CN108542003A - 一种低吸阻聚乳酸滤棒及其制备方法 - Google Patents

一种低吸阻聚乳酸滤棒及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低吸阻聚乳酸滤棒及其制备方法。由高单丝线密度聚乳酸烟用丝束、特殊配套成型纸、特殊润滑剂、搭口胶组成，在常规滤棒成型机上加热成型。该聚乳酸滤棒的吸阻＜220Pa/cm，可以满足新型烟草对低吸阻或超低吸阻过滤嘴棒的要求。

Description

一种低吸阻聚乳酸滤棒及其制备方法
技术领域
本发明属于新型烟草滤棒生产技术领域，具体涉及一种低吸阻或超低吸阻聚乳酸烟用滤棒的制备方法。
背景技术
卷烟滤嘴对降焦减害、改善吸味、提高卷烟品位起到很大作用，是卷烟生产过程中不可缺少的一部分。目前市场上的卷烟滤嘴主要功能和用途是过滤，普遍采用的是中低单丝线密度、中高吸阻的高过滤效率材料；随着科技进步和新型烟草技术的发展，卷烟烟气中有害物质的含量大幅下降，而如何保持新型烟草中合适的烟气和烟雾量，满足特定消费群体的需求，成为一个新的课题，低过滤效率、低吸阻滤棒的开发也逐渐得到重视。
在烟用过滤材料领域，100mm长烟用滤嘴棒的吸阻（压降）一般都在2600Pa以上，关于低吸阻滤棒方面的文献较少，实用新型专利CN201520595775.8公开了一种低吸阻细支卷烟滤棒，其低吸阻主要是与通常的细支滤棒吸阻过高（4000 Pa以上）相比较而言，“所制备的120mm长细支卷烟滤棒吸阻为2800Pa，普通丝束规格细支卷烟滤棒吸阻为4500Pa”。关于吸阻在220Pa/cm以下的低吸阻或超低吸阻滤棒的研究和应用还未见报道。
为了满足新型烟草对超低吸阻过滤材料的需求，我们进行了大量的试验研究，由于聚乳酸具有安全、环保、可降解、无异味等特点，最适合用做新型烟草过滤材料，在此又提供了一种220Pa/cm以下的低吸阻聚乳酸烟用滤棒的制备方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低吸阻聚乳酸滤棒的制备方法，解决了聚乳酸粗纤维由于僵硬带来的打滑、成型纸打邹、滤棒切面收缩等成型问题，制备出一系列不同规格的220Pa/cm以下的低吸阻聚乳酸烟用滤棒，该滤棒具有安全、环保、可降解、低过滤、无异味等特点，为新型烟草提供了一个较好的配套材料，可以满足目前新型加热不燃烧卷烟产品对滤棒低吸阻、低过滤，保证烟气雾化量大的特殊要求。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种低吸阻聚乳酸滤棒，由高单丝线密度聚乳酸烟用丝束、配套成型纸、润滑剂、搭口胶组成，在常规滤棒成型机上经开松、施加润滑剂后，选择用热风送人烟枪成型，该聚乳酸滤棒的吸阻＜220Pa/cm。
所述的低吸阻聚乳酸滤棒，圆周在23.5~24.5mm的常规滤棒，吸阻范围为10~80Pa/cm；圆周在21.5~22.5mm的中支滤棒，吸阻范围为20~100Pa/cm；圆周在19.5~20.5mm的细支滤棒，吸阻范围为30~120Pa/cm；圆周在16.2~17.2mm的超细支滤棒，吸阻范围为50~200Pa/cm。
所述的高单丝线密度聚乳酸烟用丝束，是指单丝线密度为10~80dtex、丝束线密度为1~8ktex的高单丝线密度聚乳酸烟用丝束。
所述的配套成型纸是指牡丹江恒丰纸业股份有限公司生产的克重在40~120 g/m2的滤棒成型纸或纤维素纸。
所述的润滑剂是指三醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯、辛葵酸甘油脂、乳酸乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、丙二醇、丙三醇中的一种或几种的混合物，添加量为聚乳酸烟用丝束质量的0~5%。
所述的搭口胶为长沙乐远化工科技有限公司生产的滤嘴棒用水性搭口胶和热熔胶。
所述的低吸阻聚乳酸滤棒的制备方法，有下述步骤组成：（1）开松：将高单丝线密度聚乳酸烟用丝束在滤棒成型机上进行开松，开松辊压力为0.2~0.4MPa，二道开松辊的辊速比（开松比）为1:1.2~1.6。（2）施加润滑剂：向开松后的丝束上面喷洒占丝束质量0~5%的润滑剂，润滑剂的添加量根据滤棒的切面进行调节，当滤棒切面较好时可以减少或不加。（3）选择热风送入：滤棒成型时若出现由于丝束僵硬而打滑，应选择用60~100℃的热风代替常规滤棒成型时的常温风送喂入烟枪。（4）卷接成型：用配套成型纸、搭口胶，将送入烟枪的聚乳酸丝束卷制成滤棒。采用热熔胶时，搭口烙铁温度为150~170℃；采用水性搭口胶时，将搭口胶上胶位置由常规滤棒成型的烟枪钢舌后面，前移到进入钢舌前200~300mm位置，搭口烙铁温度为200~230℃。（5）分切、装盒、检测、装箱、入库等工序和要求同常规滤棒成型。
本发明中采用的主原料是高单丝线密度聚乳酸丝束，当丝束线密度一定时，单丝线密度提高后（如本申请的丝束单丝线密度达到10~80dtex、丝束线密度为1~8ktex），聚乳酸纤维会变的僵硬，同时聚乳酸丝束中纤维的根数会减少，在滤棒成型时容易产生打滑、切面严重收缩、跑条等不正常现象，相应的解决方案是采用热风送入的方法，在丝束进入烟枪时用热风吹送丝束，将其加热软化解决或减轻打滑问题。由于纤维僵硬且根数较少，用28g/m2左右的常规滤棒成型纸时，成型纸较薄，抗变形能力差，正常生产的滤棒表面皱褶严重，也容易出现打滑缩头问题，需要选用配套的35g/m2以上加厚的成型纸。成型纸由28g/m2加厚到40~120g/m2后，水性搭口胶在纸上渗透、浸润的时间需要加长，才能保证搭口粘接质量，因此将搭口胶上胶位置由常规滤棒成型的烟枪钢舌后面，前移到进入钢舌前200~300mm位置。
具体实施方式
选择合适规格的高单丝线密度聚乳酸烟用丝束在ZL23、ZL21等常规滤棒成型机上进行开松，开松辊压力为0.3MPa，开松比为1:1.5。开松后向丝束上面喷洒0~5%的润滑剂，润滑剂的添加量根据滤棒的切面进行调节，当滤棒切面较好时可以减少或不加。滤棒成型时若出现由于丝束僵硬而打滑，选择用60~100℃的热风代替常规滤棒成型时的常温风送喂入烟枪。然后用配套成型纸、搭口胶，将送入烟枪的聚乳酸丝束卷制成滤棒。滤棒卷制成型后再经分切、装盒、检测、装箱即可制备出相应规格的低吸阻聚乳酸滤棒。下面结合具体实施例进行说明：
实施例1
选用40Y/24000dtex的聚乳酸纤维丝束、40g/m2的成型纸、水性搭口胶、加入聚乳酸丝束质量1%的三醋酸甘油酯，热风温度为80℃，在ZL21型滤棒成型机上可以制备出长度为120mm、圆周16.9mm、吸阻为850Pa的低吸阻超细支滤棒，对应的滤棒吸阻为70.8Pa/cm。
实施例2
选用30Y/27000dtex的聚乳酸纤维丝束、40g/m2的成型纸、水性搭口胶、按质量比聚乳酸丝束：三醋酸甘油酯：二醋酸甘油酯=100：1：0.5的比例加入润滑剂，热风温度为70℃，在ZL21型滤棒成型机上可以制备出长度为120mm、圆周16.9mm、吸阻为1600Pa的低吸阻超细支滤棒，对应的滤棒吸阻为133.3Pa/cm。
实施例3
选用36.7Y/44000dtex的聚乳酸纤维丝束、40g/m2的成型纸、水性搭口胶、加入聚乳酸丝束重量5%的丙三醇，热风温度为60℃，在ZL21型滤棒成型机上可以制备出长度为100mm、圆周22.3mm、吸阻为400Pa的低吸阻中支滤棒，对应的滤棒吸阻为40Pa/cm。
实施例4
选用34.8Y/62640dtex的聚乳酸纤维丝束、40g/m2的成型纸、水性搭口胶、按质量比聚乳酸丝束：丙三醇：丙二醇=100：1：1的比例加入润滑剂，热风温度为60℃，在ZL21型滤棒成型机上可以制备出长度为120mm、圆周24.2mm、吸阻为600Pa的低吸阻常规滤棒，对应的滤棒吸阻为50Pa/cm。
实施例5
选用28Y/58800dtex的聚乳酸纤维丝束、40g/m2的成型纸、热熔胶、不加润滑剂，自然风送，在ZL23型滤棒成型机上可以制备出长度为120mm、圆周23.5mm、吸阻为800Pa的低吸阻常规滤棒，对应的滤棒吸阻为66.7Pa/cm。
实施例6
选用70Y/42000dtex的聚乳酸纤维丝束、40g/m2的成型纸、水性搭口胶，按质量比聚乳酸丝束：辛葵酸甘油脂：三醋酸甘油酯=100：1：2的比例加入润滑剂，热风温度为70℃，在ZL21型滤棒成型机上可以制备出长度为120mm、圆周24.4mm、吸阻为150Pa的低吸阻常规滤棒，对应的滤棒吸阻为12.5Pa/cm。
实施例7
选用23 Y/35000dtex的聚乳酸纤维丝束、80g/m2的成型纸、水性搭口胶，按质量百分比聚乳酸丝束：柠檬酸三丁酯：三醋酸甘油酯：丙三醇=100：0.5：0.5：1的比例加入润滑剂，自然风送，在ZL21型滤棒成型机上可以制备出长度为96mm、圆周19.5mm、吸阻为1130Pa的低吸阻细支滤棒，对应的滤棒吸阻为118Pa/cm。
实施例8
选用38.9Y/35000dtex的聚乳酸纤维丝束、80g/m2的成型纸、热熔胶，不加润滑剂，减去风送工序，开松后的丝束由烟枪上的布带和成型纸自然带入，在ZL23型滤棒成型机上可以制备出长度为96mm、圆周19.5mm、吸阻为760Pa的低吸阻细支滤棒，对应的滤棒吸阻为79Pa/cm。
实施例9
选用38 Y/23000dtex的聚乳酸纤维丝束、120g/m2的成型纸、水性搭口胶，不加润滑剂，减去风送工序，开松后的丝束由烟枪上的布带和成型纸自然带入，在ZL21型滤棒成型机上可以制备出长度为120mm、圆周16.5mm、吸阻为1300Pa的低吸阻超细支滤棒，对应的滤棒吸阻为108.3Pa/cm。

Claims (8)

1.一种低吸阻聚乳酸滤棒，由高单丝线密度聚乳酸烟用丝束、配套成型纸、润滑剂、搭口胶组成，在常规滤棒成型机上经开松、施加润滑剂后，热风送入烟枪成型得到，其特征在于，该聚乳酸滤棒的吸阻＜220Pa/cm。
2.根据权利要求1所述的低吸阻聚乳酸滤棒，其特征在于：所述的低吸阻聚乳酸滤棒，圆周在23.5~24.5mm的滤棒，吸阻范围为10~80Pa/cm；圆周在21.5~22.5mm的中支滤棒，吸阻范围为20~100Pa/cm；圆周在19.5~20.5mm的细支滤棒，吸阻范围为30~120Pa/cm；圆周在16.2~17.2mm的超细支滤棒，吸阻范围为50~200Pa/cm。
3.根据权利要求1所述的低吸阻聚乳酸滤棒，其特征在于：所述的高单丝线密度聚乳酸烟用丝束，是指单丝线密度为10~80dtex、丝束线密度为1~8ktex的高单丝线密度聚乳酸烟用丝束。
4.根据权利要求1所述的低吸阻聚乳酸滤棒，其特征在于：所述的配套成型纸是指牡丹江恒丰纸业股份有限公司生产的克重在40~120 g/m2的滤棒成型纸或纤维素纸。
5.根据权利要求1所述的低吸阻聚乳酸滤棒，其特征在于：所述的润滑剂是指三醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯、辛葵酸甘油脂、乳酸乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、丙二醇、丙三醇中的一种或几种的混合物，添加量为聚乳酸烟用丝束质量的0~5%。
6.根据权利要求1所述的低吸阻聚乳酸滤棒，其特征在于：所述的搭口胶为长沙乐远化工科技有限公司生产的滤嘴棒用水性搭口胶和热熔胶。
7.根据权利要求1~6任一项所述的低吸阻聚乳酸滤棒的制备方法，其特征在于：
（1）开松：将高单丝线密度聚乳酸烟用丝束在滤棒成型机上进行开松，开松辊压力为0.2~0.4MPa，二道开松辊的辊速比，即开松比为1:1.2~1.6；
（2）施加润滑剂：向开松后的丝束上面喷洒润滑剂；
（3）热风送入：喷洒润滑剂后的丝束用60~100℃的热风送入烟枪，防止丝束僵硬而打滑；
（4）卷接成型：用配套成型纸、热熔胶，将送入烟枪的聚乳酸丝束在配套成型纸上采用热熔胶，在搭口烙铁温度为150~170℃下卷制成滤棒；
（5）卷接成型后进行分切、装盒、检测、装箱、入库等工序和要求同常规滤棒成型。
8.根据权利要求7所述的低吸阻聚乳酸滤棒的制备方法，其特征在于：
步骤（4）中，用配套成型纸、水性搭口胶，将送入烟枪的聚乳酸丝束在配套成型纸上采用水性搭口胶，所述的水性搭口胶由常规滤棒成型的烟枪钢舌后面，前移到进入钢舌前200~300mm位置，搭口烙铁温度为200~230℃。
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