專利名稱：粘膠纖維卷煙濾棒及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙草技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以粘膠纖維為主要組分的粘膠纖維濾棒及其制造方法。
背景技術(shù)：
卷煙煙氣中的焦油是煙草危害健康的主要來源，已經(jīng)被大量科學研究證實。煙草危害已成為當今世界最嚴重的公共問題之一，也是人類健康所面臨的最大問題之一，然而，不同于其他自然災(zāi)難，煙草危害是可以預防和控制的。在政府大力宣傳煙草危害，號召人們自覺抵制煙害的同時，煙草行業(yè)也進行了大量降低卷煙焦油含量的工作，比如開發(fā)種植低焦油煙葉、改革煙絲制備工藝和卷煙配方、接裝濾棒等。接裝濾棒對卷煙的降焦減害效果極為顯著，濾棒也是目前卷煙行業(yè)不可缺少的原材料。目前煙草行業(yè)大量采用醋酸纖維濾棒，少量低檔卷煙采用聚丙烯纖維濾棒。醋酸纖維濾棒吸食品味純正，降焦效果顯著，生產(chǎn)效率高，但我國的醋酸纖維生產(chǎn)能力不足，關(guān)鍵技術(shù)為美國所有，原料全部依賴進口，價格居高不下。聚丙烯纖維濾棒雖然價格較為低廉，但降焦效果和煙氣吸味較差，只能在低檔煙上少量使用。同時醋酸纖維和聚丙烯纖維在自然環(huán)境中極難降解，污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種原料來源廣泛，成本較低且易降解的粘膠纖維卷煙濾棒，另一目的在于提供其制造方法。
為實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下提供一個全新的以粘膠纖維絲束為基礎(chǔ)的卷煙濾棒，其由粘膠纖維絲束和粘膠纖維絲束外包裹的濾棒盤紙構(gòu)成。
根據(jù)絲束化學結(jié)構(gòu)的不同，選用粘膠纖維絲束替代醋酸纖維或改性聚丙烯纖維，因為從絲束化學結(jié)構(gòu)來看，它們之間有以下明顯不同粘膠纖維與天然纖維有相同的化學結(jié)構(gòu)，大分子主鏈結(jié)構(gòu)單元中有三個羥基，纖維有較強的極性；醋酸纖維是天然纖維結(jié)構(gòu)單元中三個羥基的兩個被乙?；?，纖維極性減弱；改性聚丙烯纖維一般是通過共混改性在非極性的聚丙烯纖維中引入部分極性基團，纖維極性最低。由此，粘膠纖維吸附性較好。
選用單絲線密度為1.5～8.0dtex的粘膠纖維長絲，在其表面涂覆有醋酸纖維素，改性淀粉，羧甲基纖維素，羥丙基纖維素，甲基羥丙基纖維素，甲基丙烯酸及其鹽的聚合物，聚乙烯磺酸及其鹽，聚乙烯醇，聚丙烯酸鈉等一種或兩種或兩種以上組分高分子涂層；將粘膠纖維長絲集束為線密度為3.0～4.0ktex并有10～30個/25mm卷曲度的絲束作為卷煙濾棒材料。高分子涂層涂覆量為粘膠纖維絲重量的5～50％，高分子溶液重量百分比濃度為2～20％。
所述粘膠纖維的原料來源可以是棉漿，木漿或竹漿。該粘膠纖維長絲的橫截面形狀為圓形，橢圓形，Y形，星形或米形中的一種，優(yōu)先選擇比表而積較大的Y形，星形或米形，來提高纖維的吸附能力。
該粘膠纖維卷煙濾棒的制造方法，包括以下步驟a、以木漿，棉漿或竹漿為原料制備單絲線密度為1.5～8.0dtex的粘膠纖維長絲；b、將粘膠纖維長絲經(jīng)過浸漬槽或噴淋箱用重量百分比濃度為2～20％的高分子溶液對纖維表面進行涂覆，其涂覆量為粘膠絲重量的5～50％，然后在50～200℃條件下把溶劑烘掉50～80％，集束為線密度為3.0～4.0ktex的絲束；c、將表面涂覆的粘膠纖維絲束經(jīng)過卷曲機進行卷曲，在80～150℃條件下烘干定型成卷曲數(shù)為10～30個/25mm的粘膠纖維絲束；d、將粘膠纖維絲束開松，噴灑三醋酸甘油酯或純水，在卷煙濾棒成型機中包裹濾棒盤紙，切割成標準長度，包裝得到粘膠纖維濾棒。
上述粘膠纖維卷煙濾棒的制造方法其中b步所述的高分子溶液，其溶質(zhì)為醋酸纖維素，改性淀粉，羧甲基纖維素，羥丙基纖維素，甲基羥丙基纖維素，甲基丙烯酸及其鹽的聚合物，聚乙烯磺酸及其鹽，聚乙烯醇，聚丙烯酸鈉等中的一種或兩種或兩種以上組分；其溶劑為丙酮，乙醇或純水的一種或兩種。
上述粘膠纖維卷煙濾棒的制造方法中d步噴灑三醋酸甘油酯或純水，目的使纖維之間發(fā)生相互粘結(jié)，提高濾棒硬度和彈性。
由于本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點該工藝通過對粘膠纖維絲表面涂覆高分子涂層后進行卷曲，使粘膠纖維絲束具有良好的蓬松性并使濾棒具有良好的彈性，提高了煙氣在濾棒中的停留時間和濾棒的過濾效率；通過粘膠纖維絲表面高分子涂層的引入使在制造卷煙濾棒時通過噴灑對吸食品味沒有影響的三醋酸甘油酯或水，解決了絲束纖維之間的粘結(jié)問題，提高了濾棒的硬度和彈性；通過調(diào)節(jié)高分子品種和涂覆量，可以方便地改變粘膠纖維的表面特性和吸附性能。該方法可以采用目前普遍使用的醋酸纖維素絲束制備卷煙濾棒的主要生產(chǎn)設(shè)備和工藝流程。
該濾棒無毒無異味，對煙氣焦油的過濾能力強，非常顯著地降低每支卷煙中焦油含量。在相同的煙支品種、吸阻和吸食品味條件下，與目前普遍采用的醋酸纖維素濾棒相比，可在其基礎(chǔ)上繼續(xù)降低焦油含量10～20％左右，降焦效果顯著。在保持煙草原有吸食品質(zhì)不變的同時，能較大幅度降低濾棒生產(chǎn)成本，徹底解決我國醋纖濾棒原材料緊張，全部依賴進口的局面。另外，粘膠纖維在自然環(huán)境中可以生物降解，無環(huán)境污染，具有綠色生態(tài)的優(yōu)點。具有很好的應(yīng)用價值和應(yīng)用前景。
另外，當粘膠纖維絲束在濾棒成型機上成型制備濾棒時，本發(fā)明絲束表面噴灑的溶劑是三醋酸甘油酯或水，不容易造成煙氣吸味改變；而聚丙烯纖維濾棒噴灑的則是有機溶劑型膠粘劑或水乳膠，容易造成煙氣吸味改變。
具體實施例方式
為更好地對本發(fā)明進行詳細說明，特舉實施例如下
實施例該粘膠纖維卷煙濾棒的制造方法，包括以下步驟1、首先以木漿，棉漿或竹漿為原料制備單絲線密度為1.5～8.0dtex的粘膠纖維長絲；2、然后將粘膠纖維長絲經(jīng)過浸漬槽或噴淋箱用重量百分比濃度為20％醋酸纖維素溶液(其溶劑為丙酮)對粘膠纖維長絲表面進行涂覆，涂覆量為粘膠纖維長絲重量的10％，然后于60～80℃條件下把溶劑烘掉70～80％，集束為線密度為3.0～4.0ktex的絲束；3、將表面涂覆的粘膠纖維絲束經(jīng)過卷曲機進行卷曲，在100～120℃條件下烘干定型成卷曲數(shù)為10～30個/25mm的粘膠纖維絲束；4、將粘膠纖維絲束開松，噴灑三醋酸甘油酯，在卷煙濾棒成型機中包裹濾棒盤紙，切割成標準長度，包裝得到粘膠纖維濾棒。
將制得的粘膠纖維濾棒與目前醋酸纖維濾棒和聚丙烯纖維濾棒進行比較，三種濾棒降焦性能如下以同一品牌卷煙分別接裝本發(fā)明制成的粘膠纖維濾棒，醋酸纖維濾棒和聚丙烯纖維濾棒。在同一吸煙機上按國標GB/T 16450-2004進行抽吸。然后用HP6890型GC儀按GB/T19609-2004標準測定煙氣的焦油。測定結(jié)果為接裝醋酸纖維濾棒的卷煙煙氣焦油含量為14mg，聚丙烯纖維濾棒為15mg，本發(fā)明粘膠纖維濾棒卷煙煙氣焦油含量為12mg。
用本發(fā)明濾棒制成的卷煙，其煙的香氣，諧調(diào)性，雜氣，刺激性，余味等感官指標與醋酸纖維素相同，可以用于中高檔卷煙，具有較好的市場前景。
權(quán)利要求
1.一種粘膠纖維卷煙濾棒，其由粘膠纖維絲束和粘膠纖維絲束外包裹的濾棒盤紙構(gòu)成，其特征在于，所用的粘膠纖維絲束是由以木漿或棉漿或竹漿為原料制備的粘膠纖維長絲集束而成，該粘膠纖維長絲單絲線密度為1.5～8.0dtex，在其表面涂覆有醋酸纖維素，改性淀粉，羧甲基纖維素，羥丙基纖維素，甲基羥丙基纖維素，甲基丙烯酸及其鹽的聚合物，聚乙烯磺酸及其鹽，聚乙烯醇，聚丙烯酸鈉中的一種或兩種或兩種以上組分高分子涂層；集束為線密度為3.0～4.0ktex的絲束并有10～30個/25mm卷曲度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘膠纖維卷煙濾棒，其特征在于，所述的粘膠纖維長絲表面涂覆的高分子溶液重量百分比濃度為2～20％；其涂覆量為粘膠絲束重量的5～50％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘膠纖維卷煙濾棒，其特征在于，所述的粘膠纖維長絲的橫截面形狀為圓形，橢圓形，Y形，星形或米形的一種。
4.一種如權(quán)利要求1所述的粘膠纖維卷煙濾棒的制造方法，其特征在于，其包括以下步驟a、以木漿，棉漿或竹漿為原料制備單絲線密度為1.5～8.0dtex的粘膠纖維長絲；b、將粘膠纖維長絲經(jīng)過浸漬槽或噴淋箱用重量百分比濃度為2～20％的高分子溶液對纖維表面進行涂覆，其涂覆量為粘膠絲束重量的5～50％，然后在50～200℃條件下把溶劑烘掉50～80％，集束為線密度為3.0～4.0ktex的絲束；c、將表面涂覆的粘膠纖維絲束經(jīng)過卷曲機進行卷曲，在80～150℃條件下烘干定型成卷曲數(shù)為10～30個/25mm的粘膠纖維絲束；d、將粘膠纖維絲束開松，噴灑三醋酸甘油酯或純水，在卷煙濾棒成型機中包裹濾棒盤紙，切割成標準長度，包裝得到粘膠纖維濾棒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粘膠纖維卷煙濾棒的制造方法，其特征在于b步所述的高分子溶液，其溶質(zhì)為醋酸纖維素，改性淀粉，羧甲基纖維素，羥丙基纖維素，甲基羥丙基纖維素，甲基丙烯酸及其鹽的聚合物，聚乙烯磺酸及其鹽，聚乙烯醇，聚丙烯酸鈉中的一種或兩種或兩種以上；其溶劑為丙酮，乙醇或純水的一種或兩種。
全文摘要
本發(fā)明為煙草技術(shù)領(lǐng)域提供了一種高效降焦、成本較低的新型卷煙濾棒及其制造方法。它的主要特點是通過提供一種新的濾棒絲束來實現(xiàn)的。該絲束可以使用目前普遍采用的醋酸纖維素絲束制備卷煙濾棒的主要生產(chǎn)設(shè)備和工藝過程。該絲束的特點是表面涂覆有高分子涂層并有適當卷曲度的粘膠纖維。與醋酸纖維濾棒相比，粘膠纖維濾棒非常明顯的降低了焦油含量并提高了吸食品位，同時可以充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備，較大幅度降低卷煙制造成本，是一種在自然界可以生物降解，綠色生態(tài)的新型卷煙濾棒。
文檔編號A24D3/00GK1785076SQ20051010726
公開日2006年6月14日 申請日期2005年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月13日
發(fā)明者劉民英, 馬宇平, 趙清香, 王玉東, 王文領(lǐng), 劉初鋒, 楊韶輝 申請人:鄭州大學, 許昌卷煙總廠, 新鄉(xiāng)白鷺化纖集團有限責任公司