专利名称：粘胶纤维卷烟滤棒及其制造方法
技术领域：
本发明涉及烟草技术领域，具体涉及一种以粘胶纤维为主要组分的粘胶纤维滤棒及其制造方法。
背景技术：
卷烟烟气中的焦油是烟草危害健康的主要来源，已经被大量科学研究证实。烟草危害已成为当今世界最严重的公共问题之一，也是人类健康所面临的最大问题之一，然而，不同于其他自然灾难，烟草危害是可以预防和控制的。在政府大力宣传烟草危害，号召人们自觉抵制烟害的同时，烟草行业也进行了大量降低卷烟焦油含量的工作，比如开发种植低焦油烟叶、改革烟丝制备工艺和卷烟配方、接装滤棒等。接装滤棒对卷烟的降焦减害效果极为显著，滤棒也是目前卷烟行业不可缺少的原材料。目前烟草行业大量采用醋酸纤维滤棒，少量低档卷烟采用聚丙烯纤维滤棒。醋酸纤维滤棒吸食品味纯正，降焦效果显著，生产效率高，但我国的醋酸纤维生产能力不足，关键技术为美国所有，原料全部依赖进口，价格居高不下。聚丙烯纤维滤棒虽然价格较为低廉，但降焦效果和烟气吸味较差，只能在低档烟上少量使用。同时醋酸纤维和聚丙烯纤维在自然环境中极难降解，污染环境。
发明内容
本发明的目的在于提供一种原料来源广泛，成本较低且易降解的粘胶纤维卷烟滤棒，另一目的在于提供其制造方法。
为实现本发明目的，本发明技术方案如下提供一个全新的以粘胶纤维丝束为基础的卷烟滤棒，其由粘胶纤维丝束和粘胶纤维丝束外包裹的滤棒盘纸构成。
根据丝束化学结构的不同，选用粘胶纤维丝束替代醋酸纤维或改性聚丙烯纤维，因为从丝束化学结构来看，它们之间有以下明显不同粘胶纤维与天然纤维有相同的化学结构，大分子主链结构单元中有三个羟基，纤维有较强的极性；醋酸纤维是天然纤维结构单元中三个羟基的两个被乙酰化，纤维极性减弱；改性聚丙烯纤维一般是通过共混改性在非极性的聚丙烯纤维中引入部分极性基团，纤维极性最低。由此，粘胶纤维吸附性较好。
选用单丝线密度为1.5～8.0dtex的粘胶纤维长丝，在其表面涂覆有醋酸纤维素，改性淀粉，羧甲基纤维素，羟丙基纤维素，甲基羟丙基纤维素，甲基丙烯酸及其盐的聚合物，聚乙烯磺酸及其盐，聚乙烯醇，聚丙烯酸钠等一种或两种或两种以上组分高分子涂层；将粘胶纤维长丝集束为线密度为3.0～4.0ktex并有10～30个/25mm卷曲度的丝束作为卷烟滤棒材料。高分子涂层涂覆量为粘胶纤维丝重量的5～50％，高分子溶液重量百分比浓度为2～20％。
所述粘胶纤维的原料来源可以是棉浆，木浆或竹浆。该粘胶纤维长丝的横截面形状为圆形，椭圆形，Y形，星形或米形中的一种，优先选择比表而积较大的Y形，星形或米形，来提高纤维的吸附能力。
该粘胶纤维卷烟滤棒的制造方法，包括以下步骤a、以木浆，棉浆或竹浆为原料制备单丝线密度为1.5～8.0dtex的粘胶纤维长丝；b、将粘胶纤维长丝经过浸渍槽或喷淋箱用重量百分比浓度为2～20％的高分子溶液对纤维表面进行涂覆，其涂覆量为粘胶丝重量的5～50％，然后在50～200℃条件下把溶剂烘掉50～80％，集束为线密度为3.0～4.0ktex的丝束；c、将表面涂覆的粘胶纤维丝束经过卷曲机进行卷曲，在80～150℃条件下烘干定型成卷曲数为10～30个/25mm的粘胶纤维丝束；d、将粘胶纤维丝束开松，喷洒三醋酸甘油酯或纯水，在卷烟滤棒成型机中包裹滤棒盘纸，切割成标准长度，包装得到粘胶纤维滤棒。
上述粘胶纤维卷烟滤棒的制造方法其中b步所述的高分子溶液，其溶质为醋酸纤维素，改性淀粉，羧甲基纤维素，羟丙基纤维素，甲基羟丙基纤维素，甲基丙烯酸及其盐的聚合物，聚乙烯磺酸及其盐，聚乙烯醇，聚丙烯酸钠等中的一种或两种或两种以上组分；其溶剂为丙酮，乙醇或纯水的一种或两种。
上述粘胶纤维卷烟滤棒的制造方法中d步喷洒三醋酸甘油酯或纯水，目的使纤维之间发生相互粘结，提高滤棒硬度和弹性。
由于本发明采用了上述技术方案，具有以下优点该工艺通过对粘胶纤维丝表面涂覆高分子涂层后进行卷曲，使粘胶纤维丝束具有良好的蓬松性并使滤棒具有良好的弹性，提高了烟气在滤棒中的停留时间和滤棒的过滤效率；通过粘胶纤维丝表面高分子涂层的引入使在制造卷烟滤棒时通过喷洒对吸食品味没有影响的三醋酸甘油酯或水，解决了丝束纤维之间的粘结问题，提高了滤棒的硬度和弹性；通过调节高分子品种和涂覆量，可以方便地改变粘胶纤维的表面特性和吸附性能。该方法可以采用目前普遍使用的醋酸纤维素丝束制备卷烟滤棒的主要生产设备和工艺流程。
该滤棒无毒无异味，对烟气焦油的过滤能力强，非常显著地降低每支卷烟中焦油含量。在相同的烟支品种、吸阻和吸食品味条件下，与目前普遍采用的醋酸纤维素滤棒相比，可在其基础上继续降低焦油含量10～20％左右，降焦效果显著。在保持烟草原有吸食品质不变的同时，能较大幅度降低滤棒生产成本，彻底解决我国醋纤滤棒原材料紧张，全部依赖进口的局面。另外，粘胶纤维在自然环境中可以生物降解，无环境污染，具有绿色生态的优点。具有很好的应用价值和应用前景。
另外，当粘胶纤维丝束在滤棒成型机上成型制备滤棒时，本发明丝束表面喷洒的溶剂是三醋酸甘油酯或水，不容易造成烟气吸味改变；而聚丙烯纤维滤棒喷洒的则是有机溶剂型胶粘剂或水乳胶，容易造成烟气吸味改变。
具体实施例方式
为更好地对本发明进行详细说明，特举实施例如下
实施例该粘胶纤维卷烟滤棒的制造方法，包括以下步骤1、首先以木浆，棉浆或竹浆为原料制备单丝线密度为1.5～8.0dtex的粘胶纤维长丝；2、然后将粘胶纤维长丝经过浸渍槽或喷淋箱用重量百分比浓度为20％醋酸纤维素溶液(其溶剂为丙酮)对粘胶纤维长丝表面进行涂覆，涂覆量为粘胶纤维长丝重量的10％，然后于60～80℃条件下把溶剂烘掉70～80％，集束为线密度为3.0～4.0ktex的丝束；3、将表面涂覆的粘胶纤维丝束经过卷曲机进行卷曲，在100～120℃条件下烘干定型成卷曲数为10～30个/25mm的粘胶纤维丝束；4、将粘胶纤维丝束开松，喷洒三醋酸甘油酯，在卷烟滤棒成型机中包裹滤棒盘纸，切割成标准长度，包装得到粘胶纤维滤棒。
将制得的粘胶纤维滤棒与目前醋酸纤维滤棒和聚丙烯纤维滤棒进行比较，三种滤棒降焦性能如下以同一品牌卷烟分别接装本发明制成的粘胶纤维滤棒，醋酸纤维滤棒和聚丙烯纤维滤棒。在同一吸烟机上按国标GB/T 16450-2004进行抽吸。然后用HP6890型GC仪按GB/T19609-2004标准测定烟气的焦油。测定结果为接装醋酸纤维滤棒的卷烟烟气焦油含量为14mg，聚丙烯纤维滤棒为15mg，本发明粘胶纤维滤棒卷烟烟气焦油含量为12mg。
用本发明滤棒制成的卷烟，其烟的香气，谐调性，杂气，刺激性，余味等感官指标与醋酸纤维素相同，可以用于中高档卷烟，具有较好的市场前景。
权利要求
1.一种粘胶纤维卷烟滤棒，其由粘胶纤维丝束和粘胶纤维丝束外包裹的滤棒盘纸构成，其特征在于，所用的粘胶纤维丝束是由以木浆或棉浆或竹浆为原料制备的粘胶纤维长丝集束而成，该粘胶纤维长丝单丝线密度为1.5～8.0dtex，在其表面涂覆有醋酸纤维素，改性淀粉，羧甲基纤维素，羟丙基纤维素，甲基羟丙基纤维素，甲基丙烯酸及其盐的聚合物，聚乙烯磺酸及其盐，聚乙烯醇，聚丙烯酸钠中的一种或两种或两种以上组分高分子涂层；集束为线密度为3.0～4.0ktex的丝束并有10～30个/25mm卷曲度。
2.根据权利要求1所述的粘胶纤维卷烟滤棒，其特征在于，所述的粘胶纤维长丝表面涂覆的高分子溶液重量百分比浓度为2～20％；其涂覆量为粘胶丝束重量的5～50％。
3.根据权利要求1所述的粘胶纤维卷烟滤棒，其特征在于，所述的粘胶纤维长丝的横截面形状为圆形，椭圆形，Y形，星形或米形的一种。
4.一种如权利要求1所述的粘胶纤维卷烟滤棒的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤a、以木浆，棉浆或竹浆为原料制备单丝线密度为1.5～8.0dtex的粘胶纤维长丝；b、将粘胶纤维长丝经过浸渍槽或喷淋箱用重量百分比浓度为2～20％的高分子溶液对纤维表面进行涂覆，其涂覆量为粘胶丝束重量的5～50％，然后在50～200℃条件下把溶剂烘掉50～80％，集束为线密度为3.0～4.0ktex的丝束；c、将表面涂覆的粘胶纤维丝束经过卷曲机进行卷曲，在80～150℃条件下烘干定型成卷曲数为10～30个/25mm的粘胶纤维丝束；d、将粘胶纤维丝束开松，喷洒三醋酸甘油酯或纯水，在卷烟滤棒成型机中包裹滤棒盘纸，切割成标准长度，包装得到粘胶纤维滤棒。
5.根据权利要求4所述的粘胶纤维卷烟滤棒的制造方法，其特征在于b步所述的高分子溶液，其溶质为醋酸纤维素，改性淀粉，羧甲基纤维素，羟丙基纤维素，甲基羟丙基纤维素，甲基丙烯酸及其盐的聚合物，聚乙烯磺酸及其盐，聚乙烯醇，聚丙烯酸钠中的一种或两种或两种以上；其溶剂为丙酮，乙醇或纯水的一种或两种。
全文摘要
本发明为烟草技术领域提供了一种高效降焦、成本较低的新型卷烟滤棒及其制造方法。它的主要特点是通过提供一种新的滤棒丝束来实现的。该丝束可以使用目前普遍采用的醋酸纤维素丝束制备卷烟滤棒的主要生产设备和工艺过程。该丝束的特点是表面涂覆有高分子涂层并有适当卷曲度的粘胶纤维。与醋酸纤维滤棒相比，粘胶纤维滤棒非常明显的降低了焦油含量并提高了吸食品位，同时可以充分利用现有的生产设备，较大幅度降低卷烟制造成本，是一种在自然界可以生物降解，绿色生态的新型卷烟滤棒。
文档编号A24D3/00GK1785076SQ20051010726
公开日2006年6月14日 申请日期2005年12月13日 优先权日2005年12月13日
发明者刘民英, 马宇平, 赵清香, 王玉东, 王文领, 刘初锋, 杨韶辉 申请人:郑州大学, 许昌卷烟总厂, 新乡白鹭化纤集团有限责任公司