专利名称：过滤元件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种流体过滤元件，特别是涉及一种香烟用滤芯。
香烟有着广泛的消费市场，随着人们对健康水平的日益追求，迫切需要降低烟气中的有害物质，并且希望在吸烟中获得对身体的有益物质。目前，国内外生产的香烟过滤棒已由醋酸纤维滤棒，发展到使用活性碳等非金属材料与醋酸纤维二元复合滤棒。我国目前也已经采用含有多种微量元素的麦饭石来代替活性碳等，如中国实用新型专利91228965.1号“滤清烟气用的过滤嘴”中的几何体，就是采用麦饭石、凹凸棒土、沸石粉等材料与聚乙烯烧结而成的。这种麦饭石二元复合滤棒，虽然可以降低烟气中的有害物质，释放微量元素，但因烧结成型后的麦饭石结构过于密实，因而其流阻较大，透气性差，且麦饭石粒之间结合不牢固，使用中易掉粒，同时由于其除焦油效果较差，因而不得不采用二层纤维制品层中间夹一层烧结几何体、外面包一层过滤嘴包卷纸的技术方案，加工制作过程比较复杂。
本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种过滤效果好，流阻小且不易掉粒的过滤元件以及这种元件的制造方法。
本发明的目的是通过下述方式实现的。
一种过滤元件，由至少一种非金属颗粒吸附材料、超高分子量聚乙烯、丙二醇、丙三醇和水混合烧结而成，其各组分的重量比为(1.2-0.8)∶(0.8-1.2)∶(0.025-0.25)∶(0.030-0.30)∶(0.1-0.6)。
其制造方法工艺步骤为1、选取一种或几种非金属颗粒吸附材料;
2、根据制造过滤元件所需的总用量，按非金属颗粒吸附材料、超高分子量聚乙烯、丙二醇、丙三醇和水的重比(1.2-0.8)∶(0.8-1.2)∶(0.025-0.25)∶(0.030-0.30)∶(0.1-0.6)。计算并称出各组分的重量;
3、将丙二醇和丙三醇与水混合均匀;
4、将上述溶液倒入聚乙烯中，搅拌均匀;
5、加入所选用的非金属吸附材料，继续搅拌均匀;
6、将上述配置好的混合物装入模具中，放入烧结炉或烘干箱，在190-210℃温度下，烧结7-10分钟;
7、取出模具，自然冷却至室温、脱模。
本发明的过滤元件流阻小，过滤效果好，烧结后，非金属微粒之间结合牢固，不易掉粒。
结合以下附图和实施例进一步说明本发明的结构和制造方法。
图1是本发明的过滤元件装在香烟上的结构示意图。
实施例1，制取香烟过滤嘴用的滤芯1、将麦饭石和超高分子量聚乙烯进行粉碎、筛选，分别取160目-200目的麦饭石1000g和低于80目的聚乙烯1000g，取240g水和25克丙二醇、30g丙三醇。因水、丙二醇、丙三醇的比重分别为1克/毫升、1.0381克/毫升、1.2613克/毫升，即相当于取水240毫升、丙二醇24毫升、丙三醇24毫升;以上各组分的重量比麦饭石∶聚乙烯∶丙二醇∶丙三醇∶水＝1∶1∶0.025∶0.030∶0.24。实际配置时，上述各组分的重量比可在下列范围内按(1.2-0.8)∶(0.8-1.2)∶(0.025-0.25)∶(0.030-0.30)∶(0.1-0.6)选取。
2、将水和丙二醇、丙三醇溶液，倒入聚乙烯容器中，经充分搅拌至聚乙烯表面附上一层溶液薄膜;
3、加入麦饭石，混合搅拌均匀;
4、将上述混合物倒入制造过滤嘴滤芯用的圆筒形模具中，并封闭模具两端，放入烧结炉中，控制温度190-210℃，保温7-10分钟。
5、取出模具，待自然冷却至室温，进行脱膜，生产出直径为7.6-7.8毫米的圆滤芯棒。
将生产出的圆滤芯棒和醋酸纤维棒加工成香烟过滤嘴。即将圆滤芯棒和醋酸纤维棒分别切出例如24mm和16mm进行对接，再用涂上胶膜的盘纸将复合滤棒粘接并包封，然后按照香烟过滤所需长度，例如如图1所示的醋酸纤维棒1为8毫米，圆滤芯棒2为12毫米，用包装纸3与烟丝组成的烟芯部分4相接，即生产出带过滤嘴的香烟。加工制作时，即可以将香烟过滤嘴的圆滤芯棒2与烟芯部分4相接，也可以将醋酸纤维棒1与烟芯部分对接。
实际生产时，还可用活性凹凸棒土，活性海泡石、沸石、 石、活性碳等非金属颗粒吸附材料代替麦饭石，还可将麦饭石与其它一种或几种材料混合使用。当麦饭石与一种除活性海泡石外的非金属吸附材料混合使用时，其最小重量比为1∶1，麦饭石与活性海泡石混合使用时，最小其重量比为9∶1。
当吸烟时，烟气首先通过麦饭石或其它非金属材料滤层，滤去焦油、co、青杂气，然后经过醋酸纤维滤层，再滤去烟尘，焦油。麦饭石过滤层还可释放出微量元素。反之依然。
本发明的烟用滤芯与现有技术相比，具有以下优点
1、本发明的滤芯与现有麦饭石滤芯相比，总孔容、孔经均较大。总孔容＞0.8ml/g，孔径为20-100微米。
2、本发明的滤芯透气性能好，流阻小。以同样96cm长，直径为7.6-7.8mm的过滤芯做试验，本发明的流阻为320mmH2O±40mmH2O，现有滤芯为1400mmH2O。
3、本发明的滤芯除焦油，CO效率高。每支香烟的焦油含量可以降低2-4mg，降低10-18%。降CO3-5mg，降低15-25%。
4、本发明的滤芯吸附性能好，可以去除青杂气味，减少刺激性。应用此滤芯制成的香烟，口感柔和舒适，烟味纯正。
5、应用本发明的滤芯，可以更多地释放出对人体有益的微量元素。例如Ge、Sr、Cu、Mg、Zn。
由于本发明在非金属颗粒吸附材料中加入了新的材料，改变了颗粒之间的结合状态，使得过滤材料具有发达的微孔，从而获得了良好的过滤效果，为吸烟者创造了新的吸烟条件，有益于吸烟者的身体健康。同时这种过滤元件还可根据需要，制成各种形状，应用于烟斗、工业废气、废液过滤装置、空气过滤器、空调器等，具有广泛的应用前景。
权利要求
1.一种过滤元件，由至少一种非金属颗粒吸附材料、超高分子量聚乙烯、丙二醇、丙三醇和水混合烧结而成，其各组分的重量比为(1.2-0.8)∶(0.8-1.2)∶(0.025-0.25)∶(0.030-0.30)∶(0.1-0.6)。
2.按照权利要求1所述的过滤元件，其特征在于所述的非金属颗粒吸附材料为麦饭石。
3.按照权利要求1所述的过滤元件，其特征在于所述的非金属颗粒吸附材料为麦饭石与活性海泡石的混合物，其最小重量比为9∶1。
4.按照权利要求1所述的过滤元件，其特征在于所述的非金属颗粒吸附材料为麦饭石与沸石的混合物，其最小重量比为1∶1。
5.按照权利要求1所述的过滤元件，其特征在于所述的非金属颗粒吸附材料为麦饭石与 石的混合物，其最小重量比为1∶1。
6.按照权利要求1所述的过滤元件，其特征在于所述的非金属颗粒吸附材料为麦饭石与活性碳的混合物，其最小重量比为1∶1。
7.按照权利要求1所述的过滤元件，其特征在于所述的非金属颗粒吸附材料为麦饭石与活性碳的混合物，其最小重量比为1∶1。
8.按照权利要求2-7之一所述的过滤元件，其特征在于所述的过滤元件为香烟过滤嘴用的圆滤芯棒，其各组分的总重量比为1∶1∶0.025∶0.03∶0.24。
9.按照权利要求8所述的过滤元件，其特征在于所述的圆滤芯棒与一个醋酸纤维棒相对接，并用盘纸包卷，组成香烟过滤嘴。
10.一种制造如权利要求1所述的过滤元件的方法，包括下列步骤(1)选取一种或几种非金属颗粒吸附材料;(2)根据制造过滤元件所需的总用量，按非金属颗粒吸附材料、超高分子量聚乙烯、丙二醇、丙三醇和水的重量比计算并称出各组分的重量;(3)将丙二醇和丙三醇与水混合搅拌均匀;(4)将上述溶液倒入聚乙烯中，搅拌均匀;(5)加入所选用的非金属吸附材料，继续搅拌均匀;(6)将上述配置好的混合物装入模具中，放入烧结炉或烘干箱，在190-210℃温度下，烧结7-10分钟;(7)取出模具，自然冷却至室温、脱模。
全文摘要
本发明涉及一种流体过滤元件，特别是涉及一种香烟用滤芯。这种过滤元件，由至少一种非金属颗粒吸附材料、超高分子量聚乙烯、丙二醇、丙三醇和水混合烧结而成，其各组分的重量比为(1.2—0.8)∶(0.8—1.2)∶(0.025—0.25)∶(0.030—0.30)∶(0.1—0.6)。用这种过滤元件作为香烟滤芯，具有透气性好、过滤效率高，流阻小且不掉粒的优点，还可根据需要，制成各种形状，应用于烟斗、工业废气、废液过滤装置、空气过滤器、空调器等。
文档编号A24D3/06GK1078121SQ93104880
公开日1993年11月10日 申请日期1993年5月11日 优先权日1993年5月11日
发明者高长生 申请人:高长生