卷烟用聚丙烯滤棒及其制备方法 本发明涉及一种卷烟用过滤棒，特别涉及一种卷烟用聚丙烯丝束滤棒及其制备方法。
卷烟用过滤嘴材料通常采用二醋纤维材料，由于二醋纤维材料原料来源于松木，价格昂贵，工艺复杂，以及废棒烟丝造成环境污染等问题，化工商品杂志1999年第二期p．22报道了以聚丙烯丝束作为卷烟滤咀材料，但采用上述原生聚丙烯丝束存在强度高，断裂伸长率高，不易切割和粘合，接装速度低，有辛辣异味，滤咀硬度低，成棒率低一系列缺点，需对聚丙烯丝束进行全面改性才能推广使用。
本发明的目的在于克服了已有技术中采用二醋纤维过滤嘴的原料来源困难，易环境污染，加工复杂和价格昂贵的缺点，同时克服了采用聚丙烯滤棒中存在的强度高，断裂伸长率高，不易粘合，有异味的缺点，而提供一种采用非溶剂型粘合剂和辐照固化技术的聚丙烯丝束的滤棒。
本发明的聚丙烯滤棒是由聚丙烯丝束和粘合剂组成，其组分如下(重量份) 聚丙烯丝束100份 粘合剂 5-10份
所述的聚丙烯丝束总旦为3．2-3．4万旦，包含10000-12000根丝。
所述的粘合剂为单体聚合型，具有双键的烯类单体。在紫外光和辐照的条件下，双能被打开聚合或交联成高聚物，从而将聚丙烯丝束很好地粘接在一起。单体为单官能团或多官能团的丙烯酸酯、丙烯酸氨基酯或环氧丙烯酸酯，如丙烯酸十三(烷)基酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或二缩二乙二醇二丙烯酸酯。本发明卷烟用聚丙烯滤棒的制备方法如下：
将总旦数为3．2-3．5万旦的聚丙烯卷烟用丝束开松，将加入按重量比为2-4％，较佳为3．0-3．3％的引发剂α-羟基酮的胶状粘合剂单体喷到上述开松的丝束表面，喷胶量按重量比为聚丙烯丝束的5-10％，较佳为6-10％，卷成烟棒，卷成的聚丙烯烟棒在电子束、X或γ射线辐照后，喷涂在聚丙烯丝束表面很薄的一层粘合剂单体聚合和固化，同时，滤棒中地丝束很好地被粘接起来，辐照剂量强度为3-5Mev，平均束流为200-210μA，辐照时间为400-700秒。
本发明卷烟用聚丙烯滤棒固化后的硬度为93-97％，且极具弹性，圆周和吸阻等各项指标都合格，加胶后丙纤丝束的出棒率可达到170-180万支／吨，不仅超过了二醋滤棒156万支／吨的出棒率，而且有利于实现废棒烟丝的顺利回收。见表1。
表1 改性前 (实施例4) 改性后 (实施例2)二醋纤滤棒 总纤度(万旦)断裂强度(CN/dtex)断裂伸长率(％)断裂功(以二醋为1)出棒率(万支/吨)滤咀接装率(％)接装速度(支/分) 吃味 粘接情况 价格 (万元/吨) 环境污染(年) 4.6-4.9 1.59-2.50 141-539 14 115 93 3000 辛辣味 不能粘合 1.5 50 3.9-4.0 0.55 21 0.46 170-180 (加胶) 98 10000 无异味 非溶剂型粘合 剂 ～2.0 5 4.4 1.0 25 1 156 98 10000 无异味 互溶型粘合 ～4.0 20
在解决丝束粘结问题的同时，丝束的强力和断裂伸长率都大幅度下降，如在辐照500秒(强度为3-5Mev，平均束流为200μA)后丝束的强力从1．2CN／dtex降到0．55CN／dtex，断裂伸长率从115．9％降到21％，这些指标都达到甚至低于二醋纤维相应的数值(分别为1．0CN／dtex和25％)，由于强力和断裂伸长率的大幅度降低，丝束显著变脆，便于快速切割，因此可大幅度提高丙纤滤棒的接装速度(达到10000支／分)和接装率(98％)。
在本发明中采用的非溶剂型粘合剂具有极性基团，因而在解决聚丙烯丝束粘合的同时，也改善了丙纤滤棒的吃味，它可克服改性前丙纤滤棒在吸烟时存在的辛辣味。
本发明的另一个显著优点是有利于解决丙纶滤棒在使用完后存在的环境污染问题，由于聚丙烯丝束在辐照过程中发生显著的降解，并在其中产生大量不稳定的自由基，因此大大加速了丙纤滤棒在大气、室温环境中存放过程中的降解速度。实施例1、将总旦数为32000旦(10000孔)的聚丙烯卷烟用丝束开松，将丙烯酸十三(烷)基酯加入3．3％(重量比)α-羟基酮光引发剂的粘合剂单体喷到开松丝束的表面，喷胶量为7％(重量比)，卷成烟棒，棒重每支0．71克，然后在强度为3-5Mev，平均束流为200μA的电子束下辐照700秒，固化后滤棒的硬度为93％，吸阻为320mmH2O，出棒率为180万支／吨，辐照后聚丙烯丝束的强力为0．39CN／dtex，断裂伸长率为16．1％，滤棒的接装速度达到10000支／分，接装率为98％，已消除了丙纤滤棒原具有的辛辣味。实施例2、将总旦数为34000旦(10000孔)的卷烟用聚丙烯丝束开松，将三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯加入3．0％(重量比)α-羟基酮光引发剂的粘合剂喷到开松丝束的表面，喷胶量为6％(重量比)，卷成烟棒，棒重每支0．73克，然后在强度为4Mev，平均束流为200μA的电子束下辐照500秒，固化后滤棒的硬度为94％，吸阻为317mmH2O，出棒率为172万支／吨，辐照后聚丙烯丝束的强力为0．55CN／dtex，断裂伸长率为21％，滤棒的接装速度为10000支／分，接装率为98％，而丙纤滤棒的辛辣味已被克服。实施例3、将总旦数为33000旦(11000孔)的卷烟用聚丙烯丝束开松，将二缩二乙二醇二丙烯酸酯加入3．2％α-羟基酮光引发剂的粘合剂喷到开松丝束的表面，喷胶量为10％(重量比)，卷成烟棒，棒重每支0．72克，然后在强度为4．5Mev，平均束流为210μA的电子束下辐照400秒，固化后滤棒的硬度为97％，吸阻为327mmH2O，出棒率为175万支／吨，辐照后聚丙烯丝束的强力为0．85CN／dtex，断裂伸长率为27％，滤棒的接装速度为10000支／分，接装率为98％，丙纤滤棒的辛辣味已被克服。
实施例4、(改性前的聚丙烯滤棒作为对比实例)将4．6-4．93万旦的聚丙烯丝束(断裂强度为1．59-2．50CN／dtex，断裂伸长率为141-539％，断裂功为二醋纤丝束的14倍)卷成丙纤滤棒，出棒率为115万支／吨，接装速度为3000支／分，接装率为93％，吸烟时有辛辣异味，丝束之间不能粘合，环境分解需50年，价格1．5万元／吨。