Page 124 - 《橡塑技术与装备》2022年4期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

新型烟草用聚乳酸降温段挤塑加工

1
1
1
1
曹祥薇 ，邓少鹏 *1 ，李世建 ，杨光远 ，彭三文 ，李雅明 2
(1. 湖北中烟卷烟材料厂 技术中心，湖北 武汉 430051 ；
2. 武汉达汇新科技有限公司，湖北 武汉 430033)
摘要 ： 对聚乳酸（PLA）降温段异型管产品结构、挤出模头设计及挤塑成型原理进行研究，进而对 PLA 降温段异型管挤塑成
型工艺进行系统分析。提出了影响 PLA 降温异型管挤塑加工成型生产效率的关键工艺参数，如挤出模具、定型定径套管长度、真
空度等，为得到稳定挤出的 PLA 降温段产品提供系统思路。
关键词 ： PLA ；降温段 ；挤出模具 ；挤出工艺
中图分类号 ： TQ320.6 文章编号 ： 1009-797X(2022)04-0066-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.04.014

聚乳酸是以非粮农作物（如木薯、甘蔗、玉米等） 降温段 [11] 。比较成熟的采用 PLA 薄膜皱褶的方式置
或秸秆经生物发酵生成的乳酸产物为原料，合成制备 入滤嘴段，抽吸过程中容易产生塌陷，导致烟气通道
得到的生物降解热塑性聚酯，属于国家战略型新材料 短路。
[1]
。它易被自然界中的多种微生物或动植物体内的酶 本文创造性地采用挤塑成型工艺制备 PLA 降温
分解代替，最终形成水和二氧化碳，不污染环境，具 异型圆管，通过 PLA 降温异型管挤出模具设计、PLA
有广阔的市场前景，被全球公认为新世纪最有前途的 降温段挤塑成型机理及过程分析，形成 PLA 降温异型
新型材料 [2~3] ，聚乳酸的非毒性使得它可以用于直接 圆管挤塑加工成型的关键工艺方法及参数。
与食品接触的包装中 [4] 。
全球控烟行动持续推进，受此影响全球卷烟销量 1 PLA 降温段制备工艺流程
一直呈现下降趋势，传统烟草制品承压前行，新型烟 打开密封包装好的 PLA 树脂，将 PLA 颗粒置入
草产品逐渐成为研发热点 [5] 。加热不燃烧（HNB）卷 60 ℃鼓风干燥箱 [12] 中干燥 2 h，待挤塑机主机各温区
烟又名低温卷烟，是通过对烟丝进行加热，烟丝挥发 设置温度稳定后，开启主机螺杆，将物料从干燥料斗
产生尼古丁香味来满足吸烟者需求的新型烟草制品 [6] 。 导入挤塑螺杆料筒，熔融的 PLA 物料经模头挤出、真
加热不燃烧烟草制品是新型烟草制品的重要一类，受 空定型、水冷干燥、切断后得到降温段异形管产品。
到各大烟草公司的高度重视，并成为长期战略目标之
一 [7] 。加热不燃烧烟草制品与传统卷烟不同，加热的 2 PLA 降温段产品结构
温度最高不超过 350 ℃，在抽吸中间歇烟丝处于非燃 PLA 降温段异形管产品采用的是在圆管内设置放
烧状态，从而减少了烟草高温燃烧裂解产生的有害成 射状辐条结构，根据产品需要，内置辐条可以是 4 辐
分 [8] 。以 “ 加热不燃烧 ” 为思路设计的低温卷烟，能 条、6 辐条、8 辐条等结构如图 1。本公司降温段产品
使烟叶或烟草材料刚好加热到足以释放出味道的程度， 采用圆管内 6 辐条结构，辐条及壁厚在 0.2 mm 左右。
而不点燃烟叶或烟草材料 [9] ，可以减少燃烧过程中潜 并对辐条结构进行适当的扭曲，增大了烟气气流接触
在有害物质产生 [10] 。 面积、也利于提高烟气与材料的碰撞效率，提高烟气
现有加热不燃烧烟支都采用了多段式滤棒对烟气
进行处理，其滤棒包括支撑段、降温段、滤嘴段，其 作者简介 ：曹祥薇（1986-），硕士研究生，工程师，主要
从事烟用材料成型工艺研究工作。
中降温段的目的在于降低烟芯段产生的烟气的温度，
* 为通讯作者
使其更加容易入口，现有技术中多采用聚乳酸材料为 收稿日期 ：2022-01-06

4
·66· 第 48 卷 第 期