专利名称：海藻纤维在卷烟滤棒中的应用的制作方法
技术领域：
本发明属于卷烟滤棒材料技术领域，具体涉及一种含有海藻纤维的卷烟滤棒。
背景技术：
海藻纤维是一种新型的可再生纤维，具有绿色环保和自阻燃、抗电磁辐射、止血抗菌等多种功能，具有极大的开发价值。基于海藻酸盐特殊的结构带来的优异的性能，海藻酸盐溶解于水或稀醋酸后可以加工形成纤维，并且在此过程中没有使用有毒或有害化学试剂。这种材料无毒、生物可降解，且生物活性高、与人体相容性好，可以用来制作具有生物活性的载体材料，在医疗领域的应用也不断增强。随着降焦减害成为了国内外烟草业的发展趋势，高效且有选择性吸附和过滤的材料成为了研究者开发的重点。中国专利CN 101015394A公开一种以扩孔的普通活性炭纤维为载体，通过扩孔、浸渍法将不同量的硝酸铝或硝酸铁在载体上，再经过焙烧制备得到改性活性炭纤维，将改性活性炭纤维制备成复合滤嘴对焦油、NNK、苯酚有较好的去除率。 W02007117115制备了高比表面积的活性炭材料并添加到卷烟滤棒中，可以吸附烟气中的焦油、HCN。但活性炭材料添加到卷烟中会对卷烟吸食品质产生一定的影响。因此，研究开发既可降低卷烟烟气中的有害物质，还能保持卷烟原有的抽吸品质，满足消费者生理需求的滤棒材料，将成为广泛关注的焦点。海藻纤维在滤棒中的应用还鲜有报道。
发明内容
本发明的目的是提供海藻纤维在卷烟滤棒中应用的一种方法。将海藻纤维应用在卷烟滤棒中，在卷烟烟气焦油、烟碱释放量基本不变的情况下，有效降低烟气中有害物质成分。同时在不改变卷烟抽吸风格的前提下，通过在滤棒中加入海藻纤维可改善卷烟的抽吸品质。本发明的上述目的通过以下技术方案予以实现。发明首次将海藻纤维应用于卷烟滤棒中。并且，发明提供了一种含有海藻纤维的卷烟滤棒，滤棒中央设置有海藻纤维丝束。所述的海藻纤维丝束的直径为0. 5-4mm。优选的直径为1_1. 5mm。更优选的直径为 Imm0作为一种优选方案，该烟滤棒还可含有烟草颗粒，卷烟滤棒为复合滤棒，位于后端的滤棒含有海藻纤维，而位于前端的滤棒含有烟草颗粒。(含海藻纤维的滤棒端是吸食端) 其中烟草颗粒大小为200-300目，烟草颗粒在滤棒中的质量含量为39Γ8%。海藻纤维的滤棒与含有烟草颗粒的滤棒按一定的长度比复合而成。本发明含有海藻纤维的卷烟滤棒的制备方法，包括如下步骤
(1)将海藻纤维通过纺纱工艺纺成单纱并股制备成海藻纤维束；
(2)在滤棒成型过程中，通过牵引定位装置将该海藻纤维束牵引至成型机上，经过滤嘴成型设备添加到滤嘴中心位置，制备得到滤棒。
步骤(2 )中，所述海藻纤维丝束外可以不包裹成型纸，也可以包裹普通成型纸或高透成型纸。卷烟滤棒外层还可压制沟槽和采用瓦楞芯纸包裹，制成含有外置沟槽的滤棒。本发明采用的海藻纤维是以海带内提取加工的海藻酸钠为基本原料，经过纺丝加工而成的一种天然高分子功能性纤维。海藻酸的分子链上含有大量游离的羧基和羟基，利用海藻酸盐制备的海藻纤维不仅吸附迅速、表面积大，而且原料来源广泛、成本低、对环境友好。海藻酸的结构式如式(I)所示
(..I-GM-MM-Ci
式(I)。海藻纤维通的制备可以采用湿法纺丝，将可溶性海藻酸钠溶于水中形成粘稠溶液，然后通过喷丝孔挤出到含有二价金属阳离子(Mg2+除外)的凝固浴中，形成固态不溶性海藻酸盐纤维丝束。在海藻纤维的制备过程中，通常是CaCl2溶液作为凝固浴。本发明将海藻纤维应用在卷烟滤棒中，由于海藻纤维中的沟槽结构，卷烟抽吸时烟气通过滤棒中心的海藻纤维丝束，增长了行走路径，使气溶胶等物质被拦截和吸附的几率增大，提高了滤棒的过滤效率。由于海藻纤维的特定化学结构，对苯酚、亚硝胺有害成分有较高的吸附作用，可降低卷烟烟气中有害成分释放量；同时海藻有其固有的吸湿性，在 40-150度可以释放水蒸气，增加了卷烟的潮润感，改善卷烟的抽吸品质。在卷烟烟气焦油、 烟碱释放量基本不变的情况下，有效降低烟气中有害物质成分，苯酚去除率可达到40%左右，亚硝胺在观％左右。同时在不改变卷烟抽吸风格的前提下，通过在滤棒中加入海藻纤维可改善卷烟的抽吸品质。其效果远远优于大豆纤维、亚麻纤维等其他纤维的应用。发明进一步将含有海藻纤维丝束的滤棒与含有烟草颗粒的滤棒复合成为复合滤棒，发现将两者等比例复合时，对对苯酚、亚硝胺有害成分的滤减作用可以进一步得到加强。本发明具有以下优势
1、应用海藻纤维的卷烟滤棒，在不改变卷烟抽吸风格的前提下，有明显的增润作用，增加了消费者吸烟舒适感；
2、海藻纤维丝束沿轴向置入普通滤棒的中心位置，提高滤棒对有害物质如苯酚、亚硝胺的吸附效率；
3、本发明工艺简单，成本低廉，无需进行设备改造，且有成熟的技术、经验作支撑，可以直接进行工业化生产；
4、本发明为吸烟者提供了安全性及吸味品质更高的卷烟制品。
图1为应用本发明海藻纤维丝束卷制成的卷烟滤棒的横截面图；其中1-海藻纤维丝束，2-滤棒。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但所列举实例并不是对本发明的限定。本发明采用的海藻纤维是由青岛德隆纺织有限公司购买获得的。以下实施例所制备的滤棒的总长度均一致，为120mm。滤棒的圆周为24. 25mm。实施例1
将海藻纤维单纱经并条、粗砂、细砂制备出40s单纱，单纱采用转杯纺纱工艺，在捻度 400捻/米的条件下并8股后制备成直径Imm的海藻纤维丝束；在醋酸纤维开松后，通过牵引定位装置将该海藻纤维束牵引至成型机上，经过滤嘴成型设备添加到滤嘴中心位置，成型纸采用普通成型纸制备得到卷烟滤棒。实施例2
将海藻纤维单纱经并条、粗砂、细砂制备出40s单纱，单纱采用转杯纺纱工艺，在捻度 400捻/米的条件下并12股后制备成直径1. 5mm的海藻纤维丝束，再在滤棒成型机上制备得到卷烟滤棒；成型纸采用高透成型纸制备得到卷烟滤棒，成型纸的透气度为12000CU。实施例3
将海藻纤维单纱经并条、粗砂、细砂制备出40s单纱，单纱采用转杯纺纱工艺，在捻度 400捻/米的条件下并12股后制备成直径1. 5mm的海藻纤维丝束，再在滤棒成型机上制备得到卷烟滤棒。其他条件与实施例1相同。实施例4
海藻纤维滤棒与烟草颗粒滤棒复合
海藻纤维滤棒的制备将海藻纤维单纱经并条、粗砂、细砂制备出40s单纱，单纱采用转杯纺纱工艺，在捻度400捻/米的条件下并12股后制备成直径1. 5mm的海藻纤维丝束， 再在滤棒成型机上，经过滤嘴成型设备添加到滤嘴中心位置，成型纸采用普通成型纸制备得到卷烟滤棒。烟草颗粒滤棒的制备将烟草颗粒干燥粉碎成300目，按照占滤棒3%的质量含量添加到滤棒中。在卷烟滤棒复合机上，将海藻纤维滤棒与烟草颗粒滤棒按长度比例为0. 5 :0. 5复合而成。含有海藻纤维的一段置于后端，含有烟草颗粒的一段置于前端。实施例5
将大豆纤维单纱经并条、粗砂、细砂制备出40s单纱，单纱采用转杯纺纱工艺，在捻度 400捻/米的条件下并12股后制备成直径1. 5mm的大豆纤维丝束；在醋酸纤维开松后，通过牵引定位装置将该大豆纤维束牵引至成型机上，经过滤嘴成型设备添加到滤嘴中心位置， 成型纸采用高透成型纸制备得到卷烟滤棒。成型纸、滤棒长度与实施例2—致。实施例6将亚麻纤维单纱经并条、粗砂、细砂制备出40s单纱，单纱采用转杯纺纱工艺，在捻度 400捻/米的条件下并12股后制备成直径1. 5mm的亚麻纤维丝束；在醋酸纤维开松后，通过牵引定位装置将该亚麻纤维束牵引至成型机上，经过滤嘴成型设备添加到滤嘴中心位置， 成型纸采用高透成型纸制备得到卷烟滤棒。成型纸、滤棒长度与实施例2—致。采用广东中烟工业有限责任公司A牌号的卷烟烟丝、卷烟纸、接装纸以及上述方法制得的滤棒在相同的条件及滤棒规格参数的要求下，将上述实施例的滤棒卷制成卷烟成品。将含有上述滤棒的卷烟经过以下实验
实验样如上所述卷烟600支；对照样未采用上述滤棒，但烟丝及卷烟纸、接装纸均相同的普通卷烟600支。卷烟烟气分析试验按照GB/T 19609 一 2004《卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》和GB/T 23356 — 2009《卷烟烟气气相中一氧化炭的测定非散射红外法》测定烟气总粒相物(TPM)、焦油及一氧化碳(CO)含量，按YC/T 255 — 2008《卷烟主流烟气中主要酚类化合物的测定高效液相色谱法》测定苯酚，按GB/T 23228-2008《卷烟主流烟气总粒相物中烟草特有N-亚硝胺的测定气相色谱一热能分析联用法》测定主流烟气中的N-亚硝胺(NNK)。试验结果如下表所示。表1卷烟烟气分析结果
权利要求
1.海藻纤维在卷烟滤棒中的应用。
2.一种卷烟滤棒，其特征在于滤棒中央有海藻纤维丝束。
3.如权利要求1所述的卷烟滤棒，其特征在于所述的海藻纤维丝束的直径为0.5-4mm。
4.如权利要求2所述的卷烟滤棒，其特征在于所述的海藻纤维丝束的直径为1-1.5mm。
5.如权利要求3所述的卷烟滤棒，其特征在于所述的海藻纤维丝束的直径为1mm。
6.如权利要求1所述的卷烟滤棒，其特征在于所述的卷烟滤棒还含有烟草颗粒，卷烟滤棒为复合滤棒，位于后端的滤棒含有海藻纤维，而位于前端的滤棒含有烟草颗粒。
7.如权利要求5所述的卷烟滤棒，其特征在于所述的烟草颗粒大小为200-300目，烟草颗粒在滤棒中的质量含量为39Γ8%。
8.如权利要求1所述含有海藻纤维的卷烟滤棒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤(1)将海藻纤维通过纺纱工艺纺成单纱并股制备成海藻纤维束；(2)在滤棒成型过程中，通过牵引定位装置将该海藻纤维束牵引至成型机上，经过滤嘴成型设备添加到滤嘴中心位置，制备得到滤棒。
9.根据权利要求8所述的含有海藻纤维的卷烟滤棒，其特征在于，卷烟滤棒外层压制沟槽和采用瓦楞芯纸包裹，制成含有外置沟槽的滤棒。
全文摘要
本发明公开了一种含有海藻纤维的卷烟滤棒及其制备方法。所述的卷烟滤棒的芯材为0.5-4mm直径的海藻纤维。所述海藻纤维滤棒的制备方法为将海藻纤维通过传统纺纱工艺纺成单纱并股制备成海藻纤维束；在滤棒生产过程中，通过牵引定位装置将该海藻纤维束牵引至成型机上,经过滤嘴成型设备添加到滤嘴中心位置,制备得到中线滤棒。本发明所述嘴棒，在卷烟烟气焦油、烟碱释放量基本不变的情况下，有效降低烟气中有害物质成分，苯酚去除率可达到39%左右，亚硝胺在28%左右。同时在不改变卷烟抽吸风格的前提下，通过在滤棒中加入海藻纤维可改善卷烟的抽吸品质。
文档编号A24D3/06GK102524956SQ20111045483
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者刘丹, 黄宪忠 申请人:广东中烟工业有限责任公司