控制香烟烟雾中氰化氢有毒气体成分的过滤元件制造技术

采用常规的过滤条制造装置制造经化学处理的香烟过滤元件的方法，其中的过滤元件的基料用含有碳酸氢钠、高锰酸钾及二氧化锰中一种或数种物质的改性剂成分及三乙酸甘油酯溶液处理。改性剂成分可以是脱水山梨糖醇脂肪酸酯的聚氧化烯衍生物、多羟基醇的单酯或多羟基醇的双酯的水分散液，或者是所述分散剂混合物的水分散液。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及选择性过滤香烟烟雾用的化学处理过滤元件的制备方法。纤维基过滤元件是众所周知的，已用于香烟制造业中至少40年。尽管在市面上已试销了各种合成纤维和纤维的混合物，并进行了评价，大部分香烟过滤元件中仍含有醋酸纤维素基纤维。合成纤维，特别是象聚丙烯之类的聚烯烃纤维，比醋酸纤维素基纤维容易控制成旦数更小的纤维，因而具有更好的过滤功能而同时不会损失卷曲和高速生产所需的强度。然而，这些纤维也有缺点。主要是开松的或松开的纤维束等基料惰性较大，不易被大多数粘合剂/增塑剂或其它亲水型改性剂成分所湿润或软化。增添化学活性成分以实现香烟烟雾的选择性过滤已引起各种困难，如影响基料特性，分布不均匀，以及过滤元件功能与过滤元件的尺寸稳定性、弹性和硬度之间的相互关系。业已证实，喂入过滤条制造装置中的含聚烯烃纤维的基料(即纤维束和纤维条)，在过滤元件的压力降(抽吸阻力)和尺寸稳定性即硬度之间的关系上是相当矛盾的。此外，在经浸渍的聚烯烃或其它合成基料以高速喂入常规的过滤条制造设备中时，也常常难以避免发生堵塞，尤其是在向包覆物料中或其上加入粘合剂、湿润剂、芳香剂、药剂、吸收剂、吸附剂等大量的改性剂成分时更是这样。其部分原因是由于香烟过滤条制造工艺中所用的许多添加剂组合物，缺乏内在的润滑性能。例如，美国专利3，428，056指出，添加水溶性无机盐能有效地除去香烟烟雾中的氰化氢，但会导致粉末分布的不均匀和过滤效果差。该专利试图用下列聚烯烃粉末解决上列问题，即这些聚烯烃粉末上已涂上了无机盐，如碳酸钠和碳酸钾，它们被振动到已用三乙酸甘油酯之类粘合剂处理过的醋酸纤维素纤维束上，然后被压紧包卷成过滤条。按照本专利技术的制造经化学处理的香烟过滤元件的方法中，使用以含聚烯烃或醋酸纤维素的基料或这两种基料的结合作为包覆物料，并以常规过滤条制造装置制得香烟过滤元件，该过滤元件经碳酸钠等活性改性剂成分和三乙酸甘油酯的水溶液或醇溶液处理，方法的特征在于，改性剂成分中含有碳酸氢钠、碳酸钠、高锰酸钾和二氧化锰中一种或数种物质的非离子溶液、非离子溶液的分散液或还含有作为水相分散剂的脱水山梨糖醇脂肪酸酯的聚氧化烯衍生物、多羟基醇的一酯或二酯，或是含这些分散剂的混合物的分散液，而这种非离子溶液或分散液可以涂到包覆物料的全部基料或部分基料上。上述的非离子溶液或分散液是指本
中常说的非离子“纺丝溶液”。所采用的改性剂成分的量最好约为干过滤条重量的2%-10%，而三乙酸甘油酯的量约为干过滤条重量的1%-10%。在非离子纺丝溶液中，所含的表面活性剂最好为乙氧基化合物，羧酸酯，甘油酯，聚氧化乙烯酯，脱水山梨糖醇酯，乙氧基化脱水山梨糖醇酯，乙氧基化天然脂肪、油和蜡，脂肪酸的乙二醇酯，聚氧乙烯脂肪酸酰胺，聚烯化氧嵌段共聚物，和氧化乙烯-氧化丙烯共聚物。按照本专利技术的方法，所用基料可以是过滤条制造装置中通常用作包覆物料的含纤维或原纤化膜的成分，包括(a)纤维束，(b)纤维条，(c)非织造物带或(d)原纤化膜纤维网，它可单独引入或经完全调节或部分调节后插入包覆装置。本专利技术中的包覆物料可方便地包含高达四种基料成分，及所需的活性成分，它们最好分别涂到所选基料的一面或两面之上，处理面的方式和数目取决于过滤嘴所要求的过滤效果、口味、感觉、硬度和抽吸性。包覆物料就地制造(即直接置于包覆装置的上游)，还是用前经已生产贮存过，一般是无关紧要的，并且发现，应用同种纤维成分和同一纤度或不同纤维成分和不同纤度的一种或几种非织造织物都是有用的，特别是当并非所有基料都用作规定的活性改性剂成分的载体或吸收表面时更是这样。当非织造织物用作包覆物料的基料成分时，它一般包含高达约100%，最好为10%-100%(重量)的聚烯烃(单、双或三组分)纤维，它一般是聚丙烯纤维，或可由具有混合纤度长丝的纤维网组成，或由下列纤维相结合而成(a)聚丙烯/聚乙烯，聚丙烯/聚偏二氯乙烯，聚丙烯/醋酸纤维素，聚丙烯/人造丝，聚丙烯/尼龙，醋酸纤维素/聚乙烯，增塑醋酸纤维素，聚丙烯/纸;或(b)聚丙烯/聚苯乙烯/聚乙烯等，其优选的比例，按纤维重量计约为(a)10%-90%/90%-10%，或(b)10-90%/45%-5%/45%-5%。 可按本
中通常采用的成分，获得作本专利技术的包覆物料的基料的合适的原纤化膜，这种原纤化膜可单独使用或与其它基料成分一起用作基料成分。 适用于本专利技术目的常规过滤条制造装置，根据本领域中一般所述的部件和工艺过程，可包括丝束导管、包覆装置、成形装置、包卷装置和切割装置。然而，如果需要，也可以进行调整，如可就地或事先用喷雾、浸渍、涂刷或其它传统的方法，在滤芯形成之前涂上一种或几种改性剂成分，但这一步骤最好在它经过包覆装置拉伸前进行。聚烯烃基料在涂活性改性剂成分之前，由电晕放电或等离子放电进行予处理。 使用其它实例，还可制得包好的纤维条或其它基料备用，方法是用从含所需活性成分的贮槽送来的物料连续浸涂或与一根或几根涂刷辊接触，接着经夹持辊、加热干燥辊、烘炉等常规干燥步骤，干燥温度一般约为70-125℃。 一般来说，用本领域的已知技术，可获得旦数范围较宽的纤维非织造材料。这种材料的重量范围最好约为10-50克/米2，带宽约4-12英寸一般能成功地保证它以生产速度通过常规过滤条生产装置的包覆装置。 如上所述，包覆物料可包括高达约4种或更多种基料成分，这些成分的重量、尺寸、粘结性、吸收能力、纤维组分和旦数可相同或不同，可以全部或部分地经调节通过包覆装置。 然而，为了得到更好的结果，已经发现，用一种非织造织物调节的，或夹在两种非织造织物之间的较轻的热粘结织物、丝束、纤维条或原纤化膜具有高度的柔韧性，能使制成的过滤元件适合各方面的市场需要，包括成本、过滤抽吸性和硬度参数等。 包覆物料中加入低熔融纤维(如聚乙烯)和其它聚烯烃纤维，对于获得粘结性能和液体吸收或吸附性能变化范围较大的丝束滤芯是有价值的(虽然不是必须的)。 还可使用一些补充成分，如下列一种或几种物质的溶液、乳液、悬浮液或分散液一般以多元醇为代表的湿润剂，如甘油、乙二醇;调味剂或香料，如酮糖和多糖类，包括冬青油、薄荷油、薄荷、肉桂油、水果香料等;本领域中的其它添加剂;药物，如薄荷醇、减充血剂等。 对于本专利技术的目的而言，可使用重量范围为25-90克/米2左右(如果需要，还可更高)的包芯纸将处理过的或未加处理的织物带加以包卷。 下面参考附图，对本专利技术的具体实施方案作进一步描述。附图1示出经改装的常规香烟过滤条制造装置，它可将按本专利技术制得的基料制成过滤元件。图2-4示出本专利技术方法的进一步修改和改进，从而使调节或部分调节过的一种或几种非织造条带或其它基料，容易通过喷雾或浸渍方法渗进一种或几种活性改性剂成分，并通过使用多种基料使过滤元件的松密度增加，改进耐压性或硬度。 图1示出一单束连续基料，如纤维丝束纤维条，原纤化薄膜或非织造织物带(10)，由加料轴(11)或物料包(未示出)喂入并通过与外源(未示出)加料管线(21)相连的喷雾头(20)，使基料涂上各种活性改性剂成分(22)。然后用空气干燥装置(未示出)和通过干燥辊(12)将经处理的基料(10)干燥到所需的程度，再用导辊(17)将其导入香烟过滤条制造装置(1)的包覆装置导管(15)和包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选择性除去香烟烟雾中有毒气体成分或控制其浓度的方法，包括采用过滤条制造装置的产品作为过滤元件，使用至少一种含聚烯烃的基料作为包覆物料，其特征在于，用有效量的至少一种活性改性剂成分处理所说的基料，该改性剂成分含有选自溶于或分散于非离子纺丝溶液中的碳酸氢钠、碳酸钠、高锰酸钾和二氧化锰中的至少一种物质。

【技术特征摘要】
1.一种选择性除去香烟烟雾中有毒气体成分或控制其浓度的方法，包括采用过滤条制造装置的产品作为过滤元件，使用至少一种含聚烯烃的基料作为包覆物料，其特征在于，用有效量的至少一种活性改性剂成分处理所说的基料，该改性剂成分含有选自溶于或分散于非离子纺丝溶液中的碳酸氢钠、碳酸钠、高锰酸钾和二氧化锰中的至少一种物质。2.按照权利要求1的方法，其中的非离子溶液含有脱水山梨糖醇脂肪酸酯的聚氧化烯衍生物。3.按照权利要求1的方法，其中的非离子溶液含有多羟基醇的单脂肪酸酯。4.按照权利要求1的方法，其中的非离子溶液含有多羟基醇的二脂肪酸酯。5.按照权利要求2的方法，其中的改性剂成...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔丹尼斯莱拉尔，
申请(专利权)人：赫司特人造丝公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]