[发明专利]一种聚乳酸纤维烟用丝束的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟用丝束的制备方法，具体涉及一种聚乳酸纤维烟用丝束的制备方法。

背景技术

香烟滤嘴对降焦减害，提高香烟品位起到很大作用，是卷烟生产过程中不可缺少的一部分。目前市场上的香烟滤嘴材料主要有二种，一是醋酸纤维丝束，二是聚丙烯纤维丝束。醋酸纤维丝束生产的滤嘴棒综合性能优越，主要用于中高档香烟，但醋酸纤维丝束是以优质木材生产的醋酸纤维素为原料，生产工艺复杂、投资较大、价格昂贵，生产过程也易带来环境污染。我国的森林资源有限，木材质量也不适合生产醋酸纤维素，每年需大量进口醋酸纤维素和醋酸纤维丝束。且近几年，随着森林砍伐的日益严重和人们环保意识的日益增强，加拿大等优质木材生产国已开始限制森林砍伐，从而使全世界范围内醋酸纤维素和醋酸纤维丝束的供应日趋紧张，这决定了醋酸纤维滤嘴棒不可能在中低档香烟中大量使用。另一方面，纤维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，不再属于严格意义上的降解材料。聚丙烯纤维丝束来源丰富，生产过程简单，价格较低，但是由于聚丙烯纤维本身的结构特点，生产的滤嘴棒综合性能较差，只能用于低档香烟。聚丙烯纤维不能生物降解，大量使用，产生的废弃物对环境不利。

近几年，生物降解高分子材料有了快速发展，特别是乳酸类聚合物，如聚乳酸，乳酸和乙醇酸的聚合物等，在自然条件下或在人体条件下，会发生生物降解，最终变成二氧化碳和水，不留任何污染物，是名副其实的环境友好、绿色环保材料。聚乳酸是一种可生物降解的新型高分子材料，是以玉米、甘蔗、马铃薯、甘薯等农作物经过现代生物技术生产出乳酸产物为原料，再经过特殊的聚合反应过程生成的高分子材料，它的原料是可再生的植物资源，原料来源充分、价格低廉。而且聚乳酸纤维对烟气中有害物质过滤效果明显，可达到卷烟的特殊要求，具备作为新型烟用丝束的良好条件。

关于纺织类聚乳酸纤维及其制品的研究报道较多，但纺织类聚乳酸纤维的性能不能满足烟用要求，不能用于卷烟滤嘴生产；关于烟用聚乳酸纤维方面的研究报道较少，而且处于实验室研究状态，对设备、原辅材料和生产条件要求较高，其制备方法与工业化生产也有一定距离，产品性能也有待进一步完善。

发明内容

本发明的目的是要提供一种对生产条件要求低，可以进行工业化生产的聚乳酸纤维烟用丝束的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：一种聚乳酸纤维烟用丝束的制备方法，包括以下步骤：

（1）消光母粒制备：以重量份计，将消光剂40-50份、偶联剂0.5-5份和聚乳酸45-60份混合，在160-180℃的温度下造粒得到消光母粒；

（2）将干燥后的聚乳酸和消光母粒，按重量份计，将聚乳酸97-99.5份与消光母粒0.5-3份进行共混，共混物在180-250℃进行熔融纺丝，并用15-30℃的环吹风或侧吹风进行冷却成型；

（3）在连续纺丝过程中，通过转动的上油轮将纺丝油剂涂覆到聚乳酸纤维表面；

（4）用牵伸机对聚乳酸纤维进行牵伸； 

（5）将经过牵伸的丝束进行卷曲；

（6）将卷曲后的丝束进行烘干定型，得到聚乳酸纤维烟用丝束。

所述消光剂选用TiO₂或SiO₂。

所述偶联剂选用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。

所述的纺丝油剂是由非离子表面活性剂、食用油和水混合而成。

纺丝油剂中非离子表面活性剂0.9-2.8重量份、食用油0.1-0.5重量份和水97-99重量份混合而成。

所述的非离子表面活性剂选用吐温、司盘或硬脂酸单甘脂中的一种或几种的混合物。

食用油选用花生油、玉米油、大豆油、菜籽油、芝麻油或橄榄油中的一种或几种的混合物。

干燥后的聚乳酸和消光母粒中含水率小于100ppm。

本发明提供的聚乳酸纤维烟用丝束的制备方法，可以在聚丙烯烟用丝束的生产设备上用本制备方法制得丝束线密度为3.8-6.0ktex，单丝线密度为3.2-6.6dtex不同规格的聚乳酸纤维烟用丝束。原料来源丰富，生产工艺简单，丝束质量稳定，成棒和接嘴加工性能良好，对卷烟烟气的过滤性能明显优于聚丙烯烟用丝束，可以在中高档香烟上推广应用。

具体实施方式

消光母粒制备：以重量份计，将消光剂40-50份、偶联剂0.5-5份和聚乳酸45-60份混合，在160-180℃的温度下造粒得到消光母粒；

消光剂选用TiO₂或、SiO₂。

偶联剂选用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。