专利名称：一种丝束与纸混合成型的同心滤棒及其制备和应用方法
技术领域：
本发明属于卷烟制造领域，具体涉及一种丝束与纸均勻混合一次成型的同心滤棒及其制备和应用方法。
背景技术：
吸烟对人体的危害随着科学发展而日益明显，对烟草行业降焦减害的要求也日益迫切，为了消费者健康同时也为了烟草行业自身的健康发展，国家烟草专卖局也对烟草企业制定了降焦减害的硬性指标。目前，化学添加剂作为卷烟减害降焦已引起人们对于安全性的关注，因此改变滤嘴是重要的方法之一。卷烟过滤嘴被认为是一种降焦减害的重要而有效手段，在这方面有大量的研究，由于二醋酸纤维的独特性能，目前世界上90%以上的卷烟滤嘴均由其制成。但由于二醋酸纤维的制造工艺复杂，投资规模大，用于卷烟滤嘴的二醋酸纤维丝束的产量难以满足国际烟草工业的需要，且随着第三世界国家烟草工业的崛起，使得其供需矛盾更加突出，价格不断上涨，制约了卷烟工业的发展。与此同时，它也难以满足烟草行业进一步降焦减害的需要。因此很有必要开发其替代产品。研究表明，木浆纤维等短纤维对卷烟焦油具有更好的吸附过滤效果，国内外某些企业也开发出了此类卷烟滤嘴并应用于低焦油卷烟产品。但这类滤棒还存在一定的问题， 如嘴棒复合过程增加生产成本与风险，可拓展空间不是很大等。中国专利CN201252827Y公开了一种带内棒的卷烟滤棒，由外层成型纸包裹的外层丝束和内层成型纸包裹的内层丝束组成，内层丝束还填充有吸附功能的颗粒。该专利主要利用内层丝束中颗粒的吸附能力。中国专利CN107283838公开了一种丝束混合搭配滤嘴棒”，由不同丝束类型的醋酸纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维和再生纤维中的一种或一种以上丝束分别进行开松，并按比例进行混纺、成型制得沿轴心到圆周形成不同密度分布、不同材质发布的，使每根纤维具有烟气组分不同过滤性能的卷烟滤嘴棒。此专利更关注目前普遍采用的长丝纤维的混合成型。中国专利CN101999755A公布了一种纸芯同轴嘴棒，由醋酸纤维和纸制备成一种很规整的同轴嘴棒，同时内芯还使用了一层成型纸，该棒的吸附性能优于普通滤棒，但生产这种滤棒需特殊的生产设备才能加工成型。由于烟草行业现有滤棒成型机都是针对单一纤维丝束如醋酸纤维素、丙纤丝束或者纸嘴棒用纸成型而设计的，不具备多种纤维同时成型的条件。因而要将多种不同纤维用于同一滤棒中，要么先分别成型后进行复合，要么对现有成型设备系统进行大规模技术改造，这些均会带来成本的急剧增加甚至是无法预料的风险。本发明旨在针对现有技术不足，提供一种丝束与纸一次成型的新型同心滤棒，该滤棒相比普通醋纤滤棒具有更好的降焦减害效果，该同心滤棒只使用一层成型纸，具有更好的经济效益和社会效益；生产该新型滤棒无需对现有设备进行大规模技术改造，节省了大量的设备改造费用；相较于纸质复合嘴棒也有其独特优势。
发明内容
本发明的目的是旨在针对现有技术不足，提供一种具有更好降焦减害效果的丝束与纸混合成型的新型同心滤棒及其制备和应用方法。本发明是通过下述方式实现的一种丝束与纸混合成型的同心滤棒，包括圆柱形的滤芯和包覆在滤芯外的外圈成型纸，滤芯含有同轴的内芯和外芯，内芯的端面为多边形、圆形、心形或者不规则形状；所述的内芯为醋酸纤维制成，外芯为纸质木浆纤维制成；或者内芯为纸质木浆纤维制成，外芯为醋酸纤维制成。所述的内芯和外芯直接接触。内芯没有包裹成型纸。醋酸纤维在整支滤棒滤芯中所占质量比为30% -70%，最好为40% -60%。所述的同心滤棒的制备方法纸质木浆纤维预先成型为圆形、多边形、心形或者不规则形状，醋酸纤维经辊压开松、施加三醋酸甘油酯，并用醋酸纤维包裹成型的纸质木浆纤维，再送往烟枪成型，分切，制得所述的同心滤棒。或者醋酸纤维经辊压开松后，施加三醋酸甘油酯，然后成型为圆形、多边形、心形或者不规则形状，纸质木浆纤维包裹成型的醋酸纤维再送往烟枪成型，分切，制得所述的同心滤棒。所述的同心滤棒直接用于卷烟生产；或与普通醋纤滤棒复合后用于卷烟生产。所述的同心滤棒用于降焦减害。所述的醋酸纤维即为常用的普通烟用醋酸纤维丝束，也可根据实际需要使用特殊规格醋酸纤维丝束。所述的纸质木浆纤维采用的是烟用纸嘴棒用纸，其规格可为普通烟用纸嘴棒用纸，也可根据实际需要使用特殊规格纸嘴棒用纸。本发明与现有技术相比，其最大的特点是该滤棒是一种含有内层和外层的同心滤棒，烟气流向不同于普通醋纤滤棒；它由两种不同材料组成，二者具有不同的吸附性能，具有更好的降焦减害效果；该滤棒由两种不同纤维一次性成型，只在外芯包裹一层成型纸，这样做的好处之一是现有成型设备无需进行大规模技术改造，可以省去大量的设备改造成本及避免由此带来的意外风险，同时可省去内芯成型纸带来的新增成本，更易为生产企业接受；该新型滤棒可以不经复合直接用于卷烟生产，避免了制备复合棒可能带来的意外风险， 同时成本大幅降低；该滤棒具有较独特的外形，能满足消费者个性化的需求。
图1为本发明实施例1滤棒结构横截面示意图；图2是本发明实施例3滤棒结构横截面示意图；图3是本发明实施例4滤棒结构横截面示意图；图4是本发明实施例5滤棒结构横截面示意图。图中标记分述如下1-外芯；2-内芯；3-普通或高透成型纸。
具体实施例方式以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明进一步限定。
实施例1参见图1，在该实施例中，滤棒由外芯1和内芯2组成，外芯外包裹有普通或高透成型纸3。将3. 0/32000醋纤丝束按照常规醋纤滤棒生产方法在嘴棒成型机上预开松、施加三醋酸甘油酯，送往输出辊；纸嘴棒用纸开松后不施加三醋酸甘油酯，在输出辊位置喂入与醋酸纤维同步经过输出辊，一起送往圆管套筒，纸经过圆管套筒内部收缩为圆形，丝束走套筒外部，二者通过套筒后丝束包裹在圆筒纸的外侧一起进入烟枪成型并分切，制成内芯为纸外芯为醋纤丝束的新型同心滤棒。制备的新型滤棒直接用于卷烟，相比对照样可降低焦油aiig/支；与普通醋纤棒按15 10复合后用于卷烟生产，相比对照样可降低焦油1.03mg/ 支。烟气检测数据分别见表1.表1烟气检测数据
TPMNICH20焦油COPuff 吸阻
(mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (口) (Pa) 对照13.380.861.311.2111.81 7.23 1200
样品全棒 11.390.751.039.2111.98 7.38 1221
样品复合棒 12.100.821.1010.1812.89 6.87 1210实施例2将3. 0/32000醋纤丝束按照常规醋纤滤棒生产方法在嘴棒成型机上预开松、施加三醋酸甘油酯，送往输出辊；纸嘴棒用纸开松后不施加三醋酸甘油酯，在输出辊位置喂入与醋酸纤维同步经过输出辊，一起送往圆管套筒，醋纤丝束经过圆管套筒内部收缩为圆形，纸走套筒外部，二者通过套筒后纸包裹在圆筒醋纤丝束的外侧一起进入烟枪成型并分切，制成内芯为醋纤丝束外芯为纸的新型同心滤棒。制备的新型滤棒直接用于卷烟，相比对照样可降低焦油1. Mmg/支。烟气检测数据见表2.表2烟气检测数据
TPMNICH20焦油COPuff 吸阻
(mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (口) (Pa) 对照13.380.861.311.2111.81 7.23 1200
样品全棒 11.450.700.989.7711.72 7.38 1225实施例3参见图2，在该实施例中，滤棒由外芯1和内芯2组成，外芯外包裹有普通或高透成型纸3。外芯为普通醋酸纤维，内芯为纸质木浆纤维，端面为正五边形；或者外芯为纸质木浆纤维，内芯为普通醋酸纤维，端面为正五边形。制备方法同实施例1或2，只是内芯成型时不用圆管套筒成型，而用端面是正五边形的套筒成型；这种滤棒端面外形新颖，外芯和内芯压差不一致，滤材性能不一致，能更有效吸收烟气中焦油量。制备的新型滤棒直接用于卷烟，相比对照样可降低焦油2. 7mg/支。烟气检测数据见表3.表3烟气检测数据TPMNICH20焦油COPuff 吸阻
(mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (口) (Pa) 对照13.380.861.311.2111.81 7.23 1200
样品全棒 10.330.721.18.5111.09 7.38 1230实施例4参见图3，在该实施例中，滤棒由外芯1和内芯2组成，外芯外包裹有普通或高透成型纸3。外芯为普通醋酸纤维，内芯为纸质木浆纤维，端面为梅花形；或者外芯为纸质木浆纤维，内芯为普通醋酸纤维，端面为梅花形。制备方法同实施例1或2，只是内芯成型时不用圆管套筒成型，而用端面是梅花形的套筒成型；这种滤棒端面外形新颖，外芯和内芯压差不一致，滤材性能不一致，能更有效吸收烟气中焦油量。制备的新型滤棒直接用于卷烟，相比对照样可降低焦油3. 94mg/支。烟气检测数据见表4.表4烟气检测数据
TPMNICH20焦油COPuff 吸阻
(mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (口) (Pa) 对照13.380.861.311.2111.81 7.23 1200
样品全棒 8.950.681.027.2711.98 7.38 1249实施例5参见图4，在该实施例中，滤棒由外芯1和内芯2组成，外芯外包裹有普通或高透成型纸3。外芯为普通醋酸纤维，内芯为纸质木浆纤维，端面为心形；或者外芯为纸质木浆纤维，内芯为普通醋酸纤维，端面为心形。制备方法同实施例1或2，只是内芯成型时不用圆管套筒成型，而用端面是心形的套筒成型；这种滤棒端面外形新颖，外芯和内芯压差不一致，滤材性能不一致，能更有效吸收烟气中焦油量。制备的新型滤棒直接用于卷烟，相比对照样可降低焦油3.2aiig/支。烟气检测数据见表5.表5烟气检测数据
TPMNICH20焦油COPuff 吸阻
(mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (mg/cig) (口) (Pa) 对照13.380.861.311.2111.81 7.23 1200
样品全棒 9.870.761.127.9911.98 7.38 123权利要求
1.一种丝束与纸混合成型的同心滤棒，包括圆柱形的滤芯和包覆在滤芯外的外圈成型纸，其特征在于，滤芯含有同轴的内芯和外芯，内芯的端面为多边形、圆形、心形或者不规则形状；所述的内芯为醋酸纤维制成，外芯为纸质木浆纤维制成；或者内芯为纸质木浆纤维制成，外芯为醋酸纤维制成。
2.根据权利要求1所述的同心滤棒，其特征在于，所述的内芯和外芯直接接触。
3.根据权利要求2所述的同心滤棒，其特征在于，醋酸纤维在整支滤棒滤芯中所占质量比为30% -70% ο
4.权利要求1或2或3所述的同心滤棒的制备方法，其特征在于，纸质木浆纤维预先成型为圆形、多边形、心形或者不规则形状，醋酸纤维经辊压开松、施加三醋酸甘油酯，并用醋酸纤维包裹成型的纸质木浆纤维，再送往烟枪成型，分切，制得所述的同心滤棒。
5.权利要求1或2或3所述的同心滤棒的制备方法，其特征在于，醋酸纤维经辊压开松后施加三醋酸甘油酯，然后成型为圆形、多边形、心形或者不规则形状，纸质木浆纤维包裹成型的醋酸纤维再送往烟枪成型，分切，制得所述的同心滤棒。
6.权利要求1或2或3所述的同心滤棒的应用方法，其特征在于，所述的同心滤棒直接用于卷烟生产；或与普通醋纤滤棒复合后用于卷烟生产。
7.根据权利要求6所述的同心滤棒的应用方法，其特征在于，所述的同心滤棒用于降焦减害。
全文摘要
本发明公开了一种丝束和纸混合成型的同心滤棒及其制备和应用方法，该滤棒含有滤芯和外圈成型纸。滤芯含有同轴的内芯和外芯，内芯端面为多边形、圆形、心形或者无规则形状，内芯与外芯直接接触没有内圈成型纸。内芯为醋酸纤维，外芯为纸质木浆纤维；或者内芯为纸质木浆纤维，外芯为醋酸纤维。该滤棒中既有醋纤丝束纤维又有纸质木浆纤维，二者吸附性能不同，同时内芯和外芯压降不一致导致烟气气流改变，使得该滤棒吸附性能强于普通醋纤滤棒，具有更好的降焦减害效果。
文档编号A24D3/04GK102524954SQ20121001172
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者刘金云, 李克, 谭新良, 赵立红, 郭小义, 金勇 , 陈潜 申请人:湖南中烟工业有限责任公司