[发明专利]一种分组加工的聚乳酸纤维滤棒及其制备方法

说明书

本发明提供一种分组加工的聚乳酸纤维滤棒及其制备方法，涉及烟支制备技术领域，包括内层芯和外层皮，内层芯和外层皮均由若干根聚乳酸纤维丝束复合而成，内层芯的聚乳酸纤维丝束采用第一组分原料制备而成，外层皮中的聚乳酸纤维丝束采用第二组分原料制备而成，第一组分原料的左旋乳酸单体含量高于第二组分原料的左旋乳酸单体含量，且第一组分原料中添加有分散剂，第二组分原料中添加有三乙酸甘油酯。本发明设置简单，对聚乳酸原料性质进行严格控制，使得所有外层皮具有统一的结晶度，所有内层芯也具有统一的结晶度，且丝束结晶时结点分布均匀，且制得的聚乳酸纤维滤棒内外侧具有渐变的结晶度，加工过程更稳定，滤棒的吸附性能有保障。

技术领域

本发明涉及烟支制备技术领域，尤其是，本发明涉及一种分组加工的聚乳酸纤维滤棒及其制备方法。

背景技术

聚乳酸（poly lactic acid，PLA）是由可再生植物资源中的淀粉发酵制取乳酸，而后经化学合成制备成高分子材料，具有良好的循环再生性和生物降解性，具有以下特点：1、以可再生的植物资源（玉米、小麦、甜菜、大米、土豆、山芋等）以及有机废弃物（玉米芯或其它农作物的根、茎、叶、皮等）为原料，摆脱了对木材和石油资源的依赖，符合可持续发展的要求；2、能够完全生物降解，在自然环境中经过一定时间会自然分解为水和二氧化碳，不造成环境污染，产生的二氧化碳通过植物光合作用得到重新利用，成为一个永恒的、封闭的碳循环系统，是名副其实的“绿色材料”；3、与涤纶、锦纶、腈纶三大合成纤维相比，生产聚乳酸纤维的能源消耗较低，是一种相对低资源环境负荷的高分子材料；4、具有良好的加工性能，可采用一般热塑性树脂的熔融纺丝方法生产丝束。

目前，聚乳酸纤维已经被开发出用于烟用丝束等领域，但是烟用丝束用聚乳酸纤维和常规的服装用聚乳酸丝束在性能要求上存在很大差别，如服装用聚乳酸纤维必须满足纤维纺制、编织和织物印染、洗涤、熨烫的要求，必须有很高的结晶度、取向度和机械强度，能耐温80～100℃，必须在洗涤剂水溶液和干洗溶剂中不溶解、不溶胀，需要一定的吸湿性，同时对周围环境中的其它气体物质吸附越少越好。但是作为烟用丝束，则需要满足以下要求：（1）由它卷制而成的滤棒无毒、无味、安全性好；（2）丝束稳定性好，能满足滤棒成型设备和工艺要求；（3）具有适宜的刚性和卷曲性能，使之具有良好的弹性和开松性，在较少丝束填充量的情况下，通过添加增塑剂或胶黏剂后，滤棒能满足一定的硬度、吸阻和外观质量要求，有较高的出棒率；（4）具备足够的耐热性，卷烟抽吸过程中，滤嘴不塌陷、变形；（5）对烟气有害成分具有较高的过滤效率；（6）不影响卷烟感官质量。因此，必须开发专用的纺丝及后处理工艺技术，才能满足烟用要求。

例如中国专利发明专利CN103074716A涉及一种皮芯型聚乳酸烟用丝束和滤棒及其制备方法，丝束中的单根纤维是由内芯和外皮构成的皮芯型结构，皮层和芯层主体树脂均为聚乳酸，皮层树脂和芯层树脂的重量比为20∶80~40∶60，丝束皮层和芯层结晶度分别为3-25%和25-60%，皮层和芯层熔点分别为120-150oC和150-175oC。上述发明结合了芯层和皮层两者的优势，芯层提供了较高的物理机械性能和耐热性能，皮层提供了良好的可粘接性。可方便地使用常见增塑剂(如三醋酸甘油酯)进行滤棒成型加工。此外，上述发明提供的皮芯型聚乳酸丝束其芯层、皮层均具有良好的生物降解性能，为环境友好型烟用丝束。

但是上述滤棒制备结构依然存在以下问题：皮层树脂和芯层树脂均采用多种原料复合纺丝，没有对聚乳酸原料性质进行控制，多种原料的结晶程度的差异，丝束结点位置及多少差异较大，使得上述皮芯型聚乳酸丝束加工过程不稳定。

因此为了解决上述问题，设计一种合理高效的分组加工的聚乳酸纤维滤棒对我们来说是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分组加工的聚乳酸纤维滤棒，其设置简单，对聚乳酸原料性质进行严格控制，使得所有外层皮具有统一的结晶度，所有内层芯也具有统一的结晶度，且丝束结晶时结点分布均匀，且制得的聚乳酸纤维滤棒内外侧具有渐变的结晶度，加工过程更稳定。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：