[發(fā)明專利]一種卷煙濾嘴棒發(fā)泡材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011036033.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN112189886A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮戰(zhàn)巨;張世博;韓利強(qiáng);王志勇;陳飛;曹淵;趙強(qiáng);王凡卓;王根旺;周航天
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): A24D3/02
• 分類號(hào): A24D3/02
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 王立民;沈菁

本發(fā)明提供一種卷煙濾嘴棒發(fā)泡材料的制備方法，針對(duì)擠出發(fā)泡中對(duì)原料的苛刻要求以及發(fā)泡樣品尺寸可控性差，及需要加入大量的小尺寸填料等問題，現(xiàn)提出一種卷煙濾嘴棒發(fā)泡材料及其制備方法。利用釜壓發(fā)泡中的快速卸壓法從而易于控制樣品尺寸，所得樣品表面光潔度較高。該方法生產(chǎn)過程安全環(huán)保，無毒無害。同時(shí)提出一種新型制備通孔泡沫濾嘴棒的方法，即利用彈性體在特定模具中的壓力場(chǎng)和流動(dòng)場(chǎng)的作用下得到取向結(jié)構(gòu)，從而誘導(dǎo)截面處的泡孔成核，制備開孔率較高的通孔材料。同時(shí)彈性體在聚合物中呈現(xiàn)線性結(jié)構(gòu)，與小尺寸填料相比不易很難吸入人體，產(chǎn)品安全性高。所得濾嘴棒種雜質(zhì)較少，生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單，可批量制備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于卷煙及聚合物發(fā)泡材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種卷煙濾嘴棒發(fā)泡材料的制備方法。

背景技術(shù)

聚合物開孔材料作為泡沫材料的一種，在實(shí)際生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。而卷煙濾嘴棒作為一種特殊的開孔材料，其選用的材料為二醋酸纖維素。其生產(chǎn)過程中需要使用丙酮溶解二醋酸纖維素片從而制備二醋酸纖維素絲，之后還需要將二醋酸纖維素絲的絲束經(jīng)過開松，施加增塑劑等復(fù)雜的生產(chǎn)過程(Liu C，et al.Journal of AdhesionScience and Technology，2015，29(22)：1-9)。其中，溶解二醋酸纖維素片時(shí)需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，溶劑丙酮有毒有害、極度易燃，容易引發(fā)安全事故。同時(shí)，增塑劑等小分子物質(zhì)的使用亦會(huì)造成不必要的危害。此外，絲束的生產(chǎn)影響因素較多，所得絲束的性能并不均一，需要經(jīng)過嚴(yán)格的分揀。總體來說，整個(gè)生產(chǎn)過程工藝復(fù)雜，難度較大，需要使用昂貴的設(shè)備進(jìn)行精密控制，增大企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。

現(xiàn)有技術(shù)中有采用聚乳酸和聚丙烯聚合物共混改性后采用擠出發(fā)泡的方法制備卷煙濾嘴棒。但是所用的擠出發(fā)泡機(jī)價(jià)格較高，對(duì)工人生產(chǎn)技術(shù)要求較高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，控制因素較多。同時(shí)所得擠出發(fā)泡樣品尺寸很難精確控制，發(fā)泡樣品表面褶皺嚴(yán)重，外觀影響較大。最后擠出發(fā)泡的一大致命缺陷是必須選用高熔體強(qiáng)度的原料，聚丙烯和聚乳酸等塑料的熔體強(qiáng)度太低，在制備過程中往往需要加入大量的小尺寸填料，這對(duì)產(chǎn)品的安全性極為不利(Mohammadreza N.MaterialsDesign，2016，101(5)：24-34)往往擠出發(fā)泡所得泡沫的開孔率不高，氣體通過阻力很大，客戶體驗(yàn)較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種卷煙濾嘴棒發(fā)泡材料的制備方法，以解決現(xiàn)技術(shù)制備卷煙濾嘴棒的工藝復(fù)雜，難度較大，或開孔率不高，氣體通過阻力大導(dǎo)致客戶體驗(yàn)差的問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種卷煙濾嘴棒發(fā)泡材料的制備方法，包括以下步驟：

(a)稱取適量比例的聚乳酸和熱塑性彈性體塑料顆粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料至少24小時(shí)以除去水分；

(b)將步驟(a)經(jīng)過烘料的物料在160℃-210℃下的密煉機(jī)上混合均勻，得到聚合物胚體；

(c)將混合后的聚合物胚體放入設(shè)定模具中，在150℃-210℃下壓制成型，冷卻后取出即得圓柱形胚體；

(d)將圓柱形胚體放入到圓柱形模具中并置于高壓釜中，向高壓釜中充入設(shè)定量的氣體，高壓釜內(nèi)溫度為100℃-150℃，壓力為8MPa-25MPa，保壓時(shí)間不少于3小時(shí)，之后以不小于10MPa/s卸去高壓釜內(nèi)的氣體，圓柱形胚體快速發(fā)泡，取出切割即得到卷煙濾嘴棒。

優(yōu)選的，步驟(a)中所述聚乳酸的分子量為40000-200000，彈性模量為2000-5000MPa；

所述熱塑性彈性體塑料為SEBS、TPU、POE、OBC或PEBA中的一種或幾種混合物。

優(yōu)選的，步驟(a)中所述聚乳酸和熱塑性彈性體養(yǎng)料中，聚乳酸所占的重量百分比為60％-90％。

優(yōu)選的，步驟(b)中密煉機(jī)的轉(zhuǎn)速大于10rpm/min，混合時(shí)間大于10min，以便物料混合均勻。