[发明专利]以麻浆粕为原料制成的醋酸纤维素在制备烟用醋酸纤维丝束中的应用

说明书

技术领域：

本发明涉及一种醋酸纤维素的用途。

背景技术：

醋酸纤维束具有很好的弹性和热稳定性，以醋酸纤维加工而成的卷烟过滤嘴具备特殊的形态结构和化学组成，无毒、无味、吸阻小、吸附能力强、截滤效果显著，它既能减少烟气中的有害物质，又使卷烟不失其基本口味，因此是一种理想的卷烟滤嘴材料，是当今世界上生产香烟过滤嘴的主要原料。

国际上合成醋酸纤维素的通常以木浆粕为原料。由于木浆是一种非常特殊的商品，主要原因是原材料限制、技术限制，投资比较大，风险高，加上林业资源的限制，环境污染问题等，现阶段基本处于卖方市场，生产商少，新进入者更少，国际上已经有多家生产厂商关闭了醋化级木浆粕工厂。我国目前合成醋酸纤维素的原料木浆主要还依靠进口，木浆粕供应紧张的状况已成为醋酸纤维工业发展的瓶颈。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种以麻浆粕为原料制成的醋酸纤维素在制备烟用醋酸纤维丝束中的应用。

本发明的技术解决方案是：

一种以麻浆粕为原料制成的醋酸纤维素在制备烟用醋酸纤维丝束中的应用。

所述醋酸纤维素的乙酰化度为54.0～56.0，平均聚合度为200～600。

采用麻浆粕为原料制成的醋酸纤维素的制造方法，依次包括下列步骤：

(1)麻浆粕粉碎：将R-10值为60％～99.5％，粘度为4dl/g～10dl/g板状或者絮状麻浆粕成品通过研磨机粉碎成绒状；

(2)活化：将醋酸或者醋酸水溶液喷洒在粉碎后的麻浆粕上，或者将麻浆粕浸在醋酸或醋酸水溶液中，进行活化处理；活化处理时醋酸的用量为麻浆粕重量的20％～300％，活化的温度为20～50℃，活化时间30～300分钟；

(3)乙酰化：乙酰化过程以醋酸为溶剂、醋酐为乙酰化剂、硫酸为催化剂，以麻浆粕重量为基准，将40～800％重量的醋酸、1～20％重量的硫酸、20～400％重量的醋酐和麻浆粕加入反应器中进行乙酰化反应；

(4)水解：采用质量浓度为10～40％的醋酸镁水溶液作为水解剂进行水解反应；

(5)沉析：采用3～10％浓度的稀醋酸溶液将乙酰化完成后的浆料稀释，并使之沉析；

(6)水洗：采用软化水对沉析出的醋酸纤维素进行水洗处理；

(7)干燥：在90℃～120℃条件下对水洗后的醋酸纤维素进行干燥处理，将醋酸纤维素产品的水分控制在1～5％，得产品。

乙酰化反应的初始温度从-10℃～35℃开始，温升速率控制在0.5℃/min～3.0℃/min，乙酰化反应的时间控制在20～90分钟。

水解时，水解剂分2～4次加入，水解过程的温度控制在50～200℃。

水洗处理时，水洗温度控制在40～90℃，水洗时间为20～120分钟。

本发明生产的烟用醋酸纤维具有如下特性：

(1)单丝旦数为1-7denier，断裂强度为5～25CN/tex，延伸率为10～40％；

(2)由于麻浆粕本身具备天然抗菌、抗氧化成分，因此采用麻浆粕制备烟用丝束和以木浆粕、棉浆为原料的烟用醋酸纤维丝束相比，抗菌能力明显增强，能有效保持烟用滤嘴的食用卫生，且对烟气中总粒相物的过滤效率提高达10％；

(3)本发明提供的方法可使生产烟用醋酸纤维所需的原料成本降低10～30％。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式：

实施例1：

以R-10为97％、粘度为8.2dl/g的麻浆粕为原料，经过以下工艺制备醋酸纤维素：

(1)麻浆粕粉碎：将絮状麻浆粕成品通过研磨机粉碎成绒状外观。

(2)活化：将醋酸喷洒在粉碎后的麻浆粕上。醋酸的用量为麻浆粕重量的35％，活化的温度为30℃，活化时间40分钟。

(3)乙酰化：以麻浆粕重量为基准，将300％的醋酸、10％的硫酸、220％的醋酐和麻浆粕加入醋化反应器中，反应的初始温度从4℃开始，温升速率控制为0.8℃/min，乙酰化反应的时间为49分钟。

(4)水解：采用质量浓度为20％的醋酸镁水溶液作为水解剂，在水解开始后1小时、2.5小时、5小时分三次加入。水解过程的温度控制在78℃。于5小时后中止水解反应。

(5)沉析：采用10％浓度的稀酸溶液将乙酰化完成后的浆料稀释，并使之沉析。

(6)水洗：采用软化水对沉析出的醋酸纤维素进行水洗，水洗温度为80℃，水洗时间为100min。