一种安全环保的过滤嘴棒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种安全环保的过滤嘴棒的制备方法，包括提取、开松、包纸、切割和热粘合过程。专利涉及的过滤嘴棒在成型过程中不需要添加传统的水性乳液胶或增塑剂，是一种无添加安全健康的过滤嘴棒。本发明专利技术还公开了使用该制备方法制得的安全环保的过滤嘴棒。

A safe and environment-friendly filter tip bar and its preparation method

The invention relates to a safety and environmental protection preparation method of filter rod, including extraction, loosening, paper wrapping, cutting and thermal bonding process. The patent filter tip bar does not need to add traditional water-based emulsion adhesive or plasticizer in the molding process. It is a filter tip without adding safety and health. The invention also discloses a safe and environment-friendly filter tip bar made by the preparation method.

【技术实现步骤摘要】
一种安全环保的过滤嘴棒及其制备方法
本专利技术属于卷烟
，具体涉及一种安全环保的过滤嘴棒及其制备方法。
技术介绍
目前，国内市场上过滤嘴材料主要为二醋酸纤维素丝束和聚丙烯丝束，总量近30万吨，其中二醋酸纤维素丝束的用量占到了90％以上，由于性能优异，主要用在中高档卷烟中，然而二醋酸纤维素丝束的原料、技术装备等都依赖进口，在中美关系紧张的上世纪90年代市场衍生了聚丙烯丝束作为替代材料部分应用在低档卷烟中。二醋酸纤维素丝束来源于木材，聚丙烯丝束来源于石油，大量使用都存在环境问题和能源问题。聚丙烯烟用丝束使用水性丙烯酸胶固化成型制备过滤嘴棒，在施胶后需要经过烘箱干燥除掉水性胶中的水分。由于胶水中含有大量的水和化学物质，一方面水会影响包覆卷纸的品质并需要干燥系统蒸发水分；另一方面胶水中化学物质对人体有一定危害。二醋酸纤维素烟用丝束使用增塑剂三醋酸甘油酯固化成型，在施加后只需要放置一段时间即可粘结成型。然而，三醋酸甘油酯属于低毒化学品(LD50：大鼠经口3000mg/kg)，我们在抽吸卷烟时，三醋酸甘油酯极易析出随烟气进入人体，对身体有潜在的危害性。目前，聚乳酸应用于卷烟过滤嘴棒领域，相对于二醋酸纤维素丝束和聚丙烯烟用丝束具有良好的环境友好性，其涉及成型的主要现有技术如下：CN103074716B和CN103103633B涉及了聚乳酸滤棒成型方法，滤棒成型选用三醋酸甘油酯，添加量为丝束的4-12wt％。CN105755575A涉及一种彩色聚乳酸滤棒的制备方法，滤棒成型选用三甘酯(即三醋酸甘油酯)增塑剂。CN103088458A涉及一种纯聚乳酸卷烟过滤嘴的制备方法，硬度84％以上的过滤嘴棒通过双层成型纸制备，内层纸为瓦楞纸(80-85g/m2)，外层成型纸(26g/m2)。CN102763897B涉及一种聚乳酸纤维滤棒的制备方法，滤棒成型选用可降解的改性乳酸水性乳液粘合剂，添加量为丝束的8-20wt％，后期通过烘干平衡制备得到滤棒，类似聚丙烯滤棒成型工艺。CN101805583B涉及一种聚乳酸卷烟丝束用可降解粘合剂及其制备方法，用于聚乳酸滤棒的成型加工。总结以上现有技术可知，聚乳酸应用于滤棒领域，其成型工艺技术主要分三类：1)借鉴二醋酸纤维素滤棒工艺，选用三醋酸甘油酯，三醋酸甘油酯极易析出随烟气进入人体，对身体有潜在的危害性；2)借鉴聚丙烯滤棒工艺，选用水性乳液粘合剂，需要经过烘箱干燥除掉水性胶中的水分，一方面水会影响包纸的品质，并需要干燥系统蒸发水分，增加了能源消耗；另一方面胶水中化学物质对人体有一定危害；3)通过双层成型纸卷制过滤嘴棒，然而得到的过滤嘴棒硬度偏低，必须选用高克重的瓦楞纸才能达到国标。因此，现有的聚乳酸滤棒的固化成型工艺在对滤棒的安全环保、质量、成本等方面均有待提高。
技术实现思路
鉴于现有技术过滤嘴棒的不足，本专利技术制备一种安全环保的过滤嘴棒：丝束原料使用了完全生物降解的环保新材料聚乳酸；成型过程中通过加热的物理方法粘结成型，不添加任何胶水或增塑剂，物化指标达到滤棒要求。从材料(聚乳酸材料可被人体代谢吸收，FDA认证)和工艺(无胶水和增塑剂添加)方面都保证了本专利的安全性和环保性。本专利技术提供一种安全环保的过滤嘴棒，包括若干根烟用丝束和用于包裹烟用丝束的包纸，烟用丝束由若干个单丝捻结成束，单丝包括A组分和B组分，B组分为高熔点的聚合物(熔点在210-260℃)，可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、尼龙6、尼龙66、或高熔点的聚乳酸(PLLA和PDLA的混合物)中的一种；A组分为熔点范围在160-180℃之间的聚乳酸PLA。本专利技术选用的单丝，两种组分的熔点差必须大于40℃，优选大于50℃，从而保证一个组分在加热粘合的过程中，另一组分能保持原来的物性，不影响过滤嘴棒的物理指标。优选单丝中相对低熔点组分的含量≤50wt％，更优选≤35wt％，从而保证一个组分在加热粘合的过程中，保持物性不变的组分比重相对较大，不影响过滤嘴棒的物理指标。优选烟用丝束的纵截面为卷曲的波浪形结构，以增加烟用丝束之间的粘接面积。更优选相邻两根烟用丝束的波浪结构互相交错，进一步增加粘接面积。优选烟用丝束伸展后的长度为过滤嘴棒的成品长度的1.2-3倍。优选烟用丝束的单丝的横截面结构为皮芯结构，高熔点组分为芯层，低熔点组分为皮层，皮层熔化后互相连接，并且包裹芯层，使烟用丝束之间具有良好的粘接强度；单丝的横截面结构也可以是并列结构，单丝之间的低熔点组分互相随机地交错粘接；单丝的横截面结构也可以是海岛结构，高熔点组分为岛，低熔点组分为海，海部熔化后互相连接，并且包裹岛部，因此烟用丝束之间也具有良好的粘接强度。本专利技术还提供以上安全环保的过滤嘴棒的制备方法，该方法包括以下步骤：1)提取：烟用丝束选用熔点差不小于50℃的双组分复合结构的单丝，烟用丝束的提取高度为2.5-3.0米；2)开松：对烟用丝束进行开松，稳压辊的压力为0.02-0.05MPa，螺纹辊的压力为0.08-0.15MPa；3)包纸：包纸选用高透纸；包纸和丝束之间可以增加瓦楞纸以增加包纸的定型性能；纸封口温度170-185℃；4)切割：根据工艺要求切割成固定长度L，L的常规尺寸为100mm、120mm和144mm；5)热粘合：将过滤嘴棒通过烘道，温度控制在160-190℃范围内、并且高于A组分的熔点，粘合时间2-6分钟。本专利技术过滤嘴棒的工艺具有如下优点：1、烟用丝束的固化成型工艺舍弃了传统的水性乳液胶和化学品三醋酸甘油酯增塑剂，改为物理热粘合工艺，提高了过滤嘴棒的安全性能。2、高熔点组分可以选用传统纤维PET和PA，可以大幅度降低成本(PET和PA纤维的价格是PLA纤维价格的1/3和1/2)，外层是聚乳酸可以保证安全性和过滤性能。3、烟用丝束为双组分原料，其中B组分的熔点达到210-260℃，A组分熔点达到160-180℃。较高的熔点保证了丝束卷曲和定型过程中可以通100-120℃蒸汽，优化了卷曲定型性能，从而提高了过滤嘴棒的出棒率，降低了成本。4、烟用丝束的两种成分的熔点差不小于50℃，在保证滤棒物化指标的前提下，丝束之间的热粘合效果好，因此过滤嘴棒的整体硬度高，保证了强度和使用性能。5、聚乳酸优异的过滤性能不仅提升了卷烟品质，同时减少了对人体的危害；对烟气七大有害物质有很好的过滤效果，与醋酸纤维素相当；对羰基类刺激性物质的过滤性能优于醋酸纤维素。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施案例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的实施例1的烟用丝束的单丝的横截面结构示意图；图2是本专利技术的实施例2的烟用丝束的单丝的横截面结构示意图；图3是本专利技术的实施例3的烟用丝束的单丝的横截面结构示意图；图4是本专利技术的实施例4的烟用丝束的单丝的横截面结构示意图；图5是使用实施例1、3、4中的烟用丝束制成的过滤烟嘴的纵截面结构示意图；图6是使用实施例4中的烟用丝束制成的过滤烟嘴的横截面结构示意图；图7是使用实施例2中的烟用丝束制成的过滤烟嘴的纵截面结构示意图。图8是本专利技术的单丝的纵向结构示意图。图中标记为：1.烟用丝束，2.单丝，21.A组分，22.B组分，3.包纸，4.瓦楞纸。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全环保的过滤嘴棒，其特征在于，包括烟用丝束和用于包裹所述烟用丝束的包纸，所述烟用丝束包括若干个单丝，所述单丝包括A组分和B组分，所述A组分为熔点范围在160‑180℃之间的PLA聚乳酸，所述B组分为熔点范围在210‑260℃之间的聚合物，若干根所述单丝之间为热粘合连接。

【技术特征摘要】
1.一种安全环保的过滤嘴棒，其特征在于，包括烟用丝束和用于包裹所述烟用丝束的包纸，所述烟用丝束包括若干个单丝，所述单丝包括A组分和B组分，所述A组分为熔点范围在160-180℃之间的PLA聚乳酸，所述B组分为熔点范围在210-260℃之间的聚合物，若干根所述单丝之间为热粘合连接。2.根据权利要求1所述的安全环保的过滤嘴棒，其特征在于，所述B组分为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、或者尼龙6、或者尼龙66、或者PLLA与PDLA的混合物。3.根据权利要求2所述的安全环保的过滤嘴棒，其特征在于，所述A组分的含量≤50％wt。4.根据权利要求2所述的安全环保的过滤嘴棒，其特征在于，所述烟用丝束的纵截面为波浪形结构。5.根据权利要求4所述的安全环保的过滤嘴棒，其特征在于，所述烟用丝束的伸展长度为所述过滤嘴棒的成品长度的1.2-3倍。6.根据权利要求4所述的安全环保的过滤嘴棒，其特征在于，所述单丝的横截面为皮芯结构，所述皮芯结构的皮为所述A组分，所述皮芯结构的芯为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振国，
申请(专利权)人：上海同巽环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31