专利名称：一种同轴芯滤嘴芯材及其制备方法
技术领域：
本发明属于卷烟材料技术领域，涉及巻烟滤嘴，特别是涉及一种用于同 轴心滤嘴的芯材。同时本发明还涉及该芯材的制备方法。
背景技术：
巻烟滤嘴做为巻烟烟气的过滤系统，在提升巻烟吸食品质及安全性上具 有重要的作用。随着吸烟与健康问题的矛盾日益突出，世界各国对新型滤嘴 及材料的开发日益关注，现有的巻烟滤嘴主要有二元复合滤嘴、三元复合滤 嘴、空心滤嘴以及同轴芯滤嘴等。
其中，同轴芯滤嘴是指在普通滤嘴的轴心位置沿轴向置入特殊的滤芯所 形成的滤嘴。相对于其它复合滤嘴具有过滤效率高的特点。但现有的同轴芯 滤嘴所使用的芯材均为醋酸纤维。普通的醋酸纤维由于其羟基被酯化，不具 备化学活性，对巻烟烟气的过滤主要是通过内外棒之间形成的压力差来实
现。例如中国专利"一种香烟滤嘴及其制备方法"(公开号CN1792288A)， 该技术釆用醋酸纤维中心棒，在制造过程中需单独成型，用成型纸包裹后再 进行复合，作用原理是通过中心棒与外棒之间形成的压力差来提升吸附效 率。不仅成型工艺复杂，而且化学吸附效率较低。
另外，目前巿场上使用的香料线滤嘴是同轴心滤嘴的一种特殊形式，其 是在滤嘴轴心位置添加含有香料的棉线，目的是为卷烟提供特征外加香，对 巻烟烟气基本无过滤效果。
因此，如何提高滤嘴芯材的化学吸附效率，改善同轴心滤错的过滤效果， 就成为巻烟生产领域中亟待解决的技术问题。但现有技术中尚未见相关的报
道o
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种同轴芯滤嘴芯材，通 过强化芯材的化学活性和物理结构，从而提高同轴心滤嘴对有害成份的吸附 效率，改善卷烟的吸味品质。
本发明的目的还在于提供一种制备所述同轴心滤嘴芯材的方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现。
一种同轴芯滤嘴芯材，其特征在于将含有羟基或氨基基团的纤维制成 单纱，再将单纱并股纺成纤维束，即为所需的芯材。
其中，所述的纤维优选竹纤维、大豆纤维、麻纤维、PVA纤维或壳聚糖 纤维。
所述的纤维束即芯材的直径优选为0. 5-5mm。 一种制备同轴芯滤嘴芯材的方法，包括以下步骤
1、 将含有羟基基团或氨基基团的纤维经清花、梳棉、并粗、细纱工艺制 成单纱；
2、 将单纱按照300 ~ 500捻/米的捻度，采用转杯纺纱工艺并股制成股纱， 即为所需的芯材。
其中所述的并股方法可以是将不同规格的单纱并股，具体为将60s、 40s、 32s单纱中的某两种或三种单纱进行并股。
所述的并股方法还可以是将不同纤维的单纱混纺并股，具体为上述优 选纤维中的某两种或几种纤维的单纱进行混纺并股。
本发明的工作原理巻烟在抽吸过程中，中间位置的烟气流速较快，流 量较大。普通的醋酸纤维由于其羟基被酯化，不具备化学活性，醋纤滤嘴仅 仅是依靠其物理结构实现对巻烟烟气的过滤，造成中间段的过滤效率较低。 本发明是选用含有羟基、氨基等极性基团的纤维，纤维纺丝后，采用不同的 并股方法，形成直径为0.5~5rain的纤维東芯材。制得的芯材通过牵引装置 进入滤嘴成型设备，添加到滤嘴轴心位置。由于该纤维東芯材具有羟基、氨基的极性基团，可以对烟气中的极性组分有一定的吸附和过滤作用，从而提 升滤嘴对烟气的过滤效率。同时，采用转杯纺纱工艺、在优选的捻度范围内 并股所形成的芯材具有物理螺旋结构，区别于醋酸纤维的直排并列方式。烟 气气溶胶粒子流经芯材时，粒子沿低吸阻区域绕行，从而增长了气溶胶粒子 的行走路径，增加了粒子间的碰撞和芯材对粒子的拦截机率，使得气溶胶粒 子更容易沉积在芯材的表面，提高了滤嘴的过滤效率。最终达到提升巻烟抽 吸品质，降低巻烟主流烟气中有害成份的目的。 本发明相对于现有技术具有以下优点
1、 不需添加成型纸，单独成型，使用简便、成本低廉。
2、 由于芯材含有羟基、氨基极性官能团，对巻烟烟气中的极性组分具 有较强的化学吸附作用，提高了滤嘴中心位置的过滤效率。
3、 该芯材所具有的螺旋结构，能够增长气溶胶粒子的行走路径，增加
粒子间的碰撞和芯材对粒子的拦截机率，使得气溶胶粒子更容易沉积在芯材
的表面。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，但它们非不是对本发明的限定。 实施例1 r
釆用生长12-18个月的慈竹或毛竹，经过去青、以及齿轮的反复轧压
后，釆用蒸煮等机械和物理方法进行脱胶，从竹子中提取竹原纤维，原纤维
经清花、梳棉、并粗、细纱等工艺制成32s单纱，单纱釆用转杯纺纱工艺， 在捻度400捻/米的条件下并4股后制备成直径0. 5mm芯材。 实施例2
以榨掉油脂的大豆豆渣为原料，将豆渣水浸、分离，提纯出蛋白质，将 蛋白质与羟基和氰基高聚物接技，通过湿法纺丝而成纤维，通过预处理使其 满足纺纱条件，经过清棉、梳棉、并条、细纱等工艺制成40s单纱，单纱采用转杯纺纱工艺，在300捻/米的捻度条件下并成IO股后制备成直径2mm的 芯材。
实施例3
选用实施例1制备的32s单纱4股与实施例2制备的40s单纱5股,运 用转杯纺纱工艺，在300捻/米的捻度条件下并股，制备出直径2mm的芯材。 实施例4
选用长度400 ~ 900mm的长麻原料，釆用湿法纺丝技术制备亚麻纤维。 将实施例2制备出的大豆蛋白纤维与亚麻纤维按混纺比80 / 20、 65 / 35或 50 / 50进行混纺，两种纤维分别制条，采用并条(三道)混和，再经粗纱、细 纱，制备出20s大豆混纺单纱，单纱釆用转杯纺纱工艺，在捻度500捻/米 的条件下并成12股后制备成直径5mm的芯材。
实施例5
选择聚合度不大于1700,醇解度不大于99的PVA原料，以水为溶剂， 芒硝溶液为凝固洛，采用水系湿法纺丝技术，以适宜的工艺条件，制得水溶 温度较低的水溶性纤维，纤维经并条、粗纱、细纱制备出60s单纱，单纱采 用转杯纺纱工艺，在捻度400捻/米的条件下并成IO股后制备成直径1.5mm 的芯材。
实施例6
将脱乙酰度大于95%的壳聚糖溶解于2%~5%稀乙酸溶液中，添加 0. 5%~1%尿素、0. 2%-0. 4。/。乙酸锌等助剂制备成含1%~5%壳聚糖的纺丝原 液，将过滤、真空脱气后的纺丝原液，经喷丝头喷入5y。 l(T/。NaOH溶液中使 其凝固，再经拉伸、洗涤、干燥制备出壳聚糖纤维，纤维经并条、粗纱、细 纱制备出40s单纱，单纱采用转杯纺纱工艺，在捻度400捻/米的条件下并8 股后制备成直径1. 5mm的芯材。
应用实施例1
在醋酸纤维开松后，采用牵引定位装置将实施例1所制备的芯材牵引至KDF2成型机上，通过滤嘴成型设备添加到滤嘴中心位置，制备出同轴芯滤棒,
滤棒在卷制成样烟后与醋纤同轴芯滤棒进行了对比分析检测，巻烟主流烟气
中焦油量同比下降15%，巻烟抽吸舒适性提高，成团性好，余味干净。 应用实施例2
采用应用实施例1中所述方法将实施例2制备出的芯材添加到滤棒中心 位置制备出同轴芯滤棒，滤棒在巻制成样烟后与醋纤同轴芯滤棒进行了对比 分析检测，巻烟主流烟气中焦油量同比下降1.0%,苯酚同比降低12%，卷
烟刺激性减小，甜润感提升，舒适性提高。 应用实施例3
采用应用实施例1中所述方法将实施例3制备出的芯材添加到滤棒中心 位置制备出同轴芯滤棒，滤棒在卷制成样烟后与醋纤同轴芯滤棒进行了对比 分析检测，巻烟主流烟气中焦油量同比下降18%，亚硝胺降低34%,卷烟
刺激性减小，潮润感提升，抽吸舒适性明显提高。 应用实施例4
在醋酸纤维开松后，釆用牵引定位装置将实施例4所制备的芯材牵引至 KDF2成型机上,通过滤嘴成型设备添加到滤嘴中心位置，制备出同轴芯滤棒,
滤棒在巻制成样烟后与醋纤同轴芯滤棒进行了对比分析检测，巻烟主流烟气 中的亚硝胺含量同比下降47%,苯并芘同比下降35%，卷烟抽吸舒适性提
高，刺激性减小，烟香谐调，余味干净。 应用实施例5
采用应用实施例1中所述方法将实施例5制备出的芯材添加到滤棒中心 位置制备出同轴芯滤棒，滤棒在巻制成样烟后与醋纤同轴芯滤棒进行了对比 分析检测，卷烟主流烟气中焦油量同比下降12%，亚硝胺降低24%,巻烟 烟香谐调，潮润感提升，抽吸舒适性提高。
应用实施例6
采用应用实施例1中所述方法将实施例6制备出的芯材添加到滤棒中心位置制备出同轴芯滤棒，滤棒在卷制成样烟后与醋纤同轴芯滤棒进行了对比
分析检测，卷烟主流烟气中焦油量同比下降12%,亚硝胺降低35%,苯并 芘降低30%，卷烟烟香谐调，刺激性降低，潮润感提升，抽吸舒适性提高。
权利要求
1、一种同轴芯滤嘴芯材，其特征在于将含有羟基基团或氨基基团的纤维制成单纱，再将单纱并股纺成纤维束，即为所需的芯材。
2、 根据权利要求l所述的同轴芯滤嘴芯材，其特征在于所述的纤维为 竹纤维、大立纤维、麻纤维、PVA纤维或壳聚糖纤维。
3、 根据权利要求l所述的同轴芯滤嘴芯材，其特征在于所述的纤维東 即芯材的直径为0. 5~5mm。
4、 一种制备权利要求l所述同轴芯滤嘴芯材的方法，包括以下步骤(1) 将含有羟基基团或氨基基团的纤维经清花、梳棉；并粗、细纱工艺 制成单纱；(2) 将单纱按照300 ~ 500捻/米的捻度，采用转杯纺纱工艺并股制成股纱，即为所需的芯材。
5、 根据权利要求4所述的制备同轴芯滤嘴芯材的方法，其特征在于所 述的并股方法是将不同规格的单纱并股。
6、 根据权利要求5所述的制备同轴芯滤嘴芯材的方法，其特征在于将 60s、 40s、 32s单纱中的某两种或三种单纱进行并股。
7、 根据权利要求4所述的制备同轴芯滤嘴芯材的方法，其特征在于所述的并股方法是将不同纤维的单纱混纺并股。
8、 根据权利要求7所述的制备同轴芯滤嘴芯材的方法，其特征在于将 竹纤维、大豆纤维、麻纤维、PVA纤维或壳聚糖纤维中的某两种或几种纤维 的单纱进行混纺并股。
全文摘要
本发明公开了一种同轴芯滤嘴芯材及其方法。将含有羟基基团或氨基基团的纤维经清花、梳棉、并粗、细纱工艺制成单纱。再将单纱按照300～500捻/米的捻度，采用转杯纺纱工艺并股制成股纱，即为所需的芯材。在醋酸纤维开松后，采用牵引定位装置将该芯材牵引至成型机上，通过滤嘴成型设备添加到滤嘴中心位置，制备得到同轴芯滤棒。本发明不需添加成型纸，单独成型，使用简便、成本低廉。由于对卷烟烟气中的极性组分具有较强的化学吸附作用，并且增长了气溶胶粒子的行走路径，增加粒子间的碰撞和芯材对粒子的拦截机率，使得气溶胶粒子更容易沉积在芯材的表面，提高了滤嘴中心位置的过滤效率。
文档编号A24D3/02GK101313781SQ20081005869
公开日2008年12月3日 申请日期2008年7月16日 优先权日2008年7月16日
发明者军 倪, 尧珍玉, 杨伟祖, 温光和, 罗丽莉, 涛 马 申请人:云南瑞升烟草技术(集团)有限公司