[發(fā)明專利]一種皮芯型結(jié)構(gòu)的聚乳酸/聚丙烯煙用復(fù)合絲束及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210196240.4
• 申請(qǐng)日: 2012-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN102691121A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 包旭東;劉惠民;趙獻(xiàn)忠;聶聰;何映鳴;楊松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇天圣達(dá)集團(tuán)無(wú)錫新合纖有限公司;中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院
• 主分類號(hào): D01D5/34
• 分類號(hào): D01D5/34;D01D5/253;D01F8/14;D01F8/06;A24D3/08
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 姜振東

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于香煙過濾嘴復(fù)合材料及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種皮芯型結(jié)構(gòu)的聚乳酸/聚丙烯煙用復(fù)合絲束及其制備方法。

背景技術(shù)

香煙過濾嘴是香煙的重要組成部分，它對(duì)煙氣中的焦油等有過濾、阻擋和吸附作用，可減少煙氣中有害物質(zhì)對(duì)人體的傷害，還能改善煙氣的品質(zhì)。目前市場(chǎng)上的香煙過濾嘴材料主要有兩種：二醋酸纖維素和聚丙烯煙用絲束。

二醋酸纖維素纖維濾嘴是一種性能優(yōu)良、應(yīng)用普遍的過濾嘴。醋纖分子由含氧環(huán)結(jié)構(gòu)通過醚鍵連接而成，支鏈上含有強(qiáng)極性的乙酰基（-OCOCH₃）和羥基（-OH），所以醋纖絲束對(duì)極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的親合力，可以和焦油組分和低分子物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物牢牢留在纖維表面；同時(shí)，絲束表面具有微孔和粗糙感，在對(duì)煙氣的吸附過程中，同時(shí)具有物理吸附和化學(xué)吸附雙重效果，其過濾和吸附性能優(yōu)異，因此，二醋酸纖維素纖維是一種性能優(yōu)良、應(yīng)用普遍的過濾嘴材料。但生產(chǎn)二醋酸纖維素的原材料是多年生的優(yōu)質(zhì)木材,?我國(guó)目前不能自給,?主要依靠進(jìn)口，更重要的是，隨著國(guó)內(nèi)煙草企業(yè)產(chǎn)量的不斷擴(kuò)大，對(duì)醋纖濾棒的需求量也與日俱增，但目前國(guó)內(nèi)的醋纖絲束生產(chǎn)企業(yè)并不能完全滿足煙草企業(yè)的需求，造成醋纖供應(yīng)緊張的局面，在一定程度上限制了我國(guó)煙草行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。此外，木漿生產(chǎn)、纖維素酯化和醋酸纖維素紡絲伴隨較嚴(yán)重的污染問題，生產(chǎn)成本高,?價(jià)格昂貴，與木材相比,?醋酸纖維素的生物降解性能顯著劣化。

聚丙烯煙用過濾絲束作為我國(guó)卷煙行業(yè)特有的一種過濾材料，在開發(fā)初期具有原材料充足，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而得到大力發(fā)展，并為我國(guó)煙草行業(yè)降本增效作出了巨大貢獻(xiàn)。但綜合來(lái)講，聚丙烯煙用絲束綜合性能與二醋酸纖維絲束仍有一定的差距，聚丙稀分子結(jié)構(gòu)是由亞甲基為支鏈組成的非極性柔性線型高分子，化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，無(wú)極性基團(tuán)，對(duì)極性較強(qiáng)的物質(zhì)親合力較差；纖維表面光滑平整，絲束的物理吸附能力差，因此，聚丙烯絲束的吸附能力遠(yuǎn)不如醋酸纖維，抽吸時(shí)有較強(qiáng)的辛辣味；另外，聚丙烯原料取自石油，屬不可再生資源，且使用后難降解，易造成污染。近年來(lái)，隨著煙草行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，降焦工程的啟動(dòng)及稅制的調(diào)整，我國(guó)香煙檔次不斷提高，低檔卷煙用量逐年下降，丙纖用量逐年降低，并趨向逐步退出市場(chǎng)。

由此可見，在目前二醋酸纖維素纖維資源相對(duì)不足的情況下，卷煙行業(yè)迫切需要一種綜合性能接近醋纖，價(jià)格又相對(duì)低廉的新型煙用絲束，部分替代醋纖用于中低檔卷煙的生產(chǎn)。

聚乳酸是近年來(lái)國(guó)際上推出的新型環(huán)保產(chǎn)品，具有良好的循環(huán)再生性和生物降解性。聚乳酸纖維與醋纖結(jié)構(gòu)相似，分子表面含有豐富的極性基團(tuán)，所以聚乳酸絲束對(duì)極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的親合力，可以與焦油組分和低分子物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物牢牢留在纖維表面；同時(shí)，絲束表面具有微孔和粗糙感，在對(duì)煙氣的吸附過程中，同時(shí)具有物理吸附和化學(xué)吸附雙重效果。用聚乳酸材料所制濾棒吸附效果良好，濾棒接裝后，吸附性能、抽吸口感與醋纖相似，明顯優(yōu)于丙纖。

????目前國(guó)內(nèi)已有幾篇關(guān)于聚乳酸煙用絲束的專利，在專利號(hào)：200610131699.0《一種香煙過濾嘴絲束及其制備方法》中介紹了聚乳酸樹脂原料紡制聚乳酸煙用絲束的工藝和方法；在專利號(hào)：200710055310.3《一種煙用濾棒及其制備方法》中介紹了聚乳酸煙用絲束經(jīng)開松、粘合、包裹、切割和后處理制備出聚乳酸煙用濾棒的方法，但這兩篇專利中存在一些無(wú)法解決的問題。如：在聚乳酸樹脂原料紡制聚乳酸煙用絲束的過程中，需在100℃左右的高溫下進(jìn)行卷曲和烘干定型加工，以提高其卷曲性能和物理機(jī)械性能，而聚乳酸材料在高溫下的力學(xué)性能差，耐熱穩(wěn)定性差，經(jīng)不起高溫加工，造成紡制的聚乳酸煙用絲束性能變差，由此，在相同的濾棒吸阻、圓周及硬度等要求下，必須填充更多的絲束，在同等條件下，與二醋酸纖維素和聚丙烯煙用絲束所制濾棒相比，聚乳酸濾棒單支重量要重0.1～0.3克/支，相當(dāng)于出棒率要低20～50萬(wàn)支/噸；由此還帶來(lái)輔助材料消耗量增加，包裝運(yùn)輸成本提高，經(jīng)濟(jì)效益降低等問題，從而對(duì)聚乳酸煙用絲束在卷煙上的應(yīng)用產(chǎn)生較大限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題而提供一種新的香煙過濾嘴復(fù)合絲束——皮芯型結(jié)構(gòu)的聚乳酸/聚丙烯煙用復(fù)合絲束及其制備方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：