CN102499475B - 一种复合固型滤棒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种复合固型滤棒属于卷烟加工技术领域，特别涉及一种卷烟滤嘴中新材料滤棒的设计及制作方法，本发明由医用级pvc、医用级pla、聚己内酯中的一种或一种以上组合作为原料与辅料三乙酸甘油酯组成，原料与辅料的重量比为1-9：1。本发明可有效延长烟气在滤嘴中的经过路线，并有效滤除烟气中的有害成分。

Description

一种复合固型滤棒及其制备方法

技术领域

本发明属于卷烟加工技术领域，特别涉及一种卷烟滤嘴中新材料滤棒的设计及制作方法。

背景技术

自从过滤嘴卷烟开始普遍使用在世界各种品牌卷烟上，消费者对烟雾较少的产品的兴趣增加了许多，卷烟燃烧时产生的烟雾中含有几百种对人体有害的化学成分，特别是焦油、亚硝胺等多种致癌物质，烟丝和卷烟纸通过燃烧产生烟气，烟气通过卷烟滤嘴截流部分有害成分，最终形成消费者所吸食的烟气。

目前公认的滤棒主要是用醋酸纤维、丙纤作为制作材料，通过增加滤嘴的长度以及制作多元滤棒，在各个单元之间添加各种添加剂来达到降焦减害及加香的效果，烟气通过滤嘴的流程越长效果越好，但是滤嘴在实际烟支中的长度有限,所制作多元滤棒的单元也有限，这样给降焦减害带来技术瓶颈。

中国专利申请“新型过滤嘴卷烟”，申请号：ZL92224958.X,中公开了一种在卷烟烟丝端与滤嘴中间装有一段硬纸管的新型过滤嘴卷烟。由于空心的设计，所以会导致部分烟气完全没与硬直管内壁接触，这样不仅会导致烟气过滤不均匀破坏烟支香气的平衡而且会降低过滤的效率，无论采用何种过滤方式，只要过滤总量是有限的那么越到后面过滤效果肯定就越低，所以使用该设计的嘴棒一样在烟支燃烧越靠近末端时烟气中的有害成分依然会越高。

中国专利申请“二元复合卷烟过滤嘴棒”，申请号：200710167781.3，公开了一种二元复合嘴棒，靠近烟丝端一元由膨化干法纸做滤芯包裹成型纸，唇端一元由醋酸纤维丝束包裹成型纸组成，发明中提到的膨化干纸法滤芯并不能增加主流烟气在滤嘴中的所走行程，对于降低焦油量来说有限。

发明内容

本发明的目的旨在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够使烟气在滤嘴中流程增长且能降低焦油量的复合固型滤棒。本发明的另一目的是提供这种复合固型滤棒的制备方法。

本发明所述的一种复合固型滤棒，由医用级pvc、医用级pla、聚己内酯中的一种或一种以上组合作为原料与辅料三乙酸甘油酯组成，原料与辅料的重量比为1-9：1。

所述的复合固型滤棒的制备方法，其制备方法为：

   a、选料:采用医用级别颜色在透明或半透明之间的医用级pvc、医用级pla、聚己内酯中的一种中一种以上组合作为原料，其熔点≥100℃；

b、定量喂料，按照原料与辅料1-9：1比例进行混料，并称取总重≥1kg的混料置于注塑机加料装置；

c、将步骤b称取混料利用喂料装置送到注塑机加热装置内；

d、在温度为100—300℃的条件下进行加热混料，制成改性注塑料；

e、将改性注塑料，利用模具注塑成为100mm、120mm、144mm规格的固体滤棒；

f、将注塑成型的固体滤棒用于复合滤棒成型；

g、复合成型后的固型滤棒可以直接用于卷烟生产。

步骤e所述的100mm、120mm、144mm固型滤棒是相互连续并直接用于复合成型分切。

步骤f所述的复合滤棒成型是将固型滤棒复合为三元结构的固型单元。

步骤f所述的复合滤棒成型是将固型滤棒与丝束复合为二元结构的固型单元。

所述的固型单元位于卷烟滤棒的烟丝端或唇端或滤棒中间。

本实用新型解决其技术问题所采用的原料医用pla和pvc材料，通过注塑加工的方法进行生产， 滤棒最终采用传统嘴棒的4分切方式，这样设计使卷烟生产方不用更改现有的任何设备就可以实现工业化生产。本发明在过滤嘴长度没有增加的情况下，烟气在滤棒中的流程增加，因为两点之间的距离直线最短，反之两点之间的距离曲线则比直线的距离要长。当主流烟气经过增压区时，增加主流烟气中气溶胶颗粒的碰撞，经过失压区时形成烟气涡流,同时由于主流烟气从高温区进入低温区，烟气中沸点高，挥发性低的物质在烟丝上冷却，从气态转化为液态形成气溶胶的微粒，使主流烟中的气溶胶颗粒进行沉降，附着在固型滤棒的内表层，以达到降低进入口腔中烟气焦油的效果。普通滤棒中烟气流向是通过醋酸纤维丝束的弯曲来增加烟气流动长度，同时将有害成分和焦油阻挡在醋酸纤维丝束中来达到降低焦油的目的，但是由于醋酸纤维丝束的弯曲度有限，所以其降焦效果有限。固型滤棒是通过改变气流压降的同时增加烟气通过滤棒路径利用气溶胶沉降来实现降低焦油的目的，增压实现气溶胶颗粒碰撞的几率，失压改变后使烟气形成涡流状，增加烟气在滤棒所流过路径来增加焦油吸附量从而降低主流烟气的焦油含量。本发明可有效延长烟气在滤嘴中的经过路线，并有效滤除烟气中的有害成分。

附图说明

图1 是滤棒的分切方法示意图。

图2 是烟气在传统滤棒中的流向图。

图3是烟气在固型滤棒中的流向图。

图4为二元固型单元结构示意图。

图5为三元固型单元结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但不限于实施例。

实施例1

一种复合固型滤棒，由医用级pla作为原料与辅料，即增塑剂三乙酸甘油酯组成，

a、选料:筛选医用级别颜色在透明或半透明之间，熔点为≥100℃的材料pla;

b、定量喂料，按照pla与辅料1：0.5的比例混合，称取总重≥10kg的混料置于注塑机加料装置；

c、将步骤b称取混料利用喂料装置送到注塑机加热装置内；

d、模型气道孔径为1mm；

e、在温度为100—300℃内进行加热处理0.5～1小时；

f、将步骤d所得融化后的流体在模具压力为20MPa进行施压注塑；

g、模具冷却90秒候后启模取件；

h、将冷却好的注件按照四分切的方式分成15mm长；

i、将步骤h做好的15mm长固型滤棒单元和2个10mm长的醋酸纤维丝束单元加入卷烟滤棒，烟气指标见表1，固型滤棒置于2个醋酸纤维丝束单元中间复合为三元结构的固型单元，然后进行评吸，评吸见表2。

实施例2

一种复合固型滤棒，由聚己内酯作为原料与辅料三乙酸甘油酯组成，

a、选料:筛选医用级别颜色在透明或半透明之间，熔点为≥100℃的材料聚己内酯;

b、定量喂料，按照聚己内酯与增塑剂1.5：0.2比例的称取总重≥10kg置于注塑机加料装置；

c、将步骤b称取混料利用喂料装置送到注塑机加热装置内；

d、模型气道孔径为1.5mm；

e、在温度为100—300℃内进行加热处理1 小时；

f、将步骤e所得融化后的流体在模具压力为25MPa进行施压注塑；

g、模具冷却90秒后启模取件；

h、将冷却好的注件按照四分切的方式分成10mm长；

i、把步骤h做好的10mm长固型滤棒单元和一个20mm长的醋酸纤维丝束单元加入卷烟滤棒, 烟气指标见表1，进行3单元复合，固型滤棒置于烟丝端复合为二元固型单元，然后进行评析，评析见表2。

实施例3

一种复合固型滤棒，由医用级pvc作为原料与辅料三乙酸甘油酯组成，

a、选料:筛选医用级别颜色在透明或半透明之间，熔点为≥100℃的材料;

b、定量喂料，按照pvc与增塑剂2：0.5比例的称取总重≥10kg置于注塑机加料装置；

c、将步骤b称取混料利用喂料装置送到注塑机加热装置内；

d、模型气道孔径为2.2mm；

e、在温度为170℃内进行加热处理0.5小时；

f、将步骤d所得融化后的流体在模具压力为20MPa进行施压注塑；

g、模具冷却90秒后启模取件；

h、将冷却好的注件按照四分切的方式分成10mm长；

i、把步骤h做好的10mm长固型滤棒单元和两个10mm长的醋酸纤维丝束单元加入卷烟滤棒，烟气指标见表1，固型滤棒置于两个醋酸纤维丝束单元中间，然后进行评析，评析见表2。

实施例4

一种复合固型滤棒，由医用级pvc、医用级pla组合作为原料与辅料三乙酸甘油酯组成，

a、选料:筛选医用级别颜色在透明或半透明之间，熔点为≥100℃的材料;

b、定量喂料，先用 pvc与pla按1:1混合之后在与增塑剂3：1比例的称取总重≥10kg置于注塑机加料装置；

c、将步骤b称取混料利用喂料装置送到注塑机加热装置内；

d、模型气道孔径为2.5mm；

e、在温度为100—300℃内进行加热处理0.5～12小时；

f、将步骤d所得融化后的流体在模具压力为20MPa进行施压注塑；

g、模具冷却90秒后启模取件；

h、将冷却好的注件按照四分切的方式分成10mm长；

i、把步骤h做好的10mm长固型滤棒单元和两个10mm长的醋酸纤维丝束单元加入卷烟滤棒，烟气指标见表1，固型滤棒置于两个醋酸纤维丝束单元中间，然后进行评析，评析见表2。

实施例5

一种复合固型滤棒，由聚己内酯作为原料与辅料三乙酸甘油酯组成，

a、选料:筛选医用级别颜色在透明或半透明之间，熔点为≥100℃的材料;

b、定量喂料，将聚己内酯与增塑剂5：1比例的称取总重≥10kg置于注塑机加料装置；

c、将步骤b称取混料利用喂料装置送到注塑机加热装置内；

d、模型气道孔径为1.7mm；

e、在温度为160℃内进行加热处理0.5小时；

f、将步骤d所得融化后的流体在模具压力为20MPa进行施压注塑；

g、模具冷却60秒后启模取件；

h、将冷却好的注件按照四分切的方式分成10mm长；

i、把步骤h做好的10mm长固型滤棒单元和两个10mm长的醋酸纤维丝束单元加入卷烟滤棒，烟气指标见表1，固型滤棒置于烟丝端，然后进行评析，评析见表2。

实施例6

一种复合固型滤棒，由医用级pla、聚己内酯组合作为原料与辅料三乙酸甘油酯组成，

a、选料:筛选医用级别颜色在透明或半透明之间，熔点为≥100℃的材料;

b、定量喂料，先用聚己内酯与pla按1:1混合之后在与增塑剂6：1比例的称取总重≥10kg置于注塑机加料装置；

c、将步骤b称取混料利用喂料装置送到注塑机加热装置内；

d、模型气道孔径为1mm；

e、在温度为200℃内进行加热处理0.5小时；

f、将步骤d所得融化后的流体在模具压力为20MPa进行施压注塑；

g、模具冷却90秒候后启模取件；

h、将冷却好的注件按照四分切的方式分成10mm长；

i、把步骤h做好的10mm长固型滤棒单元和两个10mm长的醋酸纤维丝束单元加入卷烟滤棒，烟气指标见表1，固型滤棒置于烟丝端，然后进行评析，评析见表2。

实施例7

一种复合固型滤棒，由医用级pla、聚己内酯组合作为原料与辅料三乙酸甘油酯组成，

a、选料:筛选医用级别颜色在透明或半透明之间，熔点为≥100℃的材料;

b、定量喂料，将pla与增塑剂按7：1比例的称取总重≥10kg置于注塑机加料装置；

c、将步骤b称取混料利用喂料装置送到注塑机加热装置内；

d、模型气道孔径为1mm；

e、在温度为100—300℃内进行加热处理0.5～12小时；

f、将步骤d所得融化后的流体在模具压力为20MPa进行施压注塑；

g、模具冷却5—90秒候后启模取件；

h、将冷却好的注件按照四分切的方式分成10mm长；

i、把步骤h做好的10mm长固型滤棒单元和两个10mm长的醋酸纤维丝束单元加入卷烟滤棒，烟气指标见表1，固型滤棒置于两个醋酸纤维丝束单元中间，然后进行评析，评析见表2。

实施例8

一种复合固型滤棒，由医用级pvc、医用级pla组合作为原料与辅料三乙酸甘油酯组成，

a、选料:筛选医用级别颜色在透明或半透明之间，熔点为≥100℃的材料;

b、定量喂料，先用 pvc与pla按1:9混合之后在与增塑剂9：1比例的称取总重≥10kg置于注塑机加料装置；

c、将步骤b称取混料利用喂料装置送到注塑机加热装置内；

d、模型气道孔径为1.4mm；

e、在温度为200℃内进行加热处理0.5小时；

f、将步骤d所得融化后的流体在模具压力为20MPa进行施压注塑；

g、模具冷却55秒候后启模取件；

h、将冷却好的注件按照四分切的方式分成10mm长；

i、把步骤h做好的10mm长固型滤棒单元和两个10mm长的醋酸纤维丝束单元加入卷烟滤棒，烟气指标见表1，固型滤棒置于两个醋酸纤维丝束单元中间，然后进行评析，评析见表2。

表1

表2

Claims (5)

1.一种复合固型滤棒的制备方法，其特征在于，其制备方法为：

a、选料：采用医用级别颜色在透明或半透明之间的医用级pvc、医用级pla、聚已内酯中的一种及一种以上组合作为原料与辅料三乙酸甘油酯组成，原料与辅料的重量比为1-9:1，其熔点≥100℃；

b、定量喂料，按照原料与辅料1-9:1比例进行混料，并称取总重≥1kg的混料置于注塑机加料装置；

c、将步骤b称取混料利用喂料装置送到注塑机加热装置内；

d、在温度100-300℃的条件下进行加热混料，制成改性注塑料；

e、将改性注塑料，利用模具注塑成为100mm，120mm、144mm规格的固体滤棒；

f、将注塑成型的固体滤棒用于复合滤棒成型；

g、复合成型后的固型滤棒直接用于卷烟生产，所述固型滤棒内部设有增压区和失压区，所述固型滤棒内部设置有增加烟气通过滤棒路径的结构。

2.根据权利要求1所述的复合固型滤棒的制备方法，其特征在于，步骤e所述的100mm，120mm、144mm规格的固体滤棒是直接用于复合成型分切。

3.根据权利要求1所述的复合固型滤棒的制备方法，其特征在于，步骤f所述的复合滤棒成型是将固型滤棒复合为三元结构的固型单元。

4.根据权利要求1所述的复合固型滤棒的制备方法，其特征在于，步骤f所述的复合滤棒成型是将固型滤棒与丝束复合为二元结构的固型单元。

5.根据权利要求4所述的复合固型滤棒的制备方法，其特征在于，固型单元位于卷烟滤棒的烟丝端或唇端或滤棒中间。