一种采用高能电子束改性烟用醋酸纤维素滤棒的方法技术领域
本发明涉及醋酸纤维素滤棒改性技术领域，尤其涉及一种采用高能电子
束改性烟用醋酸纤维素滤棒的方法。
背景技术
目前烟用滤棒丝束主要原料为醋酸纤维素。醋酸纤维素丝束挤出成形、
集束后，再通过松散、三醋酸甘油酯增塑及成形纸包裹等工艺环节，制备烟
用滤棒。醋酸纤维素烟用滤棒具有无毒、无味、吸阻小、吸附效果好、截留
烟气焦油效率高等优点。为进一步改善二醋酸纤维素烟用滤棒截留、吸附烟
气的效果，科学工作者对烟用滤棒中醋酸纤维素丝束进行了大量改性研究
(物理手段包括高温蒸汽、等离子体等，化学手段如大分子接枝、表面酶、
碱处理等)。但是由于醋酸纤维素的化学物理稳定性较高，烟用滤棒改性效
果并不显著。目前烟用滤棒丝束改性仍存在着较多的应用难题。
电子束是一种高效的辐射化学技术，通过电子束激发辐照分子，引发活
性中心，从而发生一系列的物理化学反应。电子束技术不需引入其他反应物
质，同时电子激发能级高，因此其具有高效、节能和环保等优势。常用的高
能电子束发生装置为钴源或高功率电子加速器，其电子束能级较高，具有一
定的穿透能力。利用高能电子束的高穿透性能，直接引发滤棒中醋酸纤维素
表面的脱酯化反应以及增塑剂的降解反应；同时在醋酸纤维素大分子主链间
产生活性中心，发生大分子间交联反应，从而减少醋酸纤维素的结晶性；在
大剂量辐照下，大分子主链甚至发生断裂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高了卷烟的舒适感，工艺简单，
高效环保，具有良好的生产应用前景的采用高能电子束改性烟用醋酸纤维素
滤棒的方法。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种采用高能电子束改性烟用醋酸纤维素滤棒的方法，包括以下步骤：
1)使用高能电子加速器或钴源产生高能电子束，在氮气或空气氛围中，
透射辐照滤棒，辐照剂量控制在50-100KGy，辐照结束后放置滤棒；
2)将步骤1)得到的辐照改性后滤棒，在40-60℃、真空负压条件下放
置10小时，去除游离乙酸等小分子或中和酸性成分后，再烘干滤棒；
3)将步骤2)得到的中和或分离后的滤棒，平衡水分后，直接应用于分
切卷接工艺，制备卷烟。
进一步的，在步骤1)中，所述高能电子束发生源为高能电子加速器或
钴源，其电子束具备透射滤棒的能级，辐照剂量需控制在50-100KGy。
进一步的，在步骤1)中，所述滤棒为常规醋酸纤维素滤棒或含醋酸纤
维素丝束的功能滤棒。
本发明的有益效果是：利用钴源放射源或高能电子加速器产生的高能电
子束，在不引入其他成分的条件下，直接辐照滤棒，引发醋酸纤维素丝束表
面及内部的系列化学变化，控制辐照剂量从而实现烟用滤棒的功能化改性，
在一定的辐照剂量控制下，改性后的滤棒吸水性能显著增加，同时其外观及
物理性能，满足后续滤棒分切卷接工艺要求，提高了卷烟的舒适感，且在该
改性过程中，操作工艺简单，高效环保，具有良好的生产应用前景。
附图说明
附图1为本发明实施例2中滤棒重量随高能电子束辐射剂量的变化示意
图。
具体实施方式
实施例1
利用高能电子加速器对醋酸纤维束滤棒改性的具体步骤如下：
以滤棒成形生产工艺要求，制备醋酸纤维丝束滤棒(100/120mm)，成
形后放置2小时。
在氮气氛围下，醋酸纤维束滤棒滤棒滤棒放置于高能电子束传动履带
上。通过履带传动，使滤棒匀速通过电子加速器辐照区域。控制辐照剂量为
50-100KGy，对醋酸纤维束滤棒逐棒辐照。辐照后放置4小时。
辐照后滤棒浸没于5％碳酸钠溶液中2-3小时后再真空烘干；或直接在
40-60℃、真空负压条件下放置10小时。
在常温恒湿条件下平衡后，改性后滤棒应用于分切卷接工艺中，制备卷
烟。
实施例2
利用钴源高能电子束发射源对醋酸纤维素滤棒改性的具体步骤如下：
以滤棒成形生产工艺要求，制备醋酸纤维素滤棒(100/120mm)，成形
后放置2小时。
在氮气或空气氛围下，将滤棒放置于钴源辐照扇区内，辐照剂量控制在
50-100KGy，取出滤棒放置4小时。
辐照后醋酸纤维素滤棒浸没于5％碳酸钠溶液中2-3小时再真空烘干；或
直接在40-60℃、真空负压条件下放置10小时。
在常温恒湿条件下平衡后，应用于分切卷包工艺中，制备卷烟。
为了证明本发明制备方法的优越性，发明人对同一规格醋酸纤维素滤
棒，在不同钴源辐照剂量条件下的单支克重变化进行检测。改性滤棒在25
℃、相对湿度60％环境下平衡24小时后称重。结果见下表和图1。
随着辐照剂量增加，滤棒平衡后单支重量先增加后减少。这可能是醋酸
纤维束表面脱脂化后极性，吸附环境中的水分从而含水量增加，因此滤棒单
支克重随着增加。但随着辐照剂量的持续加大，导致纤维素主链断裂及微细
结构破坏，丝束吸水性能下降。滤棒的硬度表现出同样的变化趋势。
按卷烟感官评吸标准比较改性滤棒的卷烟品质影响表明：适度辐照剂量
改性后的滤棒对比未改性滤棒，更有效的提升卷烟润感及舒适性，但刺激性
稍有增加，香气量及质感等其他指标维持不变。
本发明的有益效果是：用钴源放射源或高能电子加速器产生的高能电子
束，在不引入其他成分的条件下，直接辐照滤棒，引发醋酸纤维素丝束表面
及内部的系列化学变化，控制辐照剂量从而实现烟用滤棒的功能化改性，在
一定的辐照剂量控制下，改性后的滤棒吸水性能显著增加，同时其外观及物
理性能，满足后续滤棒分切卷接工艺要求，提高了卷烟的舒适感，且在该改
性过程中，操作工艺简单，高效环保，具有良好的生产应用前景。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限
于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护
范围内。