一种香烟过滤嘴及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种香烟过滤嘴及其制备方法，该过滤嘴段包含四层过滤吸附材料，通过逐级的吸附过滤作用，降低抽烟时产生的焦油、固态颗粒物及其他有害气体。该香烟过滤嘴的制备方法可实现与现有香烟生产工艺的结合，无需改变加工设备，具有较好的应用前景。
【专利说明】一种香烟过滤嘴及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及烟雾净化【技术领域】，具体是一种香烟过滤嘴及其制备方法，涉及一种 新型的具有多重吸附结构的香烟过滤嘴的制备。本发明可沿用香烟原有生产工艺，进行低 焦油量香烟的生产。
【背景技术】
[0002] 香烟燃烧时产生的烟雾中含有几千种化学成分，其中包括固相及气相物质，绝大 部分对人体有害。特别产生的焦油中含有的苯并芘、亚硝胺、重金属等多种致癌物质及苯酚 类、富马酸等促癌物质。美国癌症协会指出：每天吸烟少于10支的吸烟者患肺癌的机率是 不吸烟者的5倍，若每天吸烟多于2包，则是20倍。全世界每年死于肺癌者高达100万人， 其中90%是由吸烟直接引起的。因此，发展低焦油含量的卷烟，减少香烟对人体的危害已成 为当务之急。
[0003] 20世纪60年代过滤嘴香烟的问世，有效降低了香烟焦油量。目前的香烟大部带有 过滤嘴，但大部分都采用单层结构的纤维丝束构成。应用较多的为醋酸纤维和聚丙烯纤维 丝束。该类香烟过滤嘴仅仅依靠物理阻挡作用将焦油等进行过滤，实际过滤掉的焦油量较 少。为了提高烟雾中有害物质的过滤效率，近年来出现了大量在过滤嘴中加入比表面积大， 吸附能力强的吸附材料来进行吸附的技术。例如添加硅藻土、活性炭、柚子皮等吸附材料及 其他能够与香烟产生的有害物质反应的吸附剂等，这些材料能提高滤嘴的过滤效率，但是 采用这些吸附材料制作出的复合滤嘴，存在加工复杂、影响香烟风味口感、产生粉尘危害及 二次污染等缺点。另外一类过滤嘴改进方法是将吸附焦油量较高的纤维类、纸类、膜类材料 添加到原有滤嘴材料中，组成多层吸附结构。例如专利号为CN103521085A公开的一种微孔 膜的加工方法及其在香烟过滤嘴上的应用，其是将制备的微孔膜加入过滤嘴本体中，利用 微孔结构将焦油及一些大分子气体进行过滤。该方法中采用的微孔膜在过滤焦油过程中由 于大量的焦油及颗粒物粘附于膜表面，容易造成微孔堵塞情况，并且在实际生产过程中难 以单独将膜加入到滤嘴本体中，产业化生产困难。
[0004] 随着人们健康意识的不断提高，对过滤嘴功能的要求将越来越高，过滤嘴将面临 一个长期不断发展的过程。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种香烟过滤嘴及其制备方法。该 过滤嘴段包含四层过滤吸附材料，通过逐级的吸附过滤作用，降低抽烟时产生的焦油、固态 颗粒物及其他有害气体。该香烟过滤嘴的制备方法可实现与现有香烟生产工艺的结合，无 需改变加工设备。
[0006] 本发明解决所述香烟过滤嘴的技术方案是，设计一种香烟过滤嘴。该香烟过滤嘴 的特征在于其由多孔PET支架、驻极体PP熔喷无纺布、微孔PET膜及PET骨架无纺布及醋 酸纤维段组成；其中，多孔PET支架、驻极体PP熔喷无纺布、微孔PET膜及PET骨架无纺布 组成了香烟过滤嘴的过滤段；所述醋酸纤维段为两段，位于所述过滤段的两侧，分别为连接 烟丝部分和香烟吸头部分。
[0007] 所述过滤段的层叠复合顺序为：第一层为多孔PET支架、第二层为驻极体PP熔喷 无纺布、第三层为微孔PET膜、第四层为PET骨架无纺布。抽吸香烟时，烟气的走向为从第 一层到第四层。
[0008] 所述靠近多孔PET支架的醋酸纤维段为连接烟丝部分，所述连接PET骨架无纺布 的醋酸纤维段为香烟吸头部分。
[0009] 所述驻极体PP熔喷无纺布，是改性纳米电气石粉与PP进行混合熔喷，并通过静电 驻极后而制备的高效低阻无纺布。其克重为10-50g/m2,厚度为0. 1-lmm，阻力为0. 5-10Pa。
[0010] 所述多孔PET支架经特殊打孔工艺后具有高透气量，克重100-180g/m2,厚度为 4~1 Omnin
[0011] 所述微孔PET膜是经过重离子加速器产生的高能粒子轰击PET膜、然后经碱液或 酸液刻蚀制备而成的，微孔密度为十万至几千万个每平方厘米的微孔膜，厚度为15-50 y m。
[0012] 所述PET骨架无纺布为具有良好的硬挺度与超低风阻、克重为30-120g/m2、厚度为 0. 2-lmm的湿法非织造布。
[0013] 所述过滤段的整体厚度范围为5-10mm。
[0014] 本发明解决所述香烟过滤嘴制备方法的技术方案是，设计一种香烟过滤嘴制备方 法，其特征在于采用上述香烟过滤嘴制备材料和下述工艺：
[0015] (1)将多孔PET支架、驻极体PP熔喷无纺布、微孔PET膜及PET骨架无纺布四种材 料进行层叠复合后制得过滤段。
[0016] (2)将所制备的过滤段与两段醋酸纤维段进行结合，两段醋酸纤维段位于过滤段 的两侧，即得三段结构的香烟过滤嘴。
[0017] 由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
[0018] (1)本发明采用的驻极PP熔喷材料克服传统的过滤材料单一的物理拦截作用，该 材料还依靠静电吸附作用，更加有效的吸附烟雾中的焦油及各类固态微粒物；
[0019] (2)本发明采用的微孔PET膜具有发达的微孔结构，并可根据各种有害气体成分 及固态颗粒物的大小，设计不同孔径的微孔膜，可以起到很好的隔离作用；
[0020] (3)多层吸附结构的设计，能够逐级吸附焦油，当焦油在材料表面吸附时，能够作 为固体颗粒物或其他有害气体的载体，从而达到不断累积过滤的效果；
[0021] (4)本发明使用的材料均具有不同大小的微孔，且逐级减小，可将产生的各种粒径 大小的颗粒有效拦截，且可防止大量焦油聚集在PET膜上而导致膜堵塞。
【具体实施方式】
[0022] 下面通过实施例对本发明的【具体实施方式】进一步说明。
[0023] 本发明香烟过滤嘴，其特征在于由多孔PET支架、驻极体PP熔喷无纺布、微孔PET 膜及PET骨架无纺布及醋酸纤维段组成；其中，多孔PET支架、驻极体PP熔喷无纺布、微孔 PET膜及PET骨架无纺布组成了香烟过滤嘴的过滤段；所述醋酸纤维段为两段，位于所述过 滤段的两侧，分别为连接烟丝部分和香烟吸头部分。
[0024] 所述过滤段的层叠复合顺序为：第一层为多孔PET支架、第二层为驻极体PP熔喷 无纺布、第三层为微孔PET膜、第四层为PET骨架无纺布。抽吸香烟时，烟气的走向为从第 一层到第四层。
[0025] 所述靠近多孔PET支架的醋酸纤维段为连接烟丝部分，所述连接PET骨架无纺布 的醋酸纤维段为香烟吸头部分。
[0026] 所述驻极体PP熔喷无纺布，是改性纳米电气石粉与PP进行混合熔喷，并通过静电 驻极后而制备的高效低阻无纺布。其克重为10_50g/m2,厚度为0. 1-lmm，阻力为0. 5-10Pa。
[0027] 所述多孔PET支架经特殊打孔工艺后具有高透气量，克重100-180g/m2,厚度为 4~1 Omnin
[0028] 所述微孔PET膜是经过重离子加速器产生的高能粒子轰击PET膜、然后经碱液或 酸液刻蚀制备而成的，微孔密度为十万至几千万个每平方厘米的微孔膜，厚度为15-50 y m。
[0029] 所述PET骨架无纺布为具有良好的硬挺度与超低风阻，克重为30_120g/m2,厚度为 0. 2-lmm的湿法非织造布。
[0030] 所述过滤段的整体厚度范围为5-10mm。
[0031] 本发明香烟过滤嘴制备方法，其特征在于采用上述香烟过滤嘴制备材料和下述工 艺：
[0032] (1)将多孔PET支架、驻极体PP熔喷无纺布、微孔PET膜及PET骨架无纺布四种材 料进行层叠复合后制得过滤段。
[0033] (2)将所制备的过滤段与两段醋酸纤维段进行结合，两段醋酸纤维段分别位于过 滤段的两侧，即得三段结构的香烟过滤嘴。
[0034] 所述层叠复合方式为热压贴合或者粘合剂粘合中的一种。
[0035] 实施例1
[0036] 本实施例提供一种香烟过滤嘴及其制备方法，制备步骤如下：
[0037] (1)将厚度为5mm、克重为150g/m2的多孔PET支架，厚度为0? 3mm、阻力3Pa、12g/ m2的驻极体PP熔喷无纺布，厚度为30 ii m的微孔PET膜，厚度为0. 5mm、50g/m2PET骨架无 纺布用热压方式依次进行层叠复合得到过滤段。
[0038] (2)将所制备的过滤段与两段醋酸纤维段进行结合，两段醋酸纤维段分别位于过 滤段的两侧，即得三段结构的香烟过滤嘴。
[0039] 实施例2
[0040] 本实施例提供一种香烟过滤嘴及其制备方法，制备步骤如下：
[0041] (1)将厚度为8mm、克重为180g/m2的多孔PET支架，厚度为0? 5mm、阻力4Pa、20g/ m2驻极体PP熔喷无纺布，厚度为25 ii m的微孔PET膜，厚度为0. 6mm、60g/m2PET骨架无纺 布用热压方式依次进行层叠复合得到过滤段。
[0042] (2)将所制备的过滤段与两段醋酸纤维段进行结合，两段醋酸纤维段分别位于过 滤段的两侧，即得三段结构的香烟过滤嘴。
[0043] 实施例3
[0044] 本实施例提供一种香烟过滤嘴及其制备方法，制备步骤如下：
[0045] (1)将厚度为7mm、克重为160g/m2的多孔PET支架，厚度为0? 5mm、阻力4Pa、20g/ m2驻极体PP熔喷无纺布，厚度为30 ii m的微孔PET膜，厚度为0. 8mm、70g/m2PET骨架无纺 布用热熔胶贴合的方式依次进行层叠复合得到过滤段。
[0046] (2)将所制备的过滤段与两段醋酸纤维段进行结合，两段醋酸纤维段分别位于过 滤段的两侧，即得三段结构的香烟过滤嘴。
[0047] 实施例4
[0048] 本实施例提供一种香烟过滤嘴及其制备方法，制备步骤如下：
[0049] (1)将厚度为10mm、克重为180g/m2的多孔PET支架，厚度为0.6mmJI*6Pa、30g/ m2驻极体PP熔喷无纺布，厚度为40 ii m的微孔PET膜，厚度为0. 9mm、IOOgAi2PET骨架无纺 布用热压方式依次进行层叠复合得到过滤段。
[0050] (2)将所制备的过滤段与两段醋酸纤维段进行结合，两段醋酸纤维段分别位于过 滤段的两侧，即得三段结构的香烟过滤嘴。
[0051] 实施例5
[0052] 本实施例提供一种香烟过滤嘴及其制备方法，制备步骤如下：
[0053] (1)将厚度为10mm、克重为180g/m2的多孔PET支架，厚度为40 iim的微孔PET膜， 厚度为〇. 6mm、阻力6Pa、30g/m2驻极体PP烙喷无纺布，厚度为0. 9mm、IOOgAi2PET骨架无纺 布用热压方式依次进行层叠复合得到过滤段。
[0054] (2)将所制备的过滤段与两段醋酸纤维段进行结合，两段醋酸纤维段分别位于过 滤段的两侧，即得三段结构的香烟过滤嘴。
[0055] 对含有实施例1-5所制备的香烟过滤嘴的香烟进行测试，并以某品牌香烟做参 考，测试含有本发明香烟过滤嘴的香烟的焦油减少量、抽吸阻力及每支香烟燃烧所需时间 的增加量。
[0056] 表1香烟性能检测结果
[0057]
【权利要求】
1. 一种香烟过滤嘴，其特征在于该香烟过滤嘴包含一段过滤段，所述过滤段由多孔 PET支架、驻极体PP熔喷无纺布、微孔PET膜及PET骨架无纺布层叠复合而成；所述过滤段 的层叠复合顺序为：第一层为多孔PET支架、第二层为驻极体PP熔喷无纺布、第三层为微孔 PET膜、第四层为PET骨架无纺布。
2. 根据权利要求1所述的香烟过滤嘴，其特征在于所述过滤段在使用时，香烟烟气的 走向为从第一层多孔PET支架到第四层PET骨架无纺布。
3. 根据权利要求1所述的香烟过滤嘴，其特征在于还包括两段醋酸纤维段，位于所述 过滤段的两侧，分别为连接烟丝部分和香烟吸头部分； 所述靠近多孔PET支架的醋酸纤维段为连接烟丝部分，所述连接PET骨架无纺布的醋 酸纤维段为香烟吸头部分。
4. 根据权利要求1所述的香烟过滤嘴，其特征在于所述的驻极体PP熔喷无纺布，是改 性纳米电气石粉与PP进行混合熔喷，并通过静电驻极后而制备的高效低阻无纺布；其克重 为 10-50 g/m2,厚度为 0? 1-lmm，阻力为 0? 5-10Pa。
5. 根据权利要求1所述的香烟过滤嘴，其特征在于所述的多孔PET支架经特殊打孔工 艺后具有高透气量，克重100-180g/m2,厚度为4-10mm。
6. 根据权利要求1所述的香烟过滤嘴，其特征在于所述的微孔PET膜是经过重离子加 速器产生的高能粒子轰击、然后经碱液或酸液刻蚀制备而成的，微孔密度为十万至几千万 个每平方厘米的微孔膜，厚度为15-50 ym。
7. 根据权利要求1所述的香烟过滤嘴，其特征在于所述的PET骨架无纺布为克重 30-120g/ m2、厚度为0. 2-lmm的湿法非织造布。
8. 根据权利要求1-2所述的香烟过滤嘴，其特征在于所述的过滤段的整体厚度范围为 5-10mm〇
9. 一种香烟过滤嘴制备方法，其特征在于采用权利要求1-7任一项所述的香烟过滤嘴 制备材料和下述工艺： (1) 将多孔PET支架、驻极体PP熔喷无纺布、微孔PET膜及PET骨架无纺布四种材料依 次进行层叠复合后制得过滤段； (2) 将所制备的过滤段与两段醋酸纤维段进行结合，两段醋酸纤维段位于过滤段的两 侦牝即得三段结构的香烟过滤嘴。
【文档编号】A24D3/02GK104382232SQ201410608372
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】姚连珍, 杨平, 杜靖, 程顺清 申请人:深圳市中纺滤材无纺布有限公司