[發(fā)明專利]一種糖醇改性聚乳酸共聚物材料及其煙用絲束

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410016787.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103740070A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周新慶;方斌;陳水平;黃仲波;胡喜懷;楊建禮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北金葉玉陽(yáng)化纖有限公司
• 主分類號(hào): C08L67/04
• 分類號(hào): C08L67/04;C08G63/91;D01F6/92;D01F1/10;D01D5/253;D01D5/092;D01D5/14;A24D3/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煙用絲束的制備方法，尤其是一種糖醇改性的聚乳酸材料及其煙用絲束的制備方法。

背景技術(shù)

香煙濾嘴對(duì)降焦減害，提高香煙品位起到很大作用，是卷煙生產(chǎn)過(guò)程中不可缺少的一部分。目前市場(chǎng)上的香煙濾嘴材料主要有二種，一是醋酸纖維絲束，二是聚丙烯纖維絲束。醋酸纖維絲束綜合性能優(yōu)越，主要用于中高檔香煙，但醋酸纖維絲束是以多年生的優(yōu)質(zhì)木材為原料，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)出二醋酸纖維素片，再用丙酮溶解后干法紡絲生產(chǎn)出來(lái)的，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程工藝復(fù)雜、投資較大、價(jià)格昂貴，也易帶來(lái)環(huán)境污染。我國(guó)的森林資源有限，木材質(zhì)量也不適合生產(chǎn)醋酸纖維素，每年需大量進(jìn)口醋酸纖維素和醋酸纖維絲束。另一方面，纖維素本身是可以降解的，但醋酸酯化后，生物降解性能有所下降，不再屬于嚴(yán)格意義上的降解材料。聚丙烯纖維絲束來(lái)源豐富，生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，但是由于聚丙烯纖維本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，生產(chǎn)的濾嘴棒綜合性能較差，只能用于低檔香煙。聚丙烯纖維不能生物降解，大量使用，產(chǎn)生的廢棄物對(duì)環(huán)境不利。

聚乳酸是一種可生物降解的新型高分子材料，近幾年得到快速發(fā)展，是以玉米、甘蔗、馬鈴薯、甘薯等農(nóng)作物經(jīng)過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)出乳酸產(chǎn)物為原料，聚合生成的高分子材料，它的原料是可快速再生的植物資源，原料來(lái)源充分、價(jià)格低廉。聚乳酸纖維具有良好的生物相容性和生物可吸收性，在自然條件下或在人體條件下，會(huì)發(fā)生生物降解，最終變成二氧化碳和水，不留任何污染物，是名副其實(shí)的環(huán)境友好、綠色環(huán)保材料。同時(shí)聚乳酸是唯一具有優(yōu)良抑菌及抗霉特性的生物可降解材料；燃燒時(shí)不會(huì)散發(fā)毒氣，不會(huì)造成污染；在醫(yī)藥領(lǐng)域，聚乳酸可用于生產(chǎn)一次性輸液用具、免拆型手術(shù)縫合線等，具有可靠的安全性能。

鑒于聚乳酸良好的安全性能、環(huán)保性能、抑菌抗霉特性等，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)不少研究院所和企業(yè)都在進(jìn)行將聚乳酸纖維應(yīng)用于煙用絲束方面的研究，但是常規(guī)的聚乳酸纖維絲束和應(yīng)用于中、高檔香煙的醋酸纖維絲束相比，在粘接性能、煙氣過(guò)濾、卷煙感官質(zhì)量等方面還有一些差距。為解決上述問(wèn)題，國(guó)內(nèi)多數(shù)研究（專利申請(qǐng)?zhí)枮椋篊N200610016643.0、CN200610131699.0、CN201310030060.3、CN201310048812.9）都是采用不同結(jié)構(gòu)的乳酸共聚或不同結(jié)構(gòu)的多種聚乳酸共混紡絲的方法來(lái)改性，其目的是降低絲束結(jié)晶度，使絲束表面結(jié)構(gòu)變的疏松、無(wú)序，在濾棒成型時(shí)施加三醋酸甘油酯增塑劑后，可使絲束溶脹粘結(jié)。改性后，聚乳酸絲束所制濾棒，與醋纖濾棒卷煙相比，煙氣常規(guī)成分釋放量接近，感官質(zhì)量有所提高。但是，聚乳酸絲束結(jié)晶度降低以后，耐熱性能大幅下降，在高速接裝卷煙時(shí)，因刀片摩擦生熱，產(chǎn)生粘刀問(wèn)題；同時(shí)，結(jié)晶度降低后，絲束剛性下降，需填充更多的絲束才能保證濾棒的硬度，濾棒成本也大幅上升，難以大批量推廣應(yīng)用。國(guó)內(nèi)也有單位用煙用水基膠粘劑研制出聚乳酸纖維濾棒，生產(chǎn)的濾棒硬度、圓周、切面等物理指標(biāo)較好，也基本解決了耐熱性和成本問(wèn)題，但是接煙后的卷煙感官質(zhì)量與醋纖棒相比仍有差距。

聚乳酸纖維絲束[H-(OCHCH₃COOCHCH₃CO)_n-OH]和煙用醋酸纖維絲束［C₆H₇O₂(OCOCH₃)_x(OH)₃-x］n，x=2.28～2.49，一樣都是由C、H、O三種元素組成，屬碳水化合物；而聚丙烯絲束(-[CHCH3CH2]n-)只有C、H二種元素組成，屬碳?xì)浠衔?。從元素組成和分子結(jié)構(gòu)方面，也決定著聚乳酸纖維絲束的性能會(huì)優(yōu)于丙纖絲束。從分子結(jié)構(gòu)還可以看出：聚乳酸纖維分子鏈上含有與醋酸纖維分子相同的酯基(-COO-)，除了分子鏈兩端外，在分子鏈中間不含羥基(-OH)。分子鏈中羥基(-OH)數(shù)量過(guò)少，這也可能是引起二者在煙氣過(guò)濾、卷煙感官質(zhì)量方面方面差異的一個(gè)重要原因。