[發明專利]純聚乳酸絲束及其制備方法以及卷煙過濾嘴

無效

• 申請號: 201310030060.3
• 申請日: 2013-01-27
• 公開（公告）號: CN103088458A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 彭榮淮;彭程;葛良偉
• 申請（專利權）人: 彭榮淮
• 主分類號: D01F6/62
• 分類號: D01F6/62;D01F8/14;D01D5/14;D01D5/253;D01D10/06;D02G1/00;A24D3/10
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所 34113
• 代理人: 楊晉弘

技術領域

本發明涉及卷煙材料，特別涉及一種煙用高分子純聚乳酸纖維絲束和用其卷制的、不添加塑化劑的卷煙過濾嘴。

背景技術

卷煙過濾嘴主要是用二醋酸纖維絲束卷制的，卷制二醋酸纖維過濾嘴需要在絲束中噴施三醋酸甘油酯，噴施量占絲束量的6%——10%，這樣才能保證過濾嘴的硬度。過濾嘴卷出后，還要有24小時的固化期。

二醋酸纖維素絲束是以天然木漿為原料，經乙酰化制得二醋片，再用丙酮溶解成溶液，采用溶液紡絲工藝紡絲而得。二醋酸的制備和紡絲工藝污染大，耗能大。二醋酸纖維中還留丙酮。因此，采用二醋酸纖維卷制過濾嘴，不僅消耗大量森林資源，濾嘴中還埋藏了潛在危害性。

二醋酸纖維不易降解，亂丟的煙蒂會影響環境，污染土壤。二醋酸纖維易燃，亂丟煙頭極易引起火災。二醋酸纖維不是資源節約型、環境友好型、無害健康的卷煙濾嘴材料。

現在，有一種新型生物材料——聚乳酸（PLA）開始引起煙草以及相關行業的重視。聚乳酸(PLA)是一種綠色高分子生物材料。它由植物淀粉（如玉米）發酵制成的乳酸（LA）聚合而成。聚乳酸的生產過程無污染，具有良好的可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最終生成二氧化碳和水，不污染環境，是國際公認的環境友好材料。乳酸是生物界存在的一種生物單體，具有人體親和性。聚乳酸與塑料的基本物性類似，在食品包裝，民用織物、保健織物，以及醫療領域都有廣泛的應用。聚乳酸還是唯一具有優良抑菌及抗霉特性的生物可降解材料。聚乳酸良好的抗拉強度和延展度，可以用熔融擠出法紡絲工藝紡制煙用纖維絲束，因此引起煙草以及相關行業的重視。

但由于聚乳酸是一種新型材料，雖可以用熔融擠出法紡絲工藝紡絲，但紡出的纖維絲束與二醋酸纖維絲束比，技術指標差距很大。卷制的過濾嘴，硬度低，壓降（大）低，變性系數大，出棒率低，過濾效率低，根本無法在卷煙上使用。因此，所能檢索到的研究案例基本都是對都是通過對聚乳酸實施改性，來縮小聚乳酸纖維絲束與二醋酸纖維絲束的技術差距。而改性一定會在聚乳酸中留下許多不利于健康的、甚至是有很大危害性的化合物。例如改性所用的消光劑、偶聯劑、非離子表面活性劑等等。

聚乳酸纖維沒有合適的增塑劑和粘結劑。很多研究案例用三醋酸甘油酯、非離子表面活性劑、乳酸甘油酯、乳酸乙二醇酯、N-甲基吡咯烷酮、檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、乙酰基檸檬酸三乙酯、乙?；鶛幟仕崛□?、乙?；鶛幟仕崛é?乙基己基）酯、碳酸丙烯酯、丙二酸二甲酯、二乙二醇單乙基醚醋酸酯、乙酰丁二酸二甲酯、碳酸二丙酯等等，設計增塑劑和粘結劑配方。且不說各家配方有沒有增塑、粘結作用（尚無成功的報道）。就是有作用，但在過濾嘴里加入這么多化合物，無疑會在過濾嘴中埋藏進潛在的危害性。

那么，怎樣才能把聚乳酸紡織成達到基本技術要求的煙用纖維絲束？怎樣才能用這個纖維絲束卷制出符合各類規格卷煙技術要求的過濾嘴？

發明內容：

本發明的目的就是要把未加改性的純聚乳酸材料紡制成基本符合卷煙濾嘴技術要求的煙用聚乳酸纖維絲束，從而避免那些只為追求使用概念，不顧安全特性的化學改性，真正體現聚乳酸纖維的綠色特性和使用價值。

由于未做化學改性的聚乳酸纖維絲束的填充性能比二醋酸纖維絲束低，在不加增塑劑和粘結劑的情況下卷制出的濾嘴棒的硬度和吸阻均比較低，很難達到卷煙使用要求。如果硬性地增大纖維絲束的填充量可以提高濾嘴棒吸阻指標，但濾嘴棒的硬度卻不能相應提高。而硬性增大纖維絲束的填充量的做法會嚴重影響纖維絲束的出棒率，導致成本大幅上升，進而喪失產品的應用價值。

因此本發明不僅要把純聚乳酸紡制成基本符合技術要求的煙用纖維絲束，同時還要在不加增塑劑和粘結劑的前提條件下卷制出硬度和壓降等關鍵技術指標均符合卷煙技術要求的、真正意義上的綠色卷煙濾嘴棒，實現聚乳酸纖維絲束對二醋酸纖維絲束，聚乳酸纖維濾嘴棒對二醋酸纖維過濾嘴棒最經濟、最安全、最可靠的替代。

本發明采用的技術方案如下：

一、一種純聚乳酸絲束，其特征在于：采用L-聚乳酸（左旋聚乳酸）做紡絲原料制成。L-聚乳酸分子量＞16萬。

也可以采用L-聚乳酸和D-聚乳酸（右旋聚乳酸）混合的紡絲原料制成，其中L-聚乳酸占總重量90%—98%，D-聚乳酸占2%—8%。

二、純聚乳酸絲束的紡制方法，采用所述的純聚乳酸為紡絲原料，利用現有的兩步法煙用聚丙烯短纖維熔融紡絲工藝，來紡制純聚乳酸絲束，其特征在于：