阅读说明：本技术 一种降低烟气温度的可降解中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒 (Degradable hollow composite polylactic acid tow cigarette filter stick capable of reducing smoke temperature ) 是由 李明 袁俊武 于 2020-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种降低烟气温度的可降解中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒,整段滤棒至少分为两段构成,复合滤段和聚乳酸滤段,所述聚乳酸滤段靠近吸食端,所述聚乳酸滤段为聚乳酸丝束一体成型构成,且其内部具有沿长度方向前后贯通的中空腔,其中该滤棒朝向烟支的一端称为上端,靠近吸食端的一端为下端；所述卷烟滤棒上端为分布均匀的圆柱形聚乳酸滤棒；滤棒下端为中空的聚乳酸滤棒。本发明可以利用尺寸的缩小产生文丘里效应,起到降低烟气温度的作用,同时聚乳酸原料可以完全降解,可以提升烟用滤棒的环境友好性能,不会对环境造成污染。(The invention discloses a degradable hollow composite polylactic acid tow cigarette filter stick capable of reducing smoke temperature, which is characterized in that the whole filter stick is at least divided into two sections, namely a composite filter section and a polylactic acid filter section, wherein the polylactic acid filter section is close to a smoking end, the polylactic acid filter section is formed by integrally molding polylactic acid tows, a hollow cavity which is communicated back and forth along the length direction is arranged in the polylactic acid filter section, one end of the filter stick, which faces a cigarette, is called as an upper end, and the other end of the filter stick, which is close to the smoking end, is called as a lower end; the upper end of the cigarette filter stick is provided with a cylindrical polylactic acid filter stick which is uniformly distributed; the lower end of the filter stick is a hollow polylactic acid filter stick. The invention can generate Venturi effect by reducing the size, plays a role in reducing the temperature of smoke, can completely degrade the polylactic acid raw material, can improve the environment-friendly performance of the filter stick for cigarettes, and cannot pollute the environment.)

一种降低烟气温度的可降解中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒

技术领域

本发明涉及卷烟技术领域，尤其是涉及一种可降解且可降低烟气温度的二元、三元或四元中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒及其制备方法。

背景技术

在卷烟抽吸后段随着燃烧锥逐渐靠近滤棒端，常常会出现烟气温度升高的现象，影响了消费体验，部分卷烟消费者会感觉唇端发烫、口腔内烟气温度高，烟气在流经喉部、鼻腔时刺激性较大。为解决卷烟抽吸过程中烟气温度过高的问题，部分卷烟产品设计中采用了改变烟支规格，由于滤棒尺寸减小会实现有限的降温效果，但卷烟的吸阻增加，影响消费者在抽吸过程中的轻松抽吸体验。

彩色丝束应用于卷烟中可以起到良好的视觉效果，增加吸食的趣味性；颗粒滤棒应用于卷烟中可以起到降低口腔刺激、提升甜润感的作用；凝胶滤棒应用与卷烟中可以起到利用温度梯度释放凝胶香气进而控制提升烟气香气质与香气量的作用。

市售卷烟的滤棒由于大部分采用醋酸纤维丝束作为生产原料，但醋酸纤维材料在自然环境下难以降解，烟蒂若被丢弃在自然环境中，会因难以降解而容易对土壤和水源造成污染。

然而，目前市场上的聚乳酸材料，均是卷片进行部分使用，无法做到整段滤嘴棒由聚乳酸材料一体成型，而且目前的中空腔设计的滤嘴棒基本都是用于电子烟领域，而真实的卷烟相较于电子烟相比，其通过滤棒的烟气吸阻大得多，目前市售的中空结构的滤棒结构如果用于卷烟行业，则无法使用，吸阻大，还会造成一些其他干扰因素。

因此，如何充分利用材料与复合结构的设计开发出一种具有降低烟气温度效果的可降解卷烟滤棒并应用于卷烟之中是卷烟创新发展的迫切需要及趋势。

发明内容

为解决上述现有技术存在的不足和缺陷，发明人经过研发设计，提供了可降解且可降低烟气温度的二元、三元或四元中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒及其制备方法，具体的，本发明是这样实现的：

本发明公开了一种可降解且可降低烟气温度的二元、三元或四元中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒及其制备方法，旨在提供具有降温效果的可降解卷烟滤棒。其中该滤棒朝向烟支的一端称为上端，靠近吸食端的一端为下端；所述二元卷烟滤棒上端为分布均匀的圆柱形聚乳酸滤棒或醋酸纤维滤棒或颗粒滤棒或凝胶滤棒或彩色丝束滤棒的一种；滤棒下端为中空的聚乳酸滤棒。所述三元卷烟滤棒上端为分布均匀的圆柱形聚乳酸滤棒或醋酸纤维滤棒或颗粒滤棒或凝胶滤棒或彩色丝束滤棒的任意两种组成的二元复合滤棒；滤棒下端为中空的聚乳酸滤棒。所述四元卷烟滤棒上端为分布均匀的圆柱形聚乳酸滤棒或醋酸纤维滤棒或颗粒滤棒或凝胶滤棒或彩色丝束滤棒的任意三种组成的三元复合滤棒；滤棒下端为中空的聚乳酸滤棒。本发明可以利用尺寸的缩小产生文丘里效应，起到降低烟气温度的作用，同时聚乳酸原料可以完全降解，可以提升烟用滤棒的环境友好性能，不会对环境造成污染。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明采用不同类型的滤棒复合，可以充分利用各种滤棒对提升卷烟感官品质的突出优势：彩色丝束应用于卷烟中可以起到良好的视觉效果，增加吸食的趣味性；颗粒滤棒应用于卷烟中可以起到降低口腔刺激、提升甜润感的作用；凝胶滤棒应用与卷烟中可以起到利用温度梯度释放凝胶香气进而控制提升烟气香气质与香气量的作用。同时，卷烟外用滤棒由于烟气流经时会经过孔径缩小的下端滤棒，文孔径变化会引发文丘里效应，即烟气的温度不断下降，烟气温度的下降降低了烟气温度，提升抽吸体验。所述的二元、三元或四元中空复合滤棒由于中空段的使用会降低吸阻，可以提升用户吸烟时的轻松感。本发明提供的聚乳酸丝束原来来源广泛，成本低廉，加工工艺所需的设备与传统的醋酸纤维丝束加工设备相差不大，滤棒具有环境友好的特点，可实现完全降解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1至图7为本发明纵向视图。

图8、图9分别为二元复合、三元复合滤棒的结构示意图。

图10为本实用滤棒与烟支拼接后的结构示意。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1所示可降解且可降低烟气温度的二元中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒，上端口处的聚乳酸纤维丝束滤棒1、截面为圆形的聚乳酸纤维丝束滤棒2。图2所示可降解且可降低烟气温度的二元中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒，上端口处的聚乳酸纤维丝束滤棒1、截面为矩形的聚乳酸纤维丝束滤棒3。图3所示可降解且可降低烟气温度的二元中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒，上端口处的聚乳酸纤维丝束滤棒1、截面为正方形的聚乳酸纤维丝束滤棒4。图4所示可降解且可降低烟气温度的二元中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒，上端口处的聚乳酸纤维丝束滤棒1、截面为梯形的聚乳酸纤维丝束滤棒5。图5所示可降解且可降低烟气温度的二元中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒，上端口处的聚乳酸纤维丝束滤棒1、截面为五角星的聚乳酸纤维丝束滤棒6。图6所示可降解且可降低烟气温度的二元中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒，上端口处的聚乳酸纤维丝束滤棒1、截面为等角三角形的聚乳酸纤维丝束滤棒7。图7所示可降解且可降低烟气温度的二元中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒，上端口处的聚乳酸纤维丝束滤棒1、截面为等角六边形的聚乳酸纤维丝束滤棒8。图8所示可降解且可降低烟气温度的三元中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒，上端口处的凝胶丝束滤棒11、彩色丝束滤棒12、下端中空的聚乳酸丝束滤棒9共同复合而成的三元复合滤棒的结构示意图。图9所示可降解且可降低烟气温度的四元中空复合聚乳酸丝束烟用滤棒，上端口处的颗粒滤棒13、醋酸纤维丝束滤棒14、聚乳酸丝束滤棒15、下端中空的聚乳酸丝束滤棒9共同复合而成的三元复合滤棒的结构示意图。

图10所示为上述滤棒制备的卷烟，其中烟条段10与由聚乳酸丝束滤棒1、中空的聚乳酸丝束滤棒9组成的二元复合滤棒段11连接。

可兼容多规格烟支的过滤棒的上端面至下端面依次为聚乳酸丝束滤棒1、中空的聚乳酸丝束滤棒9，当用户抽吸时，烟气流经聚乳酸丝束滤棒1、中空的聚乳酸丝束滤棒9中空段，最后流出，流出的烟气温度降低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1

利用热电偶测量常规醋酸纤维研制与二元中空复合聚乳酸纤维滤棒(下端截面圆形中空)烟支在ISO标准抽吸模式下的烟气逐口温度，对比本发明二元中空复合滤棒烟气温度与常规烟支烟气温度如表1所示。

表1

通过实施例可看出，滤棒对于不同规格的烟支有明显的降温效果。

采用“受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定法GB/T 19277.1-2011”进行评价，利用红外二氧化碳分析仪连续测量试验容器出口的混合气体，采集并计算放出的二氧化碳量，在堆肥肥龄3个月时间内持续测定生物分解率。对比本发明与醋纤滤棒45天生物分解率、180天生物分解率如表2所示。

表2聚乳酸丝束滤棒生物分解率(％)

通过实施例可看出，聚乳酸中空复合滤棒降解率高于普通的醋纤滤棒。

实施例2

利用热电偶测量常规醋酸纤维研制与二元中空复合聚乳酸纤维滤棒(下端截面矩形中空)烟支在ISO标准抽吸模式下的烟气逐口温度，对比本发明二元中空复合滤棒烟气温度与常规烟支烟气温度如表3所示。

表3

通过实施例可看出，滤棒对于不同规格的烟支有明显的降温效果。

采用“受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定法GB/T 19277.1-2011”进行评价，利用红外二氧化碳分析仪连续测量试验容器出口的混合气体，采集并计算放出的二氧化碳量，在堆肥肥龄3个月时间内持续测定生物分解率。对比本发明与醋纤滤棒45天生物分解率、180天生物分解率如表4所示。

表4聚乳酸丝束滤棒二氧化碳产生量及生物分解率(％)

通过实施例可看出，聚乳酸中空复合滤棒降解率高于普通的醋纤滤棒。

实施例3

利用热电偶测量常规醋酸纤维研制与二元中空复合聚乳酸纤维滤棒(下端截面正方形中空)烟支在ISO标准抽吸模式下的烟气逐口温度，对比本发明二元中空复合滤棒烟气温度与常规烟支烟气温度如表5所示。

表5

通过实施例可看出，滤棒对于不同规格的烟支有明显的降温效果。

采用“受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定法GB/T 19277.1-2011”进行评价，利用红外二氧化碳分析仪连续测量试验容器出口的混合气体，采集并计算放出的二氧化碳量，在堆肥肥龄3个月时间内持续测定生物分解率。对比本发明与醋纤滤棒45天生物分解率、180天生物分解率如表6所示。

表6聚乳酸丝束滤棒二氧化碳产生量及生物分解率(％)

通过实施例可看出，聚乳酸中空复合滤棒降解率高于普通的醋纤滤棒。

实施例4

利用热电偶测量常规醋酸纤维研制与二元中空复合聚乳酸纤维滤棒(下端截面梯形中空)烟支在ISO标准抽吸模式下的烟气逐口温度，对比本发明二元中空复合滤棒烟气温度与常规烟支烟气温度如表7所示。

表7

通过实施例可看出，滤棒对于不同规格的烟支有明显的降温效果。

采用“受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定法GB/T 19277.1-2011”进行评价，利用红外二氧化碳分析仪连续测量试验容器出口的混合气体，采集并计算放出的二氧化碳量，在堆肥肥龄3个月时间内持续测定生物分解率。对比本发明与醋纤滤棒45天生物分解率、180天生物分解率如表8所示。

表8聚乳酸丝束滤棒二氧化碳产生量及生物分解率(％)

通过实施例可看出，聚乳酸中空复合滤棒降解率高于普通的醋纤滤棒。

实施例5

利用热电偶测量常规醋酸纤维研制与二元中空复合聚乳酸纤维滤棒(下端截面五角星中空)烟支在ISO标准抽吸模式下的烟气逐口温度，对比本发明二元中空复合滤棒烟气温度与常规烟支烟气温度如表9所示。

表9

通过实施例可看出，滤棒对于不同规格的烟支有明显的降温效果。

采用“受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定法GB/T 19277.1-2011”进行评价，利用红外二氧化碳分析仪连续测量试验容器出口的混合气体，采集并计算放出的二氧化碳量，在堆肥肥龄3个月时间内持续测定生物分解率。对比本发明与醋纤滤棒45天生物分解率、180天生物分解率如表10所示。

表10聚乳酸丝束滤棒二氧化碳产生量及生物分解率(％)

通过实施例可看出，聚乳酸中空复合滤棒降解率高于普通的醋纤滤棒。

实施例6

利用热电偶测量常规醋酸纤维研制与二元中空复合聚乳酸纤维滤棒(下端截面等角三角形中空)烟支在ISO标准抽吸模式下的烟气逐口温度，对比本发明二元中空复合滤棒烟气温度与常规烟支烟气温度如表11所示。

表11

通过实施例可看出，滤棒对于不同规格的烟支有明显的降温效果。

采用“受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定法GB/T 19277.1-2011”进行评价，利用红外二氧化碳分析仪连续测量试验容器出口的混合气体，采集并计算放出的二氧化碳量，在堆肥肥龄3个月时间内持续测定生物分解率。对比本发明与醋纤滤棒45天生物分解率、180天生物分解率如表12所示。

表12聚乳酸丝束滤棒二氧化碳产生量及生物分解率(％)

通过实施例可看出，聚乳酸中空复合滤棒降解率高于普通的醋纤滤棒。

实施例7

利用热电偶测量常规醋酸纤维研制与二元中空复合聚乳酸纤维滤棒(下端截面等角六边形中空)烟支在ISO标准抽吸模式下的烟气逐口温度，对比本发明二元中空复合滤棒烟气温度与常规烟支烟气温度如表13所示。

表13

通过实施例可看出，滤棒对于不同规格的烟支有明显的降温效果。

采用“受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定法GB/T 19277.1-2011”进行评价，利用红外二氧化碳分析仪连续测量试验容器出口的混合气体，采集并计算放出的二氧化碳量，在堆肥肥龄3个月时间内持续测定生物分解率。对比本发明与醋纤滤棒45天生物分解率、180天生物分解率如表14所示。

表14聚乳酸丝束滤棒二氧化碳产生量及生物分解率(％)

通过实施例可看出，聚乳酸中空复合滤棒降解率高于普通的醋纤滤棒。

实施例8

利用热电偶测量常规醋酸纤维研制与三元中空复合(聚乳酸纤维滤棒凝胶丝束滤棒、彩色丝束滤棒、下端中空的聚乳酸丝束滤棒复合)烟支在ISO标准抽吸模式下的烟气逐口温度，对比本发明三元中空复合滤棒烟气温度与常规烟支烟气温度如表15所示。

表15

通过实施例可看出，滤棒对于不同规格的烟支有明显的降温效果。

采用“受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定法GB/T 19277.1-2011”进行评价，利用红外二氧化碳分析仪连续测量试验容器出口的混合气体，采集并计算放出的二氧化碳量，在堆肥肥龄3个月时间内持续测定生物分解率。对比本发明与醋纤滤棒45天生物分解率、180天生物分解率如表16所示。

表16聚乳酸丝束滤棒二氧化碳产生量及生物分解率(％)

通过实施例可看出，聚乳酸中空复合滤棒降解率高于普通的醋纤滤棒。

实施例9

利用热电偶测量常规醋酸纤维研制与四元中空复合(颗粒滤棒、醋酸纤维丝束滤棒、聚乳酸丝束滤棒、下端中空的聚乳酸丝束滤棒复合)烟支在ISO标准抽吸模式下的烟气逐口温度，对比本发明四元中空复合滤棒烟气温度与常规烟支烟气温度如表17所示。

表17

通过实施例可看出，滤棒对于不同规格的烟支有明显的降温效果。

采用“受控堆肥条件下材料最终需氧生物分解能力的测定法GB/T 19277.1-2011”进行评价，利用红外二氧化碳分析仪连续测量试验容器出口的混合气体，采集并计算放出的二氧化碳量，在堆肥肥龄3个月时间内持续测定生物分解率。对比本发明与醋纤滤棒45天生物分解率、180天生物分解率如表18所示。

表18聚乳酸丝束滤棒二氧化碳产生量及生物分解率(％)

通过实施例可看出，聚乳酸中空复合滤棒降解率高于普通的醋纤滤棒。