一种复合过滤嘴棒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种复合过滤嘴棒及其制备方法，该复合过滤嘴由以下重量份的原料组成：复合丝束90-98份、增塑剂三醋酸甘油酯2-10份。本发明专利技术提供的过滤嘴棒接装的卷烟：余味未变、香气质基本未变、协调、口感柔和，“品吸”结果与醋酸纤维素过滤嘴棒相当。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卷烟领域，具体涉及。
技术介绍
目前，国内市场上商品化应用的过滤嘴材料主要为醋酸纤维素纤维和聚丙烯纤维，总量近30万吨，其中醋酸纤维素纤维的用量占到了 80%以上，但是醋酸纤维素纤维和聚丙烯纤维具有以下缺点:醋酸纤维素过滤嘴有以下不足:1)来源于木材(生长周期一般大于5年)，大量使用会破坏生态环境；2)尽管醋酸纤维素可降解，但降解周期通常超过4年，因此滤棒的丢弃会造成一定的环境污染；3)采用溶液纺丝法纺丝，生产工艺复杂，有溶剂丙酮挥发回收等环保问题；4)工艺、设备、相关技术及部分丝束成品主要依赖进口。聚丙烯过滤嘴同样存在许多不足之处:1)聚丙烯来源于不可再生资源石油，不符合全球可持续发展和国内国情；2)聚丙烯为非极性材料，吸附性能较差，得到的过滤嘴棒过滤性能差，不利于人体健康；3)由于聚丙烯纤维的非极性和高结晶度，粘合性能差，丝束粘合成过滤嘴棒的工艺复杂。因为醋酸纤维素纤维主要依赖进口，聚丙烯也存在不足，因此市场衍生了聚乳酸作为替代材料用在卷烟中。聚乳酸用于卷烟的过滤嘴，有以下优点:1)聚乳酸为极性的聚酯结构，吸附性能优异，可替代醋酸纤维素用在中高档卷烟中；2)生物可降解，降解周期短(I年内在填埋条件下可降解为二氧化碳和水)；3)来源可再生，主要原料乳酸，是淀粉的发酵产物，而淀粉来源于可再生的农作物，缓解了能源危机，保护了生态环境，并实现了地球表面的碳循环，减少了温室气体排放；4)生产工艺简单，通过熔融纺丝法制备聚乳酸纤维，可利用聚丙烯丝束的生产线，解决了醋酸纤维素丝束生产过程复杂及丙酮溶剂的环保问题；5)从技术设备到生产完全国产化。尽管聚乳酸用于卷烟过滤嘴有上述众多优点，但由于卷烟行业的特殊性，对过滤嘴而言最重要的评价指标是专业人士和普通烟民的“品吸”效果。而任何一种过滤嘴新材料都会引起烟气口感的变化，因此，在现有品牌卷烟上用聚乳酸丝束完全替代醋酸纤维素丝束有一定的市场风险，烟草单位对聚乳酸材料的规模化使用需要观察在新品牌卷烟上的试用情况，需要很长的时间周期。为了加快聚乳酸在卷烟领域的应用，通过部分替代的方式来开发聚乳酸的价值，即用聚乳酸丝束部分替代醋酸纤维素丝束，主体材料仍为醋酸纤维素丝束，通过控制聚乳酸丝束的添加量来保证过滤嘴的“品吸”效果不发生明显变化。中国专利申请201010151504.5(公开号为CN 101816456A)公开了一种香烟过滤嘴复合材料，其中聚乳酸纤维的质量分数为30-90%，醋酸纤维素纤维的质量分数为10-70% ;专利还涉及了复合材料的制备方法，先将聚乳酸纤维长丝和醋酸纤维素纤维长丝分别开纤后，按聚乳酸纤维的质量分数为30-90%，醋酸纤维素纤维的质量分数为10-70%的配比铺成两层，然后采用空气射流垂直喷射或针刺法，使两层纤维相互进行物理缠结，其后将三醋酸甘油酯按醋酸纤维素纤维重量的1-5%喷洒在该织物表面，使醋酸纤维素纤维表面形成点状溶解后的粘合点，并将缠结的聚乳酸纤维包覆固定其中的网络结构的香烟过滤嘴复合材料。中国专利申请201010614633.3 (公开号CN102108196A)提供了一种可降解材料的制备方法，该降解材料的成分为:聚乳酸50-80% ;醋酸纤维素10-40% ;生物降解聚酯1-10% ;增塑剂1-10% ;纳米有机改性蒙脱土 1_5%。同时，该专利技术还提到了制备方法:将聚乳酸、醋酸纤维素、生物降解聚酯、增塑剂、纳米有机改性蒙脱土加入到高速混合机内，搅拌均匀，然后将上述混合均匀的原料放入造粒机中进行混炼、熔融、挤出、冷却后切粒，得到可降解材料。采用中国专利申请201010151504.5涉及的过滤嘴棒制备的卷烟，存在以下两个问题:1)硬度不够，缩头明显；2)卷烟的“品吸”结果发生变化，刺激性增加，余味和口感有所改变，变化的程度与聚乳酸的添加量相关联。出现上述问题的主要原因是:1)醋酸纤维素的粘合剂三醋酸甘油酯对聚乳酸丝束没有粘合作用，因此聚乳酸的添加损失了过滤嘴的硬度；2)三醋酸甘油酯对聚乳酸丝束有一定的增塑作用，使得聚乳酸丝束尺寸稳定性降低，体积收缩，整个滤棒出现缩头现象；3)聚乳酸丝束对烟气拦截过滤的成分和量都与醋酸纤维素丝束不同，聚乳酸的大量添加必然引起余味和口感的变化。
技术实现思路
本专利技术的目 的在于提供一种复合过滤嘴棒。本专利技术提供的复合过滤嘴棒由以下重量份的原料组成:复合丝束90-98份、增塑剂三醋酸甘油酯2-10份。其中:复合丝束为醋酸纤维素丝束和聚乳酸丝束的混合物，其中醋酸纤维素丝束重量占比70-90% (70 %除外)，聚乳酸丝束重量占比10-30% (30 %除外)。优选地，复合丝束中醋酸纤维素丝束重量占比75-90%，聚乳酸丝束重量占比10-25%。进一步优化，复合丝束中醋酸纤维素丝束重量占比80-90 %，聚乳酸丝束重量占比10-20%。所述醋酸纤维素丝束的主要指标为:单丝纤度1.5-4.0dtex，丝束总纤度2.0-4.0ktex，卷曲数18-28个/25mm，断裂强度彡50N/ktex，二氧化钛含量0.2-0.6%。所述聚乳酸丝束的主要指标为:单丝纤度1.5-4.0dtex,丝束总纤度0.2-1.2ktex,卷曲数18-28个/25mm，断裂强度彡80N/ktex, 二氧化钛含量0.2-0.6 %。本专利技术还提供了一种制备复合过滤嘴棒的方法，该方法包含以下步骤:I) 一次开松:聚乳酸丝束和醋酸纤维素丝束分别进行开松，备用；2)叠丝:将开松的聚乳酸丝束和醋酸纤维素丝束上下叠合在一起；3)合丝:将叠合在一起的丝束收卷成一条丝带；4) 二次开松:对上述丝带进行二次开松；5)施胶:将增塑剂三醋酸甘油酯均匀地施加到丝束上；6)裹纸切割:对施胶后的丝束进行裹纸，并封口切割成棒。上述方法中，其中:步骤I)丝束开松的宽度为15_40cm ；步骤2)叠丝使用的设备为履带输送设备；步骤3)丝带的宽度为20-80_ ；步骤5)施胶可选用甩胶或喷雾方式。本专利技术提供的过滤嘴棒具有如下优点:1、本专利技术提供的过滤嘴棒中:用聚乳酸丝束替代了 10-30%的醋酸纤维素丝束，一定程度上缓解了醋酸纤维素丝束的不足之处，如:I)醋酸纤维素丝束来源于木材(生长周期一般大于5年)，聚乳酸丝束来源于可再生的淀粉基作物(生长周期一般小于半年)；2)醋酸纤维素丝束的降解周期通常超过4年，过滤嘴棒的丢弃破坏了生态环境，聚乳酸丝束在堆肥条件下一年内可完全降解为二氧化碳和水；3)醋酸纤维素丝束的技术、设备、及部分丝束成品都依赖进口，国内的几家醋片和醋酸纤维素丝束生产单位都为合资企业，技术和设备主要依赖国外企业，而聚乳酸丝束完全国产化；4)醋酸纤维素丝束采用溶液纺丝法纺丝，生产工艺复杂，有溶剂丙酮挥发回收等环保问题，而聚乳酸丝束采用的是熔融纺丝法生产，工艺简单。聚乳酸丝束添加量对过滤嘴棒硬度的影响见图1。虽然聚乳酸丝束与醋酸纤维素丝束能够混合，但是将两种丝束混合均匀有一定的难度，如果混合不均匀则会出现滤棒硬度不均一及局部收缩明显的现象，导致滤棒品质下降。专利技术人采用两次开松，然后进行复合，并在两次开松当中增加了叠丝和合丝步骤，控制合适的开松宽度和合丝宽度，从而实现将两种丝束均匀混合地进入过滤嘴棒中。同时，根据制成的滤棒的性能筛选了增塑剂的用量，如果增塑剂过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合过滤嘴棒，其特征在于，该复合过滤嘴由以下重量份的原料组成：复合丝束90?98份、增塑剂三醋酸甘油酯2?10份。

【技术特征摘要】
1.一种复合过滤嘴棒，其特征在于，该复合过滤嘴由以下重量份的原料组成:复合丝束90-98份、增塑剂三醋酸甘油酯2-10份。2.根据权利要求1所述的复合过滤嘴，其特征在于，所述复合丝束为醋酸纤维素丝束和聚乳酸丝束的混合物，其中醋酸纤维素丝束重量占比大于70且小于等于90%，聚乳酸丝束重量占比大于等于10且小于30%。3.根据权利要求2所述的复合过滤嘴，其特征在于，所述复合丝束中醋酸纤维素丝束重量占比75-90%，聚乳酸丝束重量占比10-25%。4.根据权利要求3所述的复合过滤嘴，其特征在于，所述复合丝束中醋酸纤维素丝束重量占比80-90 %，聚乳酸丝束重量占比10-20 %。5.根据权利要求1-4任一项所述的复合过滤嘴，其特征在于，所述醋酸纤维素丝束:单丝纤度1.5-4.0dtex，丝束总纤度2.0-4.0ktex，卷曲数18-28个/25mm，断裂强度> 50N/ktex，二氧化钛含量0.2-0.6%。6.根据权利要求1-4任一项所述的复合过滤嘴，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秦峰，许克强，吕效东，陈瑞锋，
申请(专利权)人：马鞍山同杰良生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：