CN102732983A - 烟用含炭聚丙烯丝束及其制备方法 - Google Patents

烟用含炭聚丙烯丝束及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种烟用含炭聚丙烯丝束及其制备方法，含炭聚丙烯丝束通过在聚丙烯切片中加入活性炭功能母粒共混均匀后熔融纺丝制得。选用含炭量为10~40%的活性炭功能母粒与降温母粒和改性母粒共混均匀，通过自动计量的方式控制与主料聚丙烯切片的比例，经过螺杆挤出机熔融纺丝后，再经过上油、牵伸、水洗、卷曲、烘干等工序制得烟用含炭聚丙烯丝束，活性炭功能母粒中的活性炭粒径为0.3~2.0μm，孔径为0.5~3nm，比表面积为600~1500m2/g。该烟用含炭聚丙烯丝束可直接在一步法烟用聚丙烯丝束纺丝设备上进行纺丝，具有可操作性强、丝束中活性炭分布均匀，不易掉落，含炭量易调节，生产成本低廉的优点，制得的烟用含炭聚丙烯丝束各项指标符合行业要求和国家标准。

Description

烟用含炭聚丙烯丝束及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种卷烟过滤嘴材料及其制备方法，且特别涉及一种烟用含炭聚丙烯丝束及其制备方法。
背景技术
近年来由于国家烟草对卷烟产品结构的调整，尤其是对卷烟“降焦减害、绿色环保”两项要求的提高，使得烟草行业不得不在烟叶配方、过滤嘴功能上下功夫，来达到“降焦减害、绿色环保”的要求。由于部分烟气粒相成分和气相成分本身存在于烟叶中或者在燃烧过程中产生，因此通过开发新型滤嘴材料及增强滤嘴功能，是达到“降焦减害、绿色环保”要求的途径之一。
众所周知，卷烟烟气是由多种化合物组成的复杂混合物，尤其是烤烟型香烟，已经鉴定出的烟气化学成分已达5000多种，截止1988年（据Roberts，1988 Tobacco Reporter报道）已经鉴定出烟气中的化学成分已达5068种，其中1172种是烟草本身就有的，另外3896种是烟气中独有的。
在烟气粒相物中，低分子量的脂肪烃大部分以气态形式存在于烟气中，主要来源是烟叶中的C25到C34的蜡质，目前发现香料烟烟气粒相物中的烷烃含量高达1.56%，马里兰烟为1.12%，烤烟为0.92%，白肋烟为0.67%。烟气粒相物中的芳香烃以稠环芳烃居多，它们在烟叶中含量少，大部分是由纤维素、高级烷烃等烟叶成分在燃烧过程中产生的，是烟气中的主要有害成分。烟气粒相物中的酚类化合物，尤其是儿茶酚等还有一定的促癌作用，是烟气中的有害物质。烟气中的N-亚硝胺种类很多，主要有亚硝基二甲基胺、亚硝基甲基乙基胺，亚硝基吡咯烷和亚硝基哌啶等。一般认为亚硝胺具有诱发肺癌的作用。而烟气粒相物中的萜类化合物（香叶烯、罗勒烯、α-蒎烯等单萜）、羰基化合物（紫罗兰酮、大马酮、茄尼酮以及柠檬醛、香草醛等）、氮杂环化合物却是形成烟气香味、香气的重要成分。
在烟气气相物中，最主要的有氮、氧、二氧化碳、一氧化碳和氢，这5种气体约占总气相物的90%，占总烟气释放量的85%左右。除此之外，还有一些其它化学成分。其中，烟气气相物中发现的挥发性烃类，除脂肪烃以外，还有不少的挥发性芳香烃。脂肪烃中包括烷烃、烯烃、炔烃和脂环烃等。芳香烃有苯、甲苯、乙苯、对-二甲苯、联-二甲苯、邻-二甲苯和苯乙烯等。已报道的烟气气相物中的挥发性酯类有甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸乙烯酯、丙酸异丙酯、乙酸丁酯、己酸乙酯等。烟气中的呋喃类化合物是烟草中重要的香味物质，是烟叶非酶棕色化反应的产物。卷烟烟气中主要有呋喃、2-甲基呋喃、四氢呋喃、2，5-二甲基呋喃等，它们都是重要的烟草香味物质。烟气气相物中代表性的挥发性腈类化合物有丙烯腈、乙腈、丙腈、异丁腈、戊腈、己腈等。这些化合物是在卷烟燃吸过程中形成的，其前体物质是烟草中的N-杂环化合物，如吡啶、甲基吡嗪等，是这些物质在高温下裂解生成的。烟气气相物中，还有许多其他挥发性成分，如氨、一氧化氮、二氧化氮、亚硝酸甲酯、硫化氢、氢氰酸、氯甲烷、甲醇、乙醇、丙醇、异丁醇等。
从上述烟气中的复杂成分可以看出，在去除烟气中有害成分的同时又要保留烟气中的香气浓度，就必须利用材料的选择性吸附功能。而目前普遍使用的醋酸纤维滤嘴和聚丙烯纤维滤嘴对烟气中的成分的选择性吸附功能不强，但也有烟草企业试图通过在醋酸纤维滤棒成型过程中加入具有很强吸附功能的活性炭，或者通过滤棒复合的办法来达到选择性吸附功能和更强的过滤功能，并且有部分加炭醋酸纤维滤棒或者各种复合棒进入烟草市场，但出现的问题是在醋酸纤维滤棒成型的过程中加入活性炭会导致加炭量难以控制、活性炭颗粒粗、活性炭在滤嘴中分布不均、炭颗粒易污染滤棒切口和损耗切割刀片，从而导致加工困难，且存在滤嘴吸阻、硬度、圆度、外观指标不稳定等缺陷，而复合棒的成型无疑额外增加了滤棒的生产成本。另外，在醋酸纤维成棒过程中加入活性炭或者在复合棒成型过程中加入活性炭会导致烟气中有炭味，影响消费者的口味，在烤烟中推广应用困难。
发明内容
为了解决上述在滤棒成型的过程中加入活性炭或者复合棒成型过程中加入活性炭存在的诸多问题和缺陷，本发明提供了一种烟用含炭聚丙烯丝束及其制备方法。
本发明的技术方案为：
一种烟用含炭聚丙烯丝束，其特征在于由重量百分比为：0.5~2.5%的降温母粒，0.2~4.0%的改性母粒，5~35%的功能母粒，余量的聚丙烯切片熔融共混纺丝构成。
其中所述的功能母粒是含有重量百分比为10~40%活性炭微粉的聚丙烯切片，所述的活性炭微粉的粒径为0.3~2.0μm，比表面积为600~1500m2/g,孔径为0.5~3nm；降温母粒是含有聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯聚苯乙烯、或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的聚丙烯切片；改性母粒是含有二叔丁基过氧化物、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三［2，4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯或上述任意两种或上述三种的共聚物的聚丙烯切片作为一种优化方式所述的降温母粒重量百分比为1.0~2.0%，改性母粒重量百分比为0.5~3.0%，其中所述的聚丙烯切片熔融指数为20~30g/10min，所述的降温母粒熔融指数为30~45g/10min，所述的改性母粒熔融指数为15~30g/10min。
作为进一步优化方式所述的活性炭微粉粒径为0.5~1.5μm，比表面积为1000~1500 m2/g，孔径为0.8~2nm，活性炭为椰壳炭微粉、竹炭微粉等，其粒径小于熔体过滤网的孔径。
其中所述的含活性炭微粉的聚丙烯切片由江苏省无锡华日化工有限公司生产。
其中所述的降温母粒是含有聚苯乙烯（PS）、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）、或聚苯乙烯（PS）和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）的聚丙烯切片，由江苏省丹阳市巨星高分子复合材料厂生产，一般加入量为原辅料重量份的1.0~2.0%。产品规格为：熔融指数15~30g/10min，灰分小于40ppm，水分含量小于1%。改性母粒是含有二叔丁基过氧化物（DTBP）、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、三［2，4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯（抗氧剂168）或上述任意两种或三种的共聚物的聚丙烯切片，由江苏省丹阳市巨星高分子复合材料厂生产，一般加入量为原辅料重量份的0.5~3.0%。产品规格为：熔融指数35~45g/10min，灰分≤0.06%，水分含量小于1%。
一种烟用含炭聚丙烯丝束的制备方法，其特征在于按如下步骤实现：将降温母粒、改性母粒和功能母粒按上述规定比例共混均匀后与聚丙烯切片在加料仓共混均匀，进入螺杆挤出机，设定螺杆纺丝温度为：一区240±5℃，二区255±5℃，三区270±5℃，四区270±5℃，五区270±5℃，六区270±5℃，七区270±5℃，设定箱体联苯压力＜0.20 MPa，设定牵伸倍数为2.7±0.1，卷曲轮与轮间隙为0.08~0.10mm，卷曲主压为0.2~0.4 MPa，熔融挤出纺丝制得烟用含炭聚丙烯丝束。
 
有益效果：
本发明制得的烟用含炭聚丙烯丝束的各项物理指标符合行业要求和卫生要求，使用本发明的烟用含炭聚丙烯丝束制备卷烟过滤嘴棒，接烟后抽吸刺辣味明显降低，烟气柔和，口感好，经检测发现对烟气中的有害成分的选择过滤性比常规醋酸纤维滤嘴和聚丙烯丝束滤嘴强。
本发明的制备方法相比醋酸纤维滤嘴加炭和复合棒加炭有如下优点：
1、烟用含炭聚丙烯丝束生产的可操作性强，可直接利用现有的一步法烟用聚丙烯丝束纺丝设备进行生产，不需对纺丝设备进行额外改造；
2、本发明在纺丝过程中活性炭微粉是以聚丙烯为载体的功能母粒形式加入聚丙烯切片主料中的，经过螺杆挤出后能均匀分布在纤维中，可直接在滤棒成型机上成型，不需要单独的加炭设备；
3、与在滤嘴成型过程中加入颗粒较大的活性炭相比，本发明的烟用含炭聚丙烯丝束具有活性炭利用率高，用量少，颗粒小，比较面积大，过滤效果好，不影响滤棒指标，不污染滤棒切口和磨损切割刀片的优点；
4、根据实际需要，在纺丝过程中可通过调节功能母粒施加量的办法来对丝束中的炭含量进行调节，以达到不同的效果要求，活性炭施加量易控制，也可以在制备活性炭功能母粒时根据需要选择不同粒径、孔径及比表面积的活性炭微粉，用以选择性吸附烟气中的有害成分。
5、本发明的烟用含炭聚丙烯丝束制得的滤棒可以与醋纤滤棒、丙纤滤棒、纸质滤棒等其它各种滤棒，以及特种棒和异形棒等进行不同的组合，制得二元或者多元复合滤棒，以满足滤嘴的不同功能要求。
提供下列实施例以进一步阐述和解释本发明，并且，不认为以任何方式限定本发明。除非特别指出，所有的用量均为重量百分比。
具体实施方式
比较例1
将辅料降温母粒2.5%，改性母粒4.0%，增白母粒0.8%（增白母粒是含有二氧化钛的聚丙烯切片，由江苏省丹阳市巨星高分子复合材料厂生产）经过干燥后充分混合均匀，通过计量泵控制辅料与主料（余量的聚丙烯切片）的加料速度，计量泵速比控制为0.106±0.005，经过螺杆挤出机熔融纺丝，喷丝板选用孔数为11000孔型，螺杆温度设定为：一区245±5℃，二区255±5℃，三区270±5℃，四区270±5℃，五区270±5℃，六区270±5℃，七区270±5℃，熔体滤后压力控制在8.5±0.5MPa，过滤器温度设为：一区265±5℃，二区265±5℃，管道温度：265±5℃，箱体温度：265±5℃，箱体联苯压力：<0.15MPa，环吹风温度：22±3℃，纺丝室环境温度：15~35℃，油轮速度：14.5±0.5m/min，油剂浓度：1.0%，纺丝线速度设为170±5m/min，牵伸倍数为2.7±0.5，水浴槽温度68±5℃，水浴槽循环量：370±50Kg/h。
烟用含炭聚丙烯丝束进入卷曲工序后，控制卷曲轮与轮间隙为0.08±0.02mm，卷曲动刀与轮间隙0.10-0.12mm，卷曲定刀与轮间隙0.08-0.10，卷曲轮线速度155±5m/min，卷曲主压0.30±0.05MPa，卷曲蒸汽刀前温度≥65℃，卷曲蒸汽刀后温度≥80℃。
烟用含炭聚丙烯丝束进入烘干工序后，设定烘箱干燥温度：干燥一区105±5℃，干燥二区115±5℃，干燥三区120±5℃，干燥四区115±5℃，冷却区温度＜35℃（铺丝处环境温度高于25℃时开启骤冷空调），烘干定型时间设定为13min。
烟用含炭聚丙烯丝束从烘干出来后即为成型的产品。本实施例制得的烟用含炭聚丙烯丝束指标检测如表1所示。
实施例1
将辅料降温母粒2.5%，改性母粒4.0%，功能母粒5%（功能母粒中有效炭含量为20%，活性炭粒径0.3~1.0μm，活性炭孔径0.5~0.8nm，活性炭比表面积600~1000m2/g）经过干燥后充分混合均匀。所述的降温母粒熔融指数为30~45g/10min；所述的改性母粒熔融指数为15~30g/10min。
通过计量泵控制辅料与主料（余量的聚丙烯切片，其中所述的聚丙烯切片熔融指数为20~30g/10min，）的加料速度，计量泵速比控制为0.106±0.005，经过螺杆挤出机熔融纺丝，喷丝板选用孔数为11000孔型，螺杆温度设定为：一区240±5℃，二区255±5℃，三区270±5℃，四区270±5℃，五区270±5℃，六区270±5℃，七区270±5℃，熔体滤后压力控制在8.5±0.5MPa，过滤器温度设为：一区265±5℃，二区265±5℃，管道温度：265±5℃，箱体温度：265±5℃，箱体联苯压力：<0.15MPa，环吹风温度：22±3℃，纺丝室环境温度：15~35℃，油轮速度：14.5±0.5m/min，油剂浓度：1.0%，纺丝线速度设为170±5m/min，牵伸倍数为2.7±0.5，水浴槽温度68±5℃，水浴槽循环量：370±50Kg/h。
烟用含炭聚丙烯丝束进入卷曲工序后，控制卷曲轮与轮间隙为0.08±0.02mm，卷曲动刀与轮间隙0.10-0.12mm，卷曲定刀与轮间隙0.08-0.10，卷曲轮线速度155±5m/min，卷曲主压0.30±0.05MPa，卷曲蒸汽刀前温度≥65℃，卷曲蒸汽刀后温度≥80℃。
烟用含炭聚丙烯丝束进入烘干工序后，设定烘箱干燥温度：干燥一区105±5℃，干燥二区115±5℃，干燥三区120±5℃，干燥四区115±5℃，冷却区温度＜35℃（铺丝处环境温度高于25℃时开启骤冷空调），烘干定型时间设定为13min。
烟用含炭聚丙烯丝束从烘干出来后即为成型的产品。本实施例制得的烟用含炭聚丙烯丝束指标检测如表1所示。
实施例2
将辅料降温母粒2.0%，改性母粒3.0%，功能母粒10%，经过干燥后充分混合均匀，通过计量泵控制辅料与主料（余量的聚丙烯切片）的加料速度，计量泵速比控制为0.106±0.005，经过螺杆挤出机熔融纺丝，喷丝板选用孔数为11000孔型，螺杆温度设定为：一区240±5℃，二区255±5℃，三区270±5℃，四区270±5℃，五区270±5℃，六区270±5℃，七区270±5℃，熔体滤后压力控制在8.5±0.5MPa，过滤器温度设为：一区265±5℃，二区265±5℃，管道温度：265±5℃，箱体温度：265±5℃，箱体联苯压力：<0.15MPa，环吹风温度：22±3℃，纺丝室环境温度：15~35℃，油轮速度：14.5±0.5m/min，油剂浓度：1.0%，纺丝线速度设为170±5m/min，牵伸倍数为2.7±0.5，水浴槽温度68±5℃，水浴槽循环量：370±50Kg/h。
其中所述的功能母粒是含有重量份为20%活性炭微粉的聚丙烯切片有效炭含量为20%，活性炭粒径0.5~1.0μm，活性炭孔径0.8~1.0nm，活性炭比表面积1000~1500m2/g；降温母粒是含有聚苯乙烯的聚丙烯切片; 改性母粒是含有二叔丁基过氧化物的聚丙烯切片。所述的降温母粒熔融指数为30~45g/10min；所述的改性母粒熔融指数为15~30g/10min。其中所述的聚丙烯切片熔融指数为20~30g/10min，
烟用含炭聚丙烯丝束进入卷曲工序后，控制卷曲轮与轮间隙为0.08±0.02mm，卷曲动刀与轮间隙0.10-0.12mm，卷曲定刀与轮间隙0.08-0.10，卷曲轮线速度155±5m/min，卷曲主压0.30±0.05MPa，卷曲蒸汽刀前温度≥65℃，卷曲蒸汽刀后温度≥80℃。
烟用含炭聚丙烯丝束进入烘干工序后，设定烘箱干燥温度：干燥一区105±5℃，干燥二区115±5℃，干燥三区120±5℃，干燥四区115±5℃，冷却区温度＜35℃（铺丝处环境温度高于25℃时开启骤冷空调），烘干定型时间设定为13min。
烟用含炭聚丙烯丝束从烘干出来后即为成型的产品。本实施例制得的烟用含炭聚丙烯丝束指标检测如表1所示。
实施例3
将辅料降温母粒2.0%，改性母粒2.5%，功能母粒15%经过干燥后充分混合均匀，通过计量泵控制辅料与主料（余量的聚丙烯切片）的加料速度，计量泵速比控制为0.106±0.005，经过螺杆挤出机熔融纺丝，喷丝板选用孔数为11000孔型，螺杆温度设定为：一区240±5℃，二区255±5℃，三区270±5℃，四区270±5℃，五区270±5℃，六区270±5℃，七区270±5℃，熔体滤后压力控制在8.5±0.5MPa，过滤器温度设为：一区265±5℃，二区265±5℃，管道温度：265±5℃，箱体温度：265±5℃，箱体联苯压力：<0.15MPa，环吹风温度：22±3℃，纺丝室环境温度：15~25℃，油轮速度：14.5±0.5m/min，油剂浓度：0.8%，纺丝线速度设为170±5m/min，牵伸倍数为2.7±0.5，水浴槽温度68±5℃，水浴槽循环量：370±50Kg/h。
其中功能母粒中有效炭含量为40%，活性炭粒径0.5~1.5μm，活性炭孔径0.8~1.5nm，活性炭比表面积1100~1500m2/g；降温母粒是含有乙烯-醋酸乙烯酯聚苯乙烯的聚丙烯切片；改性母粒是含有四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯的聚丙烯切片；所述的降温母粒熔融指数为30~45g/10min；所述的改性母粒熔融指数为15~30g/10min。其中所述的聚丙烯切片熔融指数为20~30g/10min。
烟用含炭聚丙烯丝束进入卷曲工序后，控制卷曲轮与轮间隙为0.08±0.02mm，卷曲动刀与轮间隙0.10-0.12mm，卷曲定刀与轮间隙0.08-0.10，卷曲轮线速度155±5m/min，卷曲主压0.30±0.05MPa，卷曲蒸汽刀前温度≥65℃，卷曲蒸汽刀后温度≥80℃。
烟用含炭聚丙烯丝束进入烘干工序后，设定烘箱干燥温度：干燥一区105±5℃，干燥二区115±5℃，干燥三区120±5℃，干燥四区115±5℃，冷却区温度＜35℃（铺丝处环境温度高于25℃时开启骤冷空调），烘干定型时间设定为13min。
烟用含炭聚丙烯丝束从烘干出来后即为成型的产品。本实施例制得的烟用含炭聚丙烯丝束指标检测如表1所示。
实施例4
将辅料降温母粒1.0%，改性母粒2.0 %，功能母粒30%经过干燥后充分混合均匀，通过计量泵控制辅料与主料（余量的聚丙烯切片）的加料速度，计量泵速比控制为0.106±0.005，经过螺杆挤出机熔融纺丝，喷丝板选用孔数为11000孔型，螺杆温度设定为：一区240±5℃，二区255±5℃，三区270±5℃，四区270±5℃，五区270±5℃，六区270±5℃，七区270±5℃，熔体滤后压力控制在8.5±0.5MPa，过滤器温度设为：一区265±5℃，二区265±5℃，管道温度：265±5℃，箱体温度：265±5℃，箱体联苯压力：<0.15MPa，环吹风温度：22±3℃，纺丝室环境温度：15~25℃，油轮速度：14.5±0.5m/min，油剂浓度：0.8%，纺丝线速度设为170±5m/min，牵伸倍数为2.7±0.5，水浴槽温度68±5℃，水浴槽循环量：370±50Kg/h。
所述的功能母粒中有效炭含量为30%，活性炭粒径0.5~2.0μm，活性炭孔径0.8~1.5nm，活性炭比表面积800~1100m2/g降温母粒是含有聚苯乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的聚丙烯切片；改性母粒是含有三［2，4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯的聚丙烯切片。所述的降温母粒熔融指数为30~45g/10min；所述的改性母粒熔融指数为15~30g/10min。其中所述的聚丙烯切片熔融指数为20~30g/10min。
烟用含炭聚丙烯丝束进入卷曲工序后，控制卷曲轮与轮间隙为0.08±0.02mm，卷曲动刀与轮间隙0.10-0.12mm，卷曲定刀与轮间隙0.08-0.10，卷曲轮线速度155±5m/min，卷曲主压0.30±0.05MPa，卷曲蒸汽刀前温度≥65℃，卷曲蒸汽刀后温度≥80℃。
烟用含炭聚丙烯丝束进入烘干工序后，设定烘箱干燥温度：干燥一区105±5℃，干燥二区115±5℃，干燥三区120±5℃，干燥四区115±5℃，冷却区温度＜35℃（铺丝处环境温度高于25℃时开启骤冷空调），烘干定型时间设定为13min。
烟用含炭聚丙烯丝束从烘干出来后即为成型的产品。本实施例制得的烟用含炭聚丙烯丝束指标检测如表1所示。
实施例5
将辅料降温母粒1.0%，改性母粒1.0%，功能母粒25%经过干燥后充分混合均匀，通过计量泵控制辅料与主料（余量的聚丙烯切片）的加料速度，计量泵速比控制为0.106±0.005，经过螺杆挤出机熔融纺丝，喷丝板选用孔数为11000孔型，螺杆温度设定为：一区245±5℃，二区256±5℃，三区270±5℃，四区270±5℃，五区270±5℃，六区270±5℃，七区270±5℃，熔体滤后压力控制在8.5±0.5MPa，过滤器温度设为：一区265±5℃，二区265±5℃，管道温度：265±5℃，箱体温度：265±5℃，箱体联苯压力：<0.15MPa，环吹风温度：22±3℃，纺丝室环境温度：15~25℃，油轮速度：14.5±0.5m/min，油剂浓度：0.8%，纺丝线速度设为170±5m/min，牵伸倍数为2.7±0.5，水浴槽温度68±5℃，水浴槽循环量：370±50Kg/h。
所述的功能母粒中有效炭含量为20%，活性炭粒径1.0~2.0μm，活性炭孔径0.8~2.0nm，活性炭比表面积600~1100m2/g降温母粒是含有聚苯乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的聚丙烯切片；改性母粒是含有二叔丁基过氧化物与四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯的共聚物的聚丙烯切片。所述的降温母粒熔融指数为30~45g/10min；所述的改性母粒熔融指数为15~30g/10min。其中所述的聚丙烯切片熔融指数为20~30g/10min。
烟用含炭聚丙烯丝束进入卷曲工序后，控制卷曲轮与轮间隙为0.08±0.02mm，卷曲动刀与轮间隙0.10-0.12mm，卷曲定刀与轮间隙0.08-0.10，卷曲轮线速度155±5m/min，卷曲主压0.30±0.05MPa，卷曲蒸汽刀前温度≥65℃，卷曲蒸汽刀后温度≥80℃。
烟用含炭聚丙烯丝束进入烘干工序后，设定烘箱干燥温度：干燥一区105±5℃，干燥二区115±5℃，干燥三区120±5℃，干燥四区115±5℃，冷却区温度＜35℃（铺丝处环境温度高于25℃时开启骤冷空调），烘干定型时间设定为13min。
烟用含炭聚丙烯丝束从烘干出来后即为成型的产品。本实施例制得的烟用含炭聚丙烯丝束指标检测如表1所示。
实施例6
将辅料降温母粒0.8%，改性母粒0.5%，功能母粒30%经过干燥后充分混合均匀，通过计量泵控制辅料与主料（余量的聚丙烯切片）的加料速度，计量泵速比控制为0.106±0.005，经过螺杆挤出机熔融纺丝，喷丝板选用孔数为11000孔型，螺杆温度设定为：一区250±5℃，二区255±5℃，三区270±5℃，四区270±5℃，五区270±5℃，六区270±5℃，七区270±5℃，熔体滤后压力控制在8.5±0.5MPa，过滤器温度设为：一区265±5℃，二区265±5℃，管道温度：265±5℃，箱体温度：265±5℃，箱体联苯压力：<0.15MPa，环吹风温度：22±3℃，纺丝室环境温度：15~25℃，油轮速度：14.5±0.5m/min，油剂浓度：0.8%，纺丝线速度设为170±5m/min，牵伸倍数为2.7±0.5，水浴槽温度68±5℃，水浴槽循环量：370±50Kg/h。
所述的功能母粒中有效炭含量为20%，活性炭粒径0.5~1.5μm，活性炭孔径1.0~2.5nm，活性炭比表面积800~1500m2/g；降温母粒是含有聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯聚苯乙烯、或聚苯乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的聚丙烯切片；改性母粒是含有二叔丁基过氧化物与三［2，4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯的共聚物的聚丙烯切片。所述的降温母粒熔融指数为30~45g/10min；所述的改性母粒熔融指数为15~30g/10min。其中所述的聚丙烯切片熔融指数为20~30g/10min。
烟用含炭聚丙烯丝束进入卷曲工序后，控制卷曲轮与轮间隙为0.08±0.02mm，卷曲动刀与轮间隙0.10-0.12mm，卷曲定刀与轮间隙0.08-0.10，卷曲轮线速度155±5m/min，卷曲主压0.30±0.05MPa，卷曲蒸汽刀前温度≥65℃，卷曲蒸汽刀后温度≥80℃。
烟用含炭聚丙烯丝束进入烘干工序后，设定烘箱干燥温度：干燥一区105±5℃，干燥二区115±5℃，干燥三区120±5℃，干燥四区115±5℃，冷却区温度＜35℃（铺丝处环境温度高于25℃时开启骤冷空调），烘干定型时间设定为13min。
烟用含炭聚丙烯丝束从烘干出来后即为成型的产品。本实施例制得的烟用含炭聚丙烯丝束指标检测如表1所示。
实施例7
将辅料降温母粒0.8%，改性母粒0.8%，功能母粒35%经过干燥后充分混合均匀，通过计量泵控制辅料与主料（余量的聚丙烯切片）的加料速度，计量泵速比控制为0.106±0.005，经过螺杆挤出机熔融纺丝，喷丝板选用孔数为11000孔型，螺杆温度设定为：一区250±5℃，二区255±5℃，三区270±5℃，四区270±5℃，五区270±5℃，六区270±5℃，七区270±5℃，熔体滤后压力控制在8.5±0.5MPa，过滤器温度设为：一区265±5℃，二区265±5℃，管道温度：265±5℃，箱体温度：265±5℃，箱体联苯压力：<0.15MPa，环吹风温度：22±3℃，纺丝室环境温度：15~25℃，油轮速度：14.5±0.5m/min，油剂浓度：0.8%，纺丝线速度设为170±5m/min，牵伸倍数为2.7±0.5，水浴槽温度68±5℃，水浴槽循环量：370±50Kg/h。
所述的功能母粒中有效炭含量为10%，活性炭粒径0.8~2.0μm，活性炭孔径2.0~3.0nm，活性炭比表面积500~1100m2/g；降温母粒是含有聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯聚苯乙烯、或聚苯乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的聚丙烯切片；改性母粒是含有二叔丁基过氧化物、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和三［2，4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯的共聚物的聚丙烯切片。所述的降温母粒熔融指数为30~45g/10min；所述的改性母粒熔融指数为15~30g/10min。其中所述的聚丙烯切片熔融指数为20~30g/10min。
烟用含炭聚丙烯丝束进入卷曲工序后，控制卷曲轮与轮间隙为0.08±0.02mm，卷曲动刀与轮间隙0.10~0.12mm，卷曲定刀与轮间隙0.08~0.10，卷曲轮线速度155±5m/min，卷曲主压0.30±0.05MPa，卷曲蒸汽刀前温度≥65℃，卷曲蒸汽刀后温度≥80℃。
烟用含炭聚丙烯丝束进入烘干工序后，设定烘箱干燥温度：干燥一区105±5℃，干燥二区115±5℃，干燥三区120±5℃，干燥四区115±5℃，冷却区温度＜35℃（铺丝处环境温度高于25℃时开启骤冷空调），烘干定型时间设定为13min。
烟用含炭聚丙烯丝束从烘干出来后即为成型的产品。本实施例制得的烟用含炭聚丙烯丝束指标检测如表1所示。
表1  不同含量功能母粒制得的烟用含炭聚丙烯丝束指标
Figure 2011100944387100002DEST_PATH_IMAGE004
从以上实施例可以看出，加入了含有活性炭的功能母粒制得的烟用含炭聚丙烯丝束在功能母粒含量变化的情况下，其总旦、总旦变异、卷曲数、卷指、强度、伸长、弹性回复、含油率等指标变化很小，而丝束表面的比电阻则随着功能母粒用量的增加而下降，说明在丝束的表面含有活性炭导致丝束导电性增强，因此用作卷烟滤嘴时，其表面的活性炭能起到很好的选择性吸附过滤作用。
在不超出本发明的精神和范围下，可以对本发明作出更多的配方和工艺调整，如降温母粒、改性母粒、功能母粒在主辅原料中的比例，工艺条件的变化等。这对于本领域的技术人员来讲是显而易见的。这里描述的具体实施方式仅作为实施例而被提出，仅按照所附权利要求连同其全部等同物的范围而将本发明限制在这些权利要求所要求的范围内。

Claims (8)

1.一种烟用含炭聚丙烯丝束，其特征在于由重量百分比为：0.5~2.5%的降温母粒，0.2~4.0%的改性母粒，5~35%的功能母粒，余量的聚丙烯切片熔融共混纺丝构成。
2.根据权利要求1所述的一种烟用含炭聚丙烯丝束，其特征在于所述的功能母粒是含有重量百分比为10~40%活性炭微粉的聚丙烯切片，所述的活性炭微粉的粒径为0.3~2.0μm，比表面积为600~1500m2/g,孔径为0.5~3nm；降温母粒是含有聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯聚苯乙烯、或聚苯乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的聚丙烯切片；改性母粒是含有二叔丁基过氧化物、四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、三［2，4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯或上述任意两种或上述三种的共聚物的聚丙烯切片。
3.根据权利要求1或2所述的一种烟用含炭聚丙烯丝束，其特征在于降温母粒重量百分比为1.0~2.0%。
4.根据权利要求1或2所述的一种烟用含炭聚丙烯丝束，其特征在于改性母粒重量百分比为0.5~3.0%。
5.根据权利要求1或2所述的一种烟用含炭聚丙烯丝束，其特征在于其中所述的聚丙烯切片熔融指数为20~30g/10min，所述的降温母粒熔融指数为30~45g/10min。
6.根据权利要求1或2所述的一种烟用含炭聚丙烯丝束，其特征在于所述的改性母粒熔融指数为15~30g/10min。
7.根据权利要求2所述的一种烟用含炭聚丙烯丝束，其特征在于活性炭微粉粒径为0.5~1.5μm，比表面积为1000~1500 m2/g，孔径为0.8~2nm。
8.一种烟用含炭聚丙烯丝束的制备方法，其特征在于按如下步骤实现：将降温母粒、改性母粒和功能母粒按上述权利要求所述的比例共混均匀后与聚丙烯切片在加料仓共混均匀，进入螺杆挤出机，设定螺杆纺丝温度为：一区240±5℃，二区255±5℃，三区270±5℃，四区270±5℃，五区270±5℃，六区270±5℃，七区270±5℃，设定箱体联苯压力＜0.20 MPa，设定牵伸倍数为2.7±0.1，卷曲轮与轮间隙为0.08~0.10mm，卷曲主压为0.2~0.4 MPa，熔融挤出纺丝制得烟用含炭聚丙烯丝束。
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