CN105167187A - 苎麻纤维卷烟滤嘴及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种苎麻纤维卷烟滤嘴。所述苎麻纤维卷烟滤嘴的滤芯由苎麻纤维和醋酸纤维组成,所述苎麻纤维占滤芯重量的10%-50%,其中本发明还公开了苎麻纤维卷烟滤嘴的制备方法,其中将苎麻纤维在水温50-70℃、超声波频率为25-30khz的条件下进行超声处理40-60min之后进行蒸汽爆破,再放入质量百分比为1-5%的NaOH溶液中,在40-75℃下搅拌反应1-3h后依次进行过滤、洗涤、烘干、成型。本发明制得的卷烟滤嘴具有良好的通气性,并能有效滤除卷烟烟气中的有害成分,通过对苎麻纤维碱处理以及酯化处理后,可以增强其吸附能力并强化其选择性吸附特性,可用于不同针对性的卷烟滤嘴。
Description
技术领域
本发明属于卷烟制造技术领域,具体涉及一种苎麻纤维卷烟滤嘴及其制备方法。
背景技术
无论从国际、国内控烟形式以及我国对卷烟减害降焦的推广力度来看,还是从顺应国际卷烟市场形势以及国内的消费趋势来看,“低焦化”仍然是我国卷烟发展的主要趋势。目前常用的卷烟滤嘴滤芯材料一般都是使用醋酸纤维或聚丙稀纤维,由于醋酸纤维和聚丙稀纤维的特性所限,很难充分有效的滤除卷烟烟气中的有害成分。
苎麻单纤维长度60~250毫米,是麻类作物中最长的。直径17~64微米,横断面呈多角形、椭圆形。苎麻纤维纵向有横节竖纹,断面呈腰圆形,中间有沟状空腔,管壁多孔隙。苎麻纤维所具有的这种超微孔结构,使其具有极强的吸附性能,另外对苎麻纤维进行适当的化学处理和改性,还可以改变其亲水亲油特性,从而增强其特殊的吸附作用。
发明内容
本发明的目的是针对现有卷烟滤嘴所用原料吸附特性的不足,提供一种苎麻纤维卷烟滤嘴及其制备方法,该卷烟滤嘴的滤芯中加入苎麻纤维,使得卷烟滤嘴具有良好的通气性,可以有效滤除卷烟烟气中的有害成分。
为了解决以上技术问题,本发明提供的技术方案是:一种苎麻纤维卷烟滤嘴,其特征在于:所述卷烟滤嘴的滤芯的原料是由苎麻纤维和醋酸纤维组成,其中所述苎麻纤维占滤芯总重量的10-50%。
本发明中较优的技术方案为:所述苎麻纤维占滤芯总重量的20%。
本发明还提供了一种苎麻纤维卷烟滤嘴的制备方法,其特征在于具体步骤如下:
(1)将苎麻纤维在水温50-70℃、超声波频率为25-30khz的条件下进行超声处理40-60min;
(2)将步骤(1)中超声处理后的苎麻纤维进行蒸汽爆破,其蒸汽压力为0.9-1.0MPa,蒸汽爆破时间小于0.01s,保压时间为15-25s;
(3)将步骤(2)蒸汽爆破后的苎麻纤维放入质量百分比为1-5%的NaOH溶液中,在40-75℃下搅拌反应1-3h,反应完毕后对苎麻纤维依次进行过滤、洗涤、烘干、成型;
(4)将步骤(3)中处理好的苎麻纤维掺兑到醋酸纤维内,依次经过集束、卷曲、干燥制成混纺纤维丝束,其中苎麻纤维原料的质量百分比为10-50%,醋酸纤维的质量百分比为50%-90%;
(5)将步骤(4)中制备好的混纺纤维丝束上胶,成型,切断,制成滤芯;其中苎麻纤维占滤芯重量的10-50%;
(6)最后在步骤(5)中制备好的滤芯上包裹成型纸,制成苎麻纤维卷烟滤嘴。
本发明提供的苎麻纤维卷烟滤嘴的第二种制备方法是将上述方法中经碱处理后的苎麻纤维再进行酯化处理,酯化后的苎麻纤维表面引入疏水基团,调节其表面极性。其具体步骤如下:将上述方法中步骤(3)碱性处理完成后的苎麻纤维,在质量浓度为5-10%的月桂酸乙醇溶液中按1:1-1:10的质量比混合,并在50-100℃的温度条件下反应1-24h,酯化反应后的苎麻纤维再使用无水乙醇进行离心洗涤,之后对其进行烘干、成型后再掺兑到醋酸纤维内。
本发明较优的技术方案:在步骤(4)中的混纺纤维丝束具体是将设计比例用量的醋酸纤维和苎麻纤维拉伸展开并重叠在一起卷成束状,再进行5-7次混合拉展使两种纤维混合均匀,形成的混合丝束。
本发明较优的技术方案:步骤(5)中的滤芯具体是将混纺纤维丝束横向拉伸,施加三乙酸甘油酯,在滤棒成型机上卷制成卷烟滤棒,再经过分切处理后形成。
本发明的有益效果:本发明制得的卷烟滤嘴具有良好的通气性,可以有效滤除卷烟烟气中的有害成分。通过对苎麻纤维碱性处理以及酯化处理后,可以增强其吸附能力并强化其选择性吸附特性。由于苎麻可生物降解和再生,因此本发明有利于环保,同时还具有质轻价廉易得等优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明,本发明中所述的一种苎麻纤维卷烟滤嘴,其特征在于:所述卷烟滤嘴的滤芯的原料是由苎麻纤维和醋酸纤维组成,其中所述苎麻纤维占滤芯总重量的10-50%,最佳方案为所述苎麻纤维占滤芯总重量的20%。
实施例1,所述一种苎麻纤维卷烟滤嘴的制备方法具体步骤如下:
(1)苎麻纤维在水温50℃下超声处理40min,超声波频率为25khz;
(2)将步骤(1)中超声处理后的苎麻纤维进行蒸汽爆破,蒸汽压力为0.9MPa,蒸汽爆破时间小于0.01s,保压时间为15s;
(3)将步骤(2)中蒸汽爆破后的苎麻纤维放入质量百分比为2%的NaOH溶液中,在50℃下搅拌反应1h,过滤后洗涤苎麻纤维、烘干、成型;
(4)将步骤(3)中处理好的苎麻纤维掺兑到醋酸纤维内,其中苎麻纤维的质量百分比为10%,醋酸纤维的质量百分比为90%;将设计比例用量的醋酸纤维和苎麻纤维拉伸展开并重叠在一起卷成束状,再进行5-7次混合拉展使两种纤维混合均匀,形成的混合丝束;
(5)将步骤(4)中制备好的混纺纤维丝束横向拉伸,施加三乙酸甘油酯,在滤棒成型机上卷制成卷烟滤棒,再经过分切处理后制成滤芯,其中苎麻纤维占滤芯重量的10%;
(6)最后在步骤(5)中制备好的滤芯上包裹成型纸,制成苎麻纤维卷烟滤嘴。
实施例2,所述一种苎麻纤维卷烟滤嘴的制备方法具体步骤如下:
(1)苎麻纤维在水温70℃下超声处理60min,超声波频率为30khz;
(2)将步骤(1)中超声处理后的苎麻纤维进行蒸汽爆破,蒸汽压力为1.0MPa,蒸汽爆破时间小于0.01s,保压时间为25s;
(3)将步骤(2)中蒸汽爆破后的苎麻纤维放入质量百分比为4%的NaOH溶液中,在70℃下搅拌反应3h,过滤后洗涤苎麻纤维、烘干、成型;
步骤(4)、步骤(5)和步骤(6)同实施例1,其中苎麻纤维占滤芯重量的10%;
实施例3,所述一种苎麻纤维卷烟滤嘴的制备方法具体步骤如下:
(1)苎麻纤维在水温60℃下超声处理50min,超声波频率为28khz;
(2)将步骤(1)中超声处理后苎麻纤维进行蒸汽爆破,蒸汽压力为1.0MPa,蒸汽爆破时间小于0.01s,保压时间为20s;
(3)将步骤(2)中蒸汽爆破后苎麻纤维放入质量百分比为2%的NaOH溶液中,在60℃下搅拌反应2h,过滤后洗涤苎麻纤维、烘干、成型;
步骤(4)、步骤(5)和步骤(6)同实施例1,其中苎麻纤维占滤芯重量的20%。
实施例4,所述一种苎麻纤维卷烟滤嘴的制备方法具体步骤如下:
(1)苎麻纤维在水温50℃下超声处理40min,超声波频率为25khz;
(2)将步骤(1)中超声处理后的苎麻纤维进行蒸汽爆破,蒸汽压力为0.9MPa,蒸汽爆破时间小于0.01s,保压时间为15s;
(3)将步骤(2)中蒸汽爆破后的苎麻纤维放入质量百分比为2%的NaOH溶液中,在50℃下搅拌反应1h;
(4)将步骤(3)中经过碱处理后的苎麻纤维,在质量浓度为5%的月桂酸乙醇溶液中按1:10的质量比混合,在50℃的温度条件下,反应1h,酯化反应后的苎麻纤维用无水乙醇进行离心洗涤、烘干、成型;
(5)将步骤(4)中处理好的苎麻纤维掺兑到醋酸纤维内,其中苎麻纤维的质量百分比为10%,醋酸纤维的质量百分比为90%;将设计比例用量的醋酸纤维和苎麻纤维拉伸展开并重叠在一起卷成束状,再进行5-7次混合拉展使两种纤维混合均匀,形成的混合丝束;
(6)将步骤(5)中制备好的混纺纤维丝束横向拉伸,施加三乙酸甘油酯,在滤棒成型机上卷制成卷烟滤棒,再经过分切处理后制成滤芯,并在滤芯上包裹成型纸,制成苎麻纤维卷烟滤嘴;其中苎麻纤维占滤芯重量的10%。
实施例5,所述一种苎麻纤维卷烟滤嘴的制备方法的步骤与实施例2相同,其不同点在步骤(3)中碱处理后的苎麻纤维再经过酯化反应后离心洗涤、烘干、成型掺兑到醋酸纤维内;其酯化反应的具体步骤如下:将步骤(3)中经过碱处理后的苎麻纤维,在质量浓度为10%的月桂酸乙醇溶液中按1:1的质量比混合,在100℃的温度条件下,反应5h,酯化反应后的苎麻纤维用无水乙醇进行离心洗涤、烘干、成型。
实施例6,所述一种苎麻纤维卷烟滤嘴的制备方法的步骤与实施例3相同,其不同点在步骤(3)中碱处理后的苎麻纤维再经过酯化反应后离心洗涤、烘干、成型掺兑到醋酸纤维内;其酯化反应的具体步骤如下:将步骤(3)中经过碱处理后的苎麻纤维,在质量浓度为7%的月桂酸乙醇溶液中按1:5的质量比混合,在70℃的温度条件下,反应2h,酯化反应后的苎麻纤维用无水乙醇进行离心洗涤、烘干、成型。
对实施例1-6得到的卷烟滤嘴进行烟气中化合物的清除效果试验,结果见表1。其中,对照组是采用醋酸纤维和聚丙稀丝束纤维制成的滤嘴。
表1本实例中滤嘴对卷烟烟气中部分化合物的清除效果
从上述试验可以看出:采用苎麻纤维与醋酸纤维混合制成的卷烟滤嘴对焦油、烟碱、氢氰酸、巴豆醛的吸附清除效果均明显高于单用醋酸纤维制成的滤嘴;酯化处理后的苎麻纤维效果好于碱性处理的苎麻纤维,特别是在焦油吸附能力上表现明显。
Claims (6)
1.一种苎麻纤维卷烟滤嘴,其特征在于:所述卷烟滤嘴的滤芯的原料是由苎麻纤维和醋酸纤维组成,其中所述苎麻纤维占滤芯总重量的10-50%。
2.根据权利要求1所述的一种苎麻纤维卷烟滤嘴,其特征在于:所述苎麻纤维占滤芯总重量的20%。
3.一种苎麻纤维卷烟滤嘴的制备方法,其特征在于具体步骤如下:
(1)将苎麻纤维在水温50-70℃、超声波频率为25-30khz的条件下进行超声处理40-60min;
(2)将步骤(1)中超声处理后的苎麻纤维进行蒸汽爆破,其蒸汽压力为0.9-1.0MPa,蒸汽爆破时间小于0.01s,保压时间为15-25s;
(3)将步骤(2)蒸汽爆破后的苎麻纤维放入质量百分比为1-5%的NaOH溶液中,在40-75℃下搅拌反应1-3h,反应完毕后对苎麻纤维依次进行过滤、洗涤、烘干、成型;
(4)将步骤(3)中处理好的苎麻纤维掺兑到醋酸纤维内,依次经过集束、卷曲、干燥制成混纺纤维丝束,其中苎麻纤维原料的质量百分比为10-50%,醋酸纤维的质量百分比为50%-90%;
(5)将步骤(4)中制备好的混纺纤维丝束上胶,成型,切断,制成滤芯;其中苎麻纤维占滤芯重量的10-50%;
(6)最后在步骤(5)中制备好的滤芯上包裹成型纸,制成苎麻纤维卷烟滤嘴。
4.根据权利要求3所述的一种苎麻纤维卷烟滤嘴的制备方法,其特征在于经过步骤(3)中碱型处理后的苎麻纤维还可以进行酯化处理,其具体步骤如下:将步骤(3)中碱性处理完成后的苎麻纤维,在质量浓度为5-10%的月桂酸乙醇溶液中按1:1-1:10的质量比混合,并在50-100℃的温度条件下反应1-24h,酯化反应后的苎麻纤维再使用无水乙醇进行离心洗涤,之后对其进行烘干、成型后再掺兑到醋酸纤维内。
5.根据权利要求3或4所述的一种苎麻纤维卷烟滤嘴的制备方法,其特征在于:在步骤(4)中的混纺纤维丝束具体是将设计比例用量的醋酸纤维和苎麻纤维拉伸展开并重叠在一起卷成束状,再进行5-7次混合拉展使两种纤维混合均匀,形成的混合丝束。
6.根据权利要求3或4所述的一种苎麻纤维卷烟滤嘴的制备方法,其特征在于:步骤(5)中的滤芯具体是将混纺纤维丝束横向拉伸,施加三乙酸甘油酯,在滤棒成型机上卷制成卷烟滤棒,再经过分切处理后形成。
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