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加热不燃烧卷烟是一种新型烟草制品，通过加热设备将烟草在低于燃烧温度下加热，使得烟草中的尼古丁和香味成分释放到烟气中，而烟草不发生燃烧，有效降低了有害物质的产生。该产品目前存在的一个比较大的问题是使用者在大口吸食的时候会感到烟气温度过高，影响了使用体验。
首先，基于传热原理，建立了烟气与滤嘴的传热模型，分析得出影响烟气温度的滤材因素有纤维直径、纤维材料成分、纤维有无相变，滤棒的孔隙率，通过数值模拟的方法研究了影响规律。然后，设计制备了不同混比的醋酸纤维、调温纤维和不锈钢纤维水刺非织造布，用于制备卷烟滤棒，并对非织造布制备工艺进行了研究。最后，设计搭建了一套滤嘴降温性能的测试装置，利用该装置展开实验，分析了滤嘴填充率、醋酸纤维细度和调温纤维、不锈钢纤维对烟气降温的影响规律，结合理论对实验结果进行了深入探讨，并对制备的滤棒的压降进行了测试，将降温效果与压降结合，综合评价了滤棒的使用性能。
本文结论有：
（1）滤嘴填充率越高，降温效果越好。其中在滤棒填充率低于非织造布填充率时，填充率的升高对滤棒降温性能的提升很大，而在滤棒填充率高于非织造布填充率时继续提高填充率，烟气降温效果的提升幅度变小。随着纤维填充率的提高，滤棒压降也明显提高，因此在考虑滤棒设计时，必须控制压降在可接受的前提下，适度提高纤维填充率。
（2）3.0D醋酸纤维的降温效果与8.0D醋酸纤维无明显差别，两者在均为6%滤棒填充率下的平均烟气温度差别约为1.2%，3.0D醋酸纤维滤棒的烟气温度略低一点，但8.0D醋酸纤维的滤棒压降明显小于3.0D醋酸纤维，因此8.0D醋酸纤维相比3.0D醋酸纤维更适合作为降温滤棒材料。
（3）含有相变材料的调温纤维对烟气的降温效果明显，与醋酸纤维相比，100%调温纤维在第3口到第5口的降温幅度为8%，且滤棒中调温纤维的占比越高降温效果越好，有效降温的时间也越长，同时滤棒的压降也越低；不锈钢纤维对烟气没有明显的降温效果，60%不锈钢纤维质量占比的不锈钢纤维/醋酸纤维混合滤棒，与纯醋酸纤维相比，在6%滤棒填充率下的平均烟气温度下降约为2%，而且随着不锈钢纤维占比增加，滤棒的压降逐渐升高。因此，调温纤维的降温性能和压降性能优于不锈钢纤维。
首先，基于传热原理，建立了烟气与滤嘴的传热模型，分析得出影响烟气温度的滤材因素有纤维直径、纤维材料成分、纤维有无相变，滤棒的孔隙率，通过数值模拟的方法研究了影响规律。然后，设计制备了不同混比的醋酸纤维、调温纤维和不锈钢纤维水刺非织造布，用于制备卷烟滤棒，并对非织造布制备工艺进行了研究。最后，设计搭建了一套滤嘴降温性能的测试装置，利用该装置展开实验，分析了滤嘴填充率、醋酸纤维细度和调温纤维、不锈钢纤维对烟气降温的影响规律，结合理论对实验结果进行了深入探讨，并对制备的滤棒的压降进行了测试，将降温效果与压降结合，综合评价了滤棒的使用性能。
本文结论有：
（1）滤嘴填充率越高，降温效果越好。其中在滤棒填充率低于非织造布填充率时，填充率的升高对滤棒降温性能的提升很大，而在滤棒填充率高于非织造布填充率时继续提高填充率，烟气降温效果的提升幅度变小。随着纤维填充率的提高，滤棒压降也明显提高，因此在考虑滤棒设计时，必须控制压降在可接受的前提下，适度提高纤维填充率。
（2）3.0D醋酸纤维的降温效果与8.0D醋酸纤维无明显差别，两者在均为6%滤棒填充率下的平均烟气温度差别约为1.2%，3.0D醋酸纤维滤棒的烟气温度略低一点，但8.0D醋酸纤维的滤棒压降明显小于3.0D醋酸纤维，因此8.0D醋酸纤维相比3.0D醋酸纤维更适合作为降温滤棒材料。
（3）含有相变材料的调温纤维对烟气的降温效果明显，与醋酸纤维相比，100%调温纤维在第3口到第5口的降温幅度为8%，且滤棒中调温纤维的占比越高降温效果越好，有效降温的时间也越长，同时滤棒的压降也越低；不锈钢纤维对烟气没有明显的降温效果，60%不锈钢纤维质量占比的不锈钢纤维/醋酸纤维混合滤棒，与纯醋酸纤维相比，在6%滤棒填充率下的平均烟气温度下降约为2%，而且随着不锈钢纤维占比增加，滤棒的压降逐渐升高。因此，调温纤维的降温性能和压降性能优于不锈钢纤维。