久磁鐵和電磁鐵兩種形式。在小功率微波管的實用中，由于電磁鐵體積和重量較大，還需要直流勵磁電源附加裝置，為了保證小功率微波管的超小化，又鑒于小功率微波管不需要調整磁場強度，可采用永久磁鐵的形式，不消耗功率，矯頑力相對比較高，磁能積相對比較大，保證超小型小功率微波管的工作穩定性。作為永久磁鐵的磁性材料，可采用鋁鎳鈷系列或者剡鈷類材料。
煙葉中含有多種天然化學物質，其中有很多種物質經濟價值很高，又具有較高的藥用價值。如煙堿類、脂類、精油類、蛋白質、氨基酸、纖維素等。人們對尼古丁和茄尼醇的提取和利用比較多，但對于對精油類等其他物質的開發利用還很少；對單一物品的提取比較多，對綜合物品——純凈香煙的提取卻還沒有。如何綜合性地提取煙葉中的相對于吸煙者的有效成分而同時又摒棄有害成分和環境污染成分，是本發明所面對的課題。
茄尼醇是一種多聚異戊二烯醇，純品為白色粉狀固體，茄尼醇是長鏈的脂肪醇，弱極性，易溶于有機溶劑。茄尼醇主要存在于烤煙的煙葉中，另外在馬鈴薯葉和桑葉中也含少量的茄尼醇。茄尼醇是一種很重要的醫藥中間體，可用作合成維生素A以及輔酶和治療心臟病的藥物)原料，還可作為某些抗過敏藥，抗潰瘍藥，降血脂藥和抗癌藥物的合成原料，所以，純凈香煙保留茄尼醇的原始含量。
尼古丁俗稱煙堿，是煙葉中生物堿的主要成分。純尼古丁為無味、無色或淡黃色狀液體，極易溶于醇、醚等有機溶劑。能與各種無機酸和有機酸生成結晶的單鹽或雙鹽，在煙葉中主要以有機酸鹽的形式存在。煙堿有好處，也有壞處。少量煙堿對中樞神經有興奮作用，對人機體有抗菌殺毒作用，容易成癮，吸煙者每天需要一定的鹽堿量來維持自身的生理平衡和心理平衡，如果純凈香煙中不含煙堿，就不稱為純凈香煙了，所以純凈香煙不得不保留煙堿，以其原始含量保留，以其復合有機酸的形式存在，這樣更加有利于人體的定量吸收。
煙葉香氣是煙葉散發出的特殊氣體，是煙葉的組成部分，它是煙葉內在質量的重要方面。煙草精油是煙草自然香氣的精華，對于吸煙者來說，原汁煙草精油優于任何來自其他有機物的精油添加劑，因此要保證純凈香煙的品質，就必須保留原始煙草精油，從而避免人為勾兌有可能對人體造成的其他影響。
脂類、蛋白質、氨基酸、纖維素以及其他諸多雜質元素在高溫吸食狀態下，很快糊化成焦油、廢煙和廢氣，是主要污染源，因此要堅決予以清除。
基于上述純凈香煙的原則，即保留煙草中茄尼醇、煙堿和精油的原始含量和存在形式，就能夠提純出對人體和環境無害的純凈香煙。由于茄尼醇、煙堿和精油的沸點相近，所以采取超臨界合成流體萃取分離法。由于流體的萃取能力取決于流體的密度，可以通過調節溫度與壓力加以控制，具體有等溫降壓法或等壓降溫法，二者都可以使萃取物與萃取劑分離，圖7所示實驗室萃取與制備純凈煙程序采用了后者，即等壓降溫法。該程序由烘烤裝置701、萃取瓶702、萃取劑703、冷凝管704、冷氣機705、廢液槽706、分餾瓶707、分餾瓶708、過濾器709等部分構成。
對萃取物煙堿的檢測系統采用重量分析法、滴定分析法、光分析法、電分析法等方法的綜合運用，也可采取氣相色譜法。其中填充柱氣相色譜是指柱內填充固定相的氣相色譜，利用煙堿與其他物質分配系數的不同進行分離。
對萃取物精油的檢測系統除采用香氣、香味和外觀簽定等感官檢驗，以及相對密度、折射率、醇值、酯值等理化常數測定等方式，也可采用幾種前處理方法同時蒸餾萃取、頂空分析、超臨界流體技術和固相微萃取。幾種方法各有優劣，同時蒸餾萃取的優點是樣品用量少，GC圖形好，具有良好的重復性和較高的萃取量，適合于煙用香精香味成分的定量分析，但含香物質可能長期受熱導致化學成分發生變化；頂空分析法無需溶劑提取，對色譜柱傷害小，其中靜態頂空方法最為常用；超臨界流體技術是一項極具發展潛力的技術，它無毒無害，無殘留，操作溫度低，萃取物不發生水解、氧化、酯化或熱變化，因而萃取物確實代表原來的物質，但它的一個缺點是無法得到純度較高的產品；固相微萃取用于香精香料成分的分析時，具有操作簡便、靈敏度高、重復性好、定性效果理想、不使用溶劑和樣品檢測非破壞性等優點，適合于香精的剖析定性，但在準確定量分析方面尚需作進一步的探索研究和優化方法。
對萃取物茄尼醇的檢測系統可采用含量測定方法，所需儀器為高效液相色譜儀、色譜柱。具體步驟為精密稱取樣品，用乙腈、異丙醇溶液溶解，定容至配制成定量溶液，進樣用流動相展開。通過以上對純凈香煙所含三種萃取物茄尼醇、煙堿和精油的精密提純和檢測，可得到質量可靠的純凈香煙混合液，也可添加固化劑固化成各種便于使用的形狀。
純凈香煙所使用原料是提純過濾的煙中精品，其基本形態為液體或者人為純凈煙溶液或固化品，除使用電熱式裝置圖1之外，還可以使用氣熱式裝置。如圖8所示氣熱式純凈香煙由過濾嘴801、集成電路802、負壓傳感器803、電子或壓電點火器804、打火線805、純凈煙溶液或固化品806、外殼807、燃料倉808、燃料閥809、后蓋8010等部件構成。在沒有純凈煙芯的情況下，氣熱式裝置還可以在應用于普通的卷煙中，消除廢氣和煙灰對別人的危害。如圖9所示氣熱式卷煙吸煙器由卷煙901、套筒902、打火線903、電子或壓電點火器904、負壓傳感器905、燃料閥906、燃料倉907、集成電路908等部件組成。如圖10所示消煙式卷煙吸煙器由負壓傳感器1001、集成電路1002、燃料倉1003、電子或壓電點火器1004、燃料閥1005、打火線1006、煙灰蓋1007、密封墊1008、換液口1009、單向閥1010、消煙劑1011、套筒1012、卷煙1013等部件組成。如果外接電源和加裝適配器，純凈香煙還可以設計為臺式或者車載式。如圖11所示車載式純凈香煙由過濾嘴1101、煙芯1102、微波管1103、電源線1104、電源適配器1105、電源適配器卡片1106、外殼1107、噴煙器1108、集成電路1109、負壓傳感器1110、饋線盒1111等部件組成。
權利要求
1.一種純凈香煙，簡稱純煙，或純凈煙，其特征在于該純凈香煙包括慮嘴、煙芯、噴煙器、微波管、負壓傳感器、集成電路、電源、工作狀態指示燈、導線、外殼和后蓋等部件。
2.一種純凈香煙，簡稱純煙，或純凈煙，其特征在于該純凈香煙包括過濾嘴、煙芯、微波管、電源線、電源適配器、電源適配器卡片、外殼、噴煙器、集成電路、負壓傳感器、饋線盒等部件。
3.一種純凈香煙，簡稱純煙，或純凈煙，其特征在于該純凈香煙包括過濾嘴、集成電路、負壓傳感器、電子或壓電點火器、打火線、純凈煙溶液或固化品、外殼、燃料倉、燃料閥、后蓋等部件。
4.一種純凈香煙，簡稱純煙，或純凈煙，其特征在于該純凈香煙包括卷煙、套筒、打火線、電子或壓電點火器、負壓傳感器、燃料閥、燃料倉、集成電路等部件。
5.一種純凈香煙，簡稱純煙，或純凈煙，其特征在于該純凈香煙包括卷煙、負壓傳感器、集成電路、燃料倉、電子或壓電點火器、燃料閥、打火線、煙灰蓋、密封墊、換液口、單向閥、消煙劑、套筒等部件。
6.按照權利要求1所述純凈香煙，其特征在于純凈香煙煙芯包括吸氣孔、過濾嘴、溶液倉或固化品容器、純凈煙溶液或固化品、卡扣螺紋、進氣孔等部件。
7.按照權利要求1所述純凈香煙，其特征在于純凈香煙煙芯包括吸氣管、溶液倉或固化品容器、進氣管、純凈煙溶液或固化品、進氣孔、卡扣螺紋等部件。
8.按照權利要求1所述純凈香煙，其特征在于超小型微波管包括揮發倉、儲液倉、環陽極塊、波導管、內極靴、聚焦線圈、噴煙器、陰極引線、陰極、磁鋼、調諧環、頂帽等部件。
9.按照權利要求1所述純凈香煙，其特征在于集成電路的引腳分別由高溫絕緣導線連接電源、負壓傳感器、微波管、陰極絲、工作狀態指示燈等元件。
10.按照權利要求1所述純凈香煙，其特征在于純凈煙溶液或固化品的超臨界萃取為等溫降壓或等壓降溫程序。主要成分為茄尼醇、煙堿和精油。
全文摘要
本發明涉及一種將天然煙葉提純為無雜質的純凈香煙濃縮液或者固化品，主要成分為茄尼醇、煙堿和精油。該香煙使用裝置包括慮嘴、煙芯、噴煙器、微波管、負壓傳感器、集成電路、電源和工作狀態指示燈等部件。本發明的效果是煙品純正，不含雜質，不污染環境，不危害別人，不造成火災，同時最大限度地降低吸煙者對自身的危害。
文檔編號A24B15/14GK1732814SQ20051001795
公開日2006年2月15日 申請日期2005年9月1日 優先權日2005年9月1日
發明者王山紅 申請人:王山紅