一种烟支显影滤棒的生产装置及生产工艺的制作方法

本专利涉及烟草加工，具体涉及一种烟支显影滤棒的生产装置及生产工艺。

背景技术：

1、滤棒是卷烟制品的核心功能构件，主要用于截留主流烟气中的有害气溶胶组分、改善卷烟抽吸口感，滤棒综合性能优化始终是烟草加工技术领域的核心研究课题。伴随卷烟消费市场向个性化、多功能化方向发展，通过在滤棒基体中复合功能性材料，使滤棒具备烟气显色示踪、缓释调香等附加功能，已成为烟草滤棒产品迭代与工艺创新的主流研发方向。

2、显影纸为一类具有烟气特异性响应特性的功能基材，其经模压、定型加工得到预设成型结构后，可与烟气特征组分发生特异性相互作用并产生可视化显色效果，能够赋予滤棒烟气状态可视化识别功能，形成差异化抽吸体验。但在现有滤棒连续化成型生产工艺中，将定型显影纸稳定内嵌于滤棒丝束基体内部存在多重难以解决的技术难题。

3、现有技术如专利文献us2001709a中记载的烟支显影滤棒加工工艺，将成卷显影纸带持续放卷，可经带加热结构的波纹压辊压出中心宽、两侧窄或圆弧、分组对称等不同规格纵向褶皱，褶皱纸带再通过收敛管状导向件侧向收拢压缩成圆筒形态，同步包覆外层圆柱包裹丝束并以胶黏固定形成无限长度的滤嘴长棒，随后横向裁切成标准小段，最终在常规卷烟工序中直接替换香烟吸嘴端烟草、嵌入烟纸管内完成成品装配。

4、滤棒基体通常采用醋酸纤维丝束卷绕成型，丝束堆积形成的内部孔隙结构疏松、整体支撑刚度低。在显影纸送料、复合植入工序中，极易出现显影纸横向偏移、轴向错位、受压褶皱变形等缺陷。与此同时，滤棒生产线需维持高速连续成型作业，现有植入装置难以在不降低生产线运行速率、不中断连续化生产的前提下，实现显影纸与醋酸纤维丝束的均匀包覆、紧密贴合，易在显影纸周边产生包覆厚薄不均、局部空隙残留等成型缺陷；上述成型缺陷会直接劣化滤棒烟气截留效率，同时造成烟气显色区域紊乱、显色深浅不均，大幅降低滤棒显影功能的一致性与稳定性。

5、除此之外，完成复合植入后的显影纸需完整保留预设定型结构，需耐受滤棒分切、接装、卷包等后道加工工序的机械挤压、拉扯作用，同时在消费者抽吸全过程中不发生滑移、破损、脱层；该使用要求对显影纸植入工艺的定位精度、夹持稳定性以及丝束基体与显影纸的结构适配性均提出严苛技术约束。上述多重工艺与产品性能层面的技术难点，共同构成限制内置显影纸型功能滤棒工业化、规模化量产推广的核心技术瓶颈。

技术实现思路

1、为了解决现有工艺中显影纸输送易偏移、成型保形差、高速生产下丝束包覆不均、空隙残留、成品显影一致性差等技术问题，本发明专利提供一种烟支显影滤棒的生产装置及生产工艺，实现w形显影纸高精度稳定内嵌、丝束均匀紧密包覆，保障显影滤棒连续高速量产与产品性能稳定。

2、本发明的实施例提供一种烟支显影滤棒的生产装置及生产工艺，包括：

3、蓄纸箱，其用于存放条状显影纸；

4、传送辊，用于定向输送蓄纸箱内存放的显影纸；

5、定型组件，其包括第一定型压辊和第二定型压辊，第一定型压辊的辊压面和第二定型压辊的辊压面分别设有相互配合的第一定型凸起和第一定型凹槽，第一定型凸起和第一定型凹槽之间形成w形的第一定型间隙，第一定型间隙用于接收传送辊输送的显影纸并对显影纸初步压折；

6、压型组件，其设有沿着第一定型间隙输送显影纸方向布置的w形的第二定型间隙，第二定型间隙的宽度小于第一定型间隙的宽度，第二定型间隙用于接收第一定型间隙输出的显影纸并对显影纸二次压折；以及

7、成型喷嘴，其包括喇叭状的收缩段和圆筒状的定型段，收缩段侧壁设有倾斜设置的喷射气孔，定型段侧壁设有进气口，收缩段用于接收二次压折后的显影纸和丝束，通过喷射气孔对收缩段内部输入导向气流，使丝束逐步贴合显影纸外周；通过进气口对定型段输入稳压气流，使丝束包覆显影纸完成定型。

8、进一步地，成型喷嘴由喷嘴内层、以及设置于喷嘴内层外围的喷嘴外层，喷嘴外层与喷嘴内层之间形成夹层空腔，喷射气孔贯穿喷嘴内层且与夹层空腔连通，喷射气孔朝向定型段倾斜设置。

9、进一步地，进气口包括进气管，进气管沿着定型段径向布置且贯穿定型段外壁。

10、进一步地，压型组件包括定型块和压块，压块设置于定型块内，定型块内部和压块的底面分别设有相互配合的第二定型凹槽和第二定型凸起，第二定型凹槽和第二定型凸起的纵截面形状均为w形，第二定型凸起伸入第二定型凹槽形成第二定型间隙。

11、进一步地，定型块上部开设有容纳槽，压块可竖直活动的容纳于容纳槽内。

12、进一步地，第一定型间隙、第二定型间隙和成型喷嘴的轴线位于同一直线上。

13、进一步地，还包括导向管，导向管设置于压型组件和收缩段之间，以将压型组件输出的显影纸输入收缩段。

14、进一步地，定型组件内部设有用于对显影纸加热的第一加热件，压型组件内部设有用于对显影纸加热的第二加热件。

15、进一步地，还包括张力辊组，张力辊组设置于传送辊和定型组件，以将传送辊输送的显影纸定向输送至定型组件。

16、并且本发明的实施例还提供了一种烟支显影滤棒的生产工艺，使用如上述烟支显影滤棒的生产装置，且包括以下步骤：

17、步骤s1、传送辊将显影纸输送至定型组件；

18、步骤s2、定型组件对显影纸进行初步压折；

19、步骤s3、压型组件对显影纸二次压合收紧，以抵消显影纸的材料回弹；

20、步骤s4、丝束同步环绕在显影纸的外周，与显影纸同步输入收缩段，通过喷射气孔对收缩段内部输入导向气流，使丝束逐步贴合显影纸外周；通过进气口对定型段输入稳压气流，使丝束包覆显影纸完成定型。

21、本专利具有以下有益效果：

22、1、本发明的一种烟支显影滤棒的生产装置及生产工艺以及生产工艺，采用定型组件和压型组件两级压折成型结构，先通过定型辊组辊压显影纸预成型，再经压型组件压折深度定型，通过两级间隙逐步缩小的柔性塑形方式，大幅削弱显影纸内部应力蓄积，从源头显著抑制显影纸定型后的材料回弹现象，彻底解决现有单次强压成型工艺存在的显影纸撕裂破损、成型后回弹量过大的问题，避免后续植入滤棒工序中显影纸轮廓偏移、结构扭曲，有效解决输送、包覆过程中纸张偏移、扭曲、变形问题，保证成品滤棒内部显影纸造型完整。

23、2、本发明的一种烟支显影滤棒的生产装置及生产工艺以及生产工艺，成型喷嘴的收缩段设置喷射气孔，喷射气孔可向收缩段内输入低温导向气流，一方面引导丝束均匀向显影纸外周聚拢，另一方面对高温定型后的显影纸快速冷却硬化，避免丝束挤压造成显影纸塌陷形变。

24、3、本发明的一种烟支显影滤棒的生产装置及生产工艺以及生产工艺，成型喷嘴的定型段周向布置进气口，通过进气口对定型段内施加持续稳定气压，对丝束形成均匀环抱压力，消除丝束与显影纸之间空隙、局部薄包缺陷，提升滤棒整体过滤均匀性，同时保证抽吸全过程显影纸不滑移、不破损，烟气显色效果稳定统一。

25、4、本发明的一种烟支显影滤棒的生产装置及生产工艺以及生产工艺，设置张力辊组全程张紧显影纸，配合导向管径向限位，全流程约束显影纸输送轨迹，杜绝高速生产线基材跑偏错位，适配滤棒连续高速成型工况，不降低生产线运行效率。

26、5、本发明的一种烟支显影滤棒的生产装置及生产工艺以及生产工艺，整套工序连续衔接一体化完成，无需中途停机转运，可直接适配现有滤棒高速生产线改造，实现显影功能滤棒规模化、稳定量产，解决现有技术规模化应用瓶颈。