CN109393558B - 一种pla降温滤棒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新型烟草滤棒生产技术领域，具体涉及一种低压降PLA降温滤棒的制备方法。PLA降温滤棒，由沟槽降温段和过滤段组成，其中沟槽降温段是直通沟槽，可进一步降低滤棒压降，同时可将加热抽吸时产生的热烟气导向滤棒四周，快速向外传热，从而达到加速降温的效果，与常规滤棒相比，可降低烟气温度10‑20℃。该滤棒为小于150Pa/cm的低压降滤棒，可很好的解决加热不燃烧卷烟所要求的低过滤、强降温问题。

Description

一种PLA降温滤棒及其制备方法
技术领域
本发明属于新型烟草滤棒生产技术领域，具体涉及一种低压降（吸阻）二元复合PLA降温滤棒的制备方法。
背景技术
上世纪80年代，国际烟草企业开始投资研制碳加热、电加热等多种加热不燃烧新型卷烟，2014年，菲莫国际在日本正式上市加热不燃烧电子烟IQOS，带动了加热不燃烧电子烟的在全球的发展。
加热不燃烧卷烟烟气主要组分为雾化剂、水、烟草挥发性组分以及低温裂解的组分。抽吸时，烟雾量的大小直接与滤棒的压降和过滤效率有关。当压降较大、过滤效率较高时，烟气被滤棒吸附多，烟雾量小，吸食者的体验感和满足感差；反之，当压降较小、过滤效率较低时，烟雾量大，吸食者的体验感和满足感良好。
加热不燃烧卷烟抽吸时存在最大的质量问题是烟气温度高，热刺感强。降低烟气温度是此类产品不断改进的技术方向。在以IQOS为代表的加热不燃烧电子烟技术体系中，降温段采用的是聚乳酸薄膜材料，通过测试分析和实际应用，聚乳酸（PLA）材料的降温性能已得到确认，用PLA纤维生产的低吸阻PLA滤棒（专利申请号：201810354183.5）产品已研发出来，并应用到新型烟草产品上。
由于PLA纤维没有合适的增塑剂，PLA滤棒存在硬度低的问题，为保证硬度，需要多加丝束，进而又提高了滤棒的压降，这个问题在常规PLA滤棒上表现明显，不能彻底解决加热不燃烧卷烟所要求的低过滤、强降温问题。
专利内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低压降PLA降温滤棒的制备方法，采用直通沟槽结构的降温段，可将烟气导向四周流通，烟气从滤棒四周区域流经时，向外界散热的效率大幅提高，滤棒的降温效果进一步加强，抽吸时的灼烧感和刺激性明显降低；再配上低压降的过滤段，在进一步辅助降温的同时，可以确保烟支的雾化量，满足抽吸者的体验感。直通沟槽结构解决了降温段的硬度问题，又进一步降低了滤棒的压降，在此基础上，制备出一系列不同规格的150Pa/cm以下的低压降PLA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强降温、低压降、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PLA降温滤棒，由沟槽降温段和过滤段组成，所述沟槽降温段是直通沟槽，在烟支设计中沟槽降温段长度为5-20mm；过滤段靠近唇端，长度为7-20mm；该滤棒为小于150Pa/cm的低压降滤棒，与常规滤棒相比，可降低烟气温度10-20℃。
所述沟槽降温段由聚乳酸丝束、沟槽纸、成型纸、助剂、搭口胶、中线胶组成，沟槽降温段滤棒的压降＜120Pa/cm。沟槽降温段的降温原理除了依靠PLA丝束吸热降温外，采用直通式沟槽，可将加热抽吸时产生的热烟气导向滤棒四周，快速向外传热，从而达到加速降温的效果。
所述过滤段由聚乳酸丝束、成型纸、粘合剂、搭口胶、中线胶组成，过滤段滤棒的压降＜200Pa/cm。过滤段为低压降PLA滤棒，在过滤和辅助降温的同时，可保证较大的烟雾量。
所述聚乳酸烟用丝束，是指单丝线密度为4~60dtex、丝束线密度为1~7ktex的聚乳酸烟用丝束，其中沟槽降温段和过滤段的PLA丝束规格，可以相同，也可以不同。
所述沟槽纸，克重为60~120 g/m2，包括纤维素纸、PLA薄膜、醋酸纤维素膜、卡纸、铝箔纸、表面涂覆PLA膜的纤维素纸中的任意一种。
所述成型纸包括滤嘴棒用常规成型纸、高透（透气度在3000~35000CU）纸、防油（防油等级3~11）纸、卡纸、铝箔纸、PLA膜、醋酸纤维素膜中的任意一种。
所述沟槽降温段用的助剂包括三醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯、辛葵酸甘油脂、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乳酸乙酯、丙二醇、丙三醇、淀粉胶、PLA纤维水性胶、丙纤丝束水性胶、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠等其中的一种或几种的混合物，添加量为烟用丝束质量的0~20%。
所述过滤段用的粘合剂为添加有质量分数为0.5-3%硅溶胶的淀粉胶、PLA纤维水性胶、丙纤丝束水性胶中的一种或几种的混合物，添加量为烟用丝束质量的0~20%。
所述的搭口胶包括滤嘴棒用的水性搭口胶和热熔胶，所述中线胶为滤嘴棒用的水性中线胶或水性搭口胶。
将沟槽降温段料棒和过滤段料棒，在二元复合滤棒成型机上复合即可制成该滤棒，其制备工艺同常规二元复合滤棒。
所述沟槽降温段料棒的制备，包括下述步骤：
1、开松：在沟槽滤棒成型机上，将PLA丝束进行开松，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、施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起固化粘接作用或润滑作用的助剂；
3、沟槽纸压纹：用一对压纹辊，将沟槽纸压成纵向直通沟槽形状；
4、卷接成型：用热熔搭口胶，将送入烟枪的由压纹后沟槽纸包裹的PLA丝束在配套成型纸上采用热熔胶、中线胶，在搭口烙铁温度为150~170℃下卷制成滤棒；或用水性搭口胶，将送入烟枪的由压纹后沟槽纸包裹的烟用丝束在配套成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为200~230℃下卷制成滤棒；其中当步骤2选择的助剂为水性胶（如淀粉胶、PLA纤维水性胶、丙纤丝束水性胶）时，成型后需增加烘干工序，只能选用水性搭口胶。
5、卷接成型后进行分切、装盒、（烘干）、检测、装箱、入库等工序和要求同常规滤棒成型。其中当助剂选择为水性胶时需增加烘干工序。
所述过滤段料棒的制备，包括下述步骤：
1、开松：在常规滤棒成型机上，将PLA丝束进行开松，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、施加粘合剂：向开松后的丝束上面喷洒起固化粘接作用的粘合剂；
3、卷接成型：将送入烟枪的PLA丝束在成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为200~230下卷制成滤棒，
4、卷接成型后进行分切、装盒、并在70~100℃下热风烘干30~50分钟。
5、检测、装箱、入库等工序和要求同常规滤棒成型。
所述复合棒的制备，包括下述步骤：
1、沟槽降温段分切：按烟支中设计的沟槽降温段长度5-20mm的2倍，将上述沟槽降温段料棒分切成10-40mm的短段；
2、过滤段分切：按烟支中设计的过滤段长度7-20mm的2倍，将上述沟槽降温段料棒分切成14-40mm的短段；
3、复合成型：在二元复合滤棒成型机上，将1、2中分切好的沟槽降温段短棒和过滤段短棒，每次一段，交替输送到复合烟枪中，在成型纸上采用热熔搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为150~170℃下卷制成滤棒；或采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为200~230℃下卷制成滤棒。
4、复合棒分切：在沟槽降温段的中间开始分切，然后按PLA降温滤棒的设计长度为间隔后连续分切，即可制备出两端为沟槽降温段（长度与烟支设计值一致），中间为过滤段（长度是烟支设计值的2倍）和沟槽降温段（长度是烟支设计值的2倍）交替出现的PLA降温复合滤棒；
5、复合成型和分切后，进行装盒、检测、装箱、入库工序和要求同常规滤棒成型。
采用本发明的沟槽滤棒较好的解决了硬度问题，采用直通式沟槽，可进一步降低滤棒压降，同时可将加热抽吸时产生的热烟气导向滤棒四周，快速向外传热，从而达到加速降温的效果，与常规滤棒相比，烟气温度可降低10-20℃。该结构的滤棒四周温度较高，直接抽吸时可能出现烫嘴问题，因此将唇端部分设计为普通的低吸阻过滤段，采用二元复合的方式可很好的解决加热不燃烧卷烟所要求的低过滤、强降温问题。在此提供了一种适合新型烟草用的低压降PLA降温滤棒的制备方法。
本发明的技术方案中，在过滤段用的粘合剂中添加了硅溶胶，该硅溶胶的粒度低于15nm，且硅溶胶有较高的分散性，在喷洒到丝束上时，由于牵引性，能迅速在丝束表面铺展。同时硅溶胶在50℃左右，易失去水分，形成聚合物，即形成含有Si-O键的聚合性高聚硅胶形式，形成粘黏度较高的具有成膜性的材料。在该成膜性材料中，在低温50℃左右，能使烟的雾化量在不增加硅溶胶时也相应增大，同时没有灼烧感。
采用本发明的技术方案，使用常规PLA丝束，生产出压降在200Pa/cm以上的复合滤棒，用于传统卷烟时，也具有降低烟气温度、减少刺激性、提高烟气品质等效果。
附图说明
图1 为本发明一实施例的剖视结构图。其中，1.沟槽降温段，2. 过滤段。
图2 为本发明另一实施例的剖视结构图。其中，1.沟槽降温段，2. 过滤段。
图3 为本发明一实施例沟槽降温段的截面结构图。其中，1.四周灰色阴影部分为空芯的沟槽通道，2.中间实芯部分为PLA丝束棒。
具体实施方式
选择长沙乐远化工科技有限公司生产的滤嘴棒用水性搭口胶、热熔胶和PLA纤维水性胶，牡丹江恒丰纸业股份有限公司生产的各种规格滤棒成型纸和沟槽纸，湖北金叶玉阳化纤有限公司生产的各种规格PLA丝束。在沟槽滤棒成型机上制备出不同规格沟槽降温段料棒，在常规滤棒成型机上制备出不同规格过滤段料棒，然后在相应结构和规格的二元复合滤棒成型机上复合而成，然后再经分切、装盒、检测、装箱即可制备出相应规格的PLA降温滤棒。下面结合具体实施例进行说明：
实施例1
沟槽降温段料棒制备：
（1）开松：在沟槽滤棒成型机上，将32Y/48000dtex的PLA纤维丝束进行开松，开松辊压力为0.3MPa，二道开松辊的辊速比为1:1.6；
（2）施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起润滑作用的占PLA丝束质量1%的三醋酸甘油酯；
（3）沟槽纸压纹：用一对沟槽数为14个/20mm的压纹辊，将宽度为20.3mm的80g/m2纤维素沟槽纸压成纵向直通沟槽形状；
（4）卷接成型：用热熔搭口胶，将送入烟枪的由压纹后沟槽纸包裹的PLA丝束在24.0mm×40g/m2成型纸上采用热熔胶、中线胶，在搭口烙铁温度为160℃下卷制，并分切成长度为96mm、圆周21.6mm、沟槽数为14个、压降为450Pa的低压降沟槽降温段料棒；
过滤段料棒的制备：
（1）开松：在常规滤棒成型机上，将32Y/48000dtex的PLA纤维丝束进行开松，开松辊压力为0.3MPa，二道开松辊的辊速比（开松比）为1:1.5；
（2）施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起固化粘接作用的占PLA丝束质量15%的PLA纤维水性胶；
（3）卷接成型：将送入烟枪的PLA烟用纤维丝束，在24.0mm×40g/m2的成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为210℃下，在常规滤棒成型机上可以制备出长度为96mm、圆周21.6mm、压降为500Pa的PLA加胶棒，然后在80℃烘干40分钟，即可制备出过滤段料棒；
复合棒制备：
（1）分切：在中支二元复合滤棒成型机上，将上述的沟槽降温段料棒和过滤段料棒，分别分切成24mm、24mm长的短段；
（2）、复合成型：将（1）中分切好的24mm长沟槽降温段短棒和过滤段短棒，每次一段，交替输送到复合烟枪中，在24.0×28g/m2成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为220℃下卷制成复合滤棒。
（3）、复合棒分切：在沟槽降温段的中间开始分切，然后按PLA降温滤棒的设计长度96mm做为间隔后连续分切，即可制备出如附图1所示，二端为沟槽降温段（长度12mm），中间为过滤段（长度24mm）和沟槽降温段（长度24mm）交替出现的、卷烟接装时4分切、在烟支中呈现“12+12”结构的PLA降温复合滤棒；即该滤棒设计为4分切结构，即接烟时先从中间切开，两头接烟，然后再从中间切开，该滤棒可最终卷接4支烟。同时从图3中可以看出本发明的沟槽降温段的截面结构图。其中，1.四周灰色阴影部分为空芯的沟槽通道，2.中间实芯部分为PLA丝束棒。
将分切间隔长度由96mm改为144mm，即可制备出如附图2所示，二端为沟槽降温段（长度12mm），中间为过滤段（长度24mm）和沟槽降温段（长度24mm）交替出现，卷烟接装时6分切、在烟支中呈现“12+12”结构的PLA降温复合滤棒。即该滤棒设计为6分切结构，即接烟时先三分切，两头接烟，然后再从中间切开，该滤棒可最终卷接6支烟。
（4）、包装入库：装盒、检测、装箱、入库工序和要求同常规滤棒。
按上述步骤可制备出如附图1和附图2所示，结构为“12+12”（在对应的烟支中沟槽降温段和过滤段长度分别为12mm、12mm），两个端面可看到沟槽结构，长度96mm或144mm、圆周22.0mm、压降为50Pa/cm左右的PLA降温滤棒，该滤棒在加热不燃烧卷烟中，制备成“烟支段+空管段+沟槽降温段+过滤段”的新型烟草制品，烟气温度降低了15℃左右，烟雾量也增加60%以上，烟气品质明显改善。
实施例2
沟槽降温段料棒制备：
（1）开松：在沟槽滤棒成型机上，将30Y/45000dtex的PLA纤维丝束进行开松，开松辊压力为0.3MPa，二道开松辊的辊速比为1:1.6；
（2）施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起固化粘接作用的占PLA丝束质量15%的PLA纤维水性胶；
（3）沟槽纸压纹：用一对沟槽数为14个/20mm的压纹辊，将宽度为20.3mm的60g/m2纤维素沟槽纸压成纵向直通沟槽形状；
（4）卷接成型：用水性搭口胶，将送入烟枪的由压纹后沟槽纸包裹的PLA丝束在24.0mm×40g/m2成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为220℃下卷制，并分切成长度为96mm、圆周21.6mm、沟槽数为14个、压降为400Pa的PLA沟槽加胶棒，然后在85℃热风烘干30分钟，即可制备出沟槽降温段料棒；
过滤段料棒的制备：
（1）开松：在常规滤棒成型机上，将32Y/48000dtex的PLA纤维丝束进行开松，开松辊压力为0.3MPa，二道开松辊的辊速比（开松比）为1:1.5；
（2）施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起固化粘接作用的添加有质量分数为10%硅溶胶改性的淀粉胶；其中，硅溶胶改性的淀粉胶中，硅溶胶的质量分数为1.3%。所述的硅溶胶中二氧化硅的含量为10-15%。具体改性方法是将硅溶胶与淀粉混合后，加5倍质量的水，调pH值至6.8-7.1后，精制5-10小时制得。
（3）卷接成型：将送入烟枪的PLA烟用纤维丝束，在24.0mm×40g/m2的成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为210℃下，在常规滤棒成型机上可以制备出长度为96mm、圆周21.6mm、压降为500Pa的PLA加胶棒，然后在80℃烘干40分钟，即可制备出过滤段料棒；
复合棒制备：
（1）分切：在中支二元复合滤棒成型机上，将上述的沟槽降温段料棒和过滤段料棒，分别分切成24mm、24mm长的短段；
（2）、复合成型：将（1）中分切好的24mm长沟槽降温段短棒和过滤段短棒，每次一段，交替输送到复合烟枪中，在24.0×28g/m2成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为220℃下卷制成复合滤棒。
（3）、复合棒分切：在沟槽降温段的中间开始分切，然后按PLA降温滤棒的设计长度96mm为间隔后连续分切，即可制备出如附图1所示，二端为沟槽降温段（长度12mm），中间为过滤段（长度24mm）和沟槽降温段（长度24mm）交替出现的、卷烟接装时4分切、在烟支中呈现“12+12”结构的PLA降温复合滤棒；即该滤棒设计为4分切结构，即接烟时先从中间切开，两头接烟，然后再从中间切开，该滤棒可最终卷接4支烟。同时从图3中可以看出本发明的沟槽降温段的截面结构图。其中，1.四周灰色阴影部分为空芯的沟槽通道，2.中间实芯部分为PLA丝束棒。
将分切间隔长度由96mm改为144mm，即可制备出如附图2所示，二端为沟槽降温段（长度12mm），中间为过滤段（长度24mm）和沟槽降温段（长度24mm）交替出现，卷烟接装时6分切、在烟支中呈现“12+12”结构的PLA降温复合滤棒。即该滤棒设计为6分切结构，即接烟时先三分切，两头接烟，然后再从中间切开，该滤棒可最终卷接6支烟。
（4）、包装入库：装盒、检测、装箱、入库工序和要求同常规滤棒。
按上述步骤可制备出如附图1和附图2所示，结构为“12+12”（在对应的烟支中沟槽降温段和过滤段长度分别为12mm、12mm），两个端面可看到沟槽结构，长度96mm或144mm、圆周22.0mm、压降为48Pa/cm的PLA降温滤棒，该滤棒在加热不燃烧卷烟中，制备成“烟支段+空管段+沟槽降温段+过滤段”的新型烟草制品，烟气温度降低了15℃左右，烟雾量也增加60%以上，烟气品质明显改善。
实施例3
沟槽降温段料棒制备：
（1）开松：在沟槽滤棒成型机上，将30Y/27000dtex的PLA纤维丝束进行开松，开松辊压力为0.3MPa，二道开松辊的辊速比为1:1.5；
（2）施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起润滑作用的占PLA丝束质量1.5%的助剂，所述的助剂为丙二醇：丙三醇（甘油）按质量比1：0.5的混合物；
（3）沟槽纸压纹：用一对沟槽数为12个/20mm的压纹辊，将宽度为14.8mm的120g/m2的纤维素沟槽纸压成纵向直通沟槽形状；
（4）卷接成型：用热熔搭口胶，将送入烟枪的由压纹后沟槽纸包裹的PLA丝束在18.5mm×40g/m2成型纸上采用热熔胶、中线胶，在搭口烙铁温度为160℃下卷制，并分切成长度为84mm、圆周16.3mm、沟槽数为9个、压降为1000Pa的低压降沟槽降温段料棒；
过滤段料棒的制备：
（1）开松：在常规滤棒成型机上，将30Y/30000dtex的PLA纤维丝束进行开松，开松辊压力为0.3MPa，二道开松辊的辊速比（开松比）为1:1.7；
（2）施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起固化粘接作用的占PLA丝束质量8%的PLA纤维水性胶；
（3）卷接成型：将送入烟枪的PLA烟用纤维丝束，在18.5mm×50g/m2的成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为210℃下，在ZL21型滤棒成型机上可以制备出长度为102mm、圆周16.3mm、压降为1500Pa的PLA加胶棒，然后在70℃热风烘干50分钟，即可制备出过滤段料棒；
复合棒制备：
（1）分切：在细支二元复合滤棒成型机上，将上述的沟槽降温段料棒和过滤段料棒，分别分切成14mm、34mm长的短段；
（2）、复合成型：将（1）中分切好的14mm长沟槽降温段短棒和34mm长过滤段短棒，每次一段，交替输送到复合烟枪中，在18.5mm×30g/m2成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为220℃下卷制成复合滤棒。
（3）、复合棒分切：在沟槽降温段的中间开始分切，然后按PLA降温滤棒的设计长度96mm为间隔后连续分切，即可制备出如附图1所示，二端为沟槽降温段（长度7mm），中间为过滤段（长度34mm）和沟槽降温段（长度14mm）交替出现的PLA降温复合滤棒；
（4）、包装入库：装盒、检测、装箱、入库工序和要求同常规滤棒。
按上述步骤可制备出结构为“7+17”（在对应的烟支中沟槽降温段和过滤段长度分别为7mm、17mm），两个端面可看到沟槽结构，长度96mm、圆周16.8mm、压降为1300Pa的PLA降温滤棒，该滤棒在加热不燃烧卷烟中，制备成“烟支段+空管段+沟槽降温段+过滤段”的新型烟草制品，烟气温度降低了10℃以上，烟雾量也增加30%以上，烟气品质明显改善。
实施例4
沟槽降温段料棒制备：
（1）开松：在沟槽滤棒成型机上，将30Y/48000dtex的PLA纤维丝束进行开松，开松辊压力为0.3MPa，二道开松辊的辊速比为1:1.6；
（2）施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起润滑作用的占PLA丝束质量2%的辛葵酸甘油脂；
（3）沟槽纸压纹：用一对沟槽数为16个/20mm的压纹辊，将21.9mm×100g/m2纤维素沟槽纸压成纵向直通沟槽形状；
（4）卷接成型：用热熔搭口胶，将送入烟枪的由压纹后沟槽纸包裹的PLA丝束在26.0mm×30g/m2、10000CU高透成型纸上采用热熔胶、中线胶，在搭口烙铁温度为160℃下卷制，并分切成长度为120mm、圆周23.5mm、沟槽数为18个、压降为400Pa的低压降沟槽降温段料棒；
过滤段料棒的制备：
（1）开松：在常规滤棒成型机上，将23Y/46000dtex的PLA纤维丝束进行开松，开松辊压力为0.3MPa，二道开松辊的辊速比（开松比）为1:1.5；
（2）施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起固化粘接作用的占PLA丝束质量15%的PLA纤维水性胶；
（3）卷接成型：将送入烟枪的PLA烟用纤维丝束，在26.0mm×56g/m2的卡纸成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为210℃下，在常规滤棒成型机上可以制备出长度为120mm、圆周23.5mm、压降为500Pa的PLA加胶棒，然后在80℃烘干40分钟，即可制备出过滤段料棒；
复合棒制备：
（1）分切：在常规二元复合滤棒成型机上，将上述的沟槽降温段料棒和过滤段料棒，分别分切成30mm、30mm长的短段；
（2）、复合成型：将（1）中分切好的30mm长沟槽降温段短棒和过滤段短棒，每次一段，交替输送到复合烟枪中，在26.0mm×30g/m2、10000CU成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为220℃下卷制成复合滤棒。
（3）、复合棒分切：在沟槽降温段的中间开始分切，然后按PLA降温滤棒的设计长度120mm做为间隔后连续分切，即可制备出如附图1所示，二端为沟槽降温段（长度15mm），中间为过滤段（长度30mm）和沟槽降温段（长度30mm）交替出现的PLA降温复合滤棒；
（4）、包装入库：装盒、检测、装箱、入库工序和要求同常规滤棒。
按上述步骤可制备出结构为“15+15”（在对应的烟支中沟槽降温段和过滤段长度分别为15mm、15mm），两个端面可看到沟槽结构，长度120mm、圆周24.0mm、压降为450Pa的PLA降温滤棒，该滤棒在加热不燃烧卷烟中，制备成“烟支段+空管段+沟槽降温段+过滤段”的新型烟草制品，烟气温度降低18℃左右，烟雾量也增加一倍，烟气品质明显改善。
实施例5
沟槽降温段料棒制备：
（1）开松：在沟槽滤棒成型机上，将30Y/45000dtex的PLA纤维丝束进行开松，开松辊压力为0.3MPa，二道开松辊的辊速比为1:1.5；
（2）施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起固化粘接作用的占PLA丝束质量20%的淀粉胶；
（3）沟槽纸压纹：用一对沟槽数为12个/20mm的压纹辊，将19.8mm×60g/m2的铝箔沟槽纸压成纵向直通沟槽形状；
（4）卷接成型：采用水性搭口胶，将送入烟枪的由压纹后沟槽纸包裹的PLA丝束在24.0mm×50g/m2成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为210℃下卷制，并分切成长度为120mm、圆周21.3mm、沟槽数为12个、压降为500Pa的PLA加胶棒，然后在75℃热风烘干50分钟，即可制备出沟槽降温段料棒；
过滤段料棒的制备：
（1）开松：在常规滤棒成型机上，将8.0Y/40000dtex的PLA纤维丝束进行开松，开松辊压力为0.3MPa，二道开松辊的辊速比（开松比）为1:1.7；
（2）施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起固化粘接作用的占PLA丝束质量20%的淀粉胶；
（3）卷接成型：将送入烟枪的PLA烟用纤维丝束，在24.0mm×40g/m2的成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为210℃下，在ZL21型滤棒成型机上可以制备出长度为120mm、圆周21.3mm、压降为2000Pa的PLA加胶棒，然后在70℃热风烘干50分钟，即可制备出过滤段料棒；
复合棒制备：
（1）分切：在中支二元复合滤棒成型机上，将上述的沟槽降温段料棒和过滤段料棒，分别分切成40mm、20mm长的短段；
（2）、复合成型：将（1）中分切好的40mm长沟槽降温段短棒和20mm长过滤段短棒，每次一段，交替输送到复合烟枪中，在24.0mm×30g/m2成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为220℃下卷制成复合滤棒。
（3）、复合棒分切：在沟槽降温段的中间开始分切，然后按PLA降温滤棒的设计长度120mm做为间隔后连续分切，即可制备出如附图1所示，二端为沟槽降温段（长度20mm），中间为过滤段（长度20mm）和沟槽降温段（长度40mm）交替出现的PLA降温复合滤棒；
（4）、包装入库：装盒、检测、装箱、入库工序和要求同常规滤棒。
按上述步骤可制备出结构为“20+10”（在对应的烟支中沟槽降温段和过滤段长度分别为20mm、10mm），两个端面可看到沟槽结构，长度120mm、圆周21.8mm、压降为1000Pa的PLA降温滤棒，该滤棒在加热不燃烧卷烟中，制备成“烟支段+空管段+沟槽降温段+过滤段”的新型烟草制品，烟气温度降低了10℃左右，烟雾量也增加20%以上，烟气品质有所改善。
实施例6
沟槽降温段料棒制备：
（1）开松：在沟槽滤棒成型机上，将12Y/24000dtex的PLA纤维丝束进行开松，开松辊压力为0.3MPa，二道开松辊的辊速比为1:1.5；
（2）施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起润滑作用的占PLA丝束质量3%的三醋酸甘油酯；
（3）沟槽纸压纹：用一对沟槽数为14个/20mm的压纹辊，将14.8mm×100g/m2的纤维素沟槽纸压成纵向直通沟槽形状；
（4）卷接成型：用热熔搭口胶，将送入烟枪的由压纹后沟槽纸包裹的PLA丝束在18.5mm×40g/m2、6000CU成型纸上采用热熔搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为160℃下卷制，并分切成长度为120mm圆周16.3mm、沟槽数为10个、压降为2200Pa的PLA沟槽降温段料棒；
过滤段料棒的制备：
（1）开松：在常规滤棒成型机上，将12Y/24000dtex的PLA纤维丝束进行开松，开松辊压力为0.3MPa，二道开松辊的辊速比（开松比）为1:1.7；
（2）施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起固化粘接作用的添加有质量分数为6.5%硅溶胶改性的淀粉胶；其中，硅溶胶改性的淀粉胶中，硅溶胶的质量分数为2%。所述的硅溶胶中二氧化硅的含量为10-15%。具体改性方法是将硅溶胶与淀粉混合后，加5倍质量的水，调pH值至6.8-7.1后，精制5-10小时制得。
（3）卷接成型：将送入烟枪的PLA烟用纤维丝束，在18.5mm×40g/m2、6000CU的成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为210℃下，在ZL21型滤棒成型机上可以制备出长度为120mm、圆周16.3mm、压降为2800Pa的PLA加胶棒，然后在70℃热风烘干50分钟，即可制备出过滤段料棒；
复合棒制备：
（1）分切：在中支二元复合滤棒成型机上，将上述的沟槽降温段料棒和过滤段料棒，分别分切成20mm、40mm长的短段；
（2）、复合成型：将（1）中分切好的20mm长沟槽降温段短棒和40mm长过滤段短棒，每次一段，交替输送到复合烟枪中，在18.5mm×30g/m2、6000CU成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为210℃下卷制成复合滤棒；
（3）、复合棒分切：在沟槽降温段的中间开始分切，然后按PLA降温滤棒的设计长度120mm做为间隔后连续分切，即可制备出如附图1所示，二端为沟槽降温段（长度10mm），中间为过滤段（长度40mm）和沟槽降温段（长度20mm）交替出现的PLA降温复合滤棒；
（4）、包装入库：装盒、检测、装箱、入库工序和要求同常规滤棒。
按上述步骤可制备出结构为“10+20”（在对应的烟支中沟槽降温段和过滤段长度分别为10mm、20mm），两个端面可看到沟槽结构，长度120mm、圆周16.8mm、压降为2600Pa的PLA降温滤棒，该滤棒在传统细支卷烟中，制备成“烟支段+沟槽降温段+过滤段”的细支卷烟，烟气温度降低了10℃左右，刺激性减小，感官指标进一步改善。

Claims (8)

1.PLA降温滤棒的制备方法，其特征在于：将沟槽降温段料棒和过滤段料棒，在二元复合滤棒成型机上复合制备而成；所述复合棒的制备，包括下述步骤：
（1）沟槽降温段分切：按烟支中设计的沟槽降温段长度5-20mm的2倍，将沟槽降温段料棒分切成10-40mm的短段；
（2）过滤段分切：按烟支中设计的过滤段长度7-20mm的2倍，将过滤段料棒分切成14-40mm的短段；
（3）复合成型：在二元复合滤棒成型机上，将（1）、（2）中分切好的沟槽降温段短棒和过滤段短棒，每次一段，交替输送到复合烟枪中，在成型纸上采用热熔搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为150~170℃下卷制成滤棒；
（4）复合棒分切：在沟槽降温段的中间位置开始分切，然后按PLA降温滤棒的设计长度做为间隔后连续分切，即可制备出两端为沟槽降温段，中间为过滤段和沟槽降温段交替出现的PLA降温复合滤棒；
（5）复合成型和分切后，进行装盒、检测、装箱、入库工序和要求同常规滤棒成型；
所述沟槽降温段料棒的制备，包括下述步骤：
（1）开松：在沟槽滤棒成型机上，将PLA丝束进行开松，开松辊压力为0.2~0.4MPa，二道开松辊的辊速比为1:1.2~1.6；
（2）施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起固化粘接作用或润滑作用的助剂；
（3）沟槽纸压纹：将沟槽纸在一对压纹辊上压成纵向直通沟槽形状；
（4）卷接成型：用热熔搭口胶，将送入烟枪的由压纹后沟槽纸包裹的PLA丝束在配套成型纸上采用热熔搭口胶、中线胶，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、入库工序和要求同常规滤棒成型；
所述过滤段料棒的制备，包括下述步骤：
（1）开松：在常规滤棒成型机上，将PLA丝束进行开松，开松辊压力为0.2~0.4MPa，二道开松辊的辊速比为1:1.2~1.6；
（2）施加粘合剂：向开松后的丝束上面喷洒起固化粘接作用的添加有质量分数为10%硅溶胶改性的淀粉胶；其中，硅溶胶改性的淀粉胶中，硅溶胶的质量分数为1.3%，所述的硅溶胶中二氧化硅的含量为10-15%，具体改性方法是将硅溶胶与淀粉混合后，该硅溶胶的粒度低于15nm，加5倍质量的水，调pH值至6.8-7.1后，精制5-10小时制得；
（3）卷接成型：将送入烟枪的PLA丝束在配套成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为200~230℃下卷制成滤棒；
（4）卷接成型后进行分切、装盒、并在70~100℃下热风烘干30~50分钟；
（5）检测、装箱、入库工序和要求同常规滤棒成型。
2.根据权利要求1所述的PLA降温滤棒的制备方法，其特征在于：
所述的沟槽降温段的制备中，步骤（4）所述的滤棒成型采用水性搭口胶时，将送入烟枪的由压纹后沟槽纸包裹的烟用丝束在配套成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为200~230℃下卷制成滤棒；其中当步骤（2）选择的助剂为淀粉胶、PLA纤维水性胶、丙纤丝束水性胶时，则步骤（4）只能采用水性搭口胶，成型后烘干制成滤棒；
所述复合棒制备步骤中，步骤（3）所述的复合成型采用水性搭口胶，将送入烟枪的沟槽降温段短棒和过滤段短棒在成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为200~230℃下卷制成复合滤棒。
3.根据权利要求1所述的PLA降温滤棒的制备方法，其特征在于：沟槽降温段是直通沟槽，在烟支设计中沟槽降温段长度为5-20mm；过滤段靠近唇端，长度为7-20mm；该滤棒为小于150Pa/cm的低压降滤棒；沟槽降温段的截面结构中，沟槽纸压纹过程中，沟槽纸压成纵向直通沟槽形状，使其四周为空芯的沟槽通道，中间实芯部分为PLA丝束棒；
所述的沟槽降温段由聚乳酸丝束、沟槽纸、成型纸、助剂、搭口胶、中线胶组成，沟槽降温段滤棒的压降＜120Pa/cm；
所述的过滤段由聚乳酸丝束、成型纸、粘合剂、搭口胶、中线胶组成，过滤段滤棒的压降＜200Pa/cm。
4.根据权利要求3所述的PLA降温滤棒的制备方法，其特征在于：所述的聚乳酸丝束，是指单丝线密度为4~60dtex、丝束线密度为1~7ktex的PLA烟用丝束。
5.根据权利要求3所述的PLA降温滤棒的制备方法，其特征在于：所述的沟槽纸，包括纤维素纸、PLA薄膜、醋酸纤维素膜、卡纸、铝箔纸、表面涂覆PLA膜的纤维素纸中的任意一种。
6.根据权利要求3所述的PLA降温滤棒的制备方法，其特征在于：所述的成型纸包括滤嘴棒用纸、透气度在3000~35000CU的高透纸、防油等级3~11的防油纸、卡纸、铝箔纸、PLA膜、醋酸纤维素膜中的任意一种。
7.根据权利要求3所述的PLA降温滤棒的制备方法，其特征在于：所述沟槽降温段的助剂包括三醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯、辛葵酸甘油脂、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乳酸乙酯、丙二醇、丙三醇、淀粉胶、PLA纤维水性胶、丙纤丝束水性胶、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种的混合物，添加量为烟用丝束质量的0~20%。
8.根据权利要求3所述的PLA降温滤棒的制备方法，其特征在于：所述的搭口胶包括滤嘴棒用的水性搭口胶和热熔胶，所述中线胶为滤嘴棒用的水性中线胶或水性搭口胶。
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