一種負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料及其制備方法，本發(fā)明專利技術(shù)的負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料為直徑1?5μm的熔噴超細(xì)纖維；所述熔噴超細(xì)纖維由94?99重量份的聚丙烯切片和1?6重量份的納米電氣石母粒制成；所述納米電氣石母粒是由納米級(jí)的電氣石粉末與聚丙烯切片混合制成，且電氣石的含量為納米電氣石母粒質(zhì)量的20?40％；所述熔噴超細(xì)纖維經(jīng)過了駐極處理。本發(fā)明專利技術(shù)對(duì)常規(guī)熔噴法進(jìn)行了改進(jìn)，由傳統(tǒng)的一次成布改變成直接制備超細(xì)纖維束，且纖維細(xì)度均勻，本發(fā)明專利技術(shù)的負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料具有壓降小、透氣性好、產(chǎn)生負(fù)離子清新空氣的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)煙氣中有害物質(zhì)的過濾效果有明顯的改進(jìn)，能避免醋酸纖維生產(chǎn)中的環(huán)境污染問題。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及卷煙香煙濾嘴材料領(lǐng)域和非織造領(lǐng)域，特別涉及一種負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
卷煙煙霧中包含有微粒，通常稱之為焦油。焦油中含有大量的化學(xué)成分，有4000到5000種，都是煙草不完全燃燒的產(chǎn)物。香煙濾嘴是為了過濾煙草中的焦油等對(duì)人體有害的物質(zhì)。現(xiàn)在常用香煙濾嘴材料為醋酸纖維香煙濾嘴，而醋酸纖維是采用濕法紡絲制得，生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)，紡絲過程中使用的溶劑對(duì)環(huán)境有害，有三廢污染。此外，醋酸纖維素纖維在濾除香煙主流煙氣中的有害致癌物質(zhì)(例如多環(huán)芳烴和醛類物質(zhì))的效果不是十分理想，去除多環(huán)芳烴物質(zhì)的僅40％左右。卷煙濾嘴能夠過濾煙霧成分，以減少焦油和尼古丁的吸入量。但是香煙裝香煙濾嘴后，抽吸阻力大大增加，有毒物質(zhì)就越多。如一氧化碳、苯并芘等都是在吸煙過程中，由煙草所含有機(jī)物質(zhì)不完全燃燒生成的，吸煙時(shí)阻力越大，供氧越不充分，燃燒就越不完全，有毒物質(zhì)的生成量也越多。纖維越細(xì)，過濾性能越好。卷煙香煙濾嘴的三種主要功能包括直接攔截、慣性壓緊和擴(kuò)散沉淀，最普遍的是直接攔截香煙濾嘴。過濾是一個(gè)復(fù)雜的過程，也就是說焦油小滴從煙霧中分離出來后，當(dāng)它們到達(dá)香煙濾嘴材料的表面時(shí)就附著在上面。纖維越細(xì)，卷煙香煙濾嘴的過濾效率就越高,常規(guī)濾嘴所用的醋酸纖維直徑在7～20μm之間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中香煙過濾材料過濾效率不高的問題本專利技術(shù)提供一種負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料及其制備方法。本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料，熔噴超細(xì)纖維直徑為1-5μm。進(jìn)一步的，所述熔噴超細(xì)纖維由94-99重量份的聚丙烯材料和1-6重量份的納米電氣石母粒制成。進(jìn)一步的，所述熔噴超細(xì)纖維經(jīng)過了駐極處理。一種負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：步驟S1、將94-99重量份的聚丙烯材料和1-6重量份的納米電氣石母粒均勻混合，得到混合料；步驟S2、熔噴裝置利用混合料制備熔噴超細(xì)纖維；步驟S3、冷卻集束裝置對(duì)熔噴裝置噴出的熔噴超細(xì)纖維進(jìn)行冷卻和集束；步驟S4、收集裝置對(duì)熔噴超細(xì)纖維進(jìn)行駐極處理和收集，得到駐極超細(xì)纖維香煙濾嘴材料。進(jìn)一步的，所述步驟S1的納米電氣石母粒是由納米級(jí)的電氣石材料與聚丙烯材料混合制成，且電氣石的含量為納米電氣石母粒質(zhì)量的20-40％。進(jìn)一步的，所述步驟S3的冷卻集束裝置包括冷風(fēng)箱和簾網(wǎng)接收裝置；所述步驟S3具體為：冷風(fēng)箱對(duì)熔噴超細(xì)纖維進(jìn)行冷卻，冷卻后的熔噴超細(xì)纖維依次落在沿著熔噴裝置中熔噴模頭的幅寬方向傳動(dòng)的簾網(wǎng)接收裝置上，簾網(wǎng)接收裝置對(duì)熔噴超細(xì)纖維集束得到超細(xì)纖維束。進(jìn)一步的，所述步驟S3的冷卻集束裝置包括冷風(fēng)箱和第一集束裝置；所述步驟S3具體為：所述冷風(fēng)箱對(duì)熔噴裝置的噴出的熔噴超細(xì)纖維進(jìn)行冷卻，所述第一集束裝置對(duì)冷卻后的熔噴超細(xì)纖維進(jìn)行集束；且所述第一集束裝置沿幅寬方向的寬度不小于熔噴裝置中熔噴模頭沿幅寬方向的寬度。進(jìn)一步的，所述熔噴超細(xì)纖維經(jīng)冷卻集束裝置冷卻和集束后，還經(jīng)過駐極處理裝置進(jìn)行駐極處理。進(jìn)一步的，所述駐極處理裝置的駐極電壓為5-20kV，駐極間隔20-60mm，駐極時(shí)間5-10s。本專利技術(shù)的有益效果是：纖維越細(xì)，卷煙香煙濾嘴的過濾效率就越高，常規(guī)濾嘴所用的醋酸纖維直徑在7～20μm之間，常規(guī)的熔噴法無法制得纖維束，只能制得纖維無紡布，本專利技術(shù)對(duì)常規(guī)熔噴法進(jìn)行了改進(jìn)，通過增加冷側(cè)吹風(fēng)加速熔噴纖維的冷卻，使纖維在完全冷卻的情況下收集，避免熔噴纖維間的粘結(jié)，也可防止纖維在較高溫度下發(fā)生解取向，超細(xì)纖維保留了一定的取向度，纖維強(qiáng)力提高。同時(shí)，將簾網(wǎng)由傳統(tǒng)制備無紡布的垂直于纖網(wǎng)幅寬方向移動(dòng)改為沿著纖網(wǎng)幅寬方向移動(dòng)，可直接制得直徑能達(dá)到1～5μm的超細(xì)纖維束。采用本專利技術(shù)的技術(shù)方案能制備出直徑更小的纖維，從而增加纖維的過濾效果。本專利技術(shù)還采用電氣石作為制造原料，電氣石可以不斷釋放負(fù)離子。負(fù)離子，人稱空氣中的維生素，負(fù)離子被吸入人體后，能調(diào)節(jié)神經(jīng)中樞的興奮狀態(tài)，改善肺的換氣功能，改善血液循環(huán)，促進(jìn)新陳代謝，增強(qiáng)人體免疫能力。本專利技術(shù)的負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維濾嘴材料具有壓降小、透氣性好、產(chǎn)生負(fù)離子清新空氣，對(duì)煙氣中有害物質(zhì)的過濾效果有明顯的改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)，能避免醋酸纖維生產(chǎn)中的環(huán)境污染問題。且本專利技術(shù)所采用的香煙過濾材料為熱塑性材料，來源豐富、價(jià)格低廉，而采用熔噴法生產(chǎn)超細(xì)纖維香煙濾嘴材料，生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單，無污染，且生產(chǎn)效率高，得到的超細(xì)纖維直徑在1～5μm間且直徑均勻變化小，因而過濾效果高。同時(shí)均勻鑲嵌在超細(xì)纖維內(nèi)部的電氣石礦物質(zhì)能持續(xù)地釋放高濃度的負(fù)離子，帶有負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴的香煙，從香煙制造，包裝入盒時(shí)起，直至用完丟棄，一直處于負(fù)離子的作用之下。長(zhǎng)期作用的結(jié)果是既降低了焦油和尼古丁有害物質(zhì)的含量，又起到一定的保鮮保鮮防霉作用，故而使香煙刺激性減弱，口感柔和。香煙在吸食過程中，燃燒后的煙氣借助吸力在通過濾嘴時(shí)同高濃度的負(fù)離子激烈碰撞，其中的有害成分煙焦油、尼古丁、一氧化碳等被進(jìn)一步分解。由于濾嘴的長(zhǎng)度有限，其中大部分負(fù)離子來不及發(fā)揮作用就與煙氣一道，被吸入口中，但是負(fù)離子對(duì)煙氣中的有害成分的分解作用在口腔、氣管、肺葉中，甚至在被吸煙者吐出殘余煙氣中繼續(xù)進(jìn)行，直至完全耗盡為止，經(jīng)駐極處理后駐極電荷儲(chǔ)存性能好，電荷保持率可達(dá)2年以上。附圖說明圖1為冷卻集束裝置采用第一種實(shí)施方式時(shí)的制備裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為冷卻集束裝置采用第二種實(shí)施方式時(shí)的制備裝置結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中，各標(biāo)號(hào)代表的部件列表如下：1、熔噴裝置；2、冷風(fēng)箱；3、簾網(wǎng)接收裝置；4、第一集束裝置；5、收集裝置；6、熔噴超細(xì)纖維；7、駐極處理裝置；8、纖維通道；9、油輪；10、第二集束裝置具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本專利技術(shù)，并非用于限定本專利技術(shù)的范圍。一種負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料，為直徑1-5μm的熔噴超細(xì)纖維。所述熔噴超細(xì)纖維由94-99重量份的聚丙烯材料和1-6重量份的納米電氣石母粒制成。所述熔噴超細(xì)纖維經(jīng)過了駐極處理。一種負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料的制備方法，具體包括以下步驟：步驟S1、將94-99重量份的聚丙烯材料和1-6重量份的納米電氣石母粒均勻混合，得到混合料；步驟S2、熔噴裝置1利用混合料制備熔噴超細(xì)纖維6；步驟S3、冷卻集束裝置對(duì)熔噴裝置1噴出的熔噴超細(xì)纖維6進(jìn)行冷卻和集束；步驟S4、收集裝置5對(duì)熔噴超細(xì)纖維6進(jìn)行駐極處理和收集，得到駐極超細(xì)纖維香煙濾嘴材料。所述步驟S1的納米電氣石母粒是由納米級(jí)的電氣石材料與聚丙烯材料混合制成，且電氣石的含量為納米電氣石母粒質(zhì)量的20-40％。冷卻集束裝置的第一種實(shí)施方式時(shí)，所述步驟S3的冷卻集束裝置包括冷風(fēng)箱2和簾網(wǎng)接收裝置3；所述步驟S3具體為：冷風(fēng)箱3對(duì)熔噴超細(xì)纖維6進(jìn)行冷卻，冷卻后的熔噴超細(xì)纖維6依次落在沿著熔噴裝置1中熔噴模頭的幅寬方向傳動(dòng)的簾網(wǎng)接收裝置3上，對(duì)熔噴超細(xì)纖維6集束得到超細(xì)纖維束。所述熔噴超細(xì)纖維6經(jīng)簾網(wǎng)接收裝置3集束后，經(jīng)過駐極處理裝置7進(jìn)行駐極處理，再經(jīng)過第二集束裝置10進(jìn)行進(jìn)一步集束，后進(jìn)入收集裝置5。冷卻集束裝置的第二種實(shí)施方式時(shí)，所述步驟S3的冷卻集束裝置包括冷風(fēng)箱2和第一集束裝置4；所述步驟S3具體為：所述冷風(fēng)箱對(duì)熔噴裝置1噴出本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料，其特征在于，熔噴超細(xì)纖維直徑為1?5μm。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料，其特征在于，熔噴超細(xì)纖維直徑為1-5μm。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料，其特征在于，所述熔噴超細(xì)纖維由94-99重量份的聚丙烯材料和1-6重量份的納米電氣石母粒制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料，其特征在于，所述熔噴超細(xì)纖維經(jīng)過了駐極處理。4.一種負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：步驟S1、將94-99重量份的聚丙烯材料和1-6重量份的納米電氣石母粒均勻混合，得到混合料；步驟S2、熔噴裝置(1)利用混合料制備熔噴超細(xì)纖維(6)；步驟S3、冷卻集束裝置對(duì)熔噴裝置(1)噴出的熔噴超細(xì)纖維(6)進(jìn)行冷卻和集束；步驟S4、收集裝置(5)對(duì)熔噴超細(xì)纖維(6)進(jìn)行處理和收集，得到駐極超細(xì)纖維香煙濾嘴材料。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1的納米電氣石母粒是由納米級(jí)的電氣石材料與聚丙烯材料混合制成，且電氣石的含量為納米電氣石母粒質(zhì)量的20-40％。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的負(fù)離子熔噴超細(xì)纖維香煙濾嘴材料，其...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄒漢濤，王冰，易長(zhǎng)海，左丹英，張榮波，周陽，韋煒，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武漢紡織大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖北;42