[发明专利]烟草烟雾过滤材料的改进

说明书

本发明涉及挤制的烟草烟雾过滤材料的后续处理方法和装置。

本文所用的术语“后续处理”是指，挤出的材料或挤出物从挤压机的挤出模挤出后的处理或处置。

在食品和塑料工业中，挤出工艺是众所周知的。在食品工业中，挤出产品的后续处理通常包括挤出物挤出后立即切割，然后将切割的挤出物作进一步的处理，例如油炸，常常使其进一步膨胀。在挤出后不立即切割食品(例如通心粉)的场合，挤出物通常是按接近其最终直径的尺寸挤出的。在挤出食品时，对食品的具体尺寸或形状也很少有要求。在塑料工业中，挤出的产品例如塑料管通常是按挤出模的尺寸挤出的，且一经挤出，就只需用冷却来固定制品的形状和尺寸。例如在这种情况，通常是使具有预定尺寸的挤出制品通过水浴进行冷却。

在烟草工业中，我们要求过滤材料从挤出模中挤出时发泡或膨胀，以使烟草的烟能通过过滤材料吸出，从而有效地减少烟尘中的某些微粒成分。我们还要求能提供圆周尺寸和压降特性一致的过滤材料棒。就挤制的烟草烟雾过滤材料而言，这些特性是对烟草工业的特殊要求。在食品或塑料挤出工业中未遇到过这些要求，因此，满足上述要求的重担自然落到挤压工艺的技术人员的肩上。

本发明的目的是提供一种生产尺寸或形状一致的过滤材料，并由此过滤材料生产烟草烟雾过滤芯的方法。

本发明的另一个目的是提供一种可降解的烟草烟雾过滤材料。本文所用的术语“可降解的”指的是加水时，所有水溶性的或水分散性的成分均溶解或分散，而非水溶性或非水分散性的成分不形成粘稠的或软化的混合物。由于水和/或日光的作用，挤出物会出现物理形态的变化，失去其强度和形状。

本发明提供一种用于生产烟草烟雾过滤芯的含水溶性多糖的挤制烟草烟雾过滤材料的后续处理方法，该方法包括以下步骤：将挤出物从挤压机的挤出模输送到切割机，如果需要，在输送挤出物的过程中除去其中过量的水分，提供适宜于挤出物成形的温度，使挤出物成形至基本上达到所需要的圆周尺寸，将成形的挤出物冷却到预定的切割温度，然后，将成形的挤出物切割成过滤芯的长度、该长度的倍数或另外所要求的长度。

本发明还提供了特别适用于含水溶性多糖的烟草烟雾过滤材料的后续处理装置，该装置包括能在相当于挤出物离开挤出模的挤出速度下输送挤出物的输送装置、需要时能将挤出物加热以除去其中过量水分的装置、使挤出物成形的成形装置、冷却挤出物的冷却装置以及将成形的挤出物切割成过滤芯的长度、该长度的倍数或另外要求的长度的切割机。含水溶性多糖的挤压产物可含有0-90％的塑料材料或无机材料、5-100％水溶性多糖膨胀介质和0-50％的粘合剂。另一选择是，含水溶性多糖的挤出物也可以具有欧洲专利申请94301642.8中所述的任一种组成。水溶性多糖材料可以是淀粉、改性淀粉、纤维素粘合剂或改性纤维素粘合剂。

优选采用加热步骤从挤出物中除去过量水分。如果挤出物是采用在挤出之前能有效地干燥，即降低挤出混合物的水分含量的方法(例如采用真空排气挤出机)挤出的，则可以不需要加热步骤。另一种方案是挤出物也可以在后续处理阶段中不需要加热步骤的水分含量存在下挤出。

挤出物输送装置用于使挤出物从挤压机挤出模离开，并可在相同于或大于挤出物从挤压机中挤出的速度下运行。优选输送装置的运行速度是固定的，但为了控制起见，也可以改变运行速度。将输送装置的运行速度与挤出物的物理测量装置，例如挤出物的直径测量装置联系起来是有利的。适宜的反馈系统可以包括激光测微器。

挤出物的输送装置可以包括一台或多台输送装置，以使将挤出物从挤压机输送出去。挤出物输送装置包括环带，例如挠性输送带，其上适当地装设与离开成形装置的已成形挤出物的尺寸相同或比其小的凹槽是有利的。另一种方法是，挤出物输送装置可以是多孔的输送带，输送带上的孔眼能使来自加热装置的热空气或来自冷却装置的冷空气加热或冷却处在多孔输送带上的挤出物。多孔输送带可以是网状的。在另一种方案中，挤出物的输送装置可以包含一系列的辊。此外，对于挤出物的输送装置，还有一种方案是气垫装置，例如称作气刀(air knives)的一些装置。

在上述所有的情况下，都优选将挤出物的输送装置设在成形装置的下游。另外，也可将这种或者其它挤出物输送装置设置在成形装置的上游。在挤出物发生某种程度的冷却之前，可不必设置挤出物的输送装置。

如果输送装置是挠性输送带，它也可以是使挤出物成形至基本上达到所要求的圆周尺寸的成形装置。