專利名稱：一種同軸芯濾嘴芯材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于卷煙材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及巻煙濾嘴，特別是涉及一種用于同 軸心濾嘴的芯材。同時(shí)本發(fā)明還涉及該芯材的制備方法。
背景技術(shù)：
巻煙濾嘴做為巻煙煙氣的過濾系統(tǒng)，在提升巻煙吸食品質(zhì)及安全性上具 有重要的作用。隨著吸煙與健康問題的矛盾日益突出，世界各國對(duì)新型濾嘴 及材料的開發(fā)日益關(guān)注，現(xiàn)有的巻煙濾嘴主要有二元復(fù)合濾嘴、三元復(fù)合濾 嘴、空心濾嘴以及同軸芯濾嘴等。
其中，同軸芯濾嘴是指在普通濾嘴的軸心位置沿軸向置入特殊的濾芯所 形成的濾嘴。相對(duì)于其它復(fù)合濾嘴具有過濾效率高的特點(diǎn)。但現(xiàn)有的同軸芯 濾嘴所使用的芯材均為醋酸纖維。普通的醋酸纖維由于其羥基被酯化，不具 備化學(xué)活性，對(duì)巻煙煙氣的過濾主要是通過內(nèi)外棒之間形成的壓力差來實(shí)
現(xiàn)。例如中國專利"一種香煙濾嘴及其制備方法"(公開號(hào)CN1792288A)， 該技術(shù)釆用醋酸纖維中心棒，在制造過程中需單獨(dú)成型，用成型紙包裹后再 進(jìn)行復(fù)合，作用原理是通過中心棒與外棒之間形成的壓力差來提升吸附效 率。不僅成型工藝復(fù)雜，而且化學(xué)吸附效率較低。
另外，目前巿場上使用的香料線濾嘴是同軸心濾嘴的一種特殊形式，其 是在濾嘴軸心位置添加含有香料的棉線，目的是為卷煙提供特征外加香，對(duì) 巻煙煙氣基本無過濾效果。
因此，如何提高濾嘴芯材的化學(xué)吸附效率，改善同軸心濾錯(cuò)的過濾效果， 就成為巻煙生產(chǎn)領(lǐng)域中亟待解決的技術(shù)問題。但現(xiàn)有技術(shù)中尚未見相關(guān)的報(bào)
道o

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種同軸芯濾嘴芯材，通 過強(qiáng)化芯材的化學(xué)活性和物理結(jié)構(gòu)，從而提高同軸心濾嘴對(duì)有害成份的吸附 效率，改善卷煙的吸味品質(zhì)。
本發(fā)明的目的還在于提供一種制備所述同軸心濾嘴芯材的方法。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
一種同軸芯濾嘴芯材，其特征在于將含有羥基或氨基基團(tuán)的纖維制成 單紗，再將單紗并股紡成纖維束，即為所需的芯材。
其中，所述的纖維優(yōu)選竹纖維、大豆纖維、麻纖維、PVA纖維或殼聚糖 纖維。
所述的纖維束即芯材的直徑優(yōu)選為0. 5-5mm。 一種制備同軸芯濾嘴芯材的方法，包括以下步驟
1、 將含有羥基基團(tuán)或氨基基團(tuán)的纖維經(jīng)清花、梳棉、并粗、細(xì)紗工藝制 成單紗；
2、 將單紗按照300 ~ 500捻/米的捻度，采用轉(zhuǎn)杯紡紗工藝并股制成股紗， 即為所需的芯材。
其中所述的并股方法可以是將不同規(guī)格的單紗并股，具體為將60s、 40s、 32s單紗中的某兩種或三種單紗進(jìn)行并股。
所述的并股方法還可以是將不同纖維的單紗混紡并股，具體為上述優(yōu) 選纖維中的某兩種或幾種纖維的單紗進(jìn)行混紡并股。
本發(fā)明的工作原理巻煙在抽吸過程中，中間位置的煙氣流速較快，流 量較大。普通的醋酸纖維由于其羥基被酯化，不具備化學(xué)活性，醋纖濾嘴僅 僅是依靠其物理結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)巻煙煙氣的過濾，造成中間段的過濾效率較低。 本發(fā)明是選用含有羥基、氨基等極性基團(tuán)的纖維，纖維紡絲后，采用不同的 并股方法，形成直徑為0.5~5rain的纖維東芯材。制得的芯材通過牽引裝置 進(jìn)入濾嘴成型設(shè)備，添加到濾嘴軸心位置。由于該纖維東芯材具有羥基、氨基的極性基團(tuán)，可以對(duì)煙氣中的極性組分有一定的吸附和過濾作用，從而提 升濾嘴對(duì)煙氣的過濾效率。同時(shí)，采用轉(zhuǎn)杯紡紗工藝、在優(yōu)選的捻度范圍內(nèi) 并股所形成的芯材具有物理螺旋結(jié)構(gòu)，區(qū)別于醋酸纖維的直排并列方式。煙 氣氣溶膠粒子流經(jīng)芯材時(shí)，粒子沿低吸阻區(qū)域繞行，從而增長了氣溶膠粒子 的行走路徑，增加了粒子間的碰撞和芯材對(duì)粒子的攔截機(jī)率，使得氣溶膠粒 子更容易沉積在芯材的表面，提高了濾嘴的過濾效率。最終達(dá)到提升巻煙抽 吸品質(zhì)，降低巻煙主流煙氣中有害成份的目的。 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 不需添加成型紙，單獨(dú)成型，使用簡便、成本低廉。
2、 由于芯材含有羥基、氨基極性官能團(tuán)，對(duì)巻煙煙氣中的極性組分具 有較強(qiáng)的化學(xué)吸附作用，提高了濾嘴中心位置的過濾效率。
3、 該芯材所具有的螺旋結(jié)構(gòu)，能夠增長氣溶膠粒子的行走路徑，增加
粒子間的碰撞和芯材對(duì)粒子的攔截機(jī)率，使得氣溶膠粒子更容易沉積在芯材
的表面。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但它們非不是對(duì)本發(fā)明的限定。 實(shí)施例1 r
釆用生長12-18個(gè)月的慈竹或毛竹，經(jīng)過去青、以及齒輪的反復(fù)軋壓
后，釆用蒸煮等機(jī)械和物理方法進(jìn)行脫膠，從竹子中提取竹原纖維，原纖維
經(jīng)清花、梳棉、并粗、細(xì)紗等工藝制成32s單紗，單紗釆用轉(zhuǎn)杯紡紗工藝， 在捻度400捻/米的條件下并4股后制備成直徑0. 5mm芯材。 實(shí)施例2
以榨掉油脂的大豆豆渣為原料，將豆渣水浸、分離，提純出蛋白質(zhì)，將 蛋白質(zhì)與羥基和氰基高聚物接技，通過濕法紡絲而成纖維，通過預(yù)處理使其 滿足紡紗條件，經(jīng)過清棉、梳棉、并條、細(xì)紗等工藝制成40s單紗，單紗采用轉(zhuǎn)杯紡紗工藝，在300捻/米的捻度條件下并成IO股后制備成直徑2mm的 芯材。
實(shí)施例3
選用實(shí)施例1制備的32s單紗4股與實(shí)施例2制備的40s單紗5股,運(yùn) 用轉(zhuǎn)杯紡紗工藝，在300捻/米的捻度條件下并股，制備出直徑2mm的芯材。 實(shí)施例4
選用長度400 ~ 900mm的長麻原料，釆用濕法紡絲技術(shù)制備亞麻纖維。 將實(shí)施例2制備出的大豆蛋白纖維與亞麻纖維按混紡比80 / 20、 65 / 35或 50 / 50進(jìn)行混紡，兩種纖維分別制條，采用并條(三道)混和，再經(jīng)粗紗、細(xì) 紗，制備出20s大豆混紡單紗，單紗釆用轉(zhuǎn)杯紡紗工藝，在捻度500捻/米 的條件下并成12股后制備成直徑5mm的芯材。
實(shí)施例5
選擇聚合度不大于1700,醇解度不大于99的PVA原料，以水為溶劑， 芒硝溶液為凝固洛，采用水系濕法紡絲技術(shù)，以適宜的工藝條件，制得水溶 溫度較低的水溶性纖維，纖維經(jīng)并條、粗紗、細(xì)紗制備出60s單紗，單紗采 用轉(zhuǎn)杯紡紗工藝，在捻度400捻/米的條件下并成IO股后制備成直徑1.5mm 的芯材。
實(shí)施例6
將脫乙酰度大于95%的殼聚糖溶解于2%~5%稀乙酸溶液中，添加 0. 5%~1%尿素、0. 2%-0. 4。/。乙酸鋅等助劑制備成含1%~5%殼聚糖的紡絲原 液，將過濾、真空脫氣后的紡絲原液，經(jīng)噴絲頭噴入5y。 l(T/。NaOH溶液中使 其凝固，再經(jīng)拉伸、洗滌、干燥制備出殼聚糖纖維，纖維經(jīng)并條、粗紗、細(xì) 紗制備出40s單紗，單紗采用轉(zhuǎn)杯紡紗工藝，在捻度400捻/米的條件下并8 股后制備成直徑1. 5mm的芯材。
應(yīng)用實(shí)施例1
在醋酸纖維開松后，采用牽引定位裝置將實(shí)施例1所制備的芯材牽引至KDF2成型機(jī)上，通過濾嘴成型設(shè)備添加到濾嘴中心位置，制備出同軸芯濾棒,
濾棒在卷制成樣煙后與醋纖同軸芯濾棒進(jìn)行了對(duì)比分析檢測(cè)，巻煙主流煙氣
中焦油量同比下降15%，巻煙抽吸舒適性提高，成團(tuán)性好，余味干凈。 應(yīng)用實(shí)施例2
采用應(yīng)用實(shí)施例1中所述方法將實(shí)施例2制備出的芯材添加到濾棒中心 位置制備出同軸芯濾棒，濾棒在巻制成樣煙后與醋纖同軸芯濾棒進(jìn)行了對(duì)比 分析檢測(cè)，巻煙主流煙氣中焦油量同比下降1.0%,苯酚同比降低12%，卷
煙刺激性減小，甜潤感提升，舒適性提高。 應(yīng)用實(shí)施例3
采用應(yīng)用實(shí)施例1中所述方法將實(shí)施例3制備出的芯材添加到濾棒中心 位置制備出同軸芯濾棒，濾棒在卷制成樣煙后與醋纖同軸芯濾棒進(jìn)行了對(duì)比 分析檢測(cè)，巻煙主流煙氣中焦油量同比下降18%，亞硝胺降低34%,卷煙
刺激性減小，潮潤感提升，抽吸舒適性明顯提高。 應(yīng)用實(shí)施例4
在醋酸纖維開松后，釆用牽引定位裝置將實(shí)施例4所制備的芯材牽引至 KDF2成型機(jī)上,通過濾嘴成型設(shè)備添加到濾嘴中心位置，制備出同軸芯濾棒,
濾棒在巻制成樣煙后與醋纖同軸芯濾棒進(jìn)行了對(duì)比分析檢測(cè)，巻煙主流煙氣 中的亞硝胺含量同比下降47%,苯并芘同比下降35%，卷煙抽吸舒適性提
高，刺激性減小，煙香諧調(diào)，余味干凈。 應(yīng)用實(shí)施例5
采用應(yīng)用實(shí)施例1中所述方法將實(shí)施例5制備出的芯材添加到濾棒中心 位置制備出同軸芯濾棒，濾棒在巻制成樣煙后與醋纖同軸芯濾棒進(jìn)行了對(duì)比 分析檢測(cè)，卷煙主流煙氣中焦油量同比下降12%，亞硝胺降低24%,巻煙 煙香諧調(diào)，潮潤感提升，抽吸舒適性提高。
應(yīng)用實(shí)施例6
采用應(yīng)用實(shí)施例1中所述方法將實(shí)施例6制備出的芯材添加到濾棒中心位置制備出同軸芯濾棒，濾棒在卷制成樣煙后與醋纖同軸芯濾棒進(jìn)行了對(duì)比
分析檢測(cè)，卷煙主流煙氣中焦油量同比下降12%,亞硝胺降低35%,苯并 芘降低30%，卷煙煙香諧調(diào)，刺激性降低，潮潤感提升，抽吸舒適性提高。
權(quán)利要求
1、一種同軸芯濾嘴芯材，其特征在于將含有羥基基團(tuán)或氨基基團(tuán)的纖維制成單紗，再將單紗并股紡成纖維束，即為所需的芯材。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的同軸芯濾嘴芯材，其特征在于所述的纖維為 竹纖維、大立纖維、麻纖維、PVA纖維或殼聚糖纖維。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的同軸芯濾嘴芯材，其特征在于所述的纖維東 即芯材的直徑為0. 5~5mm。
4、 一種制備權(quán)利要求l所述同軸芯濾嘴芯材的方法，包括以下步驟(1) 將含有羥基基團(tuán)或氨基基團(tuán)的纖維經(jīng)清花、梳棉；并粗、細(xì)紗工藝 制成單紗；(2) 將單紗按照300 ~ 500捻/米的捻度，采用轉(zhuǎn)杯紡紗工藝并股制成股紗，即為所需的芯材。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備同軸芯濾嘴芯材的方法，其特征在于所 述的并股方法是將不同規(guī)格的單紗并股。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備同軸芯濾嘴芯材的方法，其特征在于將 60s、 40s、 32s單紗中的某兩種或三種單紗進(jìn)行并股。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備同軸芯濾嘴芯材的方法，其特征在于所述的并股方法是將不同纖維的單紗混紡并股。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備同軸芯濾嘴芯材的方法，其特征在于將 竹纖維、大豆纖維、麻纖維、PVA纖維或殼聚糖纖維中的某兩種或幾種纖維 的單紗進(jìn)行混紡并股。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種同軸芯濾嘴芯材及其方法。將含有羥基基團(tuán)或氨基基團(tuán)的纖維經(jīng)清花、梳棉、并粗、細(xì)紗工藝制成單紗。再將單紗按照300～500捻/米的捻度，采用轉(zhuǎn)杯紡紗工藝并股制成股紗，即為所需的芯材。在醋酸纖維開松后，采用牽引定位裝置將該芯材牽引至成型機(jī)上，通過濾嘴成型設(shè)備添加到濾嘴中心位置，制備得到同軸芯濾棒。本發(fā)明不需添加成型紙，單獨(dú)成型，使用簡便、成本低廉。由于對(duì)卷煙煙氣中的極性組分具有較強(qiáng)的化學(xué)吸附作用，并且增長了氣溶膠粒子的行走路徑，增加粒子間的碰撞和芯材對(duì)粒子的攔截機(jī)率，使得氣溶膠粒子更容易沉積在芯材的表面，提高了濾嘴中心位置的過濾效率。
文檔編號(hào)A24D3/02GK101313781SQ20081005869
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者軍 倪, 堯珍玉, 楊偉祖, 溫光和, 羅麗莉, 濤 馬 申請(qǐng)人:云南瑞升煙草技術(shù)(集團(tuán))有限公司