专利名称：一种新型烟用滤嘴棒的制备方法
技术领域：
本发明涉及烟用滤嘴棒，尤其涉及一种将不同类型的丝束或不同规格的丝束同时加工，形成一支滤嘴棒的制备方法，属烟草机构技术领域。
背景技术：
丝束是指将纤维按一定规定集合成束，卷曲成皱形伸缩的连续带状物。现在卷烟滤嘴棒丝束使用的材料主要有二醋酸纤维丝束和聚丙烯纤维丝束两种。但单独醋酸纤维丝束制作卷烟滤嘴其原料紧张、且成本较高；单独使用聚丙烯纤维丝束制作滤嘴，因存在影响卷烟烟气的过滤和吸味的缺点，且使用过程中会造成一定的环境污染。聚乳酸纤维丝束正好弥补在上述两种原料、价格、环保方面的缺陷，但目前在聚乳酸丝束单独制备嘴棒方面，由于没有合适的增塑剂(增塑剂是一种能使聚合材料更加柔软或更具可塑性的化合物，为了是滤嘴与卷烟能在加工时适当配接，同时也防止滤嘴在抽吸时被压扁。因此在滤棒制造工艺中，有必要添加增塑剂，使丝束固化并增加一定的硬度，在常规醋酸纤维滤嘴在生产时，行业里都是添加了增塑剂，从而达到固化的效果)，让聚乳酸丝束达到快速固化的效果，所以无法单独使用聚乳酸丝束制备卷烟嘴棒。目前的滤嘴棒加工工艺，还没有将不同类型丝束合并同时制作一支滤嘴棒的技术。为了解决聚乳酸纤维与醋酸纤维同时掺用，即不同类型的丝束或不同规格的丝束同时加工，提供一种新型复合嘴棒加工方法。正是在这种背景下，发明了一种新型烟用滤嘴棒的制备方法。目前的滤嘴棒加工工艺还不具备将不同丝束同时加工的能力。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术不足，发明一种将两/多种类型或两/多种规格的丝束同时加工成卷烟滤嘴棒的制备方法，其制得的滤嘴棒可以直接为卷烟生产所使用。本发明的另一个目有在于发明一种将醋酸纤维与聚乳酸纤维两种不同类型的丝束，按照一定的比例掺用同时加工，形成一支滤嘴棒，其制得的滤嘴棒在产品质量及卷烟成品感官评价方面均能符合要求。本发明新型烟用滤嘴棒的制备方法及设备是在原有AF2滤嘴棒成型机中的第一丝束开松装置部位上方，再安装一套与AF2滤嘴棒成型机电机相连且可自行调控转速的第二丝束开松装置，两种不同类型或者不同规格的丝束各自通过一个/ 一套丝束开松装置对丝束03)进行有效开松，分别开松后的两根丝束03)最后再送到AF2滤嘴棒成型机的输送辊09)上，共同经过一个喇叭嘴后使两根丝束混合/合并，最终制成相互混合包裹呈一条滤嘴棒。第二丝束开松装置由开松器、预拉辊06)、螺纹辊(XT)构成，束状丝束03) 原料经气流展开器展开呈卷曲的片状/面状丝束输送到第二丝束开松装置开松器中， 卷曲的片状/面状丝束经开松器后再送到预拉辊(沈)，预拉辊06)产生一个预拉力，将卷曲的丝束03)原料拉开，再送到螺纹辊07)后，经过螺纹辊07)开松后的丝束，传送至 AF2滤嘴棒成型机中的第一丝束开松装置的输送辊( )，共同进入一个喇叭嘴后两根丝束混合、包裹及上胶，形成一条丝束滤嘴棒。原AF2嘴棒成型机开松的输送辊上装有旋转编码器(16)，用于检测AF2成型机的转速，通过伺服电机连接，将此转速反馈给新增的开松装置，从而达到与AF2成型机同步的目的。所述的两种丝束是聚乳酸纤和维醋酸纤维，其中聚乳酸纤维质量百分比占 10-90%，而醋酸纤维质量百分比占10-90% ；丝束中的单丝线密度是指一根900米长度单丝的质量，丝束线密度是指一束900 米长度丝束的质量；丝束截面形状均为“Y”型；两种丝束的卷曲数、卷曲度和水分均是统一的指标。气流展开器的内部形状是一个开了窄槽的强制低压吹风装置，截面尺寸收缩造成出口处较大压强，槽在长度方向呈“人”字形，开口方向与丝束的流动方向相反，槽上方2毫米处有一盖板，丝束从间隙中穿过，气流把丝束强制吹松，使之横向增宽。预拉辊06)是一组辊筒，上辊为金属辊，下辊则在金属辊芯外包着聚氨酯材料。螺纹辊07)是前、后二组辊筒，二组辊筒轴线互相平行，每组辊筒中的上辊是由不锈钢制成的螺纹辊，下辊是大橡胶辊，为铝芯外包聚氨酯材料的辊筒，两个螺纹辊咖旋向相同，均为右旋螺纹，螺距相同，且均为主动辊。前螺纹辊螺纹顶面宽度与螺纹沟槽宽度相同，那么顶面和沟槽面积各占表面积的二分之一；后螺纹辊顶面宽度约是前螺纹辊顶宽的二分之一。本发明方法主要针对原有的滤嘴棒成型机开松环节，再增加一套可调控的丝束开松装置，使不同类型或者不同规格的丝束分别通过两套开松装备进行有效开松，并通过最后的输送辊及喇叭嘴最终合并，加工成同一支滤嘴棒。在丝束开松过程中，为了达到好的开松效果，必须根据丝束的伸展性能，调节各辊之间的线速度，调节压紧辊与喂进辊、比率辊之间的压力，调节预拉伸辊之间的压力，只有速度，压力调节到最佳时，丝束开松效果才能发挥到最佳。丝束的特性根据其对滤棒性能的影响分为主要特性和一般特性。主要特性指丝束的单丝线密度(单纤度)、丝束线密度(总纤度)、和截面形状；一般特性指丝束的卷曲数、 卷曲度和水分。根据丝束单丝线密度(单纤度)、丝束线密度(总纤度)、截面形状等丝束特性的不同丝束可分成不同的规格。本发明的优点主要体现在不同的丝束通过该方法弥补相互的缺点，并进一步优势互补。其一、行业正常使用的醋纤丝束价格较贵，通过该方法，可将价格较便宜的聚乳酸纤维丝束共同参配使用，最终降低生产成本；其二、聚乳酸纤维丝束目前没有适合的增塑剂可将其固化定型，通过与喷洒过增塑剂的醋纤丝束均勻合并，可将聚乳酸纤维丝束共同固化， 易于加工使用。
图1为本发明使用的现有AF2滤棒成型机的外形示意图。图2为本发明使用的现有AF2滤棒成型机的主要结示意构图。
图3为采用本发明两套开松装置共同混合包裹成一条滤嘴棒的工作流程示意图。图4为本发明一条卷曲状丝束，通过气流展开器、预拉辊和螺纹辊后，丝束从卷曲状打开的过程示意图。图5为本发明气流展开器的结构示意图。图中1.带操作元件的控制箱；2.吹气装置；3.主传动机构与制动系统；4.压力供气系统；5.回转纸架与换纸系统；6.烟枪；7.接缝热上胶装置；8.内线冷上胶装置； 9.刀头与自动出刀装置；10.滤棒输出(分烟轮、转向轮)装置；11.中间轮；12.输出轮 13.输出装置；14.高部位输出传动装置；15.冷却装置；16-旋转编码器；21-气流展开器； 22-导向环；23-第二条丝束；24-展开后的丝束；25-第一条丝束；26-预拉辊；27-螺纹辊， 28-上胶箱；29-输送辊；30-卷曲状丝束；31-部份打开的卷曲状丝束；32-打开状丝束。
具体实施例方式本发明是按聚乳酸纤维的质量百分比为10-90%，而醋酸纤维的质量百分比为 10-90% ；相互掺用同时加工，制成一支滤嘴棒。本发明的单丝线密度是指一根900米长度单丝的质量，丝束线密度是一束900米长度丝束的质量；截面形状均为“Y”型；两种丝束的卷曲数、卷曲度和水分均是统一的指标。本发明所述的第一丝束开松装置是现有AF2/KDF2嘴棒成型机中的开松装置。步骤一第二丝束开松装置的制作根据AF2/KDF2嘴棒成型机开松速比及有关的技术要求，在AF2嘴棒成型机开松环节部位上方，另外增加一套与AF2嘴棒成型机电机相连，且可自行调控转速(通过旋转编码器16)的第二丝束开松装置。该第二丝束开松装置要求1、应具有实际应用价值，能进行单独开松、单独调控及独立进行生产功能。2、在AF2嘴棒成型机在同步运转时，能根据AF2嘴棒成型机开松调控的需要，进行同步调控。3、新型单独开松装置的综合质量应不低于现有开松装置。2、新增第二丝束开松装置工作部分2. 1由于新增开松装置的设计全是按照AF2嘴棒成型机开松系统1进行制作的，所以其开松器、预拉辊、螺纹辊的结构及工作原理与现有AF2嘴棒成型机开松系统完全一样， 同样是经过开松器、预拉辊、螺纹辊进行开松，最终经输送辊后，传送至AF2嘴棒成型机的输送辊，共同进入喇叭嘴，生产同一支滤嘴棒。2. 2原AF2嘴棒成型机开松系统的输送辊上装有旋转编码器16，用于检测AF2嘴棒成型机的转速，通过伺服电机连接，将此转速反馈给新增的第二丝束开松装置，从而达到与AF2嘴棒成型机同步的目的。2. 3在丝束开松过程中，为了达到好的开松效果，必须根据不同丝束材料的伸展性能，调节各辊之间的线速度，调节压紧辊与喂进辊、比率辊之间的压力，调节预拉伸辊之间的压力，只有速度，压力调节到最佳时，丝束开松效果才能发挥到最佳。步骤二 混配嘴棒的生产过程滤棒成型工艺
滤棒成型的工艺任务是将符合质量要求的丝束加工成为能满足卷烟及生产要求的滤棒，一般滤棒成型工艺如下1.备料将丝束包打开并放置在指定位置，将丝包放在丝束行进的中心线上，且铺丝方向与成型机方向一致。同时将成型纸、热熔胶、内粘接线胶、增塑剂准备到位。2.丝束开松通过气流展开器21、开松器25、预拉辊沈、螺纹辊27的作用后，一条束状丝束23完全开松，变为展开后的丝束24。3.施加增塑剂通过增塑剂施加系统向完全展开的丝束均勻施加增塑剂。4.卷制成型将施加过增塑剂的丝束收拢，通过烟枪部分时被成型纸包裹，形成圆筒状滤条。5.切断滤条在刀头部分被分切为一定长度的滤棒。6.装盒滤棒通过装盘机收集整理，分装入小盒。7.贮存固化装盒后的滤棒放置若干小时自然固化，以达到最佳硬度。8.装箱装盒后的滤棒小盒分装入外包装大盒，运往卷接工序。1. 1开松器的工作原理丝束的卷曲波形沿横向排列，AF2嘴棒成型机通过气流展开器和螺纹辊开松器来实现丝束的开松。气流展开器的内部形状是一个开了窄槽的强制低压吹风装置，截面尺寸收缩造成出口处较大压强，槽在长度方向呈“人”字形，开口方向与丝束的流动方向相反，槽上方2毫米处有一盖板，丝束从间隙中穿过，气流把丝束强制吹松，使之横向增宽。气流展开器21是利用旁通式鼓风机产生的低压气流，把丝束23均勻地铺展到所需要的宽度，消除一切可能出现在丝束中的假捻，施加恒定的张力，有利于螺纹辊开松器加工。气流展开器分为三级，第一气流展开器安装在升降臂上，第二气流展开器安装在预拉辊前，第三气流展开器安装在螺纹辊开松器后。第一、二、三级展开器的“人”字形窄槽长度逐级增大，使丝束逐级变宽，从而进一步加强丝束的开松性能。附图为气流展开器工作示意图。丝束23通过三级展开器后，进入上胶箱28，喷洒增塑剂后，经输送辊吸入喇叭嘴进行嘴棒成型。1. 2预拉辊、螺纹辊的工作原理螺纹辊开松器包括预拉辊沈和前、后螺纹辊27，作用是将横向卷曲排列打乱后加以开松，显著提高纤维束的疏松程度，有利于均勻地施加增塑剂。预拉辊沈是一组辊筒，上辊为金属辊，下辊则在金属辊芯外包着聚氨酯材料。预拉辊对本身无动力驱动，夹持住经第一、二级气流展开后的丝束，使丝束稳定运行后进入螺纹辊开松器。辊间夹紧力可作调节，适应不同参数丝束的开松要求。前、后螺纹辊是二组辊筒，轴线互相平行。每组辊筒中的上辊是由不锈钢制成的螺纹辊，下辊是大橡胶辊，为铝芯外包聚氨酯材料的辊筒。两个螺纹辊旋向相同，均为右旋螺纹，螺距相同，且均为主动辊。前螺纹辊螺纹顶面宽度与螺纹沟槽宽度相同，那么顶面和沟槽面积各占表面积的二分之一。当前螺纹辊转动并与橡胶辊夹紧时，右旋螺纹顶面作顺时针方向转动，在前螺纹辊和预拉辊之间的丝束在横向的不同部分受到不同的拉力时，有一部分丝束既受到前螺纹辊顶面的拉伸作用，又受到预拉辊的阻滞作用，横向卷曲被拉伸开松；另一部分丝束落在前螺纹辊的沟槽里面而没有受到拉伸，但由于前螺纹辊的螺纹顶面随辊体高速旋转，沿轴线方向作横向移动时又把原来处于螺纹沟槽内的部分丝束拉伸开松。纤维在前螺纹辊和预拉辊间不同位置上的卷曲形状，就反映出纤维丝在螺纹作用下的运动情况，丝束带中相邻的纤维丝就以这种方式形成纵向的相对偏移，卷曲部分被彼此错开而打乱其排列。后螺纹辊顶面宽度约是前螺纹辊顶宽的二分之一。丝束带经前辊拉伸后，在前、后辊间通过时，各条纤维丝交替夹入前、后辊顶面，或落入螺纹的沟槽部分，或交替夹入辊顶或沟槽内，后螺纹辊的螺纹顶面在沿辊的轴线转动并作横向移动的同时，将纤维丝拉伸并向前送出。后辊的转速高于前辊的转速，相邻的单丝经过交替拉伸和放松后，就会产生微小的纵向偏移而改变卷曲的位置，获得开松并均勻展开的丝束带，接着传送到第三气流展开
ο附图4为丝束通过预拉辊和螺纹辊后的工作状态。最终，丝束经第三级开松器进入上胶箱，均勻地涂洒增塑剂，经输送辊对输往喇叭嘴，将丝束均勻地收束后送入同步运动的滤纸上，然后进入成型烟枪进行嘴棒成型。最后， 通过滤嘴棒分切，就得到所需要的不同长度的滤嘴棒。
权利要求
1.一种新型烟用滤嘴棒的制备方法及设备，其特征在于在原有AF2滤嘴棒成型机中的第一丝束开松装置部位上方，再安装一套与AF2滤嘴棒成型机电机相连且可自行调控转速的第二丝束开松装置，两种不同类型或者不同规格的丝束各自通过一个/ 一套丝束开松装置对丝束03)进行有效开松，分别开松后的两根丝束03)最后再送到AF2滤嘴棒成型机的输送辊09)上，共同经过一个喇叭嘴后使两根丝束混合/合并，最终制成相互混合包裹呈一条滤嘴棒。
2.根据权利要求1所述的新型烟用滤嘴棒的制备方法及设备，其特征在于第二丝束开松装置由开松器(21)、预拉辊(沈)、螺纹辊(XT)构成，束状丝束03)原料经气流展开器 (21)展开呈卷曲的片状/面状丝束输送到第二丝束开松装置开松器中，卷曲的片状/面状丝束经开松器后再送到预拉辊( )，预拉辊06)产生一个预拉力，将卷曲的丝束原料拉开，再送到螺纹辊(XT)后，经过螺纹辊(XT)开松后的丝束，传送至AF2滤嘴棒成型机中的第一丝束开松装置的输送辊( )，共同进入一个喇叭嘴后两根丝束混合、包裹及上胶，形成一条丝束滤嘴棒。
3.根据权利要求1所述的新型烟用滤嘴棒的制备方法及设备，其特征在于原AF2嘴棒成型机开松的输送辊上装有旋转编码器(16)，用于检测AF2成型机的转速，通过伺服电机连接，将此转速反馈给新增的开松装置，从而达到与AF2成型机同步的目的。
4.根据权利要求1所述的新型烟用滤嘴棒的制备方法及设备，其特征在于所述的两种丝束是聚乳酸纤和维醋酸纤维，其中聚乳酸纤维质量百分比占10-90%，而醋酸纤维质量百分比占10-90% ο
5.根据权利要求1或4所述的新型烟用滤嘴棒的制备方法及设备，其特征在于丝束中的单丝线密度是指一根900米长度单丝的质量，丝束线密度是指一束900米长度丝束的质量；丝束截面形状均为“Y”型；两种丝束的卷曲数、卷曲度和水分均是统一的指标。
6.根据权利要求1所述的新型烟用滤嘴棒的制备方法及设备，其特征在于气流展开器的内部形状是一个开了窄槽的强制低压吹风装置，截面尺寸收缩造成出口处较大压强，槽在长度方向呈“人”字形，开口方向与丝束的流动方向相反，槽上方2毫米处有一盖板，丝束从间隙中穿过，气流把丝束强制吹松，使之横向增宽。
7.根据权利要求2所述的新型烟用滤嘴棒的制备方法及设备，其特征在于预拉辊06) 是一组辊筒，上辊为金属辊，下辊则在金属辊芯外包着聚氨酯材料。
8.根据权利要求2所述的新型烟用滤嘴棒的制备方法及设备，其特征在于螺纹辊(XT) 是前、后二组辊筒，二组辊筒轴线互相平行，每组辊筒中的上辊是由不锈钢制成的螺纹辊， 下辊是大橡胶辊，为铝芯外包聚氨酯材料的辊筒，两个螺纹辊(XT)旋向相同，均为右旋螺纹，螺距相同，且均为主动辊。
9.根据权利要求8所述的新型烟用滤嘴棒的制备方法及设备，其特征在于前螺纹辊螺纹顶面宽度与螺纹沟槽宽度相同，那么顶面和沟槽面积各占表面积的二分之一；后螺纹辊顶面宽度约是前螺纹辊顶宽的二分之一。
全文摘要
本发明涉及一种新型烟用滤嘴棒的制备方法及设备，尤其是将不同类型的丝束或不同规格的丝束同时加工，形成一支滤嘴棒的制备方法，属烟草机构技术领域。其特征在于在原有AF2滤嘴棒成型机中的第一丝束开松装置部位上方，再安装一套与AF2滤嘴棒成型机电机相连且可自行调控转速的第二丝束开松装置，两种不同类型或者不同规格的丝束各自通过一个/一套丝束开松装置对丝束进行有效开松，分别开松后的两根丝束最后再送到AF2滤嘴棒成型机的输送辊上，共同经过一个喇叭嘴后使两根丝束混合/合并，最终制成相互混合包裹呈一条滤嘴棒。本发明的优点主要体现在不同的丝束通过该方法弥补相互的缺点，并进一步优势互补。
文档编号A24D3/10GK102488327SQ20111035910
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者刘惠民, 包旭东, 张建华, 朱雄伟, 杨松, 桂永发, 牟定荣, 王晓辉, 王涛, 赵献忠 申请人:红塔烟草(集团)有限责任公司