CN111945239A - 二醋酸纤维素丝束及其制备方法、中空滤棒及其制备方法 - Google Patents

二醋酸纤维素丝束及其制备方法、中空滤棒及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种二醋酸纤维素丝束及其制备方法、中空滤棒及其制备方法，中空滤棒制备方法包括二醋酸纤维素丝束制备步骤、单股丝束开松步骤和单股丝束卷制步骤，二醋酸纤维素丝束制备步骤得到的丝束线密度不低于40000旦，二醋酸纤维素丝束中的单根纤维的线密度不低于6.0旦，二醋酸纤维素丝束的宽度为50mm～65mm，二醋酸纤维素丝束的去卷曲能为300g.cm/cm～480g.cm/cm，其中丝束的单丝截面形状包括Y形、X形或O形等形状，该种高单旦高总旦的二醋酸纤维素丝束以单股的形式加工中空滤棒时，能够在一定的强度进行开松后保持卷曲，卷曲丝束加工成的中空滤棒厚度分布均匀，较现有使用两股二醋酸纤维素丝束方法加工同规格滤棒的废品率大幅度降低。

Description

二醋酸纤维素丝束及其制备方法、中空滤棒及其制备方法
技术领域
本发明涉及纤维制备领域，具体是涉及一种二醋酸纤维素丝束及其制备方法、中空滤棒及其制备方法。
背景技术
目前，常规尺寸的烟、中支烟和细支烟用的中空滤棒的加工采用双股二醋酸纤维素丝束开松后同时进入滤棒成型机的烟腔内进行滤棒加工，滤棒加工过程具体为两股丝束进入空气开松器，后依次进入输入辊对、开松辊对和喂丝辊，最后在滤棒成型机内卷制滤棒。双股丝束在进入一级空气开松器时，由于双股丝束分别来源于两个丝束包，两个丝束包中的丝束在生产加工过程中的宽度、去卷曲能、松紧程度等丝束质量指标都存在较大差异，尤其当两个丝束包中的丝束的规格不一致时，每股丝束所需的开松过程参数存在较大的差异。因此在使用双股丝束在制备中空滤棒时，开松过程中各项参数都无法同时满足两股丝束的最佳开松需求，导致两股丝束开松存在不均匀，造成经过喂丝辊集结成束的丝束带中的单丝状态差异大，继而导致制备得到的滤棒厚薄不均，存在应力薄弱点，出现滤棒开裂等问题，导致通过双股丝束制备得到的滤棒圆周剔除率高。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种用于单股加工中空滤棒的二醋酸纤维素丝束。
本发明的第二目的是提供一种用于单股加工中空滤棒的二醋酸纤维素丝束的制备方法。
本发明的第三目的是提供一种厚薄均匀的中空滤棒制备方法。
本发明的第四目的是提供一种厚薄均匀的中空滤棒。
为了实现上述的第一目的，本发明提供的用于单股加工中空滤棒的二醋酸纤维素丝束的丝束线密度不低于40000旦，二醋酸纤维素丝束中的单根纤维的线密度不低于6.0旦，二醋酸纤维素丝束的宽度为50mm～65mm，二醋酸纤维素丝束的去卷曲能为300g.cm/cm～480g.cm/cm。
由上述方案可见，高单旦高总旦的单股二醋酸纤维素丝束在加工中空滤棒时，能够在一定的强度进行开松后保持卷曲，并且单股二醋酸纤维素丝束只具有一套开松参数，使得单股二醋酸纤维素开松后各丝束线分布均匀，从而卷曲丝束加工成的中空滤棒厚度分布均匀，消除双股丝束加工时存在的滤棒开裂等问题，大幅度降低废品率。
进一步的方案是，二醋酸纤维素丝束的丝束线密度为40000旦～75000旦，二醋酸纤维素丝束中的单根纤维的线密度为6.0旦～10.0旦。
进一步的方案是，二醋酸纤维素丝束的单丝截面形状包括X形、Y形或O形。
为实现本发明的第二目的，本发明提供的二醋酸纤维素丝束制备方法用于制备得到如上述的用于单股加工中空滤棒的二醋酸纤维素丝束；二醋酸纤维素丝束制备方法包括依次进行醋片溶解步骤、纺丝步骤、卷曲步骤、干燥步骤和摆丝步骤，其中卷曲步骤中卷曲机的卷曲对辊宽度为19.05mm～33mm，摆丝步骤中丝束的宽度控制为50mm～65mm。
由上述方案可见，单股可用加工中空滤棒的二醋酸纤维素丝束的总旦高，根据丝束总旦的变化，卷曲机对辊宽度在19.05mm～33mm之间选择，以保障卷曲的均匀性。
进一步的方案是，摆丝步骤中设置有张力罗拉和摆丝装置,干燥步骤中得到的二醋酸纤维素丝束先通过张力罗拉,后通过摆丝装置，张力罗拉的数量为0个～1个。
可见，增加张力罗拉，改变施加在二醋酸纤维素丝束上的张力，张力变大则丝束变宽，以控制丝束的宽度，基于丝束宽度控制有利于保证丝束初始的均匀性及所制中空滤棒壁厚均匀性。
进一步的方案是，张力罗拉包括第一横杆和第二横杆，第一横杆和第二横杆平行设置，干燥步骤得到的丝束穿过第一横杆和第二横杆，第一横杆和第二横杆所在平面与水平面形成有角度。
可见，第一横杆和第二横杆平行设置，使得第一横杆与第二横杆位于同一平面上，丝束从两个横杆之间穿过，丝束分别与两根横杆抵接，通过改变两横杆所在平面与水平面之间的角度，以改变施加在丝束上的张力。
进一步的方案是，制备方法包括检测步骤，检测步骤在摆丝步骤后进行；检测步骤包括：对二醋酸纤维素丝束施加载荷，截取一段二醋酸纤维素丝束称重，计算二醋酸纤维素丝束的丝束线密度。
进一步的方案是，检测步骤具体为：对二醋酸纤维素丝束施加3.40公斤～6.0公斤的载荷，截取1m长度的二醋酸纤维素丝束称重，计算二醋酸纤维素丝束的丝束线密度。
可见，通过对二醋酸纤维素丝束施加一定载荷以消除二醋酸纤维素丝束的卷曲，使称重更加准确；并且使用3.40公斤～6.0公斤的重锤施加载荷，使得称重得到的二醋酸纤维素丝束的数据更加准确。
为实现本发明的第三目的，本发明提供的中空滤棒制备方法包括丝束制备步骤和单股丝束开松步骤，丝束制备步骤包括如上述的二醋酸纤维素丝束制备方法；单股丝束开松步骤包括单股二醋酸纤维素丝束依次经过一级空气开松器、二级空气开松器、预张力辊对、输入辊对、开松辊对、三级空气开松器和喂丝辊对；单股丝束卷制步骤包括将单股丝束开松步骤后的单股二醋酸纤维素丝束放入滤棒成型机中。
由上述方案可见，在单股丝束开松步骤中对单股丝束进行开松，开松的单股丝束均由丝束制备步骤制备得到，使单股丝束只具有一个宽度、去卷曲能和松紧程度等丝束质量数据，因此在开松后的丝束单丝状态一致，卷制滤棒后滤棒厚度均匀，不存在应力薄弱点，。
为实现本发明的第四目的，本发明提供的中空滤棒通过上述的中空滤棒制备方法制备得到。
附图说明
图1是本发明用于单股加工中空滤棒的二醋酸纤维素丝束制备方法实施例的流程图。
图2是本发明用于单股加工中空滤棒的二醋酸纤维素丝束制备方法实施例中张力罗拉的结构示意图。
图3是本发明中空滤棒制备方法中单股丝束开松步骤的流程图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
参见图1，本发明的用于单股加工中空滤棒的二醋酸纤维素丝束制备方法包括依次进行醋片溶解步骤S1、过滤步骤S2、纺丝步骤S3、卷曲步骤S4、干燥步骤S5、摆丝步骤S6和检测步骤S7，其中醋片溶解步骤S1具体为将二醋酸纤维素醋片充分溶解于丙酮-水的混合溶剂中；然后依次进行过滤步骤S2、纺丝步骤S3、卷曲步骤S4、干燥步骤S5摆丝步骤S6和检测步骤S7。其中在卷曲步骤中，为制备得到高总旦和高单旦的二醋酸纤维素丝束，在使用公知的卷曲机卷曲线束时，优选地卷曲机的卷曲对辊宽度调整为19.05mm～33mm。由于使丝束的宽度更大，在摆丝步骤S6中，干燥步骤S5得到的丝束先通过一个张力罗拉，在本实施例中，参见图2，张力罗拉包括第一横杆2、第二横杆3、支架4、转轴5和驱动装置，第一横杆2和第二横杆3平行设置，使得第一横杆2和第二横杆3位于同一平面上，第一横杆2和第二横杆3分别设置在支架4上，第一横杆2、第二横杆3和支架4形成U形，转轴5与支架4连接，驱动装置驱动转轴5转动，带动支架4转动，从而带动第一横杆2和第二横杆3所在平面发生转动。干燥步骤得到的丝束1穿过第一横杆2和第二横杆3，第一横杆2和第二横杆3所在平面与水平面形成有角度，进而改变施加在丝束1上的张力，张力变大则丝束1变宽。
检测步骤S7具体为对二醋酸纤维素丝束施加3.40公斤～6.0公斤的载荷，截取1m长度的二醋酸纤维素丝束称重，计算二醋酸纤维素丝束的丝束线密度。使用3.40公斤～6.0公斤的重锤施加载荷，使得称重得到的二醋酸纤维素丝束的数据更加准确，其中丝束线密度测试使用的重锤的重量优选为3.40公斤、4.54公斤、5公斤、6公斤。
通过上述的二醋酸纤维素丝束的制备方法制备得到的用于单股加工中空滤棒的二醋酸纤维素丝束单丝截面为X形、Y形或O形等形状，优选地，X形或Y形。丝束线密度不低于40000旦，优选地，丝束线密度为40000旦～75000旦，进一步优选地，丝束线密度为40000旦、44000旦、52000旦、54000旦、72000旦。二醋酸纤维素丝束中的单根纤维的线密度不低于6.0旦，优选地，单根纤维的线密度为6.0旦～10.0旦，进一步优选地，单根纤维的线密度为6.0旦、7.3旦、8.0旦。丝束呈扁平状，使用直尺测量丝束平面上两侧边的平行距离即为丝束宽度，二醋酸纤维素丝束的宽度为50mm～65mm，更优选地，丝束的宽度为55mm、60mm、65mm。二醋酸纤维素丝束的去卷曲能为300g.cm/cm～480g.cm/cm，进一步优选地，丝束的去卷曲能为310g.cm/cm、320g.cm/cm、340g.cm/cm、460g.cm/cm、480g.cm/cm。高单旦高总旦的二醋酸纤维素丝束能够保持一定的强度进行开松后的卷曲，使得能够通过单股丝束开松卷制成中空滤棒。
中空滤棒制备方法包括丝束制备步骤、单股丝束开松步骤和单股丝束卷制步骤，该中空滤棒制备方法可制备得到中空异型滤棒，丝束制备步骤包括如上述的二醋酸纤维素丝束制备方法。参见图3，单股丝束开松步骤包括使单股二醋酸纤维素丝束依次经过一级空气开松器S1、二级空气开松器S2、预张力辊对S3、输入辊对S4、开松辊对S5、三级空气开松器S6和喂丝辊对S7。单股丝束卷制步骤中将干燥步骤后的单股二醋酸纤维素丝束放入滤棒成型机内。在单股丝束开松步骤中对单股丝束进行开松，开松的单股丝束均由丝束制备步骤制备得到，使单股丝束只具有一个宽度、去卷曲能和松紧程度等丝束质量数据，因此在开松后的丝束单丝状态一致，卷制滤棒后滤棒厚度均匀，不存在应力薄弱点。
下面结合具体的对照数据对本发明作进一步的描述，以更好地理解本发明。
在本实施例的中空滤棒制备中使用单股6.0Y54000规格的丝束，该规格的二醋酸纤维素丝束的丝束线密度为54000旦，单根纤维的线密度为6.0旦，去卷曲能为310g.cm/cm，宽度为55mm，水分为6％，油剂含量0.95％。
中空滤棒的制备方法包括二醋酸纤维素丝束制备步骤、单股丝束开松步骤和卷纸步骤；二醋酸纤维素丝束制备步骤具体为：
S1、醋片溶解步骤：将100kg二醋酸纤维素醋片充分溶解于260kg的丙酮-水的混合溶剂中；
S2、将上述溶解步骤中的浆液进行过滤；
S3、将过滤后的浆液放入公知的纺丝机中，得到丝状二醋酸纤维素；
S4、将得到的丝状的二醋酸纤维素放入公知的卷曲机中，其中将该公知的卷曲机中的卷曲机的卷曲对辊宽度调整为22mm；
S5、将卷曲后的丝状二醋酸纤维素放入公知的干燥机中，干燥至丝状二醋酸纤维素的含湿量为6％；
S6、将干燥后的丝状的二醋酸纤维素通过张力罗拉，改变二醋酸纤维素丝束的宽度，再通过公知的摆丝机；
S7、对二醋酸纤维素丝束施加3.40公斤～6公斤的载荷，截取1m长度的二醋酸纤维素丝束称重，计算二醋酸纤维素丝束的丝束线密度。
在使用不同重量的重锤对二醋酸纤维素丝束施加载荷，最终得到的丝束线密度有所不同，其中选用单股6.0Y54000规格的丝束，分别用重锤的重量为：2.27公斤、3.40公斤和4.54公斤进行载荷，分别计算丝束线密度和标准差率，测试结果见表1。
表1
Figure BDA0002617012410000061
在表1中，丝束线密度的单位为ktex，上述文中丝束线密度的单位为旦，根据《中华人民共和国烟草行业标准》YC/T 26-2017中的第1页第3.2可知，1千特＝1000特＝9000旦。
由表1可见，使用更大重量的重锤施加载荷，得到的丝束线密度更小，同时标准差率越小，因此选用重量为3.40公斤～6公斤的重锤施加载荷，丝束线密度计算结果更加精确。
单股丝束开松步骤具体为：使单股二醋酸纤维素丝束依次经过一级空气开松器、二级空气开松器、预张力辊对、输入辊对、开松辊对、三级空气开松器、增塑剂箱和喂丝辊对，其中在单股丝束开松步骤中提及的装置均为公知装置，操作人员可按照公知的开松要求对单股丝束进行开松。
单股丝束卷制步骤为将上述开松后的单股二醋酸纤维素丝束放入公知的滤棒成型机中。
对比例中使用6.0Y35000规格丝束和6.0Y17000规格丝束两股并用加工用于常规烟支的中空滤棒。
上述中空滤棒圆度剔除率的统计方法为：使用机器对滤棒圆度进行检测，根据圆度测量值是否在要求范围内得出因圆度不合导致的滤棒废品率。圆度是指滤棒的横截面接近理论圆的程度，最大半径与最小半径只差为0时，圆度为0。圆度剔除率为：滤棒外圆圆度值高于0.35mm时该滤棒作为不合格剔除，剔除滤棒数量占检测滤棒总数的比例。经检测，本实施例中的中空滤棒的圆度剔除率为0.117‰，对比例中的中空滤棒的圆度剔除率为1.02‰。由此可见，使用高总旦高单旦的二醋酸纤维素丝束单股卷制中空滤棒的圆度剔除率更低，较现有使用两股二醋酸纤维素丝束方法加工同规格滤棒的废品率更低。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于单股加工中空滤棒的二醋酸纤维素丝束，其特征在于:
所述二醋酸纤维素丝束的丝束线密度不低于40000旦，所述二醋酸纤维素丝束中的单根纤维的线密度不低于6.0旦，所述二醋酸纤维素丝束的宽度为50mm～65mm，所述二醋酸纤维素丝束的去卷曲能为300g.cm/cm～480g.cm/cm。
2.根据权利要求1所述的用于单股加工中空滤棒的二醋酸纤维素丝束，其特征在于：
所述二醋酸纤维素丝束的丝束线密度为40000旦～75000旦，所述二醋酸纤维素丝束中的单根纤维的线密度为6.0旦～10.0旦。
3.根据权利要求1或2任一项所述的用于单股加工滤棒的二醋酸纤维素丝束，其特征在于：
所述二醋酸纤维素丝束的单丝截面形状包括X形、Y形或O形。
4.二醋酸纤维素丝束制备方法，其特征在于：
用于制备得到如权利要求1至3任一项所述的用于单股加工中空滤棒的二醋酸纤维素丝束；
所述制备方法包括依次进行醋片溶解步骤、纺丝步骤、卷曲步骤、干燥步骤和摆丝步骤，其中所述卷曲步骤中卷曲机的卷曲对辊宽度为19.05mm～33mm，所述摆丝步骤中丝束的宽度控制为50mm～65mm。
5.根据权利要求4所述的二醋酸纤维素丝束制备方法，其特征在于:
所述摆丝步骤中设置有张力罗拉和摆丝装置,所述干燥步骤中得到的所述二醋酸纤维素丝束先通过所述张力罗拉,后通过所述摆丝装置，所述张力罗拉的数量为0个～1个。
6.根据权利要求5所述的二醋酸纤维素丝束制备方法，其特征在于：
所述张力罗拉包括第一横杆和第二横杆，所述第一横杆和所述第二横杆平行设置，所述干燥步骤得到的丝束穿过所述第一横杆和所述第二横杆，所述第一横杆和所述第二横杆所在平面与水平面形成有角度。
7.根据权利要求4至6任一项所述的二醋酸纤维素丝束制备方法，其特征在于：
所述制备方法包括检测步骤，所述检测步骤在所述摆丝步骤后进行；
所述检测步骤包括：对所述二醋酸纤维素丝束施加载荷，截取一段二醋酸纤维素丝束称重，计算二醋酸纤维素丝束的丝束线密度。
8.根据权利要求7所述的二醋酸纤维素丝束制备方法，其特征在于：
所述检测步骤具体为：对所述二醋酸纤维素丝束施加3.40公斤～6.0公斤的载荷，截取1m长度的二醋酸纤维素丝束称重，计算所述二醋酸纤维素丝束的丝束线密度。
9.中空滤棒制备方法，其特征在于：包括丝束制备步骤、单股丝束开松步骤和单股丝束卷制步骤，所述丝束制备步骤包括如权利要求4至8任一项所述的二醋酸纤维素丝束制备方法；
所述单股丝束开松步骤包括使单股所述二醋酸纤维素丝束依次经过一级空气开松器、二级空气开松器、预张力辊对、输入辊对、开松辊对、三级空气开松器和喂丝辊对；
所述单股丝束卷制步骤包括将所述单股丝束开松步骤后的单股所述二醋酸纤维素丝束放入滤棒成型机中。
10.中空滤棒，其特征在于：所述中空滤棒通过权利要求9所述的中空滤棒制备方法制备得到。
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