專利名稱：一種絲束與紙混合成型的同心濾棒及其制備和應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于卷煙制造領(lǐng)域，具體涉及一種絲束與紙均勻混合一次成型的同心濾棒及其制備和應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
吸煙對人體的危害隨著科學(xué)發(fā)展而日益明顯，對煙草行業(yè)降焦減害的要求也日益迫切，為了消費(fèi)者健康同時也為了煙草行業(yè)自身的健康發(fā)展，國家煙草專賣局也對煙草企業(yè)制定了降焦減害的硬性指標(biāo)。目前，化學(xué)添加劑作為卷煙減害降焦已引起人們對于安全性的關(guān)注，因此改變?yōu)V嘴是重要的方法之一。卷煙過濾嘴被認(rèn)為是一種降焦減害的重要而有效手段，在這方面有大量的研究，由于二醋酸纖維的獨(dú)特性能，目前世界上90%以上的卷煙濾嘴均由其制成。但由于二醋酸纖維的制造工藝復(fù)雜，投資規(guī)模大，用于卷煙濾嘴的二醋酸纖維絲束的產(chǎn)量難以滿足國際煙草工業(yè)的需要，且隨著第三世界國家煙草工業(yè)的崛起，使得其供需矛盾更加突出，價格不斷上漲，制約了卷煙工業(yè)的發(fā)展。與此同時，它也難以滿足煙草行業(yè)進(jìn)一步降焦減害的需要。因此很有必要開發(fā)其替代產(chǎn)品。研究表明，木漿纖維等短纖維對卷煙焦油具有更好的吸附過濾效果，國內(nèi)外某些企業(yè)也開發(fā)出了此類卷煙濾嘴并應(yīng)用于低焦油卷煙產(chǎn)品。但這類濾棒還存在一定的問題， 如嘴棒復(fù)合過程增加生產(chǎn)成本與風(fēng)險，可拓展空間不是很大等。中國專利CN201252827Y公開了一種帶內(nèi)棒的卷煙濾棒，由外層成型紙包裹的外層絲束和內(nèi)層成型紙包裹的內(nèi)層絲束組成，內(nèi)層絲束還填充有吸附功能的顆粒。該專利主要利用內(nèi)層絲束中顆粒的吸附能力。中國專利CN107283838公開了一種絲束混合搭配濾嘴棒”，由不同絲束類型的醋酸纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維和再生纖維中的一種或一種以上絲束分別進(jìn)行開松，并按比例進(jìn)行混紡、成型制得沿軸心到圓周形成不同密度分布、不同材質(zhì)發(fā)布的，使每根纖維具有煙氣組分不同過濾性能的卷煙濾嘴棒。此專利更關(guān)注目前普遍采用的長絲纖維的混合成型。中國專利CN101999755A公布了一種紙芯同軸嘴棒，由醋酸纖維和紙制備成一種很規(guī)整的同軸嘴棒，同時內(nèi)芯還使用了一層成型紙，該棒的吸附性能優(yōu)于普通濾棒，但生產(chǎn)這種濾棒需特殊的生產(chǎn)設(shè)備才能加工成型。由于煙草行業(yè)現(xiàn)有濾棒成型機(jī)都是針對單一纖維絲束如醋酸纖維素、丙纖絲束或者紙嘴棒用紙成型而設(shè)計的，不具備多種纖維同時成型的條件。因而要將多種不同纖維用于同一濾棒中，要么先分別成型后進(jìn)行復(fù)合，要么對現(xiàn)有成型設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模技術(shù)改造，這些均會帶來成本的急劇增加甚至是無法預(yù)料的風(fēng)險。本發(fā)明旨在針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種絲束與紙一次成型的新型同心濾棒，該濾棒相比普通醋纖濾棒具有更好的降焦減害效果，該同心濾棒只使用一層成型紙，具有更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益；生產(chǎn)該新型濾棒無需對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模技術(shù)改造，節(jié)省了大量的設(shè)備改造費(fèi)用；相較于紙質(zhì)復(fù)合嘴棒也有其獨(dú)特優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是旨在針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種具有更好降焦減害效果的絲束與紙混合成型的新型同心濾棒及其制備和應(yīng)用方法。本發(fā)明是通過下述方式實(shí)現(xiàn)的一種絲束與紙混合成型的同心濾棒，包括圓柱形的濾芯和包覆在濾芯外的外圈成型紙，濾芯含有同軸的內(nèi)芯和外芯，內(nèi)芯的端面為多邊形、圓形、心形或者不規(guī)則形狀；所述的內(nèi)芯為醋酸纖維制成，外芯為紙質(zhì)木漿纖維制成；或者內(nèi)芯為紙質(zhì)木漿纖維制成，外芯為醋酸纖維制成。所述的內(nèi)芯和外芯直接接觸。內(nèi)芯沒有包裹成型紙。醋酸纖維在整支濾棒濾芯中所占質(zhì)量比為30% -70%，最好為40% -60%。所述的同心濾棒的制備方法紙質(zhì)木漿纖維預(yù)先成型為圓形、多邊形、心形或者不規(guī)則形狀，醋酸纖維經(jīng)輥壓開松、施加三醋酸甘油酯，并用醋酸纖維包裹成型的紙質(zhì)木漿纖維，再送往煙槍成型，分切，制得所述的同心濾棒?；蛘叽姿崂w維經(jīng)輥壓開松后，施加三醋酸甘油酯，然后成型為圓形、多邊形、心形或者不規(guī)則形狀，紙質(zhì)木漿纖維包裹成型的醋酸纖維再送往煙槍成型，分切，制得所述的同心濾棒。所述的同心濾棒直接用于卷煙生產(chǎn)；或與普通醋纖濾棒復(fù)合后用于卷煙生產(chǎn)。所述的同心濾棒用于降焦減害。所述的醋酸纖維即為常用的普通煙用醋酸纖維絲束，也可根據(jù)實(shí)際需要使用特殊規(guī)格醋酸纖維絲束。所述的紙質(zhì)木漿纖維采用的是煙用紙嘴棒用紙，其規(guī)格可為普通煙用紙嘴棒用紙，也可根據(jù)實(shí)際需要使用特殊規(guī)格紙嘴棒用紙。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其最大的特點(diǎn)是該濾棒是一種含有內(nèi)層和外層的同心濾棒，煙氣流向不同于普通醋纖濾棒；它由兩種不同材料組成，二者具有不同的吸附性能，具有更好的降焦減害效果；該濾棒由兩種不同纖維一次性成型，只在外芯包裹一層成型紙，這樣做的好處之一是現(xiàn)有成型設(shè)備無需進(jìn)行大規(guī)模技術(shù)改造，可以省去大量的設(shè)備改造成本及避免由此帶來的意外風(fēng)險，同時可省去內(nèi)芯成型紙帶來的新增成本，更易為生產(chǎn)企業(yè)接受；該新型濾棒可以不經(jīng)復(fù)合直接用于卷煙生產(chǎn)，避免了制備復(fù)合棒可能帶來的意外風(fēng)險， 同時成本大幅降低；該濾棒具有較獨(dú)特的外形，能滿足消費(fèi)者個性化的需求。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1濾棒結(jié)構(gòu)橫截面示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例3濾棒結(jié)構(gòu)橫截面示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例4濾棒結(jié)構(gòu)橫截面示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例5濾棒結(jié)構(gòu)橫截面示意圖。圖中標(biāo)記分述如下1-外芯；2-內(nèi)芯；3-普通或高透成型紙。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明進(jìn)一步限定。
實(shí)施例1參見圖1，在該實(shí)施例中，濾棒由外芯1和內(nèi)芯2組成，外芯外包裹有普通或高透成型紙3。將3. 0/32000醋纖絲束按照常規(guī)醋纖濾棒生產(chǎn)方法在嘴棒成型機(jī)上預(yù)開松、施加三醋酸甘油酯，送往輸出輥；紙嘴棒用紙開松后不施加三醋酸甘油酯，在輸出輥位置喂入與醋酸纖維同步經(jīng)過輸出輥，一起送往圓管套筒，紙經(jīng)過圓管套筒內(nèi)部收縮為圓形，絲束走套筒外部，二者通過套筒后絲束包裹在圓筒紙的外側(cè)一起進(jìn)入煙槍成型并分切，制成內(nèi)芯為紙外芯為醋纖絲束的新型同心濾棒。制備的新型濾棒直接用于卷煙，相比對照樣可降低焦油aiig/支；與普通醋纖棒按15 10復(fù)合后用于卷煙生產(chǎn)，相比對照樣可降低焦油1.03mg/ 支。煙氣檢測數(shù)據(jù)分別見表1.表1煙氣檢測數(shù)據(jù)
TPMNICH20焦油COPuff 吸阻
(mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (口) (Pa) 對照13.380.861.311.2111.81 7.23 1200
樣品全棒 11.390.751.039.2111.98 7.38 1221
樣品復(fù)合棒 12.100.821.1010.1812.89 6.87 1210實(shí)施例2將3. 0/32000醋纖絲束按照常規(guī)醋纖濾棒生產(chǎn)方法在嘴棒成型機(jī)上預(yù)開松、施加三醋酸甘油酯，送往輸出輥；紙嘴棒用紙開松后不施加三醋酸甘油酯，在輸出輥位置喂入與醋酸纖維同步經(jīng)過輸出輥，一起送往圓管套筒，醋纖絲束經(jīng)過圓管套筒內(nèi)部收縮為圓形，紙走套筒外部，二者通過套筒后紙包裹在圓筒醋纖絲束的外側(cè)一起進(jìn)入煙槍成型并分切，制成內(nèi)芯為醋纖絲束外芯為紙的新型同心濾棒。制備的新型濾棒直接用于卷煙，相比對照樣可降低焦油1. Mmg/支。煙氣檢測數(shù)據(jù)見表2.表2煙氣檢測數(shù)據(jù)
TPMNICH20焦油COPuff 吸阻
(mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (口) (Pa) 對照13.380.861.311.2111.81 7.23 1200
樣品全棒 11.450.700.989.7711.72 7.38 1225實(shí)施例3參見圖2，在該實(shí)施例中，濾棒由外芯1和內(nèi)芯2組成，外芯外包裹有普通或高透成型紙3。外芯為普通醋酸纖維，內(nèi)芯為紙質(zhì)木漿纖維，端面為正五邊形；或者外芯為紙質(zhì)木漿纖維，內(nèi)芯為普通醋酸纖維，端面為正五邊形。制備方法同實(shí)施例1或2，只是內(nèi)芯成型時不用圓管套筒成型，而用端面是正五邊形的套筒成型；這種濾棒端面外形新穎，外芯和內(nèi)芯壓差不一致，濾材性能不一致，能更有效吸收煙氣中焦油量。制備的新型濾棒直接用于卷煙，相比對照樣可降低焦油2. 7mg/支。煙氣檢測數(shù)據(jù)見表3.表3煙氣檢測數(shù)據(jù)TPMNICH20焦油COPuff 吸阻
(mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (口) (Pa) 對照13.380.861.311.2111.81 7.23 1200
樣品全棒 10.330.721.18.5111.09 7.38 1230實(shí)施例4參見圖3，在該實(shí)施例中，濾棒由外芯1和內(nèi)芯2組成，外芯外包裹有普通或高透成型紙3。外芯為普通醋酸纖維，內(nèi)芯為紙質(zhì)木漿纖維，端面為梅花形；或者外芯為紙質(zhì)木漿纖維，內(nèi)芯為普通醋酸纖維，端面為梅花形。制備方法同實(shí)施例1或2，只是內(nèi)芯成型時不用圓管套筒成型，而用端面是梅花形的套筒成型；這種濾棒端面外形新穎，外芯和內(nèi)芯壓差不一致，濾材性能不一致，能更有效吸收煙氣中焦油量。制備的新型濾棒直接用于卷煙，相比對照樣可降低焦油3. 94mg/支。煙氣檢測數(shù)據(jù)見表4.表4煙氣檢測數(shù)據(jù)
TPMNICH20焦油COPuff 吸阻
(mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (口) (Pa) 對照13.380.861.311.2111.81 7.23 1200
樣品全棒 8.950.681.027.2711.98 7.38 1249實(shí)施例5參見圖4，在該實(shí)施例中，濾棒由外芯1和內(nèi)芯2組成，外芯外包裹有普通或高透成型紙3。外芯為普通醋酸纖維，內(nèi)芯為紙質(zhì)木漿纖維，端面為心形；或者外芯為紙質(zhì)木漿纖維，內(nèi)芯為普通醋酸纖維，端面為心形。制備方法同實(shí)施例1或2，只是內(nèi)芯成型時不用圓管套筒成型，而用端面是心形的套筒成型；這種濾棒端面外形新穎，外芯和內(nèi)芯壓差不一致，濾材性能不一致，能更有效吸收煙氣中焦油量。制備的新型濾棒直接用于卷煙，相比對照樣可降低焦油3.2aiig/支。煙氣檢測數(shù)據(jù)見表5.表5煙氣檢測數(shù)據(jù)
TPMNICH20焦油COPuff 吸阻
(mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (口) (Pa) 對照13.380.861.311.2111.81 7.23 1200
樣品全棒 9.870.761.127.9911.98 7.38 123權(quán)利要求
1.一種絲束與紙混合成型的同心濾棒，包括圓柱形的濾芯和包覆在濾芯外的外圈成型紙，其特征在于，濾芯含有同軸的內(nèi)芯和外芯，內(nèi)芯的端面為多邊形、圓形、心形或者不規(guī)則形狀；所述的內(nèi)芯為醋酸纖維制成，外芯為紙質(zhì)木漿纖維制成；或者內(nèi)芯為紙質(zhì)木漿纖維制成，外芯為醋酸纖維制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同心濾棒，其特征在于，所述的內(nèi)芯和外芯直接接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同心濾棒，其特征在于，醋酸纖維在整支濾棒濾芯中所占質(zhì)量比為30% -70% ο
4.權(quán)利要求1或2或3所述的同心濾棒的制備方法，其特征在于，紙質(zhì)木漿纖維預(yù)先成型為圓形、多邊形、心形或者不規(guī)則形狀，醋酸纖維經(jīng)輥壓開松、施加三醋酸甘油酯，并用醋酸纖維包裹成型的紙質(zhì)木漿纖維，再送往煙槍成型，分切，制得所述的同心濾棒。
5.權(quán)利要求1或2或3所述的同心濾棒的制備方法，其特征在于，醋酸纖維經(jīng)輥壓開松后施加三醋酸甘油酯，然后成型為圓形、多邊形、心形或者不規(guī)則形狀，紙質(zhì)木漿纖維包裹成型的醋酸纖維再送往煙槍成型，分切，制得所述的同心濾棒。
6.權(quán)利要求1或2或3所述的同心濾棒的應(yīng)用方法，其特征在于，所述的同心濾棒直接用于卷煙生產(chǎn)；或與普通醋纖濾棒復(fù)合后用于卷煙生產(chǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的同心濾棒的應(yīng)用方法，其特征在于，所述的同心濾棒用于降焦減害。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種絲束和紙混合成型的同心濾棒及其制備和應(yīng)用方法，該濾棒含有濾芯和外圈成型紙。濾芯含有同軸的內(nèi)芯和外芯，內(nèi)芯端面為多邊形、圓形、心形或者無規(guī)則形狀，內(nèi)芯與外芯直接接觸沒有內(nèi)圈成型紙。內(nèi)芯為醋酸纖維，外芯為紙質(zhì)木漿纖維；或者內(nèi)芯為紙質(zhì)木漿纖維，外芯為醋酸纖維。該濾棒中既有醋纖絲束纖維又有紙質(zhì)木漿纖維，二者吸附性能不同，同時內(nèi)芯和外芯壓降不一致導(dǎo)致煙氣氣流改變，使得該濾棒吸附性能強(qiáng)于普通醋纖濾棒，具有更好的降焦減害效果。
文檔編號A24D3/04GK102524954SQ20121001172
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者劉金云, 李克, 譚新良, 趙立紅, 郭小義, 金勇 , 陳潛 申請人:湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司