[發明專利]一種醋酸纖維素/聚乳酸皮芯復合纖維煙用絲束及其制備方法

在審

• 申請號: 201810398418.0
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108588898A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 王寧;楊新華;劉薇;李文俊;樊海彬
• 申請（專利權）人: 蘇州金泉新材料股份有限公司
• 主分類號: D01F8/14
• 分類號: D01F8/14;D01F8/02;D01D5/34;D06M15/09;A24D3/06;A24D3/08;A24D3/10;D06M101/32
• 代理公司: 常熟市常新專利商標事務所(普通合伙) 32113
• 代理人: 朱偉軍

一種醋酸纖維素/聚乳酸皮芯復合纖維煙用絲束及其制備方法，由單根為同芯型或偏心型皮芯結構的纖維組成，皮芯結構的纖維的芯層為聚乳酸纖維，皮層為醋酸纖維素，芯層與皮層的重量比為95:5～60:40，復合煙用絲束的總線密度為2～7Ktex，單絲線密度為1.5～6.5dtex，芯層聚乳酸纖維的線密度為1.4～6.0dtex，卷曲數為15～35個/mm，干熱收縮率低于10%。步驟：醋酸纖維素涂覆液的制備；芯層聚乳酸纖維的制備；醋酸纖維素/聚乳酸皮芯復合纖維煙用絲束的制備。防止非正常停車；提高復合煙用絲束的出棒率；無毒、無味、熱穩定性好、吸阻小、截濾效果顯著；降低成本；提高醋酸纖維素的生物降解性能。

技術領域

本發明屬于煙用絲束及其制備技術領域，具體涉及一種醋酸纖維素/聚乳酸皮芯復合纖維煙用絲束，并且還涉及其制備方法。

背景技術

煙用絲束纖維是用來加工生產煙用濾嘴棒的一種重要原材料，一般具備以下特性：（1）無毒、無味、安全性好；（2）絲束穩定性好，能滿足濾棒成型設備和工藝；（3）具有適宜的剛性和卷曲性能，加工的濾棒出棒率高，并具有一定的硬度、吸阻和外觀質量；（4）濾棒對煙氣有害成分具有較高的過濾效率。目前，我國商品化的煙用絲束纖維只有二醋酸纖維素和聚丙烯纖維兩個品種。但近年來隨著環境污染和資源枯竭壓力的增大，以可資源再生和生物降解的聚乳酸纖維為原料生產煙用絲束的呼聲日益高漲。聚乳酸纖維是以可再生的玉米、甜菜、谷物或薯類等農作物淀粉發酵制取的乳酸作為原料，經聚合、紡絲而制成的一種聚酯纖維。它不僅具有良好的生物相容性，而且經降解后產物為二氧化碳和水，不污染環境，對生物體無毒副作用，是一種重要生物質纖維材料。

申請號為200610131699.0和200710055310.3的中國專利中公開了一種利用乳酸類聚合物樹脂制造香煙過濾嘴絲束纖維以及煙用濾棒的技術。但聚乳酸纖維在煙用絲束加工工藝和濾棒成型工藝上存在以下問題：（1）聚乳酸纖維耐溫較低，在開松上膠機和濾棒成型機的高速旋轉的螺紋輥、橡膠輥以及切割刀頭的壓力、摩擦等剪切作用下會軟化，從而發生粘輥和粘刀現象，造成非正常停車，大幅降低成棒速度；（2）同時，聚乳酸纖維缺乏像三醋酸甘油脂這樣安全有效的粘結劑；（3）此外，相對于醋酸纖維素和聚丙烯纖維，聚乳酸纖維的比重大，因此為滿足濾棒吸阻、硬度和外觀等要求，必須填充更多的絲束，導致聚乳酸纖維絲束的出棒率低，而且成本過高。

申請號為201010102007.6的中國專利中公開了一種通過聚乳酸與聚丙烯共混熔融紡絲的方法，以解決現有技術條件下制備工藝要求高、比重大、濾棒成型難等缺點。申請號為201210196243.8的中國專利中公開了一種通過將聚乳酸煙用絲束和相應的二醋酸纖維素煙用絲束混合制成濾棒的方法，從而降低絲束線密度，降低成本。申請號為201210196240.4的中國專利中公開了一種皮芯型結構的聚乳酸/聚丙烯煙用復合絲束及其制備方法，該聚乳酸/聚丙烯復合煙用絲束是采用復合紡絲技術，通過熔融紡絲法制得的單根纖維的截面呈皮芯型結構。由于采用皮芯型結構，芯層以聚丙烯作為骨架，使復合絲束能在100℃左右的高溫下進行卷曲和烘干定型加工，得到卷曲性能和物理機械性能優良的煙用絲束。申請號為201310048813.3的中國專利中公開了一種皮芯型聚乳酸煙用絲束和濾棒及其制備方法，皮層聚乳酸和芯層聚乳酸熔點分別為120~150℃和150~175℃，可方便地使用常見增塑劑如三醋酸甘油酯進行濾棒成型加工。但上述專利以及其他相關報道均未同時合理解決聚乳酸纖維耐溫低、粘結性差、出棒率低、全生物降解等問題，不能達到可生物降解煙用絲束纖維的應用要求。

發明內容

本發明擬解決的技術問題是：提供一種醋酸纖維素/聚乳酸皮芯復合纖維煙用絲束，并且提供一種成本低、易制備加工的煙用絲束生產工藝。該煙用絲束既具有良好的物理機械性能和生物降解性能，又具有良好的耐溫性、吸附性能、抽吸口感，而且，該復合煙用絲束可方便地使用三醋酸甘油酯作為粘結劑，從而保證聚乳酸纖維的出棒率，同時可采用現有濾棒成型工藝，在醋纖濾棒成型機上進行加工成型，并大幅降低現有醋纖煙用絲束的成本。