过滤材料的改进制造技术

一种可降解的挤出成型的过滤材料，其包括熔点高于工作温度的无机材料，还包括多糖膨胀介质、粘合剂和水。将这些成分送入挤出机，进行挤压处理，包括当从模具排出孔挤出时，压力降低高达大约７０巴，致使挤出物膨胀为多孔结构。当含上述材料的香烟烟雾过滤芯暴露于自然气候条件中时，它会降解，不会留下无机材料的熔合混合物。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于过滤芯及过滤材料的，特别是关于香烟烟雾过滤芯及其生产方法的，但又绝不仅限于此。本申请是1994年3月12日递交的中国专利技术专利申请号94014269.3的分案。现有技术中已公开了很多种制造过滤材料的方法。在英国专利说明书中No.2205102A中申请人曾公开了这样一种方法，即将一种颗粒状塑料材料、多糖和水以及选择性成份粘合剂送入一挤出机中，该挤出机的工作温度和压力要保证使挤出物排出挤出机模头时其横截面大于模具的出口截面。然后可将所述膨胀后的产品送入纸烟滤芯制造机的烟枪中，或者是先将其切碎，收集在一起，再于滤芯制造机的烟枪中成形为纸烟滤芯。按照该文献方法所得产品的缺点是水份含量低，因此较脆易碎，尽管该产品被明显地膨胀，但却非常不适宜制造标准滤芯产品。故此，当把上述产品用于过滤嘴制造机中卷制成滤芯以便于与烟丝条相连接时，很可能会出现物理性断裂现象。另外，还发现，聚丙烯及具有同样熔点的其它塑料材料与其自身和/或多糖膨胀介质熔合后如果放置在自然环境中不会熔化而产生遗留下熔融的混合(amalgamation)塑料材料。本专利技术的目的是提供生产过滤产品的方法，该过滤产品特别适用于过滤香烟烟雾，并且是可降解的，尤其是在自然环境的气候条件下是可降解的。本专利技术的另一个目的是提供一种过滤产品，该过滤产品具有适于制造香烟烟雾滤芯和过滤嘴纸烟的物理特性，并且是可降解的，尤其是在自然环境的气候条件下是可降解的。自然环境的气候条件是利用Q-Panel公司制造的Q.U.V.老化试验仪(水平式)模拟形成的。该仪器能够再现由光照、雨淋和露水造成的对放置在室外材料的破坏情形。试验采用本专利技术的过滤芯和作为对照用的常规醋酸纤维素和纸滤芯，将这些样品暴露于变换紫外光和湿度循环及控制升高温度的条件中一段预定的时间。所述的循环条件是1.8小时紫外光，60℃。2.0.5小时“雨淋”，室温。3.3.5小时冷凝，50℃。本专利技术提供了一种含有无机材料、水溶性多糖膨胀介质，粘合剂和水的挤出成型的过滤材料，其中该过滤材料是可降解的。本专利技术所用术语“可降解的”是指所有水溶性或水可分散性组分是可被溶解或可被分散的，非水溶性或非水分散性组分不会形成熔合或熔融混合物。这是一种物理变化，即挤出物由于水和/或阳光的作用其强度和形状受到损失。当采用多糖膨胀介质时，“水溶性”一词是指溶于溶液(完全或部分)，或形成水悬浮液的化合物。因此，水溶性多糖介质还可以定义为水可悬浮性多糖介质。最终挤出成型产品中的介质因其所具有的特性还应该能够吸收水分，该水份会造成产品结构的破坏。本专利技术所用术语“挤出成型”一词是指任何能使物料在加压或不加压下挤出通过模孔，从而使挤压材料处于压力降低状况下这样的一种方法。由模孔排出时，适宜的的压力降范围为降低15巴至降低70巴，但是当以糖为增塑剂时，压差可以高达170巴。压力降可以通过挤出进入真空而达到。本专利技术还提供了另一种生产挤出成型过滤材料的方法，在该方法中，首先将无机材料、水溶性多糖膨胀介质，粘合剂和水混合在一起，然后使之挤出通过挤出机模具的排出孔，其中所选用的无机材料的熔点要高于在任何特定工作压力下的挤出过程中工作温度，由此所得的挤压产品是多孔状可降解的。最好，该挤出成型的过滤材料含有以挤出成型材料干重计为0-85％的无机材料，0-20％的水溶性多糖膨胀介质和0-25％的粘合剂。挤出最好是在挤出机模具处的压力高于大气压下进行。另外，挤出可以在基本上大气压进入真空时发生，如注模法。本专利技术还提供了一种可降解的吸烟制品及可降解的滤芯，前者包括包卷在可降解的外包装材料中的可降解吸烟材料，后者包括包卷在可降解的外包装材料中的挤出成型过滤材料，所说的过滤材料含有65-90％无机材料，5-20％水溶性多糖膨胀介质和5-25％粘合剂，以挤出成型的过滤材料的总干重计，并且该过滤材料是按前述方法制造的。过滤材料最好是香烟烟雾过滤材料。适用的无材料可以是矿物土材料，如蛭石和氧化铝，或者诸如炭、氢氧化铝或白垩之类的材料。象Metaspheres 50，硅铝酸盐如Garolite以及Trihyde这样的材料也是可以使用的。Garolite是Croxton & Garry，Dorking的商品名称，是一种惰性低密度空心硅酸盐玻璃球填料。Metaspheres 50是Phillite有限公司的商品名称。Trihyde是Croxton & Garry，Dorking的商品名称，即氧化铝三水合物。无机材料最好是颗粒状的。也可以采用上述这些化合物的混合物。膨胀介质优选淀粉，可以是天然淀粉，如具有高比例支链淀粉而非直链淀粉的玉米淀粉，或是具有高比例直链淀粉这样的淀粉，如Natiohal Starch and Chemical公司出售的Hylon(VII)(注册商标)。也可以采用大米或木薯淀粉。如果化学改性淀粉的水溶性达到足够的程度，那么也是可以使用的，例如以Ecofoam注册商标出售的羟丙基直链淀粉。酸解或酶解之类的化学改性淀粉也是适用的。适用的淀粉是食品级的淀粉。混合淀粉亦可采用。混合膨胀介质同样可以使用。粘合剂材料优选纤维素粘合剂，如羟乙基经纤维素，特别是羟丙基纤维素，或者是羧甲基纤维素，如羧甲基纤维素钠。果胶，藻酸盐或其它类似水溶性的粘合剂同样可以使用。亦可采用粘合剂混合物。按送入挤出机的物料加上水的重量计，水可以占1-35％，优选1-30％，更优选1-25％，最优选5-20％。当上述某一组分为0％时，该组分应视为是选择性组分。在本专利技术所列举的所有实施方式中，增塑剂的存在能赋予挤出物以弹性，这对于挤出物的加工是特别有用的。送入挤出机物料中的0-25％(以干重量计)可以是选择性成分增塑剂，如甘油、糖或一种湿润剂。根据产品的要求，可以优选使用0-20％，更优选0-15％，最优选0-l0％的增塑剂。最好是使用以送入挤出机中的干物质重计为3-10％的增塑剂。在常用的一种实施方式中，根据所要求的产品特性，无机材料的用量优选占送入挤出机中的干物质的约65％(重)，多糖占约10(重)，粘合剂占20％(重)。在本专利技术的另一类实施方式中，以送入挤出机中的物料干重计，其配方包括65-80％的无机材料，8-15％的多糖材料以及9-20％的粘合剂材料。挤出机筒体的适宜温度分布是进料部分即第一段低于65℃，第二段65℃，第三段85℃，模具端即第四段115℃。在模具处挤出物的温度以大于100℃为宜，但也可以在50℃-200℃的范围内。当然，模具处的温度将取决于送入挤出机的塑料材料，其熔点以及制造的过滤材料的物理要求。挤出机的工作压力以及转矩和排出物的过程取决于例如试验中所用的物料及物料配方，螺旋转速，螺旋构造，筒体内混合物中的水量，进料速度以及模具尺寸。确切的操作条作将取决于物料配方，挤出机构造以及所要求的挤出成型产品的特性。这些条件本领域技术人员是很容易确定的，无需花费创造性劳动。向挤出机中引入水的目的是为了得到泡沫状结构的挤出物。送进挤出机的物料在其中受到加热、剪切和压力的作用，这样，当从挤出机的模具出口排料时，水或者说至少有一部分水会立即蒸发变成蒸汽，由此在挤出物内部造成微孔，继而得到膨胀的挤出物。水可以通过挤出机筒体上的各口注入进挤出机，并且可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含无机材料，水溶性多糖膨胀介质、粘合剂和水的挤出成型的过滤材料，其特征在于过滤材料是可降解的。

【技术特征摘要】
GB 1993-3-12 9305066.41.一种包含无机材料，水溶性多糖膨胀介质、粘合剂和水的挤出成型的过滤材料，其特征在于过滤材料是可降解的。2.一种制造权利要求1的挤出成型的过滤材料的方法，其特征在于将无机材料，水溶性多糖膨胀介质、粘合剂与水混合在一起，使之挤压通过挤出机模具的排出孔，选用的无机材料其熔点应高于在挤出过程中任一具体工作压力下的工作温度，其中所得的挤出成型产品是多孔状可降解的。3.根据权利要求1的挤出成型的过滤材料，其中所说的无机材料是下列物质中的一种或一种以上蛭石、氧化铝、氢氧化铝、炭、白垩、Metaspheres 50(商品名)、硅铝酸盐、如Garolite(商品名)和Trihyde(商...

【专利技术属性】
技术研发人员：JL比芬，PD凯斯，M科里曼，CC格里格，PR怀特，
申请(专利权)人：英美烟草公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]