吸食烟草所用的过滤嘴棒的制作方法

专利名称：：吸食烟草所用的过滤嘴棒的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及巻烟等烟制品所用的过滤嘴和过滤嘴的构成部分。
背景技术：
：目前，巻烟过滤嘴中通常使用的过滤材料是由连续的醋酸纤维丝束单纤维经三醋酸甘油酯粘合在一起形成棒的形状从而构成过滤嘴。在公知的过滤嘴中的连续丝束中，醋酸纤维丝束单纤维是按纵轴向集结在一起。但公知的过滤嘴存在的缺陷是纤维丝的用量较大，如何减少纤维丝的用量同时选择性地减少有毒化合物对吸烟者的递送量一直是大家追求的目标。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种吸食烟草所用的过滤嘴棒，以改进公知技术中存在的缺陷。为实现上述目的，本实用新型提供的吸食烟草所用的过滤嘴棒，连接在包有巻烟纸的烟丝棒上，其过滤嘴为圆柱形，外层为包装材料，在包装材料内部填充物为均质同类过滤材料，该均质同类过滤材料为无序分布短纤维构成，短纤维的长度在4毫米和25毫米之间。本实用新型的过滤嘴中的短纤维为巻曲状，短纤维为人造纤维和/或植物纤维(如醋酸纤维和/或聚丙烯纤维等)。本实用新型的过滤嘴中的填充物为两种或者两种以上的短纤维。本实用新型的过滤嘴中的填充物中含有液体或者颗粒添加物。本实用新型的过滤嘴中的短纤维为每9，000米长度的总旦数为14,000克到55,000克间的丝束。本实用新型的过滤嘴中的短纤维中添加有增塑剂，如三醋酸甘油酯、三甘醇二乙酸酯、柠檬酸三乙酯或聚乙二醇等。本实用新型的过滤嘴棒具有与公知产品(由连续的纵向分布的醋酸纤维丝束单丝经三醋酸甘油酯增塑聚结在一起形成棒状，例如普通醋酸纤维过滤嘴)相媲美的性能，不仅如此，本实用新型以无序分布的短纤维形式使用时可以减少20%至30%所需的过滤材料。图1是本实用新型的立体示意图。图2是图1的横截面示意图。图3是本实用新型的制备过程示意图。具体实施方式本实用新型是一圆柱形，该圆柱形中的过滤材料是由无序分布的短纤维所组成。[0016]在此，均质同类的过滤材料这一术语是指任何一部分的横截面都具有实质相同的物理特征的过滤性材料。在此，短纤维这一术语是指具有规定长度的单个的不连续的纤维。短纤维可以被无序地分布在一起。均质同类的过滤材料可由众多无序分布的短纤维组成，其中大量的无序分布的短纤维总体上横向于圆柱型装置的纵轴方向。这种均质同类的过滤性材料至少10%(比如20%，30%，40%，50%，60%，80%或90%)的重量是由大量无序分布的横向于圆柱型装置的纵轴的短纤维组成。无序分布的短纤维是指短纤维无序分布在三维空间里(在过滤嘴中或在过滤嘴的构成部分中)。在此，无序分布的短纤维不特指(也不是)某连续的单股主要呈纵轴向被集合在一起的醋酸纤维丝束(尽管短纤维可以由这种丝束组成)。无序分布的短纤维在此不特指(也不是)一种网状结构或片状结构的过滤材料经成型加工(例如经由木浆和/或纤维成型加工)后整体或绝大部分(例如通过包裹)形成棒的形状。在此，术语无序分布的短纤维不特指(也不是)一种网状结构或片状结构的过滤材料经成型加工(例如经由木浆和/或纤维成型加工)然后切碎后形成棒的形状。虽然片状或网状可以在二维空间中无序分布，但是(即使是被切碎后)经过加工工艺(例如压印工艺)，在通过过滤嘴成型机时仍保留着某种完整性。故此，经由片状或网状(即使是切碎的片状或网状)材料形成的过滤嘴或过滤嘴部分中的纤维主要是沿着过滤嘴或过滤嘴部分的纵轴方向集结在一起。众多无序分布的短纤维构成了一个多孔基体具备了多如迷宫般的通道。用在巻烟过滤嘴上，这些通道可以起到烟气通道的作用。众所周知，醋酸纤维丝束对酚类化合物表现出选择性过滤的作用。在本实用新型过滤嘴中，作为过滤材料的醋酸纤维丝束的重量比公知的过滤嘴减少了。在实际应用中，本实用新型的烟草烟气过滤嘴或过滤嘴部分可以获得比像普通醋酸纤维过滤嘴或过滤嘴部分(不含无序分布的短纤维)更高的对烟草烟气中酚类物质的截留效率。在环境条件下，本实用新型过滤嘴或过滤嘴部分比普通醋酸纤维过滤嘴或过滤嘴部分更易于更迅速降解。本实用新型可以将长纤维材料制成短纤维，对短纤维加巻曲，例如将醋酸纤维丝束或聚丙烯纤维材料制成短纤维。短纤维可以是天然纤维材料和/或合成纤维；由天然植物纤维材料组成的纤维等。短纤维可以是醋酸纤维素桨片(即，经研磨机纤维素桨片被打碎絮化)。对于最终产品，短纤维可以起到加香和/或过滤载体的作用。短纤维彼此间的长度可以是高度均匀一致的，也可以是各不相同的。短纤维长度可以在4毫米到25毫米之间、6毫米到20毫米之间、8毫米到16毫米之间。短纤维的构成原料包括纤维丝束(例如醋酸纤维丝束)，其总旦数为每9，000米长的纤维重量从14，000克至55，000克，例如9，000米长的纤维重量为20，000克至50，000克、25，000克至40，000克。本实用新型可以有选择地将其他材料加入到这种均质同类的过滤材料中，例如某种液体添加剂(如薄荷醇溶液一类的香料剂)。这种均质同类过滤材料是由大量短纤维以无序分布的形式组成，并且是可以有选择地加入其他材料，例如起粘结作用的增塑剂或其他添加剂。短纤维之间彼此多点粘合(例如因增塑剂的作用)。这种均质同类过滤材料可以选择性地加入某种粘合物质，可以选择性地加入水溶性粘合材料，例如水溶性聚合物(如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚、聚乙烯乙二醇以及聚丙二醇等)；可以选择性地加入水溶性粘合材料与增塑剂的混合物，比如甘油醋酸酯；可以选择性地加入粒状的水性热熔粘合剂。加入水溶性粘合材料可以使过滤嘴或过滤嘴的构成部分在环境条件下更易于并且更快速地降解。在过滤嘴或过滤产品内可含有一种或多种粒状添加剂。该(或每种)粒状添加剂可以是粉末状的(直径在50至150微米之间)或者是颗粒状的(直径在0.15至1.0毫米之间)。适宜的粒状添加剂有香精香料或吸附剂，例如活性炭、沸石、离子交换树脂(比如弱碱性阴离子交换树脂)、海泡石、硅胶、氧化铝、分子筛、碳质聚合树脂和硅藻土等。本实用新型的过滤嘴可以包含一种以上短纤维。短纤维是经研磨而被絮化了的可用在过滤嘴中的除了来自丝束长丝形成的短纤维外的多种纤维(如纤维素片)。各种短纤维(例如丝束纤维中的醋酸纤维丝束)可施加增塑剂增塑。或者说，均质同类的过滤材料可加入增塑剂。丝束增塑成型的情况已为业内所熟知。增塑剂(使短纤维增塑)可以使用甘油醋酸脂、三甘醇乙二醇(TEGDA)、柠檬酸三乙酯(TEC)或聚乙二醇(PEG)。短纤维可以是加了增塑剂的醋酸纤维丝束纤维。短纤维可以是经施加了如甘油醋酸脂等增塑剂的醋酸纤维丝束。大量无序分布的短纤维形成一个多孔基体使过滤材料内部形成交织的通道。在当做巻烟过滤嘴使用时，这些交织在一起的通道就成为烟气的通道。吸食烟草所用过滤嘴或过滤嘴制品的每一横截面都具有非常一致的物理性能，而不是像片状过滤材料那样形成不均匀结构。根据本实用新型制造的过滤嘴和过滤制品中，吸食烟草过滤材料被一包裹材料或成型纸包裹，包裹材料可以是某种纸，比如具有通气性的纸作为包裹材料。如前面讨论过的粒状添加剂被施加到包围着过滤材料的包裹材料或成型纸上，例如像GB2261152中所描述的材料。此外，本实用新型还指由前述和/或在此描述的由过滤嘴或过滤制品端对端地如镜像般组合成一个完整的多元滤棒。使用本实用新型的过滤制品可以用作一个多元过滤嘴的一个组成部分。多元过滤嘴是指二元、三元或多元结构的过滤嘴。这类过滤嘴广为业内所知晓。当过滤制品被用作或用于一个多元过滤嘴的某一段时，它可以被用在过滤嘴的嘴端或口腔段，或者用作或用于过滤嘴的其他段。本实用新型的过滤制品可以单独使用，例如作为一元过滤嘴(如同普通醋纤过滤嘴)。这类过滤嘴广为业内所知晓。在根据本实用新型制作的过滤嘴巻烟中，本实用新型制作的过滤嘴(或含有本实用新型的过滤制品的过滤嘴)与经包裹的烟丝条相连接。该过滤嘴可以通过环状接装，即，仅将经(包裹的)过滤嘴和烟丝条之间相接触端定位接装，使大部分过滤嘴成型纸仍暴露在外与经包裹的烟丝条相连接，或者通过完全包裹(即，将整个过滤嘴和烟丝条与之相接的一端定位接装)与经包裹的烟丝条相连接。根据本实用新型制作的任何一种过滤嘴或过滤嘴巻烟可以不加通风，也可以采用业内众所周知的办法加通风。例如，通过采用预打孔的或具有通气度的成型纸，以及/或者采用激光打孔的成型纸和滤嘴接装纸。本实用新型用以下例子及附图加以说明。图1中的过滤嘴a为一个多孔的经过拉伸的圆柱形b状态，其圆周为24.5毫米，长度为27毫米，该装置的主要成分为由经过三醋酸甘油酯增塑的醋酸纤维丝束制成的无序分布的单个或者说短纤维c。如同图l和图2中所示，短纤维c通常在与该装置的纵轴所横截的方向上延伸，并且略微回弹构成多个接触点，从而使得多股纤维结合在一起。这些结合在一起的纤维就构成了形成圆柱形b的均质同类过滤材料。如此获得的均质同类过滤材料可以被描述成一个多孔的矩阵，当其被用作巻烟过滤嘴时，烟气就如同在迷宫中流动。过滤嘴a在横截面上具有相当一致的物理性能。本实用新型的过滤嘴可以用图3的工艺方法制成；醋酸纤维丝束1通过常规开松装置2、3以将纤维分开，再通过常规开松装置4、5来将丝束展开成相对较薄的纤维层。纤维层再经过常规的增塑装置6，采用适当的喷头将它的一面或者两面喷上某种合适的增塑剂(本例中为三醋酸甘油酯)，从而制得增塑后的丝束。再利用常规喂料装置例如7、8这一对鼓轮将增塑后的丝束送入处理装置中来制取短纤维，然后将短纤维制成连续条。增塑后的丝束通过料斗9进入劈刀箱10中，在此连续的丝束带被切割成离散的短纤维，纤维的长度由劈刀的速度和喂料速度共同决定。切得的短纤维被湍气流带离劈刀箱，湍气流将短纤维分散(提供或者说加大了它们的无序分布性)并导引其通过一个多孔的截头圆锥体筛网ll，筛选后的短纤维通过筛网的小头或者说出口端到达一条移动的多孔传送带上。如有需要，可以将颗粒或者其它的添加剂送入湍气流中，从而将其分散到过滤材料中。多孔筛网的外型是渐縮的，它可以将在其中运动的短纤维的速度逐渐降低，并使得一部分短纤维的长度方向与成品过滤嘴的纵轴基本横截。短纤维被喂送到一条多孔传送带12上后，传送带纵向进入一个蒸汽处理室13中。蒸汽处理室的入口处有一膛，当传动带和其上的纤维被纵向导入膛中时，膛体构成了多孔传送带和其所包裹的短纤维的纵向边缘。当短纤维周边的传送带被牵引时，传送带会完全合拢，从而完成短纤维的棒状成型。蒸汽通过传送带的多孔表面直接持续进入短纤维，对其完成处理。当短纤维由传送带成型为圆柱体时，其中的粘合成分(比如三醋酸甘油酯)被蒸汽活化。然后传送带和其中运载的短纤维被引导通过一个冷却台14，在此完成干燥和冷却(同时粘合成分完成稳定过程)。如此获得的圆柱体可以用成型纸(未显示)加以包裹，并且以前文中所熟知的方法对搭口加以粘合。当传送带从冷却台中离开时，最后获得的干燥和冷却后的无序分布短纤维构成的连续圆棒被从中剥离，此时传送带变得基本平整，并被连续巻回筛网区域以继续收集通过了筛网的短纤维并将其送入蒸汽处理室。机台产出的由无序分布的短纤维构成的连续圆棒被切成限定的长度以供后续使用。连续圆棒可以被切割装置分切成单支过滤嘴(比如图1中的过滤嘴l)，这些单支过滤嘴可以被接装到巻好的烟丝棒上以形成过滤嘴巻烟，也可被用作复合过滤嘴的构成部分。然而，更加普遍的情况是，连续产出的圆棒被切成双长度或者更长(通常是四倍长度或者六倍长度)的过滤嘴棒(或者滤嘴的构成部分)以供后续使用。多长度的过滤嘴的成型(以及它们在过滤嘴巻烟中的应用)已在前文中充分描述。实施例1:可降解性不同种类的巻烟过嘴被置于由金属丝网制成的笼子中，搁在屋顶处，在12个月中对它们的重量进行定期检测。在12个月以后，标准纯醋纤嘴棒的重量减少了23_30%，而体积相当的主要由增塑醋纤制成的无序分布短纤维嘴棒则减少了46%。实施例2:重量节省多长度的过滤嘴棒A(由四段27毫米长度的采用本实用新型制成嘴棒构成，其结构与图片1和2中的相似)以及相同的标准纯醋纤"对比样"嘴棒的性能列表如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>这个例子说明使用本实用新型生产的过滤嘴可以提供与纯醋纤过滤嘴极为相似的性能，同时还能节约丝束重量，在本例中为22%。权利要求一种吸食烟草所用的过滤嘴棒，连接在包有卷烟纸的烟丝棒上，其特征在于，过滤嘴为圆柱形，其外层为包装材料，在包装材料内部填充物为均质同类过滤材料，该均质同类过滤材料为无序分布短纤维构成。2.根据权利要求1所述的吸食烟草所用的过滤嘴棒，其特征在于，过滤嘴的短纤维为巻曲状。3.根据权利要求1或2所述的吸食烟草所用的过滤嘴棒，其特征在于，过滤嘴的短纤维为人造纤维和/或植物纤维。4.根据权利要求1所述的吸食烟草所用的过滤嘴棒，其特征在于，过滤嘴中的填充物为两种或者两种以上的短纤维。5.根据权利要求4所述的吸食烟草所用的过滤嘴棒，其特征在于，过滤嘴的短纤维为醋酸纤维和/或聚丙烯纤维。6.根据权利要求1所述的吸食烟草所用的过滤嘴棒，其特征在于，过滤嘴中的填充物中含有液体或者颗粒添加物。7.根据权利要求1所述的吸食烟草所用的过滤嘴棒，其特征在于，过滤嘴中的短纤维长度在4毫米和25毫米之间。8.根据权利要求1所述的吸食烟草所用的过滤嘴棒，其特征在于，过滤嘴中的短纤维为每9，000米长度的总旦数为14，000克到55，000克间的丝束。9.根据权利要求1所述的吸食烟草所用的过滤嘴棒，其特征在于，过滤嘴中的短纤维中添加有增塑剂。10.根据权利要求9所述的吸食烟草所用的过滤嘴棒，其特征在于，增塑剂为三醋酸甘油酯、三甘醇二乙酸酯、柠檬酸三乙酯或聚乙二醇。专利摘要一种吸食烟草所用的过滤嘴棒，连接在包有卷烟纸的烟丝棒上，其过滤嘴为圆柱形，外层为包装材料，在包装材料内部填充物为均质同类过滤材料，该均质同类过滤材料为无序分布短纤维构成，短纤维的长度在4毫米和25毫米之间。本实用新型的过滤嘴棒具有与公知产品(由连续的纵向分布的醋酸纤维丝束单丝经三醋酸甘油酯增塑聚结在一起形成棒状，例如普通醋酸纤维过滤嘴)相媲美的性能，不仅如此，本实用新型以无序分布的短纤维形式使用时可以减少20％至30％所需的过滤材料。文档编号A24D3/06GK201536617SQ2009201791公开日2010年8月4日申请日期2009年9月29日优先权日2009年9月29日发明者丹尼尔·阿罗约,保罗·克拉克申请人:菲尔创纳国际有限公司