CN110477450B - 一种电子烟用过滤嘴及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子烟用过滤嘴，所述电子烟用过滤嘴包括由聚乳酸纤维集合而成的丝束组成，电子烟用过滤嘴的制备方法包括以下步骤：将聚乳酸原材料抽真空干燥；经过熔喷工艺制备出纤维网；利用吸枪快速将纤维网推送过喇叭口经卷纸包覆再切割成相应尺寸的实心嘴棒，将所述聚乳酸原材料抽真空干燥；经过熔喷工艺制备出厚，宽幅纤维网；然后将纤维网卷绕于外径的不锈钢棒材上经热风定型，包覆卷纸后取下裁切相应尺寸的过滤嘴，加工性能优异，完全可以适应现有的熔喷纺丝生产工艺生产，工艺简单，利于工业化生产。

Description

一种电子烟用过滤嘴及其制备方法
技术领域
本发明涉及电子烟过滤领域，具体是一种电子烟用过滤嘴及其制备方法。
背景技术
传统的烟草产品在烟草燃烧过程中产生大量的烟焦油、不充分燃烧物等几百种对人体有毒有害的物质，进一步加大了对人体健康的损害。
为了降低烟草对广大烟民消费者的健康损害，烟草行业也在不断的推陈出新，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，传统电子烟是从烟草中提取相应物质，辅助以其他的辅料配制成烟油，通过极速加热雾化技术形成烟雾来满足消费者的体验。
现有技术中，传统电子烟由于吸食导致烟气的移动速度极快，无法避免的导致微量油状微珠会随着烟气移动，随着吸食次数的增加吸食部位集聚油状物，极大的破坏了口感体验且增加了心理负担；同是少量水汽也会在气道壁上凝结成微珠，当温度高的油状微滴遇到微量的水，会有轻微的油炸声，严重时会油滴会直接炸进口腔，带来安全隐患。
据研究表明，聚乳酸纤维丝束的过滤吸附效果明显优于聚丙烯纤维，略逊于醋酸纤维素纤维，但对以甲苯为代表的芳香和非极性物质具有很好的吸附吸收能力，而且明显优于醋酸纤维素纤维，理论上聚乳酸纤维丝束完全可应用于烟草的过滤材料,而且聚乳酸是公认的绿色环保可生物降解材料，具有更高的安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子烟用过滤嘴及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电子烟用过滤嘴，所述电子烟用过滤嘴包括由聚乳酸纤维集合而成的丝束组成，所述电子烟用过滤嘴的制备方法包括以下步骤：
S1：将聚乳酸原材料在60-80℃下用抽真空干燥10-12h；经过熔喷工艺制备出厚0.5-1mm，宽幅50-200mm纤维网；利用吸枪快速将纤维网推送过120-150℃的喇叭口经卷纸包覆再切割成相应尺寸的实心嘴棒；
S2：将所述聚乳酸原材料在60-80℃下用抽真空干燥10-12h；经过熔喷工艺制备出厚0.5-1mm，宽幅125-183mm纤维网；然后将纤维网卷绕于外径1-4mm的不锈钢棒材上经热风定型，包覆卷纸后取下裁切相应尺寸的中空过滤嘴。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤S1中聚乳酸原材料制备方法包括以下步骤：
S1：乳酸和乳酸衍生物溶液添加至容器内，对其进行蒸发制备成分子量为900-2000、总酸度等价酸度110％-140％、光学纯度相当于85％-120％L-聚乳酸的低聚体；
S2：将步骤S1得到的低聚体加入到解聚反应器内，并向其内部添加解聚催化剂，制备得到富含乳酸的气相和富含低聚体的液相；
S3：对步骤S2制得的气相进冷凝处理得到液态粗乳酸；
S4：将步骤S3得到的粗乳酸进行抽取结晶，分离和排除晶体得到含乳酸晶体的混合物，对其进行干燥得到预纯化乳酸，之后结晶得到纯化乳酸；
S5：对步骤S4中的纯化乳酸进行聚合即可得聚乳酸原材料。
作为本发明再进一步的方案：所述纯化乳酸的酸度低于20meq/kg、水含量低于220ppm，且meso-乳酸含量低于1.5％。
作为本发明再进一步的方案：所述电子烟用过滤嘴的形状为实心圆柱形和中空圆柱形。
作为本发明再进一步的方案：所述实心圆柱形过滤嘴尺寸为直径4-8mm，长度41-45mm；所述中空圆柱形过滤嘴尺寸为外径4-8mm，内径1-4mm，长度41-45mm，所述过滤嘴棒克重为0.45-1.5g/支。
作为本发明再进一步的方案：所述纤维网单丝规格为1-10dtex。
作为本发明再进一步的方案：所述聚乳酸的熔融指数为50～120g/10min(210℃、2.16kg)。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明技术方案采用过滤嘴可以完全隔绝油状物与口腔的接触，阻挡炸油进入口腔，可截留烟气中其它的有害物质，还可还原吸食传统卷烟的吸食感觉。过滤嘴采用可完全生物降解的聚乳酸材料制备相应的过滤嘴，加工性能优异，完全可以适应现有的熔喷纺丝生产工艺生产，工艺简单，利于工业化生产。
附图说明
图1为圆柱形过滤嘴的示意图；
图2为中空圆柱形过滤嘴的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种电子烟用过滤嘴，所述电子烟用过滤嘴包括由聚乳酸纤维集合而成的丝束组成，电子烟用过滤嘴的制备方法包括以下步骤：
S1：将50g/10min(210℃、2.16kg)的聚乳酸原材料在60℃下用抽真空干燥10h；经过熔喷工艺制备出厚0.5mm，宽幅50mm纤维网，其中，纤维网规格为1dtex；利用吸枪快速将纤维网推送过120℃的喇叭口经卷纸包覆再切割成相应尺寸的实心嘴棒；
S2：将50g/10min(210℃、2.16kg)的聚乳酸原材料在60℃下用抽真空干燥10h；经过熔喷工艺制备出厚0.5mm，宽幅125mm纤维网，其中，纤维网规格为1dtex；然后将纤维网卷绕于外径1mm的不锈钢棒材上经热风定型，包覆卷纸后取下裁切相应尺寸的中空过滤嘴，其中，实心圆柱形过滤嘴尺寸为直径4mm，长度41mm；中空圆柱形过滤嘴尺寸为外径4mm，内径1mm，长度41mm，过滤嘴棒克重为0.45g/支。
聚乳酸原材料制备方法包括以下步骤：
S1：乳酸和乳酸衍生物溶液添加至容器内，对其进行蒸发制备成分子量为900、总酸度等价酸度110％、光学纯度相当于85％L-聚乳酸的低聚体；
S2：将步骤S1得到的低聚体加入到解聚反应器内，并向其内部添加解聚催化剂，制备得到富含乳酸的气相和富含低聚体的液相；
S3：对步骤S2制得的气相进冷凝处理得到液态粗乳酸；
S4：将步骤S3得到的粗乳酸进行抽取结晶，分离和排除晶体得到含乳酸晶体的混合物，对其进行干燥得到预纯化乳酸，之后结晶得到酸度20meq/kg、水含量220ppm，且meso-乳酸含量1.5％的纯化乳酸；
S5：对步骤S4中的纯化乳酸进行聚合即可得聚乳酸原材料。
实施例二：
一种电子烟用过滤嘴，所述电子烟用过滤嘴包括由聚乳酸纤维集合而成的丝束组成，电子烟用过滤嘴的制备方法包括以下步骤：
S1：将70g/10min(210℃、2.16kg)的聚乳酸原材料在70℃下用抽真空干燥11h；经过熔喷工艺制备出厚0.8mm，宽幅100mm纤维网，其中，纤维网规格为5dtex；利用吸枪快速将纤维网推送过130℃的喇叭口经卷纸包覆再切割成相应尺寸的实心嘴棒；
S2：将70g/10min(210℃、2.16kg)的聚乳酸原材料在70℃下用抽真空干燥11h；经过熔喷工艺制备出厚0.8mm，宽幅140mm纤维网，其中，纤维网规格为5dtex；然后将纤维网卷绕于外径2mm的不锈钢棒材上经热风定型，包覆卷纸后取下裁切相应尺寸的中空过滤嘴，其中，实心圆柱形过滤嘴尺寸为直径6mm，长度43mm；中空圆柱形过滤嘴尺寸为外径6mm，内径3mm，长度43mm，过滤嘴棒克重为1g/支。
聚乳酸原材料制备方法包括以下步骤：
S1：乳酸和乳酸衍生物溶液添加至容器内，对其进行蒸发制备成分子量为1200、总酸度等价酸度120％、光学纯度相当于95％L-聚乳酸的低聚体；
S2：将步骤S1得到的低聚体加入到解聚反应器内，并向其内部添加解聚催化剂，制备得到富含乳酸的气相和富含低聚体的液相；
S3：对步骤S2制得的气相进冷凝处理得到液态粗乳酸；
S4：将步骤S3得到的粗乳酸进行抽取结晶，分离和排除晶体得到含乳酸晶体的混合物，对其进行干燥得到预纯化乳酸，之后结晶得到酸度10meq/kg、水含量200ppm，且meso-乳酸含量1％的纯化乳酸；
S5：对步骤S4中的纯化乳酸进行聚合即可得聚乳酸原材料。
实施例三：
一种电子烟用过滤嘴，所述电子烟用过滤嘴包括由聚乳酸纤维集合而成的丝束组成，电子烟用过滤嘴的制备方法包括以下步骤：
S1：将100g/10min(210℃、2.16kg)的聚乳酸原材料在80℃下用抽真空干燥12h；经过熔喷工艺制备出厚0.8mm，宽幅150mm纤维网，其中，纤维网规格为6dtex；利用吸枪快速将纤维网推送过140℃的喇叭口经卷纸包覆再切割成相应尺寸的实心嘴棒；
S2：将将100g/10min(210℃、2.16kg)的聚乳酸原材料在80℃下用抽真空干燥12h；经过熔喷工艺制备出厚0.8mm，宽幅130mm纤维网，其中，纤维网规格为6dtex；然后将纤维网卷绕于外径3mm的不锈钢棒材上经热风定型，包覆卷纸后取下裁切相应尺寸的中空过滤嘴，其中，实心圆柱形过滤嘴尺寸为直径6mm，长度44mm；中空圆柱形过滤嘴尺寸为外径7mm，内径3mm，长度44mm，过滤嘴棒克重为1.2g/支。
聚乳酸原材料制备方法包括以下步骤：
S1：乳酸和乳酸衍生物溶液添加至容器内，对其进行蒸发制备成分子量为1500、总酸度等价酸度130％、光学纯度相当于110％L-聚乳酸的低聚体；
S2：将步骤S1得到的低聚体加入到解聚反应器内，并向其内部添加解聚催化剂，制备得到富含乳酸的气相和富含低聚体的液相；
S3：对步骤S2制得的气相进冷凝处理得到液态粗乳酸；
S4：将步骤S3得到的粗乳酸进行抽取结晶，分离和排除晶体得到含乳酸晶体的混合物，对其进行干燥得到预纯化乳酸，之后结晶得到酸度10meq/kg、水含量200ppm，且meso-乳酸含量0.8％的纯化乳酸；
S5：对步骤S4中的纯化乳酸进行聚合即可得聚乳酸原材料。
实施例四：
一种电子烟用过滤嘴，所述电子烟用过滤嘴包括由聚乳酸纤维集合而成的丝束组成，电子烟用过滤嘴的制备方法包括以下步骤：
S1：将120g/10min(210℃、2.16kg)的聚乳酸原材料在80℃下用抽真空干燥12h；经过熔喷工艺制备出厚1mm，宽幅200mm纤维网，其中，纤维网规格为10dtex；利用吸枪快速将纤维网推送过150℃的喇叭口经卷纸包覆再切割成相应尺寸的实心嘴棒；
S2：将120g/10min(210℃、2.16kg)的聚乳酸原材料在80℃下用抽真空干燥12h；经过熔喷工艺制备出厚1mm，宽幅183mm纤维网，其中，纤维网规格为10dtex；然后将纤维网卷绕于外径4mm的不锈钢棒材上经热风定型，包覆卷纸后取下裁切相应尺寸的中空过滤嘴，其中，实心圆柱形过滤嘴尺寸为直径8mm，长度45mm；中空圆柱形过滤嘴尺寸为外径8mm，内径4mm，长度45mm，过滤嘴棒克重为1.5g/支。
聚乳酸原材料制备方法包括以下步骤：
S1：乳酸和乳酸衍生物溶液添加至容器内，对其进行蒸发制备成分子量为2000、总酸度等价酸度140％、光学纯度相当于120％L-聚乳酸的低聚体；
S2：将步骤S1得到的低聚体加入到解聚反应器内，并向其内部添加解聚催化剂，制备得到富含乳酸的气相和富含低聚体的液相；
S3：对步骤S2制得的气相进冷凝处理得到液态粗乳酸；
S4：将步骤S3得到的粗乳酸进行抽取结晶，分离和排除晶体得到含乳酸晶体的混合物，对其进行干燥得到预纯化乳酸，之后结晶得到酸度5meq/kg、水含量180ppm，且meso-乳酸含量0.5％的纯化乳酸；
S5：对步骤S4中的纯化乳酸进行聚合即可得聚乳酸原材料。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，和者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电子烟用过滤嘴的制备方法，所述电子烟用过滤嘴包括由聚乳酸纤维集合而成的丝束组成，其特征在于：所述电子烟用过滤嘴的制备方法包括以下步骤：
S1：将聚乳酸原材料在60-80℃下用抽真空干燥10-12h；经过熔喷工艺制备出厚0.5-1mm，宽幅50-200mm纤维网；利用吸枪快速将纤维网推送过120-150℃的喇叭口经卷纸包覆再切割成相应尺寸的实心嘴棒；
S2：将聚乳酸原材料在60-80℃下用抽真空干燥10-12h；经过熔喷工艺制备出厚0.5-1mm，宽幅125-183mm纤维网；然后将纤维网卷绕于外径1-4mm的不锈钢棒材上经热风定型，包覆卷纸后取下裁切相应尺寸的空心过滤嘴；
所述电子烟用过滤嘴的形状为实心圆柱形和中空圆柱形；
其中，所述聚乳酸原材料的制备方法步骤如下：
(1)：乳酸和乳酸衍生物溶液添加至容器内，对其进行蒸发制备成分子量为900-2000、总酸度等价酸度110％-140％、光学纯度相当于85％-120％L-聚乳酸的低聚体；
(2)：将步骤(1)得到的低聚体加入到解聚反应器内，并向其内部添加解聚催化剂，制备得到富含乳酸的气相和富含低聚体的液相；
(3)：对步骤(2)制得的气相进冷凝处理得到液态粗乳酸；
(4)：将步骤(3)得到的粗乳酸进行抽取结晶，分离和排除晶体得到含乳酸晶体的混合物，对其进行干燥得到预纯化乳酸，之后结晶得到纯化乳酸；
(5)：对步骤(4)中的纯化乳酸进行聚合即可得聚乳酸原材料。
2.根据权利要求1所述的一种电子烟用过滤嘴的制备方法，其特征在于：所述纯化乳酸的酸度低于20meq/kg、水含量低于220ppm，且meso-乳酸含量低于1.5％。
3.根据权利要求1所述的一种电子烟用过滤嘴的制备方法，其特征在于：所述实心圆柱形过滤嘴尺寸为直径4-8mm，长度41-45mm；所述中空圆柱形过滤嘴尺寸为外径4-8mm，内径1-4mm，长度41-45mm，所述电子烟用过滤嘴的克重为0.45-1.5g/支。
4.根据权利要求1所述的一种电子烟用过滤嘴的制备方法，其特征在于：所述纤维网单丝规格为1-10dtex。
5.根据权利要求1所述的一种电子烟用过滤嘴的制备方法，其特征在于：所述聚乳酸原材料在210℃、2.16kg测试条件下的熔融指数为50～120g/10min。
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