一种PLA降温滤棒及其制备方法技术

本发明专利技术属于新型烟草滤棒生产技术领域，具体涉及一种低压降PLA降温滤棒的制备方法。PLA降温滤棒，由沟槽降温段和过滤段组成，其中沟槽降温段是直通沟槽，可进一步降低滤棒压降，同时可将加热抽吸时产生的热烟气导向滤棒四周，快速向外传热，从而达到加速降温的效果，与常规滤棒相比，可降低烟气温度10‑20℃。该滤棒为小于150Pa/cm的低压降滤棒，可很好的解决加热不燃烧卷烟所要求的低过滤、强降温问题。

A PLA cooling filter rod and its preparation method

The invention belongs to the technical field of a new type of tobacco filter rod production, in particular to a preparation method of a low pressure drop PLA cooling filter rod. PLA cooling filter rod is composed of groove cooling section and filter section. The groove cooling section is through groove, which can further reduce the pressure drop of the filter rod. At the same time, the hot smoke generated during heating and suction can be directed around the filter rod and heat transfer outward rapidly, so as to achieve the effect of accelerating cooling. Compared with conventional filter rod, the flue gas temperature can be reduced by 10 20 C. The filter rod is a low pressure filter rod less than 150 Pa/cm, which can solve the problem of low filtration and strong cooling required by heating non-combustible cigarettes.

【技术实现步骤摘要】
一种PLA降温滤棒及其制备方法
本专利技术属于新型烟草滤棒生产
，具体涉及一种低压降（吸阻）二元复合PLA降温滤棒的制备方法。
技术介绍
上世纪80年代，国际烟草企业开始投资研制碳加热、电加热等多种加热不燃烧新型卷烟，2014年，菲莫国际在日本正式上市加热不燃烧电子烟IQOS，带动了加热不燃烧电子烟的在全球的发展。加热不燃烧卷烟烟气主要组分为雾化剂、水、烟草挥发性组分以及低温裂解的组分。抽吸时，烟雾量的大小直接与滤棒的压降和过滤效率有关。当压降较大、过滤效率较高时，烟气被滤棒吸附多，烟雾量小，吸食者的体验感和满足感差；反之，当压降较小、过滤效率较低时，烟雾量大，吸食者的体验感和满足感良好。加热不燃烧卷烟抽吸时存在最大的质量问题是烟气温度高，热刺感强。降低烟气温度是此类产品不断改进的技术方向。在以IQOS为代表的加热不燃烧电子烟技术体系中，降温段采用的是聚乳酸薄膜材料，通过测试分析和实际应用，聚乳酸（PLA）材料的降温性能已得到确认，用PLA纤维生产的低吸阻PLA滤棒（专利申请号：201810354183.5）产品已研发出来，并应用到新型烟草产品上。由于PLA纤维没有合适的增塑剂，PLA滤棒存在硬度低的问题，为保证硬度，需要多加丝束，进而又提高了滤棒的压降，这个问题在常规PLA滤棒上表现明显，不能彻底解决加热不燃烧卷烟所要求的低过滤、强降温问题。专利内容本专利技术所要解决的技术问题是提供一种低压降PLA降温滤棒的制备方法，采用直通沟槽结构的降温段，可将烟气导向四周流通，烟气从滤棒四周区域流经时，向外界散热的效率大幅提高，滤棒的降温效果进一步加强，抽吸时的灼烧感和刺激性明显降低；再配上低压降的过滤段，在进一步辅助降温的同时，可以确保烟支的雾化量，满足抽吸者的体验感。直通沟槽结构解决了降温段的硬度问题，又进一步降低了滤棒的压降，在此基础上，制备出一系列不同规格的150Pa/cm以下的低压降PLA烟用滤棒，该滤棒具有安全、环保、可降解、低过滤、无异味等特点，为新型烟草提供了一个较好的配套材料，可以满足目前新型加热不燃烧卷烟产品对滤棒强降温、低压降、低过滤，保证烟气雾化量大的特殊要求。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种PLA降温滤棒，由沟槽降温段和过滤段组成，所述沟槽降温段是直通沟槽，在烟支设计中沟槽降温段长度为5-20mm；过滤段靠近唇端，长度为7-20mm；该滤棒为小于150Pa/cm的低压降滤棒，与常规滤棒相比，可降低烟气温度10-20℃。所述沟槽降温段由聚乳酸丝束、沟槽纸、成型纸、助剂、搭口胶、中线胶组成，沟槽降温段滤棒的压降＜120Pa/cm。沟槽降温段的降温原理除了依靠PLA丝束吸热降温外，采用直通式沟槽，可将加热抽吸时产生的热烟气导向滤棒四周，快速向外传热，从而达到加速降温的效果。所述过滤段由聚乳酸丝束、成型纸、粘合剂、搭口胶、中线胶组成，过滤段滤棒的压降＜200Pa/cm。过滤段为低压降PLA滤棒，在过滤和辅助降温的同时，可保证较大的烟雾量。所述聚乳酸烟用丝束，是指单丝线密度为4~60dtex、丝束线密度为1~7ktex的聚乳酸烟用丝束，其中沟槽降温段和过滤段的PLA丝束规格，可以相同，也可以不同。所述沟槽纸，克重为60~120g/m2，包括纤维素纸、PLA薄膜、醋酸纤维素膜、卡纸、铝箔纸、表面涂覆PLA膜的纤维素纸中的任意一种。所述成型纸包括滤嘴棒用常规成型纸、高透（透气度在3000~35000CU）纸、防油（防油等级3~11）纸、卡纸、铝箔纸、PLA膜、醋酸纤维素膜中的任意一种。所述沟槽降温段用的助剂包括三醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯、辛葵酸甘油脂、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乳酸乙酯、丙二醇、丙三醇、淀粉胶、PLA纤维水性胶、丙纤丝束水性胶、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠等其中的一种或几种的混合物，添加量为烟用丝束质量的0~20%。所述过滤段用的粘合剂为添加有质量分数为0.5-3%硅溶胶的淀粉胶、PLA纤维水性胶、丙纤丝束水性胶中的一种或几种的混合物，添加量为烟用丝束质量的0~20%。所述的搭口胶包括滤嘴棒用的水性搭口胶和热熔胶，所述中线胶为滤嘴棒用的水性中线胶或水性搭口胶。将沟槽降温段料棒和过滤段料棒，在二元复合滤棒成型机上复合即可制成该滤棒，其制备工艺同常规二元复合滤棒。所述沟槽降温段料棒的制备，包括下述步骤：1、开松：在沟槽滤棒成型机上，将PLA丝束进行开松，开松辊压力为0.2~0.4MPa，二道开松辊的辊速比（开松比）为1:1.2~1.6；2、施加助剂：向开松后的丝束上面喷洒起固化粘接作用或润滑作用的助剂；3、沟槽纸压纹：用一对压纹辊，将沟槽纸压成纵向直通沟槽形状；4、卷接成型：用热熔搭口胶，将送入烟枪的由压纹后沟槽纸包裹的PLA丝束在配套成型纸上采用热熔胶、中线胶，在搭口烙铁温度为150~170℃下卷制成滤棒；或用水性搭口胶，将送入烟枪的由压纹后沟槽纸包裹的烟用丝束在配套成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为200~230℃下卷制成滤棒；其中当步骤2选择的助剂为水性胶（如淀粉胶、PLA纤维水性胶、丙纤丝束水性胶）时，成型后需增加烘干工序，只能选用水性搭口胶。5、卷接成型后进行分切、装盒、（烘干）、检测、装箱、入库等工序和要求同常规滤棒成型。其中当助剂选择为水性胶时需增加烘干工序。所述过滤段料棒的制备，包括下述步骤：1、开松：在常规滤棒成型机上，将PLA丝束进行开松，开松辊压力为0.2~0.4MPa，二道开松辊的辊速比（开松比）为1:1.2~1.6；2、施加粘合剂：向开松后的丝束上面喷洒起固化粘接作用的粘合剂；3、卷接成型：将送入烟枪的PLA丝束在成型纸上采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为200~230下卷制成滤棒，4、卷接成型后进行分切、装盒、并在70~100℃下热风烘干30~50分钟。5、检测、装箱、入库等工序和要求同常规滤棒成型。所述复合棒的制备，包括下述步骤：1、沟槽降温段分切：按烟支中设计的沟槽降温段长度5-20mm的2倍，将上述沟槽降温段料棒分切成10-40mm的短段；2、过滤段分切：按烟支中设计的过滤段长度7-20mm的2倍，将上述沟槽降温段料棒分切成14-40mm的短段；3、复合成型：在二元复合滤棒成型机上，将1、2中分切好的沟槽降温段短棒和过滤段短棒，每次一段，交替输送到复合烟枪中，在成型纸上采用热熔搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为150~170℃下卷制成滤棒；或采用水性搭口胶、中线胶，在搭口烙铁温度为200~230℃下卷制成滤棒。4、复合棒分切：在沟槽降温段的中间开始分切，然后按PLA降温滤棒的设计长度为间隔后连续分切，即可制备出两端为沟槽降温段（长度与烟支设计值一致），中间为过滤段（长度是烟支设计值的2倍）和沟槽降温段（长度是烟支设计值的2倍）交替出现的PLA降温复合滤棒；5、复合成型和分切后，进行装盒、检测、装箱、入库工序和要求同常规滤棒成型。采用本专利技术的沟槽滤棒较好的解决了硬度问题，采用直通式沟槽，可进一步降低滤棒压降，同时可将加热抽吸时产生的热烟气导向滤棒四周，快速向外传热，从而达到加速降温的效果，与常规滤棒相比，烟气温度可降低10-20℃。该结构的滤棒四周温度较高，直接抽吸时可能出现烫嘴问题，因此将唇端部分设计为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PLA降温滤棒，由沟槽降温段和过滤段组成，其特征在于：沟槽降温段是直通沟槽，在烟支设计中沟槽降温段长度为5‑20mm；过滤段靠近唇端，长度为7‑20mm；该滤棒为小于150Pa/cm的低压降滤棒；所述的沟槽降温段由聚乳酸丝束、沟槽纸、成型纸、助剂、搭口胶、中线胶组成，沟槽降温段滤棒的压降＜120Pa/cm；所述的过滤段由聚乳酸丝束、成型纸、粘合剂、搭口胶、中线胶组成，过滤段滤棒的压降＜200Pa/cm。

【技术特征摘要】
1.一种PLA降温滤棒，由沟槽降温段和过滤段组成，其特征在于：沟槽降温段是直通沟槽，在烟支设计中沟槽降温段长度为5-20mm；过滤段靠近唇端，长度为7-20mm；该滤棒为小于150Pa/cm的低压降滤棒；所述的沟槽降温段由聚乳酸丝束、沟槽纸、成型纸、助剂、搭口胶、中线胶组成，沟槽降温段滤棒的压降＜120Pa/cm；所述的过滤段由聚乳酸丝束、成型纸、粘合剂、搭口胶、中线胶组成，过滤段滤棒的压降＜200Pa/cm。2.根据权利要求1所述的PLA降温滤棒，其特征在于：所述的聚乳酸丝束，是指单丝线密度为4~60dtex、丝束线密度为1~7ktex的PLA烟用丝束。3.根据权利要求1所述的PLA降温滤棒，其特征在于：所述的沟槽纸，包括纤维素纸、PLA薄膜、醋酸纤维素膜、卡纸、铝箔纸、表面涂覆PLA膜的纤维素纸中的任意一种。4.根据权利要求1所述的PLA降温滤棒，其特征在于：所述的成型纸包括滤嘴棒用纸、透气度在3000~35000CU的高透纸、防油等级3~11的防油纸、卡纸、铝箔纸、PLA膜、醋酸纤维素膜中的任意一种。5.根据权利要求1所述的PLA降温滤棒，其特征在于：所述沟槽降温段的助剂包括三醋酸甘油酯、二醋酸甘油酯、辛葵酸甘油脂、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乳酸乙酯、丙二醇、丙三醇、淀粉胶、PLA纤维水性胶、丙纤丝束水性胶、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种的混合物，添加量为烟用丝束质量的0~20%。6.根据权利要求1所述的PLA降温滤棒，其特征在于：所述过滤段用的粘合剂为添加有质量分数为0.5-3%硅溶胶改性的淀粉胶、PLA纤维水性胶、丙纤丝束水性胶中的一种或几种的混合物，添加量为烟用丝束质量的0~20%。7.根据权利要求1所述的PLA降温滤棒，其特征在于：所述的搭口胶包括滤嘴棒用的水性搭口胶和热熔胶，所述中线胶为滤嘴棒用的水性中线胶或水性搭口胶。8.根据权利要求1-7任一项所述的PLA降温滤棒的制备方法，其特征在于：将沟槽降温段料棒和过滤段料棒，在二元复合滤棒成型机上复合制备而成；所述复合棒的制备，包括下述步骤：（1）沟槽降温段分切：按烟支中设计的沟槽降温段长度5-20mm的2倍，将沟槽降温段料棒分切成10-40mm的短段；（2）过滤段分切：按烟支中设计的过滤段长度7-20mm的2倍，将过滤段料棒分切成14-40mm的短段；（3）复合成型：在二元复合滤棒成型机上，将（1）、（2）中分切好的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈水平，胡旺顺，杨涛，
申请(专利权)人：湖北金叶玉阳化纤有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42