CN1471870A - 一种低强低伸具吸附性的烟用pp纤维丝束及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种低强低伸具吸附性的烟用PP纤维丝束及其生产方法,该丝束的化学成份主要为聚丙烯,外观、纤维粗细和现有的烟用丙纤丝束一样,色纯白,易抽取,易开松成型滤嘴棒,其特征在于,在纤维丝的外表面,均匀镀有一层高分子薄膜,镀膜物的重量占丝束重量的2.4~9.6%,镀膜物是经喷射镀膜液、干燥而成,镀膜液为湖南常德中跃应用技术研究所生产的ZDM-1型镀膜液,镀膜物无脱落、灰粉现象,除了保留原丙纤丝束的特征外,还改变了原丝束的某些物理、化学特性,一是强度降低,断裂伸长率下降;二是吸附力增强,对卷烟焦油的吸附作用可提高5~15%。
Description
所属技术领域:
本发明涉及卷烟工业辅料,即一种低强低伸具吸附性的烟用PP纤维丝束及其生产方法。
背景技术:
烟用PP纤维丝束(以下简称“烟用丙纤”)作为一种价廉的卷烟过滤材料,自上世纪八十年代末被我国开发成功并被卷烟行业广泛采用以来,为我国卷烟行业降低生产成本数十亿元。然而,由于烟用丙纤在化学性质上逞惰性,吸附能力差、断裂强度大、难切割的缺陷,导致用丙纤丝束作滤咀生产的卷烟口感辛辣刺激,且在卷烟生产中因丙纤强度大、难切割,易伤刀片,造成生产故障增加。因此,国内目前中高档卷烟的生产,几乎都采用价格是丙纤丝束两倍多的醋纤丝束作过滤咀材料,而烟用丙纤一直只能作低档卷烟生产的过滤咀材料,严重的制约了丙纤丝束的应用范围。
多年来,国内主要生产厂家联合相关科研院校,大力开展对烟用丙纤的改性研究工作,取得的成效没有从根本上改变丙纤丝束的理化特性。究其原因,目前国内烟用丙纤的改性,一般从原料的共混以及在纤维表面添加极性物质这两方面着手。而这两方面都同时受改性剂含量上不去、改性效果不大的制约。在共混改性方面,降低强度的物质稍一增大,纤维的可纺性马上变差,正常的生产都难以保证。而在纤维表面添加改性剂的方法,改性剂超过2%时,要么纤维粘结,难松开,要么改性剂从纤维上脱落,故而改性效果不佳,且表面添加改性剂的方法,从根本上没有考虑降低纤维的断裂强度。
发明内容
为了克服烟用丙纤改性生产过程中,可纺性变差以及改性剂粘结纤维或脱落的问题,本发明突破了改性剂含量的限制,用经济的方法生产出一种低断裂强度、低伸长率,具有一定吸附能力的烟用丙纤丝束。
这种低强低伸具吸附性的烟用PP纤维丝束,其化学成份主要为聚丙烯,外观、纤维粗细和现有的烟用丙纤丝束一样,色纯白,易抽取,易开松成型滤咀棒,其特征在于,在纤维丝的外表面,均匀镀有一层高分子薄膜,镀膜物的重量占丝束重量的2.4~9.6%,镀膜物是经喷射镀膜液、干燥而成,镀膜液为湖南常德中跃应用技术研究所生产的ZDM-1型镀膜液,镀膜物一部分钻入聚丙烯的链段中,一部分逞微熔状态,紧紧附着在聚丙烯纤维表面,镀膜物无脱落、灰粉现象,除了保留原丙纤丝束的色纯白、易抽取、易开松成型滤咀棒等特征外,还改变了原丝束的某些物理、化学特性,一是强度降低,断裂强度从镀膜前的2.2NC/dtex下降到1.0~1.6NC/dtex,断裂伸长率从100%左右下降到25~35%;二是吸附力增强,对卷烟焦油的吸附作用可提高5~15%,对水有毛吸作用,丝束与水滴的接触角小于90°。
这种低强低伸具吸附性的烟用PP纤维丝束的生产方法,其工艺流程是:聚丙烯切片→螺杆熔融混炼→计量泵挤压输送→初生纤维→上油初牵引→二次牵伸→卷曲→铺丝落桶→打包成品,其特征在于:在卷曲和铺丝落桶两步骤之间,增加了施加改性镀膜液和干燥热改性2个工艺步骤,施加改性镀膜液在卷曲机的卷曲匣中进行,丝束经过卷曲动轮和卷曲定轮的挤压卷曲后,自上而下通过卷曲匣,卷曲匣为一上下有口的矩形箱体,与丝片平行的两面为卷曲刀,与丝片垂直的两面为侧板,卷曲刀为中空的,镀膜液用泵和压缩空气送入2个卷曲刀的空腔中,在卷曲刀内侧面的中下部开有一水平的细缝或一条水平排列的小孔,缝宽或孔径为0.1~0.2mm,镀膜液在输送管道中的压力为0.01~0.1MPa,镀膜液的温度为5℃~35℃,喷洒量为丝束重量的30%~80%,镀膜液的固含量为8~12%,丝束带从卷曲匣中匀速通过时,镀膜液同时也均匀地喷射在纤维丝片上,丝片从卷曲匣出来后,进入干燥箱,从箱内匀速通过,即进行干燥热改性工艺,箱内温度为130℃~150℃,干燥时间50~70分钟,箱内设通风系统,以保证箱内各点的温度一致。
本发明的镀膜工艺选择在卷曲和铺丝落桶两步骤之间,既不浪费改性液,又保证了喷洒的均匀,无泄露,生产人员通过对输液泵的流量的调整可以方便的调节施加量,不影响纤维的卷曲成带,又方便后续干燥改性,通过此发明工艺生产的丝束,镀膜物紧紧包复在纤维丝的外面,既保留了原烟用丙纤的色纯白、易抽取、易开松成型滤咀棒等优点,又使其强度降低,吸附力增强,大大改善了原烟用丙纤的质量。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图
图2是卷曲匣立体示意图(内侧板(42)已移开)
图3是镀膜液加注系统示意图
图4是镀膜丝热改性工艺干燥箱截面图
图中:1、上料机,2、螺杆挤压机,3、计量泵、4、上油机,5、慢牵引机,6、牵伸蒸汽箱,7、快牵引机,8、卷曲机,9、干燥定型箱,10、排湿管,11、皮带输送机,12、摆丝机,13、盛丝桶,14、阀门,15、疏水阀,16、温度传感器,17、散热器,18、匀风板,19、保温层,20、压力表,21、隔膜阀,22、温控器,23、排湿风管,24、丝束,25、风机,26、镀膜液箱,27、玻璃转子流量计,28、计量泵,29、压缩空气罐,30、31、调压阀,32、33、单向阀,34、35、压力表,36、卷曲动轮,37、卷曲动刀,38、卷曲定刀,39、镀膜前丝,40、卷曲定轮,41、外侧板,42、内侧板。
具体实施方式
下面结合附图详细说明如下:在图1中,聚丙烯切片经过上料机(1)和螺杆挤压机(2)进行熔融混炼,经过计量泵(3)、慢牵引机(5)、快牵引机(6),拉伸为长丝,经过卷曲机(8),卷曲成丝束并喷施镀膜液,再进入干燥定型箱(10)进行干燥热改性,之后经过皮带输送机(11)、摆丝机(12)进入盛丝桶(13),最后打包成品,完成整个生产过程。在图2和图3中,镀膜液从镀膜液箱(26),经玻璃转子流量计(27)、计量泵(28)分2路进入输液管,压缩空气从压缩空气罐(29)分2路经过调压阀(30)、单向阀(32)和调压阀(31)、单向阀(33)进入输液管和镀膜液混合,2路输液管经过压力表(34)、(35)进入卷曲动刀(37)和卷曲定刀(38),镀膜前丝(39)经卷曲定轮(4)和卷曲动轮(36)挤压卷曲后进入卷曲匣中,此时,镀膜液从卷曲刀(37)、(38)下部的水平细缝中喷出,喷射在丝片上而成为镀膜丝(24),卷曲刀(37)、(38)下部的水平缝隙宽0.15mm,压力表(23)、(24)的压力为0.05MPa,镀膜液的温度为25℃,喷洒液的重量为丝束重量的40%,其中镀膜液中的固含量为10%。
在图4中,风机(25)将空气向上经匀风板(18)进入散热器(17)加热后吹在镀膜丝(24)上,穿过链板,然后从下部循环进入风机(25),链板匀速地将镀膜丝(24)向前拖动,排湿阀门可以根据需要调节干燥箱中的湿度,将水份从排湿管(23)中抽出,蒸汽经过隔膜阀(21)、温控器(22)和压力表(20)进入散热器(17),干燥箱中的温度通过温度传感器(16)、温控器(22)和蒸汽隔膜阀(21)进行控制,控制精度确保±1℃,热水从疏水阀(15)和阀门(14)排出,箱内温度135℃,干燥时间60分钟,由于通风系统使热风垂直穿过镀膜丝(24),箱内各点温度一致,产品的质量完全可以保证。
在本实施例生产的镀膜PP纤维丝束色纯白、易抽取、易开松成型滤咀棒,镀膜物占丝束重量的4%,镀膜物无脱落、灰粉现象,断裂强度为1.3NC/dtex,断裂伸长率为30%,水珠在丝片上能迅速浸润,经常德卷烟厂生产试用,对卷烟焦油有较强的吸附作用,卷烟焦油降低10%,且口感纯正,无辛辣刺激的感觉。
Claims (2)
1、一种低强低伸具吸附性的烟用PP纤维丝束,该丝束的化学成份主要为聚丙烯,外观、纤维粗细和现有的烟用丙纤丝束一样,色纯白,易抽取,易开松成型滤咀棒,其特征在于,在纤维丝的外表面,均匀镀有一层高分子薄膜,镀膜物的重量占丝束重量的2.4~9.6%,镀膜物是经喷射镀膜液、干燥而成,镀膜液为湖南常德中跃应用技术研究所生产的ZDM-1型镀膜液,镀膜物一部分钻入聚丙烯的链段中,一部分逞微熔状态,紧紧附着在聚丙烯纤维表面,镀膜物无脱落、灰粉现象,除了保留原丙纤丝束的色纯白、易抽取、易开松成型滤咀棒等特征外,还改变了原丝束的某些物理、化学特性,一是强度降低,断裂强度从镀膜前的2.2NC/dtex下降到1.0~1.6NC/dtex,断裂伸长率从100%左右下降到25~35%;二是吸附力增强,对卷烟焦油的吸附作用可提高5~15%,对水有毛吸作用,丝束与水滴的接触角小于90°。
2、一种低强低伸具吸附性的烟用PP纤维丝束的生产方法,其工艺流程是:聚丙烯切片→螺杆熔融混炼→计量泵挤压输送→初生纤维→上油初牵引→二次牵伸→卷曲→铺丝落桶→打包成品,其特征在于:在卷曲和铺丝落桶两步骤之间,增加了施加改性镀膜液和干燥热改性2个工艺步骤,施加改性镀膜液在卷曲机的卷曲匣中进行,丝束经过卷曲动轮和卷曲定轮的挤压卷曲后,自上而下通过卷曲匣,卷曲匣为一上下有口的矩形箱体,与丝片平行的两面为卷曲刀,与丝片垂直的两面为侧板,卷曲刀为中空的,镀膜液用泵和压缩空气送入2个卷曲刀的空腔中,在卷曲刀内侧面的中下部开有一水平的细缝或一条水平排列的小孔,缝宽或孔径为0.1~0.2mm,镀膜液在输送管道中的压力为0.01~0.1MPa,镀膜液的温度为5℃~35℃,喷洒量为丝束重量的30%~80%,镀膜液的固含量为8~12%,丝束带从卷曲匣中匀速通过时,镀膜液同时也均匀地喷射在纤维丝片上,丝片从卷曲匣出来后,进入干燥箱,从箱内匀速通过,即进行干燥热改性工艺,箱内温度为130℃~150℃,干燥时间50~70分钟,箱内设通风系统,以保证箱内各点的温度一致。
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