CN117547060A - 一种多组件复合滤棒 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多组件复合滤棒，属于滤棒技术领域。由第三组件包裹第一组件和第二组件形成的柱状，所述第一组件和第二组件的质量比为9:1～3:7；所述第一组件和第二组件均沿轴向延伸，并相互交织、嵌入或包覆。本发明克服了热塌陷、吸阻不稳定问题，提升滤棒应用性能；提供了良好的负载性能，有助于香料和缓释材料的负载，从而提供了卷烟抽吸时所需的吸味品质，还能赋予滤棒独特的外观。
Description
技术领域
本发明涉及一种多组件复合滤棒，属于滤棒技术领域。
背景技术
滤棒是卷烟的重要组成部分，起到去除焦油等有害成分的作用。二醋酸纤维丝束是目前应用最广的滤棒材料，它是将木浆纤维提纯制备α-纤维素，再将α-纤维素乙酰化，经湿法纺丝制备而成的。二醋酸纤维丝束与三乙酸甘油酯结合制成滤棒，提供了良好的滤棒硬度和均匀的空间网状结构，有益于后续工艺稳定和截留效率提升。醋纤滤棒还提供了良好的吸味效果和截留苯酚的有害物质的能力。然而，由于α-纤维素有两个羟基被乙酰化，导致二醋酸纤维亲水性大大减弱，截留焦油的能力存在局限。
采用亲水性纤维素纤维制成纸张类材料(如湿法纸、干法纸)制备的滤棒，具有良好的焦油截留能力，是已知的技术。这种滤棒单独用于卷烟滤嘴，或者与醋纤滤棒纵向有序排列成多段，组合后用于卷烟滤嘴，该滤棒都存在硬度不够、吸阻不稳定、受热易塌陷、含有的纸质杂气、木质杂气重等不足，使其难以在卷烟中普遍应用。
鉴于上述情况，提供一种多组件复合滤棒，尽可能具备醋纤滤棒和纸质滤棒的优势，又克服它们的不足，是亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种多组件复合滤棒，以实现良好的滤棒硬度、均匀的空间网状结构及焦油截留能力。
本发明通过下列技术方案实现：一种多组件复合滤棒，由第三组件包裹第一组件和第二组件形成的柱状，所述第一组件和第二组件的质量比为9:1～3:7；所述第一组件和第二组件均沿轴向延伸，并相互交织、嵌入或包覆。
所述第一组件包括醋酸纤维、聚丙烯纤维、涤纶纤维、碳纤维中的一种或多种组成的丝束或片状，均为疏水纤维，在复合滤棒中起到支撑的作用，以保证滤棒的硬度。
所述第二组件包括纤维素及其衍生物纤维、多糖及其衍生物纤维、蛋白质及其衍生物纤维中的一种或多种组成的丝束或片状，包括但不限于棉纤维、麻纤维、木浆纤维、海藻纤维、甲壳素纤维、壳聚糖纤维、莫代尔纤维、莱赛尔纤维、牛奶蛋白纤维，所述第二组件为亲水纤维，在复合滤棒中起到吸附作用。
所述第一组件由醋酸纤维组成，所述第一组件中按常规施加有三乙酸甘油酯。
所述第一组件具有网状结构。
所述第二组件具有网状结构，经弯曲、压纹、聚拢等工序，交织、嵌入、包覆于第一组件结构中，在滤棒横截面上呈分散的点状、线状或连续线状、聚拢状。
所述第二组件中还包含香料和/或相变材料。所述香料包括但不限于烟草提取物、果类香精、凉味香精、保润剂等；所述相变材料包括但不限于聚乙二醇、聚乳酸、蜂蜡、PBA等。
所述第三组件包括纸张、膜或箔等片材。
所述相变材料具有45～70℃区间的相变温度。
将所述多组件复合滤棒应用于卷烟滤棒中，可直接作为卷烟滤棒使用，也可分切后与醋纤滤棒复合使用，应用于传统卷烟及加热卷烟中。
本发明具备的优点：
1、以轴向延伸的组合方式，耦合疏水性纤维材料和亲水性纤维材料制成的丝束或片状材，第一组件提供了滤棒所需的硬度，第二组件协同满足了这一所需，第二组件提供了滤棒所需的焦油的拦截能力和极性成分吸附能力，第一组件协同满足了这一所需。
2、第一组件和第二组件结合，还克服了热塌陷、吸阻不稳定问题，提升滤棒应用性能。
3、第二组件的亲水性，提供了良好的负载性能，有助于香料和缓释材料的负载，从而提供了卷烟抽吸时所需的吸味品质。
4、根据滤棒性能及外观可对第一组件和第二组件的分布位置(交织、嵌入、包覆)、颜色进行设计，赋予滤棒独特的外观。
附图说明
图1为第一组件和第二组件相互交织的滤棒横截面示意图；图中，圆圈内的白色为第一组件，黑色为第二组件；
图2为第一组件和第二组件相互嵌入的滤棒横截面示意图；图中，圆圈内的白色为第一组件，黑色为第二组件；
图3为各实施例的吸阻检测结果；
图4为各实施例的硬度检测结果。
具体实施方式
下面通过实施例和附图对本发明做进一步说明。
实施例1
多组件复合滤棒，由纸张包裹醋酸纤维(施加三乙酸甘油酯)和棉纤维形成的柱状，所述醋酸纤维和棉纤维的质量比为9:1；所述醋酸纤维和棉纤维均沿轴向延伸，并相互交织。
实施例2
多组件复合滤棒，由纸张包裹醋酸纤维(施加三乙酸甘油酯)和木浆纤维形成的柱状，所述醋酸纤维和木浆纤维的质量比为7:3；所述醋酸纤维和木浆纤维均沿轴向延伸，并相互交织，均具有网状结构。
实施例3
多组件复合滤棒，由纸张包裹醋酸纤维(施加三乙酸甘油酯)和海藻纤维形成的柱状，所述醋酸纤维和海藻纤维的质量比为5:5；所述醋酸纤维和海藻纤维均沿轴向延伸，并相互交织。
实施例4
多组件复合滤棒，由纸管包裹醋酸纤维(施加三乙酸甘油酯)和莱赛尔纤维形成的柱状，所述醋酸纤维和莱赛尔纤维的质量比为3:7；所述醋酸纤维和莱赛尔纤维均沿轴向延伸，并相互交织。
实施例5
同实施例1，仅替换醋酸纤维和棉纤维的质量比为6:3。
实施例6
同实施例1，仅替换醋酸纤维和棉纤维的质量比为3:7。
实施例7
同实施例1，仅替换由膜包裹醋酸纤维(施加三乙酸甘油酯)和棉纤维，醋酸纤维和棉纤维是相互包覆。
实施例8
同实施例1，仅替换由箔包裹醋酸纤维(施加三乙酸甘油酯)和棉纤维，醋酸纤维和棉纤维是相互嵌入。
实施例9
多组件复合滤棒，由纸张包裹涤纶纤维和木浆纤维形成的柱状，所述涤纶纤维和木浆纤维的质量比为7:3；所述涤纶纤维和木浆纤维均沿轴向延伸，并相互交织。
实施例10
多组件复合滤棒，第一组件为醋酸纤维和碳纤维的组合，醋酸纤维与碳纤维质量比为2:1，第二组件为棉纤维、壳聚糖纤维与海藻纤维的组合，三者的比例为5:1:4，由纸张包裹第一组件和第二组件交织形成的柱状，所述第一组件和第二组件的质量比为7:3。
实施例11
同实施例3，仅在所述海藻纤维里添加5％的薄荷香精。
实施例12
同实施例3，仅在所述海藻纤维里添加10％的聚乳酸。
实施例13
同实施例10，仅在所述第二组件中添加10％蓝莓香精和聚乙二醇的混合物，其中蓝莓香精与聚乙二醇质量比为1:1。
对比例1：原醋纤滤棒(添加三乙酸甘油酯)
对比例2：同实施例1，仅替换醋酸纤维和棉纤维的质量比为2:8。
对比例3：同实施例1，仅替换醋酸纤维和棉纤维的质量比为10:1。
对比例4：多组件复合滤棒，由纸张包裹纵向排列的纯醋酸纤维和纯木浆纤维滤棒，醋酸纤维滤棒与木浆纤维滤棒的质量比为5:5。
对比例5：无第二组件，仅含第一组件，第一组件材质为涤纶纤维。
对比例6：无第一组件，仅含第二组件，第二组件为木浆纤维。
所有实施例及对比例的吸阻需控制在779±50Pa范围内，根据吸阻设计复合滤棒。
以娇子(宽窄平安中支)烟支为实验用烟，将滤棒里的醋纤拔出，替换为实施例1～11、对比例1～6的多组件复合滤棒，复合滤棒中三乙酸甘油酯的添加量均为8％。将所有样品进行吸阻、硬度和烟气成分检测(吸阻按照GB/T 22838.5的要求检测，硬度按照GB/T22838.6的要求检测，总粒相物、焦油、抽吸口数按照GB/T 19609的要求检测，水分按照GB/T23203.1的要求检测，烟碱GB/T 23355的要求检测，一氧化碳GB/T 23356的要求检测)，并组织7名评吸人员进行感官评价，结果如下：
(1)吸阻检测情况
如图3所示，所有样品吸阻在779±50Pa范围内，波动范围符合预期设计。
(2)硬度检测结果
如图4所示，采用纸包裹第一组件和第二组件，随着第二组件含量的增加，滤棒硬度降低(实施例1～3)，但均符合标准要求(＞86％)。
实施例4为纸管包裹第一组件和第二组件，由于纸管硬度较高，所测滤棒的硬度为纸管的硬度(96.6％)。
当第一组件与第二组件的质量比为2:8时(对比例2)，硬度为83.5％，不符合标准要求；当第一组件与第二组件纵向排列时，硬度不符合标准要求；只有第二组件时(对比例6)，滤棒硬度不符合要求。
(3)烟气成分检测结果
烟气成分对比结果
如实施例1～4，随着第二组件含量的增加，烟气中总粒相物、焦油、水分及烟碱含量降低。
如实施例1、7、8，第一组件和第二组件相对位置的改变，烟气中总粒相物、焦油、水分及烟碱含量差异不大。
(4)抽吸评价结果
抽吸评价记录表
经抽吸评价，第二组件占比超过范围或全是第二组件，烟气木杂气较重，第一组件和第二组件比例占比在范围内的复合滤棒，吸味与纯醋酸纤维差异不大，部分表现出较好的抽吸品质，如实施例10，在实施例10的基础上添加香料及相变材料，抽吸品质有提升，如实施例13。
Claims (10)
1.一种多组件复合滤棒，其特征在于：由第三组件包裹第一组件和第二组件形成的柱状，所述第一组件和第二组件的质量比为9:1～3:7；所述第一组件和第二组件均沿轴向延伸，并相互交织、嵌入或包覆。
2.根据权利要求1所述的多组件复合滤棒，其特征在于：所述第一组件包括醋酸纤维、聚丙烯纤维、涤纶纤维、碳纤维中的一种或多种组成的丝束或片状。
3.根据权利要求1所述的多组件复合滤棒，其特征在于：所述第二组件包括纤维素及其衍生物纤维、多糖及其衍生物纤维、蛋白质及其衍生物纤维中的一种或多种组成的丝束或片状。
4.根据权利要求1所述的多组件复合滤棒，其特征在于：所述第一组件由醋酸纤维组成，所述第一组件中按常规施加有三乙酸甘油酯。
5.根据权利要求1所述的多组件复合滤棒，其特征在于：所述第一组件具有网状结构。
6.根据权利要求1所述的多组件复合滤棒，其特征在于：所述第二组件具有网状结构。
7.根据权利要求1所述的多组件复合滤棒，其特征在于：所述第二组件中还包含香料和/或相变材料。
8.根据权利要求1所述的多组件复合滤棒，其特征在于：所述第三组件包括纸张、膜或箔。
9.根据权利要求7所述的多组件复合滤棒，其特征在于：所述香料包括但不限于烟草提取物、果类香精、凉味香精、保润剂；所述相变材料包括但不限于聚乙二醇、聚乳酸、蜂蜡、PBA。
10.根据权利要求7所述的多组件复合滤棒，其特征在于：所述相变材料具有45～70℃区间的相变温度。
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2023
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