[發明專利]一種熱穩定的聚乳酸煙用絲束、濾棒及其制備方法

有效

• 申請號: 202010411128.2
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111519277B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 鐘文;白永平;王成樂
• 申請（專利權）人: 無錫海特新材料研究院有限公司
• 主分類號: D01F8/14
• 分類號: D01F8/14;D01F8/10;D01D5/08;A24D3/10;A24D3/02
• 代理公司: 無錫永樂唯勤專利代理事務所(普通合伙) 32369
• 代理人: 孫際德

本發明公開了一種熱穩定的聚乳酸煙用絲束、濾棒及其制備方法，其中的聚乳酸煙用絲束由L?聚乳酸、D?聚乳酸、熱穩定樹脂經過熱熔融混合，經過牽伸、卷曲、烘干定型工序制備而成，三種原料的比例為L?聚乳酸：D?聚乳酸：熱穩定樹脂為20％?80％：10％?50％：5％?40％。通過聚乳酸與熱穩定性樹脂的結合，在降低結晶度的情況下，提高了了煙用絲束的熱穩定，在高溫環境下不會發生收縮，可以有效的保證絲束之間的粘接成型。

技術領域

本發明涉及香煙制備領域，特別是涉及一種熱穩定的聚乳酸煙用絲束、濾棒及其制備方法。

背景技術

聚乳酸纖維制造香煙過濾嘴，其材料本身是一種新型的可生物降解的綠色產品，它具有通用高分子材料的基本特性，可采用擠出等方式加工制成纖維，是21世紀最有發展前途的新型高分子材料之一。相比于二醋酸纖維和聚丙烯纖維，它擁有更適于制造香煙過濾嘴的四個顯著特點：(1)聚乳酸來源于一年生植物，價廉易得，成本低廉；(2)聚乳酸可被人體自然降解，無不良副作用及潛在性危害，是不折不扣的綠色材料；(3)聚乳酸的極性分子結構決定了它對煙氣中的有害成分具有極強的吸附力和消除力；(4)聚乳酸采用熔體紡絲工藝制造絲束，加工成本低，環境污染少。

目前市面上的聚乳酸纖維過濾嘴存在有熱穩定性不足的問題。L-聚乳酸為可結晶性聚乳酸，D-聚乳酸為非結晶性的聚乳酸。不同比例的聚乳酸具有不同的結晶度，若結晶度不夠，則夏天儲存和運輸的時，聚乳酸纖維會引溫度較高而發生二次收縮，導致出現過濾嘴內縮，影響香煙的外觀和吸食性，也降低了其過濾效果。

而若僅選擇高結晶度的L-聚乳酸和放棄D-聚乳酸，則會引起則引起絲束粘結性不夠，無法成型的問題。非晶的聚乳酸纖維可與大部分溶劑粘結，而高結晶度的聚乳酸則只有少數強極性溶劑，而這些少數的強極性溶劑均對人體健康有危害，不能用于煙用材料。

故既要有足夠的結晶度來保證絲束的熱穩定行，又要降低結晶度來保證絲束的粘接性。這一對相悖的條件限制了聚乳酸煙用絲束的應用。單純從L-聚乳酸和D-聚乳酸自身的組合幾乎無法解決這對問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明第一方面提供了一種熱穩定性的聚乳酸煙用絲束。其通過聚乳酸與熱穩定性樹脂的結合，在降低結晶度的情況下，提高了煙用絲束的熱穩定，在高溫(夏天)環境下不會發生收縮，可以有效的保證絲束之間的粘接成型。本發明的詳細技術方案如下：

一種熱穩定的聚乳酸煙用絲束，其是由L-聚乳酸、D-聚乳酸、熱穩定樹脂經過熱熔融混合，經過牽伸、卷曲、烘干定型工序制備而成，三種原料的比例為L-聚乳酸：D-聚乳酸：熱穩定樹脂為20％-80％：10％-50％：5％-40％。

在一些實施例中，所述L-聚乳酸的特性粘度為1.0-4.5dl/g，數均分子量為1-60W。

在一些實施例中，所述D-聚乳酸的特性粘度為0.5.-5dl/g，數均分子量為1-80W。

在一些實施例中，所述熱穩定樹脂包括丙烯酸樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物樹脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物樹脂、聚醋酸乙烯酯樹脂中的一種或幾種。

本發明的第二方面提供了一種熱穩定的聚乳酸煙用絲束的制備方法，包括：

將L-聚乳酸放入烘箱內干燥時間4～8小時，干燥溫度80～130℃；將D-聚乳酸放入烘箱內干燥4-12小時，干燥溫度為50-80℃；將熱穩定樹脂放入烘箱內干燥4-10小時，干燥溫度為60-110℃；

將干燥后的L-聚乳酸、D-聚乳酸及熱穩定樹脂按比例投入至高速分散機分散均勻，高速分散機的轉速為1000-2000r/min，分散時間為0.5-4h；

將分散均勻后的L-聚乳酸、D-聚乳酸及熱穩定樹脂投入至雙螺桿擠出機擠出，擠出溫度為215℃-260℃，擠出后水冷，水溫控制在4-15℃，水冷后經造粒機造粒；