CN110306258A - 一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴及其制备方法，所述香烟过滤嘴包括由长丝集合而成的丝束，所述长丝的形状为圆形、中空圆形、中空内嵌十字圆形、扁平形、三角形、五边形、中空五边形、四角星形、五角星形或三叶Y形，且所述丝束由上述形状中的至少两种不同形状的长丝集合而成；所述长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸95～98％，可降解聚酯0.5～5％，无机添加剂0.01～0.5％。本发明采用可完全生物降解的聚乳酸材料制备相应的香烟过滤嘴，加工性能优异，可适应现有的熔融纺丝生产线生产，且通过任意组合改变集合成丝束的多种长丝形状，从而可制备出吸阻在10～450Pa/cm范围内可调且高过滤的香烟过滤嘴。

Description

一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴及其制备方法
技术领域
本发明涉及烟草过滤技术领域，具体涉及一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴及其制备方法。
背景技术
1996年世界卫生组织向世界各国推荐采用“尼古丁替代疗法”进行戒烟；所谓“尼古丁替代疗法”是以非烟草的形式、小剂量安全性好的尼古丁制剂，取代烟草中的尼古丁，所提供的尼古丁小于抽烟所得，但足以减少烟瘾症状，在使用一段时间后，戒烟者尼古丁的摄取量逐渐减少，进而达到戒烟的目的。对于广大烟民来说，吸食烟草需要的有效成分为尼古丁；然而传统的烟草产品中尼古丁总量较高且在烟草燃烧过程中产生烟焦油、不充分燃烧物等几百种对人体有害的副产物，极大了损害了人体的健康。
随着烟草行业的发展，为了满足消费者的健康理念需求，推出了各种香烟产品，如细支烟、超细支烟、传统电子烟、低温不燃烧烟等等。由于新产品的不断研发，对香烟过滤嘴的要求也在不断的提高，如进一步降低有害物质同时保证烟气烟雾量的满足感；为此低吸阻、高过滤性能的嘴棒越来越受到重视。
近些年，为了实现低吸阻、高过滤性能的过滤嘴，相关研究在不断的增加，关注也越来越多。目前出现的过滤嘴样品也只能做到高过滤高吸阻、低吸阻低过滤的状态；也有少量样品能做到低吸阻高过滤的性能，其采用的是醋酸纤维丝束，经过特殊成型加工获得异型过滤嘴棒如嘴棒的中空以及在中空位置填充吸附物质，此种成型方法复杂且依然使用醋酸纤维丝束。中国专利CN201810354183.5利用高单丝旦数的聚乳酸丝束并配合特殊的成型纸制备出低吸阻嘴棒，该方法大大了降低过滤嘴的过滤效率，且无法采用醋纤成棒工艺进行成棒，棒材的硬度性能需由特殊的成型纸来弥补。
发明内容
本发明针对上述现有的技术缺陷，提供一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴及其制备方法，采用可完全生物降解的聚乳酸材料制备相应的香烟过滤嘴，加工性能优异，可适应现有的熔融纺丝生产线生产，且通过任意组合改变集合成丝束的多种长丝形状，从而可制备出吸阻在10～450Pa/cm范围内可调且高过滤的香烟过滤嘴。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，所述香烟过滤嘴包括由长丝集合而成的丝束，所述长丝的形状为圆形、中空圆形、中空内嵌十字圆形、扁平形、三角形、五边形、中空五边形、四角星形、五角星形或三叶Y形，且所述丝束由上述形状中的至少两种不同形状的长丝集合而成；所述长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸95～98％，可降解聚酯0.5～5％，无机添加剂0.01～0.5％。
进一步的，所述聚乳酸的熔融指数为10～25g/10min。
进一步的，所述长丝的旦数为1～50dtex，所述丝束的总旦数为5000～40000dtex。
进一步的，所述可降解聚酯为聚羟基丁酸酯、羟基戊酸酯共聚物、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸亚丙酯中的一种。
进一步的，所述无机添加剂为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种。
进一步的，当所述丝束由两种不同形状的长丝集合而成时，两种不同形状的长丝的数量比为1:1～1:9；当所述丝束由三种不同形状的长丝集合而成时，三种不同形状的长丝的数量比为1:1:1～1:2:7。
还提供了一种如上所述的吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量百分比比例分别称取聚乳酸、可降解聚酯和无机添加剂，然后将三者混合均匀得到原材料；所述可降解聚酯为聚羟基丁酸酯、羟基戊酸酯共聚物、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸亚丙酯中的一种，所述无机添加剂为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种；
S2、将上述原材料用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后粒子进行真空干燥，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
S3、粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备相应形状的喷丝板进行纺丝，经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品。
进一步的，在步骤S2中，将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒。
进一步的，将粒子置于65℃中真空干燥12h。
进一步的，步骤S3中,所述喷丝板为具有圆形孔、中空圆形孔、中空内嵌十字圆形孔、扁平形孔、三角形孔、五边形孔、中空五边形孔、四角星形孔、五角星形孔、三叶Y形孔中的至少两种孔型的喷丝板，使经过纺丝后得到的长丝的形状为圆形、中空圆形、中空内嵌十字圆形、扁平形、三角形、五边形、中空五边形、四角星形、五角星形或三叶Y形，而丝束成品则由至少两种不同形状的长丝集合而成。
进一步的，步骤S3中,依次经过纺丝、牵伸、卷曲和热定型后的长丝旦数为1～50dtex，丝束总旦数为5000～40000dtex。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明技术方案采用可完全生物降解的聚乳酸材料制备相应的香烟过滤嘴，加工性能优异，完全可以适应现有的熔融纺丝生产线生产；且其中由长丝集合而成的丝束作为主要的过滤材料，长丝的形状为圆形、中空圆形、中空内嵌十字圆形、扁平形、三角形、五边形、中空五边形、四角星形、五角星形或三叶Y形，且丝束由上述形状中的至少两种不同形状的长丝集合而成，通过任意组合改变集合成丝束的多种长丝形状，从而可制备出吸阻在10～450Pa/cm范围内可调且高过滤的香烟过滤嘴。
附图说明
图1a为实施例中长丝为三角形的示意图；
图1b为实施例中长丝为圆形的示意图；
图1c为实施例中长丝为三叶Y形的示意图；
图1d为实施例中长丝为中空圆形的示意图；
图1e为实施例中长丝为五边形的示意图；
图1f为实施例中长丝为中空内嵌十字圆形的示意图；
图1g为实施例中长丝为扁平形的示意图；
图1h为实施例中长丝为中空五边形的示意图；
图1i为实施例中长丝为四角星形的示意图；
图1j为实施例中长丝为五角星形的示意图。
具体实施方式
为了更充分的理解本发明的技术内容，下面将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
为了说明发明构思的可行性，结合本发明的技术内容、所实现目的及效果详予说明。
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，所述香烟过滤嘴包括由长丝集合而成的丝束，所述长丝的形状为圆形、中空圆形、中空内嵌十字圆形、扁平形、三角形、五边形、中空五边形、四角星形、五角星形或三叶Y形，且所述丝束由上述形状中的至少两种不同形状的长丝集合而成；所述长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸95～98％，可降解聚酯0.5～5％，无机添加剂0.01～0.5％。
进一步的，所述聚乳酸的熔融指数为10～25g/10min(210℃/2.16kg，测试标准ASTMD1238)。
进一步的，所述长丝的旦数为1～50dtex，所述丝束的总旦数为5000～40000dtex。
进一步的，所述可降解聚酯为聚羟基丁酸酯、羟基戊酸酯共聚物、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸亚丙酯中的一种。
进一步的，所述无机添加剂为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种。
进一步的，当所述丝束由两种不同形状的长丝集合而成时，两种不同形状的长丝的数量比为1:1～1:9；当所述丝束由三种不同形状的长丝集合而成时，三种不同形状的长丝的数量比为1:1:1～1:2:7。
还提供了一种如上所述的吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量百分比比例分别称取聚乳酸、可降解聚酯和无机添加剂，然后将三者混合均匀得到原材料；所述可降解聚酯为聚羟基丁酸酯、羟基戊酸酯共聚物、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸亚丙酯中的一种，所述无机添加剂为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种；
S2、将上述原材料用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后粒子进行真空干燥，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
S3、粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备相应形状的喷丝板进行纺丝，经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品。
进一步的，在步骤S2中，将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒。
进一步的，将粒子置于65℃中真空干燥12h。
进一步的，步骤S3中,所述喷丝板为具有圆形孔、中空圆形孔、中空内嵌十字圆形孔、扁平形孔、三角形孔、五边形孔、中空五边形孔、四角星形孔、五角星形孔、三叶Y形孔中的至少两种孔型的喷丝板，使经过纺丝后得到的长丝的形状为圆形、中空圆形、中空内嵌十字圆形、扁平形、三角形、五边形、中空五边形、四角星形、五角星形或三叶Y形，而丝束成品则由至少两种不同形状的长丝集合而成。
进一步的，步骤S3中,依次经过纺丝、牵伸、卷曲和热定型后的长丝旦数为1～50dtex，丝束总旦数为5000～40000dtex。
为了说明本发明构思的可行性，结合以下具体实施例予以说明：
实施例1：
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，包括由三角形长丝和圆形长丝集合而成的丝束，且两种长丝的数量比为1:1；两种长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸95％，聚羟基丁酸酯4.5％，纳米碳酸钙0.5％。
一种制备上述吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比比例分别称取聚乳酸、聚羟基丁酸酯和纳米碳酸钙，然后将三者混合均匀得到原材料；
2)将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后将粒子置于65℃中真空干燥12h，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
3)粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备具有三角形孔和圆形孔(三角形孔和圆形孔的孔数比为1:1)的喷丝板进行纺丝，得到形状为三角形和圆形的长丝(如图1a和1b所示)，两种长丝集合后经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品(即香烟过滤材料)。
将实施例1中的香烟过滤材料用产品成型设备(滤棒成型机)进行再加工后得到过滤嘴棒，该过滤嘴棒的相关性能列于表1。
实施例1/：
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，包括由三角形长丝和圆形长丝集合而成的丝束，且两种长丝的数量比为1:9；两种长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸95％，聚羟基丁酸酯4.5％，纳米碳酸钙0.5％。
一种制备上述吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比比例分别称取聚乳酸、聚羟基丁酸酯和纳米碳酸钙，然后将三者混合均匀得到原材料；
2)将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后将粒子置于65℃中真空干燥12h，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
3)粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备具有三角形孔和圆形孔(三角形孔和圆形孔的孔数比为1:9)的喷丝板进行纺丝，得到形状为三角形和圆形的长丝(如图1a和1b所示)，两种长丝集合后经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品(即香烟过滤材料)。
将实施例1/中的香烟过滤材料用产品成型设备(滤棒成型机)进行再加工后得到过滤嘴棒，该过滤嘴棒的相关性能列于表1。
实施例2：
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，包括由三叶Y形长丝和中空圆形长丝集合而成的丝束，且两种长丝的数量比为1:1；两种长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸98％，羟基戊酸酯共聚物1.9％，纳米碳酸钙0.1％。
一种制备上述吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比比例分别称取聚乳酸、羟基戊酸酯共聚物和纳米碳酸钙，然后将三者混合均匀得到原材料；
2)将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后将粒子置于65℃中真空干燥12h，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
3)粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备具有三叶Y形孔和中空圆形孔(三叶Y形孔和中空圆形孔的孔数比为1:1)的喷丝板进行纺丝，得到形状为三叶Y形和中空圆形的长丝(如图1c和1d所示)，两种长丝集合后经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品(即香烟过滤材料)。
将实施例2中的香烟过滤材料用产品成型设备(滤棒成型机)进行再加工后得到过滤嘴棒，该过滤嘴棒的相关性能列于表1。
实施例2/：
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，包括由三叶Y形长丝和中空圆形长丝集合而成的丝束，且两种长丝的数量比为1:9；两种长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸98％，羟基戊酸酯共聚物1.9％，纳米碳酸钙0.1％。
一种制备上述吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比比例分别称取聚乳酸、羟基戊酸酯共聚物和纳米碳酸钙，然后将三者混合均匀得到原材料；
2)将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后将粒子置于65℃中真空干燥12h，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
3)粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备具有三叶Y形孔和中空圆形孔(三叶Y形孔和中空圆形孔的孔数比为1:9)的喷丝板进行纺丝，得到形状为三叶Y形和中空圆形的长丝(如图1c和1d所示)，两种长丝集合后经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品(即香烟过滤材料)。
将实施例2/中的香烟过滤材料用产品成型设备(滤棒成型机)进行再加工后得到过滤嘴棒，该过滤嘴棒的相关性能列于表1。
实施例3：
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，包括由五边形长丝和中空内嵌十字圆形长丝集合而成的丝束，且两种长丝的数量比为1:1；两种长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸96％，聚己内酯3.8％，纳米二氧化钛0.2％。
一种制备上述吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比比例分别称取聚乳酸、聚己内酯和纳米二氧化钛，然后将三者混合均匀得到原材料；
2)将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后将粒子置于65℃中真空干燥12h，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
3)粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备具有五边形孔和中空内嵌十字圆形孔(五边形孔和中空内嵌十字圆形孔的孔数比为1:1)的喷丝板进行纺丝，得到形状为五边形和中空内嵌十字圆形的长丝(如图1e和1f所示)，两种长丝集合后经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品(即香烟过滤材料)。
将实施例3中的香烟过滤材料用产品成型设备(滤棒成型机)进行再加工后得到过滤嘴棒，该过滤嘴棒的相关性能列于表1。
实施例3/：
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，包括由五边形长丝和中空内嵌十字圆形长丝集合而成的丝束，且两种长丝的数量比为1:9；两种长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸96％，聚己内酯3.8％，纳米二氧化钛0.2％。
一种制备上述吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比比例分别称取聚乳酸、聚己内酯和纳米二氧化钛，然后将三者混合均匀得到原材料；
2)将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后将粒子置于65℃中真空干燥12h，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
3)粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备具有五边形孔和中空内嵌十字圆形孔(五边形孔和中空内嵌十字圆形孔的孔数比为1:9)的喷丝板进行纺丝，得到形状为五边形和中空内嵌十字圆形的长丝(如图1e和1f所示)，两种长丝集合后经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品(即香烟过滤材料)。
将实施例3/中的香烟过滤材料用产品成型设备(滤棒成型机)进行再加工后得到过滤嘴棒，该过滤嘴棒的相关性能列于表1。
实施例4：
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，包括由扁平形长丝和中空五边形长丝集合而成的丝束，且两种长丝的数量比为1:1；两种长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸97％，聚丁二酸丁二醇酯2.6％，纳米二氧化钛0.4％。
一种制备上述吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比比例分别称取聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯和纳米二氧化钛，然后将三者混合均匀得到原材料；
2)将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后将粒子置于65℃中真空干燥12h，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
3)粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备具有扁平形孔和中空五边形孔(扁平形孔和中空五边形孔的孔数比为1:1)的喷丝板进行纺丝，得到形状为扁平形和中空五边形的长丝(如图1g和1h所示)，两种长丝集合后经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品(即香烟过滤材料)。
将实施例4中的香烟过滤材料用产品成型设备(滤棒成型机)进行再加工后得到过滤嘴棒，该过滤嘴棒的相关性能列于表1。
实施例4/：
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，包括由扁平形长丝和中空五边形长丝集合而成的丝束，且两种长丝的数量比为1:9；两种长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸97％，聚丁二酸丁二醇酯2.6％，纳米二氧化钛0.4％。
一种制备上述吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比比例分别称取聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯和纳米二氧化钛，然后将三者混合均匀得到原材料；
2)将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后将粒子置于65℃中真空干燥12h，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
3)粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备具有扁平形孔和中空五边形孔(扁平形孔和中空五边形孔的孔数比为1:9)的喷丝板进行纺丝，得到形状为扁平形和中空五边形的长丝(如图1g和1h所示)，两种长丝集合后经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品(即香烟过滤材料)。
将实施例4/中的香烟过滤材料用产品成型设备(滤棒成型机)进行再加工后得到过滤嘴棒，该过滤嘴棒的相关性能列于表1。
实施例5：
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，包括由五边形长丝和四角星形长丝集合而成的丝束，且两种长丝的数量比为1:1；两种长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸99％，聚己二酸对苯二甲酸丁二酯0.5％，纳米碳酸钙0.5％。
一种制备上述吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比比例分别称取聚乳酸、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯和纳米碳酸钙，然后将三者混合均匀得到原材料；
2)将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后将粒子置于65℃中真空干燥12h，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
3)粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备具有五边形孔和四角星形孔(五边形孔和四角星形孔的孔数比为1:1)的喷丝板进行纺丝，得到形状为五边形和四角星形的长丝(如图1e和1i所示)，两种长丝集合后经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品(即香烟过滤材料)。
将实施例5中的香烟过滤材料用产品成型设备(滤棒成型机)进行再加工后得到过滤嘴棒，该过滤嘴棒的相关性能列于表1。
实施例5/：
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，包括由五边形长丝和四角星形长丝集合而成的丝束，且两种长丝的数量比为1:9；两种长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸99％，聚己二酸对苯二甲酸丁二酯0.5％，纳米碳酸钙0.5％。
一种制备上述吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比比例分别称取聚乳酸、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯和纳米碳酸钙，然后将三者混合均匀得到原材料；
2)将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后将粒子置于65℃中真空干燥12h，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
3)粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备具有五边形孔和四角星形孔(五边形孔和四角星形孔的孔数比为1:9)的喷丝板进行纺丝，得到形状为五边形和四角星形的长丝(如图1e和1i所示)，两种长丝集合后经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品(即香烟过滤材料)。
将实施例5/中的香烟过滤材料用产品成型设备(滤棒成型机)进行再加工后得到过滤嘴棒，该过滤嘴棒的相关性能列于表1。
实施例6：
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，包括由三叶Y形长丝和五角星形长丝集合而成的丝束，且两种长丝的数量比为1:1；两种长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸96.5％，聚碳酸亚丙酯3.1％，纳米二氧化钛0.4％。
一种制备上述吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比比例分别称取聚乳酸、聚碳酸亚丙酯和纳米二氧化钛，然后将三者混合均匀得到原材料；
2)将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后将粒子置于65℃中真空干燥12h，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
3)粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备具有三叶Y形孔和五角星形孔(三叶Y形孔和五角星形孔的孔数比为1:1)的喷丝板进行纺丝，得到形状为三叶Y形和五角星形的长丝(如图1c和1j所示)，两种长丝集合后经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品(即香烟过滤材料)。
将实施例6中的香烟过滤材料用产品成型设备(滤棒成型机)进行再加工后得到过滤嘴棒，该过滤嘴棒的相关性能列于表1。
实施例6/：
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，包括由三叶Y形长丝和五角星形长丝集合而成的丝束，且两种长丝的数量比为1:9；两种长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸96.5％，聚碳酸亚丙酯3.1％，纳米二氧化钛0.4％。
一种制备上述吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比比例分别称取聚乳酸、聚碳酸亚丙酯和纳米二氧化钛，然后将三者混合均匀得到原材料；
2)将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后将粒子置于65℃中真空干燥12h，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
3)粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备具有三叶Y形孔和五角星形孔(三叶Y形孔和五角星形孔的孔数比为1:9)的喷丝板进行纺丝，得到形状为三叶Y形和五角星形的长丝(如图1c和1j所示)，两种长丝集合后经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品(即香烟过滤材料)。
将实施例6/中的香烟过滤材料用产品成型设备(滤棒成型机)进行再加工后得到过滤嘴棒，该过滤嘴棒的相关性能列于表1。
实施例7：
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，包括由四角星形长丝、三叶Y形长丝和中空内嵌十字圆形长丝集合而成的丝束，且三种长丝的数量比为1:1:1；两种长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸96％，聚丁二酸丁二醇酯3.5％，纳米碳酸钙0.5％。
一种制备上述吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比比例分别称取聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯和纳米碳酸钙，然后将三者混合均匀得到原材料；
2)将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后将粒子置于65℃中真空干燥12h，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
3)粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备具有四角星形孔、三叶Y形孔和中空内嵌十字圆形孔(四角星形孔、三叶Y形孔和中空内嵌十字圆形孔的孔数比为1:1:1)的喷丝板进行纺丝，得到形状为四角星形、三叶Y形和中空内嵌十字圆形的长丝(如图1i、1c和1f所示)，三种长丝集合后经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品(即香烟过滤材料)。
将实施例7中的香烟过滤材料用产品成型设备(滤棒成型机)进行再加工后得到过滤嘴棒，该过滤嘴棒的相关性能列于表1。
实施例7/：
一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，包括由四角星形长丝、三叶Y形长丝和中空内嵌十字圆形长丝集合而成的丝束，且三种长丝的数量比为1:2:7；两种长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸96％，聚丁二酸丁二醇酯3.5％，纳米碳酸钙0.5％。
一种制备上述吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比比例分别称取聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯和纳米碳酸钙，然后将三者混合均匀得到原材料；
2)将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后将粒子置于65℃中真空干燥12h，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
3)粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备具有四角星形孔、三叶Y形孔和中空内嵌十字圆形孔(四角星形孔、三叶Y形孔和中空内嵌十字圆形孔的孔数比为1:2:7)的喷丝板进行纺丝，得到形状为四角星形、三叶Y形和中空内嵌十字圆形的长丝(如图1i、1c和1f所示)，三种长丝集合后经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品(即香烟过滤材料)。
将实施例7/中的香烟过滤材料用产品成型设备(滤棒成型机)进行再加工后得到过滤嘴棒，该过滤嘴棒的相关性能列于表1。
表1为对比例和实施例1-7/的吸阻、过滤效果
样品 吸阻(Pa/cm) 过滤截留量(mg)
对比例 66.7 1.1
实施例1 243 5.6
实施例1<sup>/</sup> 351 5.8
实施例2 234 7.1
实施例2<sup>/</sup> 80.5 5.9
实施例3 193 8.3
实施例3<sup>/</sup> 72.1 7.1
实施例4 246 5.4
实施例4<sup>/</sup> 69.1 5.0
实施例5 147 6.9
实施例5<sup>/</sup> 71.1 6.2
实施例6 291 8.6
实施例6<sup>/</sup> 113 8.3
实施例7 206 7.9
实施例7<sup>/</sup> 67.4 6.9
需要说明的是，表1中的对比例为背景技术中的专利CN201810354183.5所述的滤棒；实施例1-7/中香烟过滤嘴的长丝旦数均为7.5dtex，丝束总旦数为27000dtex；测试样品均以长度30mm、圆周23.5～24.5mm的滤棒接装外部的直线型吸烟机进行抽吸测试，过滤截留量为过滤嘴棒抽吸前后的质量差。
从表1中数据可以看出，本发明采用的材料和相关形状的组合实现了过滤嘴的吸阻可调性并具有良好的过滤效率。
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，其特征在于，所述香烟过滤嘴包括由长丝集合而成的丝束，所述长丝的形状为圆形、中空圆形、中空内嵌十字圆形、扁平形、三角形、五边形、中空五边形、四角星形、五角星形或三叶Y形，且所述丝束由上述形状中的至少两种不同形状的长丝集合而成；所述长丝由以下重量百分比的组分组成：聚乳酸95～98％，可降解聚酯0.5～5％，无机添加剂0.01～0.5％。
2.如权利要求1所述的吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，其特征在于，所述聚乳酸的熔融指数为10～25g/10min。
3.如权利要求1所述的吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，其特征在于，所述长丝的旦数为1～50dtex，所述丝束的总旦数为5000～40000dtex。
4.如权利要求1所述的吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，其特征在于，所述可降解聚酯为聚羟基丁酸酯、羟基戊酸酯共聚物、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸亚丙酯中的一种；所述无机添加剂为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种。
5.如权利要求1所述的吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴，其特征在于，当所述丝束由两种不同形状的长丝集合而成时，两种不同形状的长丝的数量比为1:1～1:9；当所述丝束由三种不同形状的长丝集合而成时，三种不同形状的长丝的数量比为1:1:1～1:2:7。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按重量百分比比例分别称取聚乳酸、可降解聚酯和无机添加剂，然后将三者混合均匀得到原材料；所述可降解聚酯为聚羟基丁酸酯、羟基戊酸酯共聚物、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸亚丙酯中的一种，所述无机添加剂为纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种；
S2、将上述原材料用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒，而后粒子进行真空干燥，然后保持真空使粒子冷却至30℃以下；
S3、粒子出料后使用单螺杆挤出机并配备相应形状的喷丝板进行纺丝，经牵伸、卷曲、热定型后得到丝束成品。
7.如权利要求6所述的吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，将上述原材料在150～180℃下用抽真空双螺杆挤出机混合挤出造粒。
8.如权利要求7所述的吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，其特征在于，将粒子置于65℃中真空干燥12h。
9.如权利要求6所述的吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，其特征在于，步骤S3中,所述喷丝板为具有圆形孔、中空圆形孔、中空内嵌十字圆形孔、扁平形孔、三角形孔、五边形孔、中空五边形孔、四角星形孔、五角星形孔、三叶Y形孔中的至少两种孔型的喷丝板，使经过纺丝后得到的长丝的形状为圆形、中空圆形、中空内嵌十字圆形、扁平形、三角形、五边形、中空五边形、四角星形、五角星形或三叶Y形，而丝束成品则由至少两种不同形状的长丝集合而成。
10.如权利要求6所述的吸阻可调且高过滤的香烟过滤嘴的制备方法，其特征在于，步骤S3中,依次经过纺丝、牵伸、卷曲和热定型后的长丝旦数为1～50dtex，丝束总旦数为5000～40000dtex。
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