本技術(shù)屬于卷煙領(lǐng)域，涉及濾棒結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、關(guān)于香煙過濾嘴的制備，li等將廢香煙過濾嘴通過纖維松解、纖維脫膠、纖維梳理、纖維鋪網(wǎng)、層壓和針刺過程，制備了醋酸纖維素纖維針刺氈，其對氨類不友好氣體有很好的去除效果，該技術(shù)公開于《整體環(huán)境科學(xué)》2022年第845期第157243篇文章中，文章題目：廢卷煙過濾嘴醋酸纖維布吸附異味的動力學(xué)優(yōu)化，即kinetic?optimization?of?odoradsorption?with?acetate?fiber?cloth?prepared?from?waste?cigarette?filter，science?of?the?total?environment，2022，845，157243。duan等將廢香煙過濾嘴和鑭鈰錳氧化物鈣鈦礦納米粒子溶解于混合溶劑中，利用靜電紡絲技術(shù)制得了雙鈣鈦礦摻雜醋酸纖維素復(fù)合納米纖維膜，產(chǎn)品可用于室溫下的甲醛分解和空氣凈化，該技術(shù)公開于2023年《纖維素》第30期第5795-5809頁上，文章題目：變廢為寶——可用于室溫下分解甲醛的由雙鈣鈦礦支持的利用回收煙嘴制得的纖維素膜，即from?waste?to?wealth:a?cellulose-basedfibrous?membrane?from?recycled?cigarettes?supported?with?dual?perovskite?forformaldehyde?degradation?at?room?temperature，cellulose，2023，30,5795-5809。與常規(guī)濾棒材料相比，絨結(jié)構(gòu)材料的絨毛柔軟，在卷制成濾棒過程中存在很大困難，亟需研發(fā)新的方法使之成功應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的繩絨線結(jié)構(gòu)材料卷制成棒困難的問題，本實用新型提供了一種濾棒。

2、為了達到上述目的，本實用新型的解決方案是：

3、一種濾棒，包括濾芯，所述濾芯包含至少一根及一根以上的繩絨結(jié)構(gòu)材料，所述繩絨結(jié)構(gòu)材料的外周表面覆蓋有納米纖維膜層外殼形成所述濾棒。

4、可選地，所述繩絨結(jié)構(gòu)材料與納米纖維膜的材質(zhì)為成纖聚合物，優(yōu)選二醋酸纖維素、聚丙烯腈、聚乳酸、聚間苯二甲酰間苯二胺的其中至少一種，優(yōu)選單一材質(zhì)，更優(yōu)選二醋酸纖維素。

5、可選地，所述納米纖維膜層為若干單層組成。

6、所述納米纖維膜層厚度0.01～4.5mm，優(yōu)選0.1～1mm。

7、所述濾棒直徑4-9mm，孔隙率20％-99.9％，優(yōu)選為50％-99.5％，更優(yōu)選地90％-99％。

8、可選地，所述繩絨結(jié)構(gòu)材料包含芯線以及沿芯線軸心向外延展的纖維絨毛；所述芯線與所述濾棒的軸線可以重合或平行。

9、可選地，所述繩絨結(jié)構(gòu)材料的三維外觀可類似于“試管刷狀”，所述纖維絨毛呈自軸心向外散射狀?；蚺c芯線軸向方向形成固定的夾角，優(yōu)選夾角范圍45-135°，更優(yōu)選80-100°。

10、可選地，所述纖維絨毛自芯線軸心的切面固定排列，形成但不限于扁平的一字型結(jié)構(gòu)、y型結(jié)構(gòu)、十字結(jié)構(gòu)、雪花結(jié)構(gòu)。所述“y型結(jié)構(gòu)、十字結(jié)構(gòu)、雪花結(jié)構(gòu)”是指足夠長的一段繩絨材料上的纖維絨毛在芯線徑向的投影形成的圖案。

11、可選地，所述纖維絨毛與芯線的連接點，在沿芯線軸線方向呈螺旋形或環(huán)形?？蛇x地，所述環(huán)形是指，如同套環(huán)一樣，在芯線上隔開一點距離，套一個纖維絨毛的環(huán)，各個環(huán)之間是不連接的；所述螺旋形結(jié)構(gòu)，螺距0.2-50mm，優(yōu)選地1.2-5mm。

12、可選地，所述螺紋形結(jié)構(gòu)的中心厚度對應(yīng)為芯材的直徑，螺紋厚度正比于纖維絨毛的直徑，螺紋間距對應(yīng)繩絨結(jié)構(gòu)材料捻度的倒數(shù)。

13、可選地，所述纖維絨毛沿芯線軸向方向呈周期性排列結(jié)構(gòu)，包括圓錐、圓柱、圓臺的一種或多種組合；可選地，所述周期性排列結(jié)構(gòu)的周間距為0.5-80mm，優(yōu)選5-30mm。

14、可選地，所述纖維絨毛的末端與納米纖維膜層外殼的內(nèi)壁相接觸。

15、可選地，所述纖維絨毛的纖維細度為0.5-133dtex，優(yōu)選纖維細度為2.0-22dtex。

16、可選地，所述芯線為可降解或易回收材質(zhì)。

17、可選地，所述芯線細度至少2tex，優(yōu)選5-80tex；強力至少2n，可選地，強力至少10n。

18、所述繩絨結(jié)構(gòu)材料的制備方法，包括以下步驟：

19、(1)選用任一纖維絲束作為絨紗，以長絲、單紗、股線中的任意一種作為芯線，選用不同頸寬的隔距片，調(diào)整回轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)速、捻向、錠子轉(zhuǎn)速及羅拉速度，通過“絨紗切斷-芯線加捻”一體化的紡紗技術(shù)制得繩絨結(jié)構(gòu)材料；

20、可選地，以長絲、單紗、股線中的任意一種作為芯線，選取相同材質(zhì)的絨紗；

21、需要說明的是，對于纖維絨毛與芯線的連接點形成以所述芯線為軸線的螺旋線的繩絨結(jié)構(gòu)材料：柱芯的直徑正比于芯材細度。

22、螺紋厚度近似正比于纖維單旦/密度，主要是纖維截面形狀不同。

23、螺紋間距正比于羅拉速度/錠子轉(zhuǎn)速。

24、可選地，可在繩絨結(jié)構(gòu)材料外圍通過類捆綁方式對繩絨結(jié)構(gòu)材料進行包芯化處理，提高繩絨結(jié)構(gòu)材料中纖維絨毛的牢固性。

25、此外，還有其他工藝可以實現(xiàn)環(huán)內(nèi)嵌入纖維，然后環(huán)環(huán)嵌套形成長的繩絨結(jié)構(gòu)材料，此不贅述。

26、(2)將紡制得到的一根繩絨結(jié)構(gòu)材料或至少一根并合、捻合成粗細不同的繩絨結(jié)構(gòu)材料。

27、所述的濾棒的制備方法，以成纖聚合物配置紡絲液，以繩絨結(jié)構(gòu)材料為接收體，采用靜電紡絲技術(shù)在繩絨結(jié)構(gòu)材料表面紡制納米纖維膜層，構(gòu)成了以繩絨結(jié)構(gòu)材料為濾芯、納米纖維膜為外殼的濾棒。

28、可選地，所述納米纖維膜層由若干單層、層層紡制而成。

29、可選地，所述聚合物為二醋酸纖維素、聚丙烯腈、聚乳酸、聚間苯二甲酰間苯二胺的其中至少一種。

30、進一步，所述的濾棒的制備方法，包括以下步驟：

31、(1)紡絲液配置：稱取一定量的成纖聚合物加入到混合溶劑中，攪拌至紡絲液呈均勻狀態(tài)；

32、(2)以長絲作為芯線，纖維絲束作為絨紗，選用不同規(guī)格型號的隔距片，調(diào)整回轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)速、捻向、錠子轉(zhuǎn)速、以及羅拉速度等參數(shù)，通過“絨紗切斷-芯線加捻”一體化的紡紗技術(shù)制得繩絨結(jié)構(gòu)材料；

33、(3)將步驟(1)中配置的紡絲液轉(zhuǎn)移到靜電紡絲機上，以步驟(2)制得的繩絨結(jié)構(gòu)材料作為接收體，采用靜電紡絲技術(shù)紡制得到濾棒；換言之，在繩絨結(jié)構(gòu)材料整體的外周圍裹納米纖維膜層后得到本實用新型的濾棒。

34、可選地，步驟(1)中，所述聚合物為成纖聚合物，優(yōu)選單一材質(zhì)；所述聚合物包括但不限于二醋酸纖維素、聚丙烯腈、聚乳酸、聚間苯二甲酰間苯二胺等，優(yōu)選二醋酸纖維素或清洗回用煙蒂中的二醋酸纖維素纖維材料。需要說明的是，所述聚合物可以為不同材質(zhì)，只不過采用單一材質(zhì)回收利用更為方便，從這個角度來說，優(yōu)選采用單一材質(zhì)，更優(yōu)選地，本實用新型全部材質(zhì)均為二醋酸纖維素纖維，回收利用直接一起溶解掉可以重新紡絲利用。

35、可選地，步驟(1)中，所述聚合物于20～60℃下攪拌0.5～3h，至紡絲液呈均勻狀態(tài)。

36、可選地，步驟(1)中，所述混合溶劑是二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、丙酮的其中之一，或者丙酮與二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺組合而成。

37、優(yōu)選地，步驟(1)中，所述混合溶劑中丙酮與二甲基乙酰胺質(zhì)量比為2﹕1或丙酮與二甲基乙酰胺質(zhì)量比2﹕1。

38、可選地，步驟(1)中，所述二醋酸纖維素占紡絲液的質(zhì)量分數(shù)為5～18％wt。

39、可選地，步驟(2)中，芯線細度至少2tex，優(yōu)選5～80tex之間；纖維絲束的纖維細度為0.5-133dtex，優(yōu)選纖維細度為2.2-22dtex。

40、可選地，步驟(2)中，對應(yīng)的隔距片頸寬為0.8～10mm，優(yōu)選1.5-4.5mm；或，步驟(2)所述的回轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)速在4000～30000r/min，優(yōu)選12000-15000r/min；或，步驟(2)所述捻向為s捻或z捻；或，步驟(2)所述錠子轉(zhuǎn)速100～4000r/min，優(yōu)選400-3000r/min；或，步驟(2)；所述羅拉速度設(shè)置在4～20m/min。

41、可選地，步驟(3)中，所述設(shè)置靜電紡絲過程工藝參數(shù)為正壓范圍10～15kv，負壓范圍0～-5kv，接收距離10～20cm，接收體由兩端主動等速傳動電機驅(qū)動，轉(zhuǎn)速設(shè)為300～1000rpm，整個紡絲過程時間維持在40～120min。

42、由于采用上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果包括：本實用新型提出以二醋酸纖維素配置紡絲液，以繩絨結(jié)構(gòu)材料為接收體，采用靜電紡絲技術(shù)在繩絨結(jié)構(gòu)材料表面紡制一層納米纖維膜，構(gòu)成了以繩絨結(jié)構(gòu)材料為濾芯、納米纖維膜為外殼的濾棒。該結(jié)構(gòu)中在靜電場內(nèi)紡制的納米纖維膜緊密貼合“試管刷狀”團簇絨毛，克服了卷制成棒困難，具有輕質(zhì)、過濾品質(zhì)均勻等特點，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)質(zhì)量穩(wěn)定，易于批量生產(chǎn)，在優(yōu)選的實施例中，全部材質(zhì)均為二醋酸纖維素，回收利用十分便捷。