CN110292202A - 一种pla幻彩过滤材料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于烟用新型过滤材料生产技术领域，具体涉及一种PLA幻彩过滤材料的制备方法。PLA幻彩过滤材料由PLA幻彩丝束、醋酸纤维丝束、成型纸、固化剂、搭口胶、中线胶组成，在双开松滤棒成型机上，经导丝、开松、施加固化剂、混合成型、分切、包装等工序制备而成。该过滤材料由PLA幻彩丝束和醋酸纤维丝束混合成型而成，其中PLA幻彩丝束在过滤材料中的位置、外观图案不固定，不同颜色丝束混合叠加后在视角上颜色又发生变化，呈现出魔幻色彩；PLA丝束将其特有的弱酸性、疏水性、降温性、抑菌性、降解性等优良性能，带入醋纤过滤材料，赋予新的过滤材料更好的过滤效果和抽吸品质。

Description

一种PLA幻彩过滤材料及制备方法

技术领域

本发明涉及一种PLA幻彩过滤材料及其制备方法，尤其是一种烟用幻彩过滤嘴棒的制备方法。

背景技术

香烟滤嘴对降焦减害、改善吸味、提高香烟品位起到很大作用，是卷烟生产过程中不可缺少的一部分。随着科技进步和人民生活水平的提高，烟民对香烟滤嘴的新颖化、功能化、多样化要求也越来越高，各种镂空滤棒、同心圆滤棒、复合滤棒、爆珠滤棒等新产品都得到市场认可并批量使用，具有鲜明外观特征和一定功能滤棒的开发也成为一种趋势。

在滤棒中加入一条或多条彩色中线，或者采用彩色成型纸生产出具有彩色新颖外观滤嘴棒的文献报道比较多，单色彩色丝束和滤棒方面的报道也有一些，而在多色丝束生产彩色滤棒方面的报道较少。文献CN200820068350.1报道了具有防伪功能的彩色图案卷烟滤嘴棒、CN200910062807.7 报道了太极外观滤嘴棒的生产方法及其设备，报道的都是具有固定图案的彩色滤棒，而且滤棒生产装置也比较复杂，要用到阳极、阴极二套开松、上胶、压膜定型装置，同时也要用到高温发生装置产生的高压蒸汽进行热定型，要用到冷却装置完成最终冷却定型。整个生产工艺比较复杂，对设备要求比较高，需要制作特殊的压膜定型装置，滤嘴棒的生产成本也比较高。

目前香烟滤嘴使用的过滤材料主要是醋纤丝束，世界上醋纤丝束厂家的生产规模和装置都很大，大部分年产能都在1万吨以上，由于彩色丝束生产过程中会污染浆液储罐和输送管道，在过渡、转换过程中，清洗储罐和管道耗时较长、费用非常高，造成彩色醋纤丝束的成本很高，由于清洗、过渡过程非常麻烦，因此醋纤厂家都不愿意生产彩色丝束，特别是小批量的特殊规格彩色丝束，多彩醋纤丝束的生产就更不可能实现。

采用多种颜色的丝束混合后生产低成本多彩滤棒的报道还没有，因此由多种颜色组成、形状不固定、具有魔幻色彩的过滤材料的开发具有一定的必要性、新颖性，也具有现实意义和一定的经济价值。

另一方面，聚乳酸纤维丝束是近几年才开发出来的一种绿色环保过滤材料，在过滤吸附性能方面也有一定特色，特别是在彩色、降温、低吸阻丝束及成本方面有一定优势；而且聚乳酸（PLA）自身的弱酸性、疏水性、抑菌性、降解性都非常适合用于烟用过滤材料行业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种PLA幻彩过滤材料的制备方法，尤其是一种PLA烟用幻彩过滤嘴棒的制备方法。利用双开松滤棒成型机，增加导丝装置，将PLA幻彩丝束、醋酸纤维丝束分别导丝、开松、上胶、混合后，送入烟枪成型，生产出具有魔幻色彩的幻彩过滤材料。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种PLA幻彩过滤材料，由PLA幻彩丝束、醋酸纤维丝束、成型纸、固化剂、搭口胶、中线胶组成，在双开松滤棒成型机上，经导丝、开松、施加固化剂、混合成型、分切、包装等工序制备而成。

该过滤材料由PLA幻彩丝束和醋酸纤维丝束混合成型而成，其中PLA幻彩丝束在过滤材料中的位置、外观图案不固定，不同颜色丝束混合叠加后在视角上颜色又发生变化，呈现出魔幻色彩；PLA丝束将其特有的弱酸性、疏水性、降温性、抑菌性、降解性等优良性能，带入醋纤过滤材料，赋予新的过滤材料更好的过滤效果和抽吸品质。

所述PLA幻彩丝束，可以是单一颜色的PLA丝束；也可以是2种或2种以上不同颜色的PLA纤维集束、混合后，进行后处理制备而成的同一束丝束。

所述的PLA幻彩丝束和醋酸纤维丝束的单丝线密度在2.0~30.0dtex之间，二者可以相同，也可以不同，根据产品设计风格、过滤材料的技术指标、及对过滤性能的要求进行选择；PLA幻彩丝束的总旦数（0.5~3.0ktex）≤醋酸纤维丝束的总旦数(1.0~3.5ktex)，过滤材料中按质量比，PLA幻彩丝束：醋酸纤维丝束=10~50：50~90。

所述的成型纸、固化剂、搭口胶、中线胶，都与常规醋纤过滤材料相同。使用三醋酸甘油酯作为固化剂，在粘接固化醋酸纤维丝束的同时，可将PLA丝束包裹住，进而可满足该过滤材料后续加工和使用要求。

所述的丝束和三醋酸甘油酯的用量按质量比，丝束：三醋酸甘油酯=85~95：5~15。

所述的一种PLA幻彩过滤材料的制备方法，需要在具有二套或二套以上导丝系统和开松系统的滤棒成型机上制备。

（1）导丝：通过二套导丝装置，将PLA幻彩丝束和醋酸纤维丝束分别导入各自的开松系统。

（2）开松：在下层的开松系统上，将醋酸纤维丝束进行开松，开松辊压力为0.2~0.3MPa，二道开松辊的辊速比（开松比）为1:1.1~1.4；同时在上层平行的开松系统上，将PLA幻彩丝束进行开松，开松辊压力为0.2~0.4MPa，二道开松辊的辊速比（开松比）为1:1.1~1.6。

（3）丝束混合：通过导丝装置将上层的PLA幻彩丝束导入下层的醋酸纤维丝束中，将二种丝束上下二层混合在一起。其中PLA幻彩丝束的宽度应小于醋酸纤维丝束，通过PLA幻彩丝束宽度的调整，可改变、丰富过滤材料的幻彩效果。

（4）施加固化剂：向开松后的丝束上面喷洒丝束质量5~15%的三醋酸甘油酯。

（5）风送喂入：将混合在一起的丝束，经高压喷嘴风送，进一步无序混合后，喂入烟枪。

（6）卷接成型：用成型纸、搭口胶、中线胶，将送入烟枪的丝束包裹成型，再经分切、包装等工序制备而成。卷接成型和分切、装盒、检测、装箱、入库等工序和要求同常规滤棒。

上述的一种PLA幻彩过滤材料的制备方法中：步骤（3）、（4）顺序可以调整互换为：

（3）施加固化剂：向开松后的丝束上面分别喷洒丝束质量5~15%的三醋酸甘油酯。

（4）丝束混合：通过导丝装置将上层的PLA幻彩丝束导入下层的醋酸纤维丝束中，将二种丝束上下二层混合在一起。其中PLA幻彩丝束的宽度应小于醋酸纤维丝束，通过PLA幻彩丝束宽度的调整，可改变、丰富过滤材料的幻彩效果。

该幻彩过滤材料尤其适用于烟用过滤嘴行业，在外观上具有不固定的魔幻色彩、新颖、独特，视觉冲击力强；在过滤性能方面采用差别化的丝束规格和二种材料的丝束，可以兼顾醋酸纤维丝束和聚乳酸（PLA）丝束的性能优势，调节烟气在滤棒中的运行轨迹和嘴棒的吸附行为，进一步改善卷烟的吸味，提升卷烟的吸食品质。

附图说明

图1为实施例1制得的具有“蓝天白云”魔幻色彩的滤嘴棒。

图2为实施例2制得的具有绿白相间彩色的滤嘴棒。

图3为实施例3制得的幻彩滤滤嘴棒。

图4为实施例4制得的具有魔幻色彩的幻彩滤嘴棒。

图5为实施例5制得的具有五彩缤纷的幻彩滤嘴棒。

图6为实施例6制得的PLA/醋纤混合滤棒。

具体实施方式

下述实施例中，滤棒成型纸由牡丹江恒丰纸业股份有限公司提供，滤嘴棒用中线胶、水性搭口胶（搭口烙铁温度为200~230℃）和热熔胶（搭口烙铁温度为150~170℃）由长沙乐远化工科技有限公司提供，PLA白色丝束、PLA彩色丝束和多色PLA幻彩丝束由湖北金叶玉阳化纤有限公司提供。

实施例1

选择规格为8.0Y/22000dtex的PLA蓝色丝束，规格为3.0Y/22000dtex的白色醋酸纤维丝束，将上述2种不同颜色的丝束，在具有二套导丝系统和开松系统的滤棒成型机上，将PLA蓝色丝束、醋酸纤维丝束分别导丝、开松后，上下重叠混合，再施加二种丝束总质量8%的三醋酸甘油酯，然后将混合在一起的丝束，经高压喷嘴风送，喂入烟枪，用28g/m2的普通成型纸、搭口胶和中线胶将过滤材料包裹成型，再经分切、包装等工序可制备成，具有“蓝天白云”魔幻色彩的滤嘴棒，见附图1。该幻彩滤棒中含有醋纤和聚乳酸纤维两种丝束，综合过滤吸附性能优于单一的醋纤滤棒和聚乳酸纤维滤棒，可以使烟气更加柔润，抽吸的感官指标进一步提升。

实施例2

选择规格为5.0dtexY22000dtex的绿色PLA(聚乳酸)丝束，规格为3.9dtexY26000dtex的白色醋酸纤维丝束，将上述2种不同颜色的丝束，在具有二套导丝系统和开松系统的滤棒成型机上，将PLA绿色丝束、醋酸纤维丝束分别导丝、开松后，上下重叠混合，再施加二种丝束总质12%的三醋酸甘油酯，然后将混合在一起的丝束，经高压喷嘴风送，喂入烟枪，用普通成型纸、搭口胶和中线胶将过滤材料包裹成型，再经分切、包装等工序可制备成，具有绿白相间彩色的滤嘴棒，见附图2。该彩色滤棒中含有醋纤和聚乳酸纤维两种丝束，烟气温度降低了2~5℃左右，pH值降低0.5，刺激性减小，综合过滤吸附性能优于单一的醋纤滤棒和聚乳酸纤维滤棒，可以使烟气更加柔润，抽吸的感官指标进一步提升。

实施例3

在实施例2中，不加高压喷嘴，或将高压喷嘴的风压调为零，自然状态下喂入烟枪，可制备出如附图3所示另一种外观的幻彩滤嘴棒。

实施例4

选择规格为10.0dtexY15000dtex的红、黄、蓝三色混合的PLA丝束，其中三种颜色丝束的质量比为红色：黄色：蓝色=1:2:2，规格为6.0dtexY24000dtex的白色醋酸纤维丝束，将上述2种丝束，在具有二套导丝系统和开松系统的滤棒成型机上，将PLA幻彩（三色）丝束、醋酸纤维丝束分别导丝、开松后，上下重叠混合，再施加二种丝束总质量10%的三醋酸甘油酯，然后将混合在一起的丝束，经高压喷嘴风送，喂入烟枪，用28g/m2的10000CU成型纸、搭口胶和中线胶将过滤材料包裹成型，再经分切、包装等工序可制备成具有魔幻色彩的幻彩过滤材料，见附图4。

图中显示出的绿色是由于黄色丝束和蓝色丝束叠加后产生的颜色变化、隐隐约约显示出的紫色是由于红色丝束和蓝色丝束叠加后产生的颜色变化、隐隐约约显示出的橙色是由于红色丝束和黄色丝束叠加后产生的颜色变化，整体上呈现出色彩魔幻无常、绚丽多彩的效果。

该幻彩滤棒中含有醋纤和聚乳酸纤维两种丝束，综合过滤吸附性能优于单一的醋纤滤棒和聚乳酸纤维滤棒，可以使烟气更加柔润，抽吸的感官指标进一步提升。

实施例5

选择规格为6.5dtexY20000dtex的红、黄、蓝、绿四色混合的PLA丝束，其中四种颜色丝束的质量比为红色:黄色:蓝色:绿色=1:1:1:1，规格为6.5dtexY26000dtex的白色醋酸纤维丝束，将上述2种丝束，在具有二套导丝系统和开松系统的滤棒成型机上，将PLA幻彩（四色）丝束、醋酸纤维丝束分别导丝、开松后，上下重叠混合，再施加二种丝束总质量6%的三醋酸甘油酯，然后将混合在一起的丝束，经高压喷嘴风送，喂入烟枪，用30g/m2的6000CU成型纸、搭口胶和中线胶将过滤材料包裹成型，再经分切、包装等工序可制备成如附图5所示具有“五彩缤纷”效果的幻彩过滤材料。

图中显示出的橙色是由于红色丝束和黄色丝束叠加后产生的颜色变化，显示出的棕色是由于红色、蓝色、黄色三种丝束叠加后产生的颜色变化、整体上呈现出色彩魔幻无常、绚丽多彩的效果。

该幻彩滤棒中含有醋纤和聚乳酸纤维两种丝束，综合过滤吸附性能优于单一的醋纤滤棒和聚乳酸纤维滤棒，烟气温度下降2℃左右，pH降低0.3，可以使烟气更加柔润，抽吸的感官指标进一步提升。

实施例6

在实施例1中，将PLA蓝色丝束换成PLA白色丝束，可以制备出如图6所示和常规醋棒外观相同的PLA/醋纤混合（一元复合）滤棒，该滤棒是PLA幻彩滤棒的特例，滤棒中含有醋纤和聚乳酸纤维两种丝束，将PLA的弱酸性、疏水性、抑菌性等性能带入醋棒，综合过滤吸附性能优于单一的醋纤滤棒和聚乳酸纤维滤棒，可以使烟气更加柔润，进一步提升卷烟品质，如图6所示。

Claims (7)

1.一种PLA幻彩过滤材料，其特征在于：该过滤材料由PLA幻彩丝束和醋酸纤维丝束经三醋酸甘油酯粘接固化成型，其中PLA幻彩丝束在过滤材料中的位置、外观图案、颜色不固定，经混合叠加后在视角上呈现出魔幻色彩。

2.根据权利要求1所述的PLA幻彩过滤材料，其特征在于：所述PLA幻彩丝束为至少一种颜色的PLA纤维丝束制备而成的丝束。

3.根据权利要求1所述的PLA幻彩过滤材料，其特征在于：所述的PLA幻彩丝束或醋酸纤维丝束的单丝线密度在2.0~30.0dtex之间，

PLA幻彩丝束的总旦数为0.5~3.0ktex；醋酸纤维丝束的总旦数为1.0~3.5ktex；

PLA幻彩丝束的总旦数≤醋酸纤维丝束的总旦数；

过滤材料中按质量比，PLA幻彩丝束：醋酸纤维丝束=10~50：50~90。

4.根据权利要求1所述的PLA幻彩过滤材料，其特征在于：PLA幻彩丝束与醋酸纤维丝束的混合丝束、三醋酸甘油酯的质量比为85~95：5~15。

5.根据权利要求1~4所述的PLA幻彩过滤材料的制备方法，其特征在于：需要在具有至少二套的导丝系统和开松系统的滤棒成型机上制备，具体如下：

（1）导丝：通过两套导丝装置，将PLA幻彩丝束和醋酸纤维丝束分别导入各自的开松系统；

（2）开松：在下层的开松系统上，将醋酸纤维丝束进行开松，开松辊压力为0.2~0.3MPa，二道开松辊的辊速比为1:1.1~1.4；同时在上层平行的开松系统上，将PLA幻彩丝束进行开松，开松辊压力为0.2~0.4MPa，二道开松辊的辊速比为1:1.1~1.6；

（3）丝束混合：通过导丝装置将上层的PLA幻彩丝束导入下层的醋酸纤维丝束中，将二种丝束上下二层混合在一起形成混合丝束；

（4）施加固化剂：向开松后的混合丝束上面喷洒丝束质量5~15%的三醋酸甘油酯；

（5）风送喂入：将步骤（4）的混合丝束，经高压喷嘴风送，进一步无序混合后，喂入烟枪；

（6）卷接成型：用成型纸、搭口胶、中线胶，将送入烟枪的丝束包裹成型，再经分切、包装工序制备而成。

6.根据权利要求5所述的PLA幻彩过滤材料的制备方法，其特征在于： PLA幻彩丝束的宽度小于醋酸纤维丝束的宽度。

7.根据权利要求6所述的PLA幻彩过滤材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）、（4）顺序可以调整互换，具体为：

（3）施加固化剂：向开松后的丝束上面分别喷洒丝束质量5~15%的三醋酸甘油酯；

（4）丝束混合：通过导丝装置将上层的PLA幻彩丝束导入下层的醋酸纤维丝束中，将二种丝束上下二层混合在一起。