第一章 滤棒成型概论

第一章滤棒成型概论

第一节滤棒的生产和发展

一、滤棒的作用和发展

滤棒是指以过滤材料（如烟用纤维丝束及芯纸等）为原料，加工卷制而成的具有过滤性能并有一定长度（如120mm）的圆形棒。滤嘴是指滤棒分切后接装在卷烟烟支的抽吸端，对卷烟烟气中某些物质（如焦油、烟碱等）起过滤作用的圆柱体，是滤嘴卷烟的一个组成部分。

卷烟滤嘴对烟气粒相物有一定的过滤作用，可部分地滤去烟气中的某些成分，如焦油、烟碱等，减少烟气中的有害物质，从而缓解吸烟与健康的矛盾。消费者接受滤嘴卷烟的另一个原因是滤嘴避免了烟末粘在嘴唇上所引起的不适感。对于卷烟企业，则可以借接装滤嘴减少单箱烟叶消耗，提高产品质量档次和价值，从而获得较大的经济效益。

世界上最早出现的滤嘴卷烟是1931年本森·海格公司生产的以纸为滤嘴的“议会”(Parliament)牌卷烟。醋酸纤维滤嘴出现于十九世纪50年代，1951年美国Brown ＆Williamson 生产的“总督”（Viceroy）牌卷烟最先使用了以醋酸纤维为滤材的滤嘴。1954年英国皇家医学会发表了“吸烟与健康”报告以后，世界性吸烟与健康的争论不断升级，加速了滤嘴卷烟的发展。至1976年滤嘴卷烟已达世界总产量的40％左右，十九世纪80年代末，主要生产卷烟国的滤嘴卷烟平均已达85％左右。其中日本、英国为98％，美国、原联邦德国95％，韩国、埃及、阿根廷等国家已达100％。

我国滤嘴卷烟生产起步较晚，1973年青岛卷烟厂生产的“大前门”牌卷烟最早接装了纸质滤嘴，到十九世纪80年代初期滤嘴卷烟只占我国总产量的３％。随着我国烟草行业的崛起，1985年以后滤嘴卷烟急速发展，1990年上升到50％，1996年末卷烟接嘴率达到了93%，1998年已达97.3％，至今无嘴卷烟的生产已寥寥无几。

随着滤棒生产技术的发展和卷烟新产品的开发，滤嘴不仅在数量上满足了卷烟厂的需要，而且在品种上也开始按卷烟的功能和香味，采用多种材料、多种形态。目前世界上生产的卷烟滤棒主要采用醋酸纤维丝束施加增塑剂成型后用纸卷制而成。醋酸纤维是由美国Eastman Kodak公司生产的卷曲丝束。早期的醋酸纤维丝束单丝线密度5.56dtex~8.89dtex，总线密度11dtex左右，单丝横截面形状是周边呈凹凸的圆形，滤棒成型速度低，过滤效率也低。经过不断的研究和技术开发，现在单丝线密度3.33dtex左右、总线密度3.33 dtex ~4.44dtex 左右的丝束被广泛使用，单丝横截面为Y型，滤棒成型速度达到400或600m/min，大大提高了生产效率和滤嘴过滤效率。1958年American Brands公司开发了带活性炭滤嘴的“Tareyton”牌卷烟。这种滤嘴是将活性炭以撒满的方式添加在纸上而制成的。由于活性炭滤嘴能选择性地消除过多的卷烟烟气中低沸点物质，能降低卷烟烟气对动物气管的纤毛运动阻碍，所以掀起了活性炭滤嘴的高潮，在日本1990年其市场占有率达到80%。通风滤嘴的研究是从60年代末开始的，70年代前期进入商品化。80年代初期美国、德国等国家研制开发了聚丙稀纤维丝束，用于加工卷烟滤嘴，并在我国发展很快，1997年丙纤嘴烟已占卷烟总产量的25.5%。

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卷烟接装滤嘴可提高吸烟安全性，可缓解吸烟与健康的矛盾，可减轻吸烟者的健康损害程度。因此，世界各国的烟草行业都十分重视最新科技的应用，不断开发更为有效的卷烟滤嘴，推出了各种各样的新型滤嘴品种。虽然卷烟滤嘴的研究已经比较成熟，但是滤嘴对烟气的选择性过滤、滤嘴对卷烟香味的影响、滤嘴的分解对环境的影响等问题都是烟草行业今后面临的重要课题。

二、滤棒成型设备的发展

（一）成型机的变迁

十九世纪50年代初，醋酸纤维滤嘴刚出现的时候，所使用的成型机是卷烟机的改良机，成型速度为60m/min，增塑剂添加是通过改造的油漆喷涂机进行的。成型时所使用的粘合剂为水解淀粉。

之后，成型速度被提高到100m/min。十九世纪60年代初，成型速度提高到200~250m/min，开松辊从以往的平滑辊改造为细沟槽辊，提高了开松效果。另外，增塑剂的添加出现了辊筒涂布方式。十九世纪60年代后期，开始使用刷辊式增塑剂添加装置和热熔胶，可以看出现在成型机的基本雏形了。十九世纪70年代，开发出了成型速度为400m/min的成型机，并在世界范围内被广泛使用。十九世纪80年代后期开发出了成型速度为600m/min的先进机型，提高了成型速度，产品质量更趋稳定，具有在成型中自动测定滤棒的重量或吸阻，并将其数据通过计算机反馈控制运转条件的机能。国外制造的滤棒成型设备主要有德国豪尼公司的AF2/KDF2/HCF80滤棒成型机组，英国莫林斯公司（MOLINS）的T05+PM5+TF3N滤棒成型机组，日本三条机械制造所的FT4+FR4+FF30滤棒成型机组，生产能力均为400m/min，滤棒直径φ6～9mm，长度60～150mm。

（二）国内滤棒成型设备发展概况

1．为适应滤嘴烟发展的需要，80年代初，上海烟草工业机械厂为发展国产滤棒，试制YL11开松上胶机、YL12滤棒成型机，每分钟140m，并批量生产。以后又引进德国豪尼公司AF2/KDF2/HCF80的技术，由沈阳飞机制造公司和上海烟草工业机械厂消化吸收，于1988年散件组装一台，各项技术指标同豪尼公司，国产代号YL12/YL22/YJ35，由广州卷烟二厂使用，1989年11月由中国烟草总公司技术鉴定通过。它属于国内生产醋纤滤棒的高速成型设备。

2．浙江宁波轻工机械厂仿制英国莫林斯公司PM4滤棒成型机组，生产制造YL11/YL21型滤棒成型机，其生产能力：丙纤滤棒为80m/min。

3．浙江临海机械厂制造的GLZ-9成型机，生产能力为800支/min。该机采用三级空气开松器和直线开松辊来进行丝束开松，增塑剂通过两个等速反向转动的喷胶辊来施加，使用喷胶辊具有喷量少，浪费小，丝束两面都可受胶的特点。

4．浙江镇海机械厂制造的YL-33成型机，生产能力为1000支/min，该机只有切割系统与GLZ-9成型机有区别

（三）滤棒成型设备简介

1．ZL21（原YL11/YL21）滤棒成型机组

结构特点及主要技术参数为：

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