一种复合滤棒的卷烟结构的制作方法

1.本发明涉及烟支制备技术领域，尤其是，本发明涉及一种复合滤棒的卷烟结构。


背景技术：

2.聚乳酸（poly lactic acid，pla）是由可再生植物资源中的淀粉发酵制取乳酸，而后经化学合成制备成高分子材料，具有良好的循环再生性和生物降解性，具有以下特点：1、以可再生的植物资源（玉米、小麦、甜菜、大米、土豆、山芋等）以及有机废弃物（玉米芯或其它农作物的根、茎、叶、皮等）为原料，摆脱了对木材和石油资源的依赖，符合可持续发展的要求；2、能够完全生物降解，在自然环境中经过一定时间会自然分解为水和二氧化碳，不造成环境污染，产生的二氧化碳通过植物光合作用得到重新利用，成为一个永恒的、封闭的碳循环系统，是名副其实的“绿色材料”；3、与涤纶、锦纶、腈纶三大合成纤维相比，生产聚乳酸纤维的能源消耗较低，是一种相对低资源环境负荷的高分子材料；4、具有良好的加工性能，可采用一般热塑性树脂的熔融纺丝方法生产丝束。
3.目前，聚乳酸纤维已经被开发出用于烟用丝束等领域，但是由于聚乳酸分子结构及聚合状态、丝束形态差异，过滤作用差异较大，对卷烟主流烟气中致香物质的过滤差异更大，同样吸阻、类似单旦总旦的聚乳酸丝束与醋纤丝束虽然对卷烟烟气的指标较为接近，但在实际的抽吸过程中会发现，感官质量还是很大的差异。
4.其中聚乳酸纤维丝束相比于醋纤丝束具有选择性过滤的特性，聚乳酸除了对烟丝香味具有较低过滤性可以增加抽吸口感，聚乳酸纤维丝束对于烟气中的木质气这一影响抽吸口感的气体的高过滤性，但是对于烟气中的挥发性羰基物、hcn、单元酚类物质以及一些其它气相物质过滤效果稍弱，烟气中此类气相物质会增加卷烟刺激性，会降低抽吸口感。
5.由于烟气成分的物理化学性质极其复杂，过滤过程中能发生作用的时间极短，要实现理想的选择性去降低是很困难的；且不同烟丝成分的烟支烟气区别更大，所以导致若是利用聚乳酸纤维丝束滤棒难以确保烟支抽吸时的各物质即有鲜明风格特色，又保证符合国家标准的质量要求。
6.因此为了解决上述问题，设计一种合理高效的复合滤棒的卷烟结构对我们来说是很有必要的。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种复合滤棒的卷烟结构，其设置简单，通过聚乳酸纤维段和醋纤段复合形成滤棒，且在聚乳酸纤维段外侧的成形纸中添加活性炭层，有效针对所有烟丝比例的烟支比例进行烟气过滤，即可以确保烟气香味，又可以有效掩盖杂气，满足国家标准质量要求。
8.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：一种复合滤棒的卷烟结构，包括滤棒段和发烟段，所述滤棒段包括聚乳酸纤维段和醋纤段，所述聚乳酸纤维段和醋纤段均设置有成形纸，且所述聚乳酸纤维段的成形纸侧
面设置有活性炭层；使得所述聚乳酸纤维段11中的聚乳酸纤维丝束有效对烟气进行降温并具有对烟气中的木质气的高过滤性，但所述聚乳酸纤维丝束对烟气中挥发性羰基物具有低过滤性，而所述活性炭层131有效的对挥发性羰基物进行吸附，增加抽吸口感及安全性。
9.使得当所述发烟段中的烟丝比例高于60%时，所述聚乳酸纤维段和醋纤段长度之比小于0.5，且所述聚乳酸纤维段的成形纸中活性炭定量小于30g/m
²
；当所述发烟段中的烟丝比例高于60%时，烟气中木质气较少，聚乳酸纤维段长度较短，以降低成本；当所述发烟段中的烟丝比例低于30%时，所述聚乳酸纤维段和醋纤段长度之比大于1，且所述聚乳酸纤维段的成形纸中活性炭定量大于35g/m
²
；当所述发烟段中的烟丝比例低于30%时，发烟段中梗丝含高，烟气中木质气较多，需要聚乳酸纤维段长度较长，且活性炭用量也多，有效对烟气进行过滤。
10.作为本发明的优选，当所述发烟段中的烟丝比例为30%至60%之间时，所述聚乳酸纤维段和醋纤段长度之比在0.5至1之间，且所述聚乳酸纤维段的成形纸中活性炭定量在30至35g/m
²
之间。
11.作为本发明的优选，所述聚乳酸纤维段的成形纸的数量均至少为一个。
12.作为本发明的优选，所述聚乳酸纤维段的成形纸包括内层成形纸和设置于所述内层成形纸外侧的外层成形纸，所述内层成形纸内侧以及所述内层成形纸与外层成形纸之间均设置有聚乳酸纤维丝束。
13.作为本发明的优选，所述聚乳酸纤维段中的聚乳酸纤维丝束为皮芯型丝束结构。
14.作为本发明的优选，所述聚乳酸纤维段中设置有加香颗粒。
15.作为本发明的优选，所述加香颗粒包括植物性添加颗粒和三乙酸甘油酯颗粒。
16.作为本发明的优选，所述聚乳酸纤维段制备的聚乳酸原料中的左旋乳酸单体含量不低于90%。
17.作为本发明的优选，所述发烟段外侧设置有卷烟纸，所述聚乳酸纤维段、醋纤段和发烟段通过接装纸进行连接。
18.作为本发明的优选，所述发烟段中设置有加香爆珠。
19.本发明一种复合滤棒的卷烟结构的有益效果在于：设置简单，通过聚乳酸纤维段和醋纤段复合形成滤棒，且在聚乳酸纤维段外侧的成形纸中添加活性炭层，有效针对所有烟丝比例的烟支比例进行烟气过滤，即可以确保烟气香味，又可以有效掩盖杂气，满足国家标准质量要求。
附图说明
20.图1为本发明一种复合滤棒的卷烟结构的一个实施例的整体示意图；图2为本发明一种复合滤棒的卷烟结构的一个实施例中的聚乳酸纤维段的横截面示意图；图中：1、滤棒段，11、聚乳酸纤维段，111、加香颗粒，12、醋纤段，13、成形纸，131、内层成形纸，132、外层成形纸，133、活性炭层，2、发烟段。
具体实施方式
21.以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
22.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的模块和步骤的相对布置和步骤不限制本发明的范围。
23.同时，应当明白，为了便于描述，附图中的流程并不仅仅是单独进行，而是多个步骤相互交叉进行。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
26.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法及系统可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法及系统应当被视为本说明书的一部分。
27.实施例一：如图1、2所示，一种复合滤棒的卷烟结构，包括滤棒段1和发烟段2，所述滤棒段1包括聚乳酸纤维段11和醋纤段12，所述聚乳酸纤维段11和醋纤段12均设置有成形纸13，且所述聚乳酸纤维段11的成形纸13侧面设置有活性炭层133；在本发明中，卷烟结构采用的是聚乳酸纤维段11和醋纤段12复合形成的滤棒对发烟段2中的烟气进行过滤，也就是相比于原有的醋纤丝束滤棒，本发明添加了聚乳酸纤维丝束的过滤性。
28.需要注意的是，本发明中并不是直接在原有的醋纤丝束滤棒的基础上添加聚乳酸纤维段11，因为滤棒段1的长度有国家标准，使得整个滤棒段1的长度是恒定的，添加了聚乳酸纤维段11，必然会使得醋纤段12的长度变短。
29.在本发明设计时，考虑采用聚乳酸纤维丝束进行烟气过滤，是希望利用聚乳酸纤维丝束对高温烟气的有效降温的能力，以及聚乳酸纤维丝束相比于醋纤丝束更好的方便烟气中的香气物质通过的特性，可以对烟气进行有效降温并且保证烟气香气，提高抽吸口感。
30.由于烟气成分的物理化学性质极其复杂，滤嘴的过滤过程中能发生作用的时间极短，要实现理想的选择性去降低是很困难的；但是烟气中的成分物质主要包括气相物质与粒相物质，其中烟气的香气主要是依附于焦油等粒相物质，聚乳酸纤维丝束具有较低的过滤性，可以保证烟气中的致香成分较高。
31.另外就是过滤气相物质，气相物质又包括木质气、挥发性羰基物、hcn、单元酚类物质以及一些其它气相物质；这些气体都会影响抽吸口感，聚乳酸纤维丝束选择过滤性中，对木质气具有较高的过滤性，但是对于挥发性羰基物、hcn、单元酚类物质以及一些其它气相物质具有较低的过滤性。
32.气相物质的去除主要有三种方式来完成，吸附（如加入活性炭的滤嘴）、吸收和化学反应。常温下的永久性气体，如co、n2都不能被活性炭吸附去除；其他一些气体都会被不
同程度地吸附，其中刚好挥发性羰基物、hcn、单元酚类物质等可借助活性炭高度选择地去除。
33.于是对聚乳酸纤维丝束和活性炭进行各种配方比重下进行配合，对烟气进行过滤实验，多次实验之后发现，既有效降低烟气温度，还能保证烟气香气饱满，还能利用聚乳酸纤维丝束对木质气进行过滤，以及利用活性炭去与聚乳酸纤维丝束配合，对聚乳酸纤维丝束过滤较差的挥发性羰基物、hcn、单元酚类物质等进行有效吸附，使得烟气中物质满足国家标准质量要求。
34.那么，本发明中，利用侧面涂覆有活性炭层的成形纸13包覆聚乳酸纤维丝束形成的聚乳酸纤维段11，可以有效对发烟段2中的烟气进行优化过滤，即可以确保烟气香味，又可以有效掩盖杂气，还可以确保吸入烟气满足国家标准质量要求。
35.在本发明的一个实施例中，发烟段2中的物质包括烟丝和梗丝，烟丝含量越高，烟支烟气越优，原因是烟丝燃烧产生烟气中的致香物质越饱满；反之梗丝含量越高，烟支烟气越劣，原因是梗丝燃烧产生的烟气中的木质气多，且香气较少。
36.所以针对不用烟丝含量的发烟段2，采用的滤棒段1结构也不一样。
37.使得当所述发烟段2中的烟丝比例高于60%时，所述聚乳酸纤维段11和醋纤段12长度之比小于0.5，且所述聚乳酸纤维段11的成形纸13中活性炭定量小于30g/m
²
；此时，所述发烟段2中的烟丝比例高于60%时，烟气中木质气较少（无需过多聚乳酸纤维丝束进行过滤），聚乳酸纤维段11长度较短，同时醋纤段12长度较长。不仅可以降低成本，而且有效利用醋纤丝束的过滤均匀性，满足抽吸口感。
38.当所述发烟段2中的烟丝比例低于30%时，所述聚乳酸纤维段11和醋纤段12长度之比大于1，且所述聚乳酸纤维段11的成形纸13中活性炭定量大于35g/m
²
；此时，所述发烟段2中的烟丝比例低于30%时，发烟段中梗丝含高，烟气中木质气较多，需要聚乳酸纤维段11长度较长，且活性炭用量也多，有效对烟气中的木质杂气进行过滤；在滤棒段1总长度不变的前提下，醋纤段12的长度自然就较短，减小其对发烟段2烟气中本就含量偏少的香气的过滤，增加抽吸口感。
39.总之，本发明中根据发烟段2中的烟丝比例，设置不同长度的聚乳酸纤维段11和醋纤段12，也设置不同的活性炭涂布量，以此达到针对多种烟支进行烟气过滤的目的。
40.本发明一种复合滤棒的卷烟结构的设置简单，通过聚乳酸纤维段和醋纤段复合形成滤棒，且在聚乳酸纤维段外侧的成形纸中添加活性炭层，有效针对所有烟丝比例的烟支比例进行烟气过滤，即可以确保烟气香味，又可以有效掩盖杂气，满足国家标准质量要求。
41.实施例二，仍如图1、2所示，仅为本发明的其中一个实施例，在实施例一的基础上，本发明一种复合滤棒的卷烟结构中，当所述发烟段2中的烟丝比例为30%至60%之间时，所述聚乳酸纤维段11和醋纤段12长度之比在0.5至1之间，且所述聚乳酸纤维段11的成形纸13中活性炭定量在30至35g/m
²
之间。
42.需要注意的是，聚乳酸纤维段11和醋纤段12长度的比值与发烟段2中的烟丝比例呈负相关，聚乳酸纤维段11的成形纸13中活性炭定量也与发烟段2中的烟丝比例呈负相关。
43.在这里，最好引入常数k和m（为负数），发烟段2中的烟丝比例为x时，聚乳酸纤维段11和醋纤段12长度的比值y=kx+a；聚乳酸纤维段11的成形纸13中活性炭定量z= mx+b；其中a和b均为多次试验得到的常数。
44.而且，上述常数k和m应当只应用在发烟段2中的烟丝比例为30%至60%之间时的情形。
45.当使得当所述发烟段2中的烟丝比例高于60%时，所述聚乳酸纤维段11和醋纤段12长度之比小于0.5，且所述聚乳酸纤维段11的成形纸13中活性炭定量小于30g/m
²
；此时，所述发烟段2中的烟丝比例高于60%，烟丝比例越高，聚乳酸纤维段11和醋纤段12长度的比值y的应当越小，此时y=k1*x+a；且k1应当大于k值（k1和k均为负数，那么k1的绝对值小于k的绝对值，那么此时y值的变化直线稍平缓一些）。
46.同样的，当所述发烟段2中的烟丝比例低于30%时，所述聚乳酸纤维段11和醋纤段12长度之比大于1，且所述聚乳酸纤维段11的成形纸13中活性炭定量大于35g/m
²
；此时，所述发烟段2中的烟丝比例低于30%，烟丝比例越低，聚乳酸纤维段11和醋纤段12长度的比值y的应当越大；此时y=k2*x+a；且k2应当小于k值（k2和k均为负数，那么k2的绝对值大于k的绝对值，那么此时y值的变化直线稍陡一些）。
47.并且，存在一个绝对的值，即为烟丝比例为零（一般情况下几乎不会达到），此时可以将整个滤棒段1全部采用聚乳酸纤维段11，而无需醋纤段12。
48.实施例二，仍如图1、2所示，仅为本发明的其中一个实施例，在上述任一实施例的基础上，本发明一种复合滤棒的卷烟结构中，所述聚乳酸纤维段11的成形纸13的数量均至少为一个；可以设置多层结构的成形纸12，使得过滤效果更优。
49.在本发明的一个实施例中，所述成形纸13包括内层成形纸131和设置于所述内层成形纸外侧的外层成形纸132，所述内层成形纸内侧以及所述内层成形纸与外层成形纸之间均设置有聚乳酸纤维丝束。
50.当然，内层成形纸131的内外两侧都设置有活性炭层133，外层成形纸132最好只有内侧设置有活性炭层133。
51.在本发明的一个实施例中，所述发烟段2外侧设置有卷烟纸，所述聚乳酸纤维段11、醋纤段12和发烟段2通过接装纸进行连接；在具有接装纸设置于成形纸13的外侧的情况下，外层成形纸132外侧也可以设置活性炭层133。
52.在这里，活性炭层13最好是涂布的方式涂覆于成形纸12的侧面。
53.另外，所述聚乳酸纤维段11中设置有加香颗粒111，所述加香颗粒111包括植物性添加颗粒和三乙酸甘油酯颗粒。烟丝配方60%-100%的卷烟，聚乳酸纤维段可添加植物性颗粒，衬托烟香，使之更加完善；烟丝配方低于60%时，聚乳酸丝束段加香可以采用三乙酸甘油酯加香，既可以衬托原有的烟香，又可以掩盖杂气，一般加香稍浓。
54.还有，所述发烟段2中设置有加香爆珠；进一步增加发烟段2烟气中的香气，且这些香气被聚乳酸纤维段11过滤量少，使得其利用率更高。
55.最后，所述聚乳酸纤维段为皮芯型丝束结构，所述聚乳酸纤维段11制备的聚乳酸原料中的左旋乳酸单体含量不低于90%，确保聚乳酸纤维的结晶度，丝束尺寸热稳定性高；还可以在聚乳酸原料中添加三乙酸甘油酯，在三乙酸甘油酯的作用下，丝束溶胀且粘结，得到粘结良好的皮芯型结构聚乳酸丝束。
56.本发明一种复合滤棒的卷烟结构的设置简单，通过聚乳酸纤维段和醋纤段复合形成滤棒，且在聚乳酸纤维段外侧的成形纸中添加活性炭层，有效针对所有烟丝比例的烟支
比例进行烟气过滤，即可以确保烟气香味，又可以有效掩盖杂气，满足国家标准质量要求。
57.本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。