[发明专利]一种安全环保的过滤嘴棒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种安全环保的过滤嘴棒的制备方法，包括提取、开松、包纸、切割和热粘合过程。专利涉及的过滤嘴棒在成型过程中不需要添加传统的水性乳液胶或增塑剂，是一种无添加安全健康的过滤嘴棒。本发明还公开了使用该制备方法制得的安全环保的过滤嘴棒。

技术领域

本发明属于卷烟技术领域，具体涉及一种安全环保的过滤嘴棒及其制备方法。

背景技术

目前，国内市场上过滤嘴材料主要为二醋酸纤维素丝束和聚丙烯丝束，总量近30万吨，其中二醋酸纤维素丝束的用量占到了90％以上，由于性能优异，主要用在中高档卷烟中，然而二醋酸纤维素丝束的原料、技术装备等都依赖进口，在中美关系紧张的上世纪90年代市场衍生了聚丙烯丝束作为替代材料部分应用在低档卷烟中。二醋酸纤维素丝束来源于木材，聚丙烯丝束来源于石油，大量使用都存在环境问题和能源问题。

聚丙烯烟用丝束使用水性丙烯酸胶固化成型制备过滤嘴棒，在施胶后需要经过烘箱干燥除掉水性胶中的水分。由于胶水中含有大量的水和化学物质，一方面水会影响包覆卷纸的品质并需要干燥系统蒸发水分；另一方面胶水中化学物质对人体有一定危害。

二醋酸纤维素烟用丝束使用增塑剂三醋酸甘油酯固化成型，在施加后只需要放置一段时间即可粘结成型。然而，三醋酸甘油酯属于低毒化学品(LD50：大鼠经口3000mg/kg)，我们在抽吸卷烟时，三醋酸甘油酯极易析出随烟气进入人体，对身体有潜在的危害性。

目前，聚乳酸应用于卷烟过滤嘴棒领域，相对于二醋酸纤维素丝束和聚丙烯烟用丝束具有良好的环境友好性，其涉及成型的主要现有技术如下：CN103074716B和CN103103633B涉及了聚乳酸滤棒成型方法，滤棒成型选用三醋酸甘油酯，添加量为丝束的4-12wt％。CN105755575A涉及一种彩色聚乳酸滤棒的制备方法，滤棒成型选用三甘酯(即三醋酸甘油酯)增塑剂。CN103088458A涉及一种纯聚乳酸卷烟过滤嘴的制备方法，硬度84％以上的过滤嘴棒通过双层成型纸制备，内层纸为瓦楞纸(80-85g/m2)，外层成型纸(26g/m2)。CN102763897B涉及一种聚乳酸纤维滤棒的制备方法，滤棒成型选用可降解的改性乳酸水性乳液粘合剂，添加量为丝束的8-20wt％，后期通过烘干平衡制备得到滤棒，类似聚丙烯滤棒成型工艺。CN101805583B涉及一种聚乳酸卷烟丝束用可降解粘合剂及其制备方法，用于聚乳酸滤棒的成型加工。

总结以上现有技术可知，聚乳酸应用于滤棒领域，其成型工艺技术主要分三类：1)借鉴二醋酸纤维素滤棒工艺，选用三醋酸甘油酯，三醋酸甘油酯极易析出随烟气进入人体，对身体有潜在的危害性；2)借鉴聚丙烯滤棒工艺，选用水性乳液粘合剂，需要经过烘箱干燥除掉水性胶中的水分，一方面水会影响包纸的品质，并需要干燥系统蒸发水分，增加了能源消耗；另一方面胶水中化学物质对人体有一定危害；3)通过双层成型纸卷制过滤嘴棒，然而得到的过滤嘴棒硬度偏低，必须选用高克重的瓦楞纸才能达到国标。因此，现有的聚乳酸滤棒的固化成型工艺在对滤棒的安全环保、质量、成本等方面均有待提高。

发明内容

鉴于现有技术过滤嘴棒的不足，本发明制备一种安全环保的过滤嘴棒：丝束原料使用了完全生物降解的环保新材料聚乳酸；成型过程中通过加热的物理方法粘结成型，不添加任何胶水或增塑剂，物化指标达到滤棒要求。从材料(聚乳酸材料可被人体代谢吸收，FDA认证)和工艺(无胶水和增塑剂添加)方面都保证了本专利的安全性和环保性。

本发明提供一种安全环保的过滤嘴棒，包括若干根烟用丝束和用于包裹烟用丝束的包纸，烟用丝束由若干个单丝捻结成束，单丝包括A组分和B组分，B组分为高熔点的聚合物(熔点在210-260℃)，可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、尼龙6、尼龙66、或高熔点的聚乳酸(PLLA和PDLA的混合物)中的一种；A组分为熔点范围在160-180℃之间的聚乳酸PLA。本发明选用的单丝，两种组分的熔点差必须大于40℃，优选大于50℃，从而保证一个组分在加热粘合的过程中，另一组分能保持原来的物性，不影响过滤嘴棒的物理指标。