CN103393218A - 一种颗粒组装成型的固型滤棒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种固型滤棒及其制备方法，该滤棒是由固体颗粒和粘合剂组装成型制备得到，其中该固体颗粒为天然植物颗粒、天然矿物颗粒、人造吸附颗粒中的一种或几种的混合物；粘结剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯热熔胶，环氧树脂、聚酯、聚醚、聚氨酯、糊精、聚乙烯醇、聚己内酯、明胶、阿拉伯树胶中的一种或几种的混合物，固体颗粒与粘结剂的质量比为0.5-200:1；该滤棒通过将固体颗粒和粘合剂混合后粘结成型制备得到，疏松透气、结构稳定，能够作为一元滤嘴或与其它滤材组合成多元复合滤嘴使用。本发明工艺简单、生产稳定性高；滤棒外观、构造新颖；结构稳定、切割性优异；选材范围广泛；过滤效果好，能有效提升卷烟的抽吸品质。

Description

一种颗粒组装成型的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滤棒的制备方法。
【背景技术】
目前，国内卷烟市场出现“低焦油、低危害”的发展趋势，烟草行业十二五规划中早已做好降焦的规划：2011年卷烟焦油含量降低至13毫克/支以下，2013年下调至11毫克，2015年则控制在10毫克以下。研究和开发低焦油、低危害卷烟产品成为卷烟企业目前的重要任务。各式的过滤嘴材料和结构被开发出来，用以解决卷烟的降焦减害问题。例如中国专利授权公告号CN202335346U公开了一种一元活性炭醋酸纤维滤棒。通过一次成型工艺，在醋酸纤维滤芯的轴线上分布若干囊状的活性炭颗粒团体，滤棒等段分切成滤嘴时，每个滤嘴于中间位置上均含有活性炭颗粒团体。中国专利授权公告号CN201797987U公开了一种由两段过滤棒贴合而成的过滤嘴，其中靠近烟支端的过滤棒中喷洒有活性炭。中国专利公开号CN101317695A中将自制的柚子皮颗粒均匀地撒在丝束上，制得了复合醋纤棒。这些技术手段均能起到一定的降焦减害效果。但这些功能性吸附材料均需要复合在丝束中使用。同时，这些功能性吸附材料与丝束的结合力不强，通常不能使用在烟支的近唇端，且使用量较低。目前市场上的卷烟主要使用醋酸纤维虑棒，生产醋酸纤维丝束所需的主要原料是有限的天然特种木浆。而随着醋酸纤维市场需求量的增加，难免会造成特种木浆原料的短缺，从而提高了卷烟企业的生产成本。选择合适的过滤材料代替大量使用的醋酸纤维也是目前卷烟行业的一个研究方向。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种固体滤棒。
本发明的另一个目的是提供间歇式制备该固体滤棒的方法。
本发明的另一个目的是提供连续式制备该固体滤棒的方法。
本发明的另一个目的是提供所述固体滤棒在卷烟领域中的用途。
[技术方案]
本发明是通过如下技术方案实现的。
一种固体滤棒,其特征在于：该滤棒是由固体颗粒和粘合剂组装成型制备得到，其中该固体颗粒为天然植物颗粒、天然矿物颗粒、人造吸附颗粒中的一种或几种的混合物；粘结剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯热熔胶，环氧树脂、聚酯、聚醚、聚氨酯、糊精、聚乙烯醇、聚己内酯、明胶、阿拉伯树胶中的一种或几种的混合物，固体颗粒与粘结剂的质量比为0.5-200:1；该滤棒通过将固体颗粒和粘合剂混合后粘结成型制备得到，疏松透气、结构稳定，能够作为一元滤嘴或与其它滤材组合成多元复合滤嘴使用。
根据本申请的另一优选实施方案，其中的固体颗粒为烟梗颗粒、香木颗粒、干柚子皮颗粒、罗汉果颗粒或硅藻土颗粒、蛭石颗粒、海泡石颗粒或改性淀粉颗粒、介孔-微孔二氧化硅颗粒、改性水滑石颗粒中的一种或其混合物，其中固体颗粒的目数在1目到200目之间。
根据本申请的另一优选实施方案，针对不同固体滤棒的设计指标，能够选择尺寸合适的固体颗粒，并可选择性地将固体颗粒进行膨胀或水分调节处理。
根据本申请的另一优选实施方案，其中的粘结剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯热熔胶，环氧树脂、聚酯、聚醚、明胶，阿拉伯树胶中的一种或其混合物，固体颗粒与粘结剂的质量比为10-150:1。
根据本申请的另一优选实施方案，固体颗粒与粘结剂的质量比为50-100:1。
间歇式制备所述的固型滤棒的方法，该方法包括以下步骤：（1）将固体颗粒与粘结剂混合均匀后，加填至模具中，并压缩填料；（2）然后，根据所用的粘结剂和固体颗粒，对加好填料的模具进行微波、电磁、光照、加热或者冷却处理手段的一种或几种，以使得固体颗粒粘结成型；（3）固体颗粒粘结成型后，进行脱模处理，即可获得固型滤棒。
连续式制备所述的固型滤棒的方法，该方法包括以下步骤：（1）将固体颗粒与粘结剂混合均匀后，使用连续填料装置不间断地从模具一端加填至模具中；（2）同时，根据所用的粘结剂和颗粒，在模具的中间区段持续进行微波、电磁、光照、加热或者冷却处理手段的一种或几种，以使得固体颗粒粘结成型；（3）填料在整个模具中持续运动状态，粘结成型的固体颗粒持续从模具的另一端连续输送出来；（4）按产品的长度规格进行定量切割，即可获得固型滤棒。
本发明还涉及上述固体滤棒在制备卷烟中的用途。
本发明克服现有技术中缺点，公开了一种颗粒组装成型、疏松透气、结构稳定、外观新颖、切割性优异、过滤效果优良的固型滤棒及其制备方法。它不需要与之复合的醋酸纤维丝束，使用粘结剂、将一定大小的颗粒粘结成固型滤棒。它可以作为一元滤嘴或与其它滤材（例如醋酸纤维滤棒、纸质滤棒、高分子固型件等）组合成多元复合滤嘴使用，有效减少卷烟滤嘴中丝束的使用量，并提升抽吸品质。
固型滤棒有间隙式（A）与连续式（B）两种生产工艺。间隙式生产工艺（A）是：将固体颗粒与粘结剂按一定配比混合均匀后，定量加填至模具中，并按一定比例压缩填料；然后，根据所用的粘结剂和颗粒，对加好填料的模具选择性施加微波或者电磁或者光照或者加热-冷却等处理手段的一种或几种，使得颗粒粘结成型；等固体颗粒粘结成型后，进行脱模处理，即可获得颗粒组装成型的固型滤棒。连续式生产工艺（B）是：将固体颗粒与粘结剂按一定配比混合均匀后，使用连续填料装置不间断地从模具（a）端加填至模具中；同时，根据所用的粘结剂和颗粒，在模具的中间区段持续选择性施加微波或者电磁或者光照或者加热-冷却等处理手段的一种或几种，使得颗粒粘结成型；物料在整个模具中处于运动状态，粘结成型的固体颗粒持续从模具的（b）端出来；按产品的长度规格进行定量切割，即可获得颗粒组装成型的固型滤棒。这里，颗粒为各种天然植物颗粒（例如烟梗颗粒、香木颗粒、干柚子皮颗粒、罗汉果颗粒等等）、各种天然矿物颗粒（例如硅藻土颗粒、蛭石颗粒、海泡石颗粒等等）、各种人造深加工吸附颗粒（例如改性淀粉颗粒、介孔-微孔二氧化硅颗粒、改性水滑石颗粒等等）的一种或任意种复配，复配比例任意。固体颗粒的尺寸须小于模具的内径。粘结剂选择乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、聚乙烯PE等热熔胶，环氧树脂、聚酯、聚醚、聚氨酯等光敏胶，糊精，聚乙烯醇PVA，聚己内酯，明胶，阿拉伯树胶等等的一种或几种复配，复配比例任意。固体颗粒与粘结剂的质量比为0.5-200:1，优选10-150:1，更优选50-100:1。
本发明工艺简单、生产稳定性高；滤棒外观、构造新颖；切割性优异；选材范围广泛；可极大降低滤嘴中丝束的使用量。同时因其结构稳定的优点，滤棒可用在烟支的近唇端，给予卷烟独特的视觉效果。由于颗粒自身的孔结构以及颗粒与颗粒堆积形成的丰富孔道结构，可以极大地提升滤嘴的过滤效果，达到降焦减害的功效，能有效提升卷烟的抽吸品质。是一种过滤嘴的新产品、新工艺。
[有益效果]
本发明与现有的技术相比，主要有以下有益效果：
选材范围广泛；可极大降低滤嘴中丝束的使用量。
滤棒可用在烟支的近唇端，给予卷烟独特的视觉效果。
可以极大地提升滤嘴的过滤效果，达到降焦减害的功效，能有效提升卷烟的抽吸品质。
【附图说明】
图1为普通样品烟（对照样）结构示意图；
图2为实施例的样品烟结构示意图；
其中，A：醋酸纤维丝束B：固型滤棒
【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
使用乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA热熔胶粉末为粘结剂，间隙式生产烟梗颗粒固型滤棒，包括以下步骤：
选择40-60目的烟梗颗粒，粘结剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA热熔胶粉末，烟梗颗粒与EVA的质量比为5:1。待原料混合均匀后，取7cm3的物料填装至长160mm，直径为7.5mm的圆柱形不锈钢模具中，然后两端压实，物料在模具中的长度压缩为80mm，然后模具升温至120摄氏度，保持2分钟，待模具温度降低至室温后，进行脱模处理，即可获得长80mm，直径7.5mm的烟梗颗粒固型滤棒。
实施例2
使用糊精与聚己内酯粉末为混合粘结剂，连续式生产烟梗颗粒固型滤棒，包括以下步骤：
选择60-80目的烟梗颗粒，粘结剂为糊精与聚己内酯混合粉末（糊精与聚己内酯的质量比为1:3），烟梗颗粒与混合粘结剂的质量比为5:2。待原料混合均匀后，使用连续式气压填料装置，将物料持续不断地从内径为7.6mm的圆柱形不锈钢模具的（a）端填入，物料依次经过模具的加热与冷却区段，粘结成型的烟梗颗粒固型虑棒从模具的（b）端出来，按产品的长度规格进行定量切割，即可获得直径为7.6mm，长度可调的烟梗颗粒固型虑棒。
实施例3
使用聚氨酯光敏胶为粘结剂，间隙式生产香木颗粒固型滤棒，包括以下步骤：
选择40-60目的香木颗粒，粘结剂为聚氨酯光敏胶，香木颗粒与聚氨酯光敏胶的质量比为4:1。待原料混合均匀后，取8cm3的物料填装至长200mm，直径为7.5mm的圆柱形透明模具中，然后两端压实，物料在模具中的长度压缩为100mm，然后紫外光照射模具3分钟，随后进行脱模处理，即可获得长100mm，直径7.5mm的香木颗粒固型滤棒。
实施例4
使用聚氨酯胶与聚乙烯醇PVA为混合粘结剂，连续式生产硅藻土与改性淀粉混合颗粒固型滤棒，包括以下步骤：
选择60-80目的硅藻土颗粒与40-60目的改性淀粉颗粒（硅藻土与改性淀粉的质量比为1:1），粘结剂为聚氨酯胶与聚乙烯醇PVA混合粘结剂（聚氨酯胶与聚乙烯醇PVA的质量比为3:2），混合颗粒与混合粘结剂的质量比为5:2。待原料混合均匀后，使用连续式机械螺旋填料装置，将物料持续不断地从内径为7.5mm的圆柱形透明模具的（a）端填入，物料依次经过模具的微波热处理与冷却区段，粘结成型的颗粒固型虑棒从模具的（b）端出来，按产品的长度规格进行定量切割，即可获得直径为7.5mm，长度可调的混合颗粒固型虑棒。
实施例中所述固型滤棒常规烟气检测分析
使用黄红梅烟，手工置换过滤嘴中醋酸纤维丝束制备待检测样品烟。具体方法是：用镊子将醋酸纤维丝束拔出，切去一半。然后截取等同长度的固型滤棒代替切除的醋酸纤维丝束，并塞回过滤嘴中，制备出待检测样品烟，其结构如图1、2所示：
常规烟气检测分析检测结果
表1主流烟气常规六项指标检测报告
Figure BDA00003625429100061
从结果比较可知，实施例中的几种固型滤棒具有较好的降焦减害功效，同时对提升主流烟气的水分具有帮助。
在表1的数据中可以看出来，实施例1-4的烟气水分高于对照样，同时具有减焦效果。
以上所述，仅是本发明的几个较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种固体滤棒，其特征在于：该滤棒是由固体颗粒和粘合剂组装成型制备得到，其中该固体颗粒为天然植物颗粒、天然矿物颗粒、人造吸附颗粒中的一种或几种的混合物；粘结剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯热熔胶，环氧树脂、聚酯、聚醚、聚氨酯、糊精、聚乙烯醇、聚己内酯、明胶、阿拉伯树胶中的一种或几种的混合物，固体颗粒与粘结剂的质量比为0.5-200:1；该滤棒通过将固体颗粒和粘合剂混合后粘结成型制备得到。
2.根据权利要求1所述的固体滤棒，其特征在于：其中的固体颗粒为烟梗颗粒、香木颗粒、干柚子皮颗粒、罗汉果颗粒或硅藻土颗粒、蛭石颗粒、海泡石颗粒或改性淀粉颗粒、介孔-微孔二氧化硅颗粒、改性水滑石颗粒中的一种或其混合物，其中固体颗粒的目数在1目到200目之间。
3.根据权利要求2所述的固体颗粒，其特征在于：针对不同固体滤棒的设计指标，能够选择尺寸合适的固体颗粒，并可选择性地将固体颗粒进行膨胀或水分调节处理。
4.根据权利要求1所述的固体滤棒，其特征在于其中的粘结剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯热熔胶，环氧树脂、聚酯、聚醚、明胶，阿拉伯树胶中的一种或其混合物，固体颗粒与粘结剂的质量比为10-150:1。
5.根据权利要求1所述的固体滤棒，其特征在于固体颗粒与粘结剂的质量比为50-100:1。
6.间歇式制备权利要求1所述的固型滤棒的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）将固体颗粒与粘结剂混合均匀后，加填至模具中，并压缩填料；（2）然后，根据所用的粘结剂和固体颗粒，对加好填料的模具进行微波、电磁、光照、加热或者冷却处理手段的一种或几种，以使得固体颗粒粘结成型。（3）固体颗粒粘结成型后，进行脱模处理，即可获得固型滤棒。
7.连续式制备权利要求1所述的固型滤棒的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）将固体颗粒与粘结剂混合均匀后，使用连续填料装置不间断地从模具一端加填至模具中；（2）同时，根据所用的粘结剂和颗粒，在模具的中间区段持续进行微波、电磁、光照、加热或者冷却处理手段的一种或几种，以使得固体颗粒粘结成型；（3）填料在整个模具中持续运动状态，粘结成型的固体颗粒持续从模具的另一端连续输送出来；（4）按产品的长度规格进行定量切割，即可获得固型滤棒。
8.权利要求2所述固体滤棒在制备卷烟中的用途。
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