[发明专利]聚乳酸自卷曲自粘合复合烟用丝束及其制备方法

说明书

一种聚乳酸自卷曲自粘合复合烟用丝束纤维及其制备方法，步骤：将聚乳酸树脂进行干燥处理；将聚乳酸树脂所用的纺丝助剂加入常规聚乳酸树脂和加入含有增塑剂的聚乳酸树脂中，熔融塑化为聚乳酸树脂熔体；熔体从喷丝孔中喷出而成为单根复合纤维；对聚乳酸双组份烟用丝束冷却；对双组份丝束上油；牵伸与紧张热定型，得到聚乳酸自卷曲自粘合复合烟用丝束，丝束中的单根纤维为并列型、桔瓣型、皮芯型与海岛型复合结构中的一种，并列型或桔瓣型中的一种组份为含有增塑剂的聚乳酸树脂，另一种组份为常规聚乳酸树脂及其组合物。简化生产工艺，避免机械和热损伤；提高聚乳酸纤维丝束的出棒率；降低生产成本；具有良好的生物降解性能。

技术领域

本发明属于烟用丝束及其制备技术领域，具体涉及一种聚乳酸自卷曲自粘合复合烟用丝束，并且还涉及其制备方法。

背景技术

烟用丝束是香烟过滤嘴棒的重要组成部分，通过直接拦截、惯性压紧和扩散沉淀作用而藉以有效减少吸烟时入口的烟雾、焦油和燃烧时产生的悬浮粒子，改善吸味，提高香烟品位。目前市场上的烟用丝束材料主要以醋酸纤维丝束为主，少量使用聚丙烯纤维丝束。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为原料，经制浆，活化，乙酰化反应，溶液纺丝等一系列工艺过程生产获得，其生产工艺复杂、投资较大、生产过程环境污染严重，面临原材料及产品价格居高不下的问题。同时，文献（Puls J, Wilson SA, Hoelter D. Journal of Polymers and the Environment.2011, 19(1): 152-165.）证实纤维素经乙酰化反应生成醋酸纤维素后，难以生物降解，会造成环境污染。

聚乳酸纤维是以可再生的玉米、甜菜、谷物或薯类等农作物淀粉发酵制取的乳酸作为原料，经聚合、纺丝而制成的一种聚酯纤维。它不仅具有良好的生物相容性，而且降解产物为二氧化碳和水，不污染环境，对生物体无毒副作用，是一种重要的生物质纤维材料。研究报道称聚乳酸纤维与醋纤结构相似，分子表面含有丰富的极性基团，所以聚乳酸丝束对极性物质具有较强的亲合力，可以与焦油组分和低分子物质进行化学反应，反应物牢牢留在纤维表面，同时，丝束表面具有微孔和粗糙感，在对烟气的吸附过程中，同时具有物理吸附和化学吸附双重效果。用聚乳酸材料所制滤棒吸附效果良好，滤棒接装后，吸附性能、抽吸口感与醋纤相似，明显优于丙纶纤维。

申请号为200610131699.0和200710055310.3的中国专利中公开了一种利用乳酸类聚合物树脂制造香烟过滤嘴丝束纤维以及烟用滤棒的技术。但聚乳酸纤维在烟用丝束加工工艺和滤棒成型工艺上存在以下问题：聚乳酸纤维缺乏像三醋酸甘油脂这样的安全有效的粘结剂，因此为满足滤棒吸阻、硬度和外观等要求，必须填充更多的丝束，从而造成聚乳酸纤维丝束的出棒率低，同时，相对于醋酸纤维素和聚丙烯纤维，聚乳酸纤维的比重大，也会造成成本大幅提高。