可生物降解的烟用纤维材料及香烟过滤嘴.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910241643.4

申请日:

2009.11.30

公开号:

CN102080275A

公开日:

2011.06.01

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):D01F 6/92变更事项:申请人变更前权利人:北京中科高意引擎技术有限公司变更后权利人:合肥中科绿色家电科技有限公司变更事项:地址变更前权利人:100088 北京市海淀区北三环中路31号凯奇大厦十一层1106号变更后权利人:230088 安徽省合肥市高新区望江西路800号动漫基地D9栋登记生效日:20130307|||实质审查的生效IPC(主分类):D01F 6/92申请日:20091130|||公开

IPC分类号:

D01F6/92; D01D5/00; D02J1/22; A24D3/08; A24D3/02

主分类号:

D01F6/92

申请人:

北京中科高意引擎技术有限公司

发明人:

季君晖

地址:

100088 北京市海淀区北三环中路31号凯奇大厦十一层1106号

优先权:

专利代理机构:

北京三友知识产权代理有限公司 11127

代理人:

黄健

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内容摘要

本发明提供一种可生物降解的烟用纤维材料及香烟过滤嘴,该可生物降解的烟用纤维材料的原料组成包括90-100%的非内酯单体共聚改性聚乳酸和0-10%的稳定剂,所述非内酯单体共聚改性聚乳酸为分子链中含有总链节数的1-30%的非内酯型单体链节,其余为聚乳酸链节的高分子聚合物,且其重均分子量为5-35万,分散指数1.2-3.0,该烟用纤维材料是所述原料经熔融纺丝工艺加工而成。本发明还提供了利用该烟用纤维材料经定型加工制成的可生物降解的香烟过滤嘴棒以及香烟产品。原料的加工和使用性能显著提高,且所提供的香烟滤嘴具有与目前通用的香烟过滤嘴性能相当,被吸烟者丢弃的烟蒂在自然环境中能短时间内被分解,在满足香烟生产的同时也解决了目前香烟遗弃物对环境的污染影响。

权利要求书

1: 一种可生物降解的烟用纤维材料, 其原料组成包括 90-100wt%的非内酯单体共聚 改性聚乳酸和 0-10wt%的稳定剂, 所述非内酯单体共聚改性聚乳酸为分子链中含有总链 节数的 1-30%的非内酯型单体链节, 其余为乳酸链节的高分子聚合物, 且其重均分子量为 5-35 万, 分散指数 1.2-3.0, 该烟用纤维材料是所述原料经熔融纺丝工艺加工而成。
2: 如权利要求 1 所述的可生物降解的烟用纤维材料, 其中, 所述非内酯单体共聚改性 聚乳酸分子链中的非内酯单体链节是由非内酯型且能与乳酸实现共聚的单体物质聚合得 到的, 包括乙二醇、 丙二醇、 乙醇酸、 乙二醇单甲醚或其混合物。 3. 如权利要求 1 所述的可生物降解的烟用纤维材料, 其中, 所述稳定剂包括磷酸三甲 酯、 磷酸二乙酯、 磷酸三苯酯、 磷酸二苯酯、 亚磷酸三苯酯、 亚磷酸二苯酯、 亚磷酸铵、 抗氧剂 1010、 抗氧剂 1076、 抗氧剂 1425、 抗氧剂 1222、 氢氧化镁、 氢氧化铝、 氧化钛、 氧化钙或它们 的任意混合物。 4. 如权利要求 3 所述的可生物降解的烟用纤维材料, 其中, 所述稳定剂包括磷酸三甲 酯、 磷酸三苯酯、 亚磷酸三苯酯、 抗氧剂 1010、 抗氧剂 1076、 抗氧剂 1222、 抗氧剂 1425、 氧化 钛、 氢氧化镁或它们的任意混合物。 5. 一种可生物降解的香烟过滤嘴棒, 该香烟过滤嘴棒是利用权利要求 1-4 任一项所述 的可生物降解的烟用纤维材料加工而成。 6. 一种设置有过滤嘴的香烟, 所述过滤嘴为权利要求 5 所述的可生物降解的香烟过滤 嘴棒加工而成。 7. 权利要求 1-4 任一项所述的可生物降解的烟用纤维材料的制造方法, 该方法包括如 下步骤 : 将原料进行熔融纺丝, 设定纺丝机的螺杆温度 180 ℃ -240 ℃, 使挤出物料流经过滤 器、 箱体、 计量泵和直管后, 通过喷丝板喷丝, 控制过滤器温度 170 ℃ -250 ℃, 箱体温度 170℃ -250℃, 直管温度 170℃ -250℃, 对喷出的丝以干燥空气冷却, 冷却温度为 0℃ -50℃; 冷却后的丝束经涂覆油剂、 慢牵引机绕卷、 蒸汽箱牵引、 快牵引机绕卷以及皮带输送 机的卷绕牵引, 油剂浓度为 0.8% -1%纤维表面处理剂的水溶液, 慢牵引机的辊卷绕速度 200-1500m/min, 快牵引机的辊转速 400-2500r/min, 频率 25-50HZ, 皮带输送机喂入轮速度 200-1500r/min, 频率为 30-60HZ ; 将从皮带输送机牵引出来的丝束在水温为 40℃ -90℃的水槽中水浴牵伸, 然后经卷曲 和干燥定型, 得到的丝束即为所述可生物降解的烟用纤维材料。 8. 如权利要求 7 所述的可生物降解的烟用纤维材料的制造方法, 其中, 原料组成中, 所 述非内酯单体共聚改性聚乳酸含量为≥ 90%但< 100%, 稳定剂含量> 0 但≤ 10%, 所述制 造方法还包括 : 将非内酯单体共聚改性聚乳酸和稳定剂干燥后混合均匀, 进行挤出制粒, 挤出机螺筒 温度为 160-240℃。 9. 如权利要求 7 或 8 所述的可生物降解的烟用纤维材料的制造方法, 其中, 熔融纺丝工 序中, 挤出机螺杆温度 190-230℃。 10. 权利要求 8 所述的可生物降解的香烟过滤嘴的制造方法, 该方法包括 : 按照权利要求 7-9 中任一项所述的方法制造可生物降解的烟用纤维材料丝束 ; 对所述丝束开松后喷施该丝束重量 0.5 ~ 15%的粘合增塑剂使丝束被均匀上胶 ; 2 在烟用嘴棒成形器内将所述上了胶的丝束揉卷成圆条形, 用滤棒盘纸包裹定型, 成为 嘴棒料条 ; 用切割刀将上述嘴棒料条切割成规定长度, 即得到所述可生物降解香烟嘴棒 ; 上述粘合增塑剂包括对苯二甲酸二辛酯、 对苯二甲酸二丁酯、 偏苯三酸三辛酯、 偏苯三 酸三癸酯、 偏苯三酸三甘油酯、 磷酸甘油酯、 乳酸甘油酯、 柠檬酸丁酯、 二甘醇二醋酸酯、 碳 酸丙烯酯、 乙二醇单乙醚、 水基淀粉胶、 羧甲基淀粉胶、 丙烯酸酯胶、 聚乙二醇胶、 聚乙烯醇 胶、 蛋白胶、 胶原胶或它们的任意混合物。 11. 如权利要求 10 所述的可生物降解的香烟过滤嘴的制造方法, 其中, 所述粘合增塑 剂包括偏苯三酸三甘油酯、 二甘醇二醋酸酯、 乳酸甘油酯、 羧甲基淀粉胶、 丙烯酸酯胶、 聚乙 二醇胶、 胶原胶或它们的任意混合物。 12. 如权利要求 10 或 11 所述的可生物降解的香烟过滤嘴的制造方法, 其中, 所用粘合 增塑剂以乙醇或乙醇水溶液为溶剂。
3: 0, 该烟用纤维材料是所述原料经熔融纺丝工艺加工而成。 2. 如权利要求 1 所述的可生物降解的烟用纤维材料, 其中, 所述非内酯单体共聚改性 聚乳酸分子链中的非内酯单体链节是由非内酯型且能与乳酸实现共聚的单体物质聚合得 到的, 包括乙二醇、 丙二醇、 乙醇酸、 乙二醇单甲醚或其混合物。 3. 如权利要求 1 所述的可生物降解的烟用纤维材料, 其中, 所述稳定剂包括磷酸三甲 酯、 磷酸二乙酯、 磷酸三苯酯、 磷酸二苯酯、 亚磷酸三苯酯、 亚磷酸二苯酯、 亚磷酸铵、 抗氧剂 1010、 抗氧剂 1076、 抗氧剂 1425、 抗氧剂 1222、 氢氧化镁、 氢氧化铝、 氧化钛、 氧化钙或它们 的任意混合物。
4: 如权利要求 3 所述的可生物降解的烟用纤维材料, 其中, 所述稳定剂包括磷酸三甲 酯、 磷酸三苯酯、 亚磷酸三苯酯、 抗氧剂 1010、 抗氧剂 1076、 抗氧剂 1222、 抗氧剂 1425、 氧化 钛、 氢氧化镁或它们的任意混合物。
5: 一种可生物降解的香烟过滤嘴棒, 该香烟过滤嘴棒是利用权利要求 1-4 任一项所述 的可生物降解的烟用纤维材料加工而成。
6: 一种设置有过滤嘴的香烟, 所述过滤嘴为权利要求 5 所述的可生物降解的香烟过滤 嘴棒加工而成。
7: 权利要求 1-4 任一项所述的可生物降解的烟用纤维材料的制造方法, 该方法包括如 下步骤 : 将原料进行熔融纺丝, 设定纺丝机的螺杆温度 180 ℃ -240 ℃, 使挤出物料流经过滤 器、 箱体、 计量泵和直管后, 通过喷丝板喷丝, 控制过滤器温度 170 ℃ -250 ℃, 箱体温度 170℃ -250℃, 直管温度 170℃ -250℃, 对喷出的丝以干燥空气冷却, 冷却温度为 0℃ -50℃; 冷却后的丝束经涂覆油剂、 慢牵引机绕卷、 蒸汽箱牵引、 快牵引机绕卷以及皮带输送 机的卷绕牵引, 油剂浓度为 0.8% -1%纤维表面处理剂的水溶液, 慢牵引机的辊卷绕速度 200-1500m/min, 快牵引机的辊转速 400-2500r/min, 频率 25-50HZ, 皮带输送机喂入轮速度 200-1500r/min, 频率为 30-60HZ ; 将从皮带输送机牵引出来的丝束在水温为 40℃ -90℃的水槽中水浴牵伸, 然后经卷曲 和干燥定型, 得到的丝束即为所述可生物降解的烟用纤维材料。
8: 如权利要求 7 所述的可生物降解的烟用纤维材料的制造方法, 其中, 原料组成中, 所 述非内酯单体共聚改性聚乳酸含量为≥ 90%但< 100%, 稳定剂含量> 0 但≤ 10%, 所述制 造方法还包括 : 将非内酯单体共聚改性聚乳酸和稳定剂干燥后混合均匀, 进行挤出制粒, 挤出机螺筒 温度为 160-240℃。
9: 如权利要求 7 或 8 所述的可生物降解的烟用纤维材料的制造方法, 其中, 熔融纺丝工 序中, 挤出机螺杆温度 190-230℃。
10: 权利要求 8 所述的可生物降解的香烟过滤嘴的制造方法, 该方法包括 : 按照权利要求 7-9 中任一项所述的方法制造可生物降解的烟用纤维材料丝束 ; 对所述丝束开松后喷施该丝束重量 0.5 ~ 15%的粘合增塑剂使丝束被均匀上胶 ; 2 在烟用嘴棒成形器内将所述上了胶的丝束揉卷成圆条形, 用滤棒盘纸包裹定型, 成为 嘴棒料条 ; 用切割刀将上述嘴棒料条切割成规定长度, 即得到所述可生物降解香烟嘴棒 ; 上述粘合增塑剂包括对苯二甲酸二辛酯、 对苯二甲酸二丁酯、 偏苯三酸三辛酯、 偏苯三 酸三癸酯、 偏苯三酸三甘油酯、 磷酸甘油酯、 乳酸甘油酯、 柠檬酸丁酯、 二甘醇二醋酸酯、 碳 酸丙烯酯、 乙二醇单乙醚、 水基淀粉胶、 羧甲基淀粉胶、 丙烯酸酯胶、 聚乙二醇胶、 聚乙烯醇 胶、 蛋白胶、 胶原胶或它们的任意混合物。
11: 如权利要求 10 所述的可生物降解的香烟过滤嘴的制造方法, 其中, 所述粘合增塑 剂包括偏苯三酸三甘油酯、 二甘醇二醋酸酯、 乳酸甘油酯、 羧甲基淀粉胶、 丙烯酸酯胶、 聚乙 二醇胶、 胶原胶或它们的任意混合物。
12: 如权利要求 10 或 11 所述的可生物降解的香烟过滤嘴的制造方法, 其中, 所用粘合 增塑剂以乙醇或乙醇水溶液为溶剂。

说明书


可生物降解的烟用纤维材料及香烟过滤嘴

    技术领域 本发明涉及一种烟用纤维材料及利用该纤维材料所制成的香烟过滤嘴, 所述烟用 纤维材料和香烟过滤嘴采用经非内酯单体共聚改性的聚乳酸 (PLA) 聚合物为基材树脂, 具 有优良的生物降解性。
     背景技术 香烟过滤嘴具有过滤、 阻挡和吸附烟气中烟碱、 焦油等有害成分的作用, 好的过滤 嘴材料除具有上述作用外, 还应该能改善烟气的口感, 减少烟气对口腔的刺激及对人体健 康的伤害。作为一个比较成熟的技术, 目前用于制造香烟过滤嘴的材料一般是以醋酸纤维 素纤维和聚丙烯纤维为原料, 从加工性能和最终生产过滤嘴的综合使用性能考虑, 以醋酸 纤维素纤维为首选, 在中高档卷烟中多使用醋酸纤维素纤维滤嘴。
     在香烟吸完后剩下的过滤嘴部分是要丢弃的, 而醋酸纤维素纤维和聚丙烯纤维在 自然环境中很难被生物降解, 香烟在背负有害人体健康的罪名的基础上, 同时还造成了对
     环境的污染。 人类不能完全离开香烟, 除了减少香烟本身对人体的危害以外, 解决滤嘴丢弃 带来的环境污染问题就成为香烟行业必须面对的课题。
     另一方面, 醋酸纤维素纤维是以优质木材为原料得到的化工产品, 从木材到纤维 素再到酯化的醋酸纤维素需要消耗大量的木材原料, 而生产环节中也伴随着很多污染问 题。
     所以, 无论是从木材资源匮乏, 还是从改善环境污染角度出发, 寻找替代现有的醋 酸纤维素和聚丙烯纤维原料的可生物降解材料, 制造出可降解的香烟过滤嘴, 至少在环境 保护方面降低香烟生产所带来的危害, 是香烟生产行业急需解决的问题。
     香烟过滤嘴的生产工艺主要包括对原料实施熔融纺丝制成烟用丝束, 以及增塑定 型制棒最终加工成过滤嘴棒的工艺过程, 原料的可纺性能, 即, 是否容易纺成细旦纤维, 以 及纤维丝束的牵伸性能和粘合效果, 最终都将影响滤棒和滤嘴的综合性能, 包括滤过性能, 以及外观、 硬度和空阻等机械性能。 醋酸纤维素纤维就是由于这些性质的优异, 才被选择成 为香烟过滤嘴的主要加工原料。 在寻找其替代材料时, 既具有生物降解性, 还必须满足过滤 嘴棒加工要求, 是缺一不可的二个条件。
     乳酸类聚合物, 例如聚乳酸 (PLA) 或相关共聚物在自然条件下或人体条件下可完 全生物降解, 早已是公知的可降解材料。 中国专利申请 200610131699.0 和 200710055310.3 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。虽 然该在先公开的专利申请教导了乳酸类聚合物可以用于香烟过滤嘴的加工, 且与已经商业 化的醋酸纤维素滤棒和聚丙烯滤棒相比, 所述聚乳酸香烟滤棒不仅具有可完全生物降解和 生产成本低廉的优势, 而且制成的滤棒在滤过性能和物理机械性能方面都显示良好的结 果, 但是从其说明书记载内容可以看到, 该技术方案中采用的主体树脂是聚乳酸的一个规 格或多个规格的混合物, 或是丙交酯与己内酯、 丙交酯, 或丙交酯与己内酯和乙交酯的共聚 物, 这些树脂都是由内酯聚合而成, 制备的聚合物是无规聚合物, 这种材料脆性大, 易水解,加工时要求材料的含水量低于万分之零点五, 而且这种材料耐热性能差, 热变型温度很低 ( 不到 60℃ )。由于烟用丝束需要一定的柔性和较好的形变, 同时也要求具有较高的耐热 性, 对于香烟企业工业生产上述在先公开的乳酸类聚合物香烟嘴棒原料仍有很多不尽人意 和有待改进的地方。 发明内容
     本发明主要解决的技术问题在于提供一种可生物降解的烟用纤维材料, 以及利用 该纤维丝束加工而成的香烟过滤嘴, 利用非内酯单体共聚改性聚乳酸为原料, 材料的加工 和韧性、 耐热性能等使用性能显著提高, 所提供的香烟过滤嘴具有与目前通用的香烟过滤 嘴性能相当, 而丢弃的烟蒂可被环境中微生物分解, 利于对环境的保护。
     本发明还提供了制造上述可生物降解的烟用纤维材料及香烟过滤嘴的方法, 针对 所选择的非内酯单体共聚改性聚乳酸原料的特殊性质, 摸索和提出了对制造工艺的条件和 参数的确定, 确保所制造的香烟过滤嘴产品能达到目前通用的香烟过滤嘴的性能标准。
     本发明提供了一种可生物降解的烟用纤维材料, 其原料组成包括 90-100wt%的非 内酯单体共聚改性聚乳酸和 0-10wt%的稳定剂, 所述非内酯单体共聚改性聚乳酸为分子链 中含有总链节数的 1-30%的非内酯型单体链节, 其余为聚乳酸链节的高分子聚合物, 且其 重均分子量为 5-35 万, 分散指数 1.2-3.0, 该烟用纤维材料是所述原料经熔融纺丝工艺加 工而成。
     在前述公开技术的基础上, 本案发明人的进一步研究发现, 非内酯单体共聚改性 聚乳酸类的共聚聚乳酸较均聚聚乳酸的韧性有显著的提高, 具有更好的加工性能和使用性 能, 不仅对环境水气要求较低, 而且耐热性能也有一定能够程度的提高。另一方面, 由于共 聚链节的引入, 利用这种聚合物材料制备得到的嘴棒对烟气中有害物质的吸附性也有显著 提高。
     在上述研究结果的基础上, 本发明的实施方案中, 所述非内酯单体共聚改性聚乳 酸分子链中的非内酯单体链节是由非内酯型且能与乳酸实现共聚的单体物质聚合得到的, 包括乙二醇、 丙二醇、 乙醇酸、 乙二醇单甲醚等或其混合物。 例如可以选择乙二醇、 乙醇酸等 或其混合物。
     上述非内酯单体共聚改性聚乳酸聚合物可以按照很多已经公开的方法使按一定 比例混合的单体原料聚合得到, 很容易地制备具有所要求的链节比例的共聚产物, 也可以 在公开文献及相关聚合反应的基础理论教导下通过聚合反应、 扩链反应等化学过程实现非 常方便地制备得到, 且不同链节之间至少有一个化学键连接。例如按照发明专利申请 CN 200610016643.0 中公开的聚合反应方法, 将乳酸与所选择确定的非内酯单体按照要求的比 例实现共聚。
     本发明提供的烟用纤维材料 ( 丝束 ) 所利用的原料中, 除上述非内酯单体共聚改 性聚乳酸聚合物材料外, 还可以添加适当的稳定剂, 所述的稳定剂是指能提高过滤嘴棒中 非内酯单体共聚改性聚乳酸聚合物原料在加工、 储存和使用过程中稳定性的物质, 包括但 不限于热稳定剂、 光稳定剂和抑酸剂, 例如可以包括磷酸三甲酯、 磷酸二乙酯、 磷酸三苯酯、 磷酸二苯酯、 亚磷酸三苯酯、 亚磷酸二苯酯、 亚磷酸铵、 抗氧剂 1010( 四 [ 亚甲基 3-(3 ′, 5′ - 二叔丁基 -4- 羟苯基 ) 丙酸酯 ] 甲烷 )、 抗氧剂 1076(β-(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟基苯基 ) 丙酸正十八碳醇酯 )、 抗氧剂 1425( 双 (3, 5- 二叔于基 -4- 羟基苄基磷酸单乙酯 ) 钙 )、 抗氧剂 1222(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟苯基磷酸二乙酯 )、 氢氧化镁、 氢氧化铝、 氧化钛、 氧化钙 等或它们的任意混合物。优选采用的稳定剂为磷酸三甲酯、 磷酸三苯酯、 亚磷酸三苯酯、 抗 氧剂 1010、 抗氧剂 1076、 抗氧剂 1222、 抗氧剂 1425、 氧化钛、 氢氧化镁或它们的任意混合物。
     发明人的研究结果显示, 满足以上定义的非内酯单体共聚改性聚乳酸聚合物材料 具有良好的成型加工性能, 因而按照目前对聚丙烯纤维的类似纺丝工艺可以制造满足香烟 过滤嘴标准的烟用纤维材料丝束。
     在此基础上, 本发明进一步提供了一种利用该烟用纤维丝束为原料, 经定型加工 制成的可生物降解的香烟过滤嘴棒, 该过滤嘴棒产品在具有可生物降解性外, 还具有较好 的韧性、 耐热性能等使用性能。
     本发明同时还提供了设置有上述以非内酯单体共聚改性聚乳酸聚合物材料为原 料的可生物降解过滤嘴的香烟产品, 吸烟者丢弃的过滤嘴在自然环境中能短时间内被分 解, 在满足香烟生产的同时也解决了目前香烟遗弃物对环境的污染影响。
     制造本发明可生物降解的烟用纤维丝束的方法包括如下步骤 :
     将原料进行熔融纺丝, 设定纺丝机的螺杆温度 180℃ -240℃, 使挤出物料流经过 滤器、 箱体、 计量泵和直管后, 通过喷丝板喷丝, 控制过滤器温度 170 ℃ -250 ℃, 箱体温度 170℃ -250℃, 直管温度 170℃ -250℃, 对喷出的丝以干燥空气冷却, 冷却温度为 0℃ -50℃; 冷却后的丝束经涂覆油剂、 慢牵引机绕卷、 蒸汽箱牵引、 快牵引机绕卷以及皮带输 送机的卷绕牵引, 油剂是浓度为 0.8% -1%的纤维表面处理剂 ( 例如 : 聚乙二醇、 乙醇胺甲 酯、 壬基酚类表面活性剂等 ) 的水溶液, 慢牵引机的辊卷绕速度 200-1500m/min, 快牵引机 的辊转速 400-2500r/min, 频率 25-50HZ, 皮带输送机喂入轮速度 200-1500r/min, 频率为 30-60HZ ;
     将从皮带输送机牵引出来的丝束在水温为 40℃ -90℃的水槽中水浴牵伸, 然后经 卷曲和干燥定型, 得到的丝束即为所述可生物降解的烟用纤维材料。
     如前面所述, 为了提高过滤嘴棒中非内酯单体共聚改性聚乳酸聚合物原料在加 工、 储存和使用过程中的稳定性, 在制造丝束的原料组成中还可以包括适量的稳定剂, 利用 该混合原料纺丝前, 还需要先实施混料制粒, 即, 原料组成中, 所述非内酯单体共聚改性聚 乳酸含量为≥ 90%但< 100%, 稳定剂含量> 0 但≤ 10%时, 所述制造方法还包括 :
     将非内酯单体共聚改性聚乳酸和稳定剂干燥后混合均匀, 进行挤出制粒, 挤出机 螺筒温度为 160-240℃。实际操作中要求原料的含水率低于 1wt‰, 通常可以在 40-60℃、 更 优 选 在 50-55 ℃ 的 环 境 中 干 燥 4-8 小 时 即 可 满 足 要 求 ; 而挤出机螺筒温度优选为 190-220℃。 一般可使用双螺杆挤出机, 根据物料的熔融特性在上述温度范围内分段设定合 适的螺筒温度, 实现制粒, 以提供制造香烟过滤嘴棒的专用料。
     根据所采用的改性共聚乳酸聚合物原料的性质, 本发明有针对性地确定了的制造 烟用丝束材料的方法, 其具体方案可以为, 熔融纺丝工序中, 挤出机螺杆温度 190-230℃ ;
     卷绕牵引工艺中, 各参数的设定可以在以上范围内根据物料的具体性质以及设 备运转情况进行调整, 例如, 慢牵引机的辊卷绕速度 400-900m/min ; 快牵引机的辊转速 为 1000-2000r/min, 频率为 35-40HZ ; 皮带输送机喂入轮速度为 500-1000r/min, 频率为 38-42HZ。
     上述混料制粒、 纺丝及卷绕牵伸的具体操作和设备以及没有特别说明的处理剂均 为烟用丝束生产中的公知和常规技术。
     本发明进一步提供了采用上述改性共聚乳酸聚合物烟用丝束制造可生物降解的 香烟过滤嘴的方法, 该方法包括 :
     对所述丝束开松后喷施该丝束重量 0.5 ~ 15%的粘合增塑剂使丝束被均匀上胶 ;
     在烟用嘴棒成形器内将所述上了胶的丝束揉卷成圆条形, 用滤棒盘纸包裹定型, 成为嘴棒料条, 丝束中的纤维抱合在一起, 用手撕开可以明显看到丝束的纤维已经形成连 通的三维网络嘴棒料条 ;
     用切割刀将上述嘴棒料条切割成规定长度, 即得到所述可生物降解香烟嘴棒 ;
     上述粘合增塑剂是指能使所述非内酯单体共聚改性聚乳酸嘴棒中的纤维实现有 效交联、 粘接、 膨胀或蓬松的物质, 包括但不限于对苯二甲酸二辛酯、 对苯二甲酸二丁酯、 偏 苯三酸三辛酯、 偏苯三酸三癸酯、 偏苯三酸三甘油酯、 磷酸甘油酯、 、 乳酸甘油酯、 柠檬酸丁 酯、 二甘醇二醋酸酯、 碳酸丙烯酯、 乙二醇单乙醚、 水基淀粉胶、 羧甲基淀粉胶、 丙烯酸酯胶、 聚乙二醇胶、 聚乙烯醇胶、 蛋白胶、 胶原胶等或它们的任意混合物。
     优选地, 所述粘合增塑剂包括偏苯三酸三甘油酯、 二甘醇二醋酸酯、 乳酸甘油酯、 羧甲基淀粉胶、 丙烯酸酯胶、 聚乙二醇胶、 胶原胶或它们的任意混合物。 本发明的具体方案中, 所用粘合增塑剂以适当的溶剂溶解, 该溶剂以能有效溶解 粘合增塑剂为选择标准, 优选以乙醇或乙醇水溶液为溶剂。
     本发明所提供的改性聚乳酸材料烟用嘴棒具有良好的生物降解性能, 接到烟上后 在正常等储存和运输条件下可以保证在 2 年内力学、 外观。口感等方面性能基本没有变化, 完全符合香烟要求, 而在香烟使用后废弃烟蒂进入垃圾等富含微生物环境时三个月内降解 率可超过 75%, 六个月内可完全降解。本发明得到烟用嘴棒在安全性能, 吸阻、 重量、 硬度、 圆周等理化指标完全符合烟用嘴棒要求。
     经吸收试验, 本发明的烟用过滤嘴棒在香烟抽吸过程中对于对人体有害物质的吸 附性能优于目前使用的聚丙烯纤维嘴棒和醋酸纤维素纤维嘴棒 ( 检测结果见下表 )。
     非内酯单体共聚改性聚乳酸及醋酸纤维素嘴棒的烟气指标对比
     注: 1、 表中的 “醋纤嘴棒” 为市场品牌香烟用嘴棒 ; “非内酯单体共聚改性聚乳酸 嘴棒” 的烟气指标来自本发明实施例制备的嘴棒产品的统计结果。
     2、 以上指标的检测方法按照 GB5606-2004《卷烟》 标准进行。
     与现有技术记载的聚乳酸类聚合物制造烟用嘴棒的技术效果相比, 本发明采用非 内酯单体共聚改性的聚乳酸聚合物不仅提供了嘴棒的可降解性, 材料的加工性能和使用性 能 ( 耐热性能的体现 ) 都有明显提高。例如, 下表中提供相关的指标对比 :
     注: 1、 实验序号 1-3 中的 “PLA( 对 )” 为 CN 200610131699.0 中使用的乳酸聚合物 材料, 由于该专利申请没有提供材料力学性能, 相关性能由文献获得 ;
     2、 实验序号 4-7 的实施例是本发明实施例的结果。
     以上指标中的使用性能实际上就是耐热性能的体现, 耐热性能越高, 可以使用的 温度范围越大 ; 加工性能指高温耐环境湿度的性能。 可以看出, 本发明使用特殊改性后的聚 乳酸材料在使用性能和加工性能上都明显得到提高。
     本发明的嘴棒较现有嘴棒具有显著优点 :
     1 具有生物降解性能, 更加环保 ;
     2 对烟气具有更好的吸附性能, 减少了吸烟危害 ;
     3 原料来源广泛, 既可采用传统的化石基资源, 又可采用生物质通过生物技术得 到, 既避免了醋酸纤维素嘴棒依赖木浆的资源问题, 又可真正实现源自自然 ( 生物质 ) 又回 归自然 ( 降解 ) 的绿色生产。
     综上所述, 本发明采用非内酯单体共聚改性聚乳酸为原料制造的烟用过滤嘴棒在 质量和性质上均能达到烟用嘴棒的行业标准, 并且加工成香烟, 使用后的废弃烟蒂能实现 完全生物降解, 与目前的醋酸纤维嘴棒相比, 从环保角度具有不可比拟的优势 ; 另一方面, 本发明提供的可生物降解嘴棒利用的非内酯单体共聚改性聚乳酸原料可以通过化学方法 合成制备, 原料来源丰富, 不再需要进口优质木材, 更利于工业化生产。 所以, 本发明的实施 完全可以取代目前使用的醋酸纤维嘴棒和聚丙烯纤维嘴棒, 同时具有非常广阔的经济效益 和社会效益。
     具体实施方案
     以下通过具体实施例进一步详细说明本发明的实施过程以及所产生的有益效果, 以帮助阅读者更好地理解本发明, 但不能对本发明的可实施范围构成认为限定。
     除特别说明外, 本发明权利要求书和说明书中出现的比例或浓度均理解为重量比 或以重量为基准的百分浓度。
     实施例 1称取 100 公斤重均分子量为 (15±1) 万, 分散指数为 1.5, 且分子链上含有 15 % ( 链节数 ) 随机分布的乙二醇链节的非内酯单体共聚改性聚乳酸为基材树脂, 按改性聚乳 酸∶磷酸三苯酯∶抗氧剂 1222(3, 5- 二叔丁基 -4- 羟苯基磷酸二乙酯 ) 的重量份比例为 97 ∶ 2.5 ∶ 0.5 的比例称取原料, 在 55℃烘箱中烘干 5 小时后, 在高速搅拌机中搅拌均匀, 随后在长径比为 32 的 Φ57 双螺杆挤出机上挤出制粒, 螺筒温度设定 : 第一段为 190℃, 第 二段为 195, 第三段为 200℃, 第四段为 200℃, 第五段为 190℃, 挤出的条用切粒机切粒, 在 线热风干燥, 包装, 得到本发明烟嘴棒用专用料。
     将上述烟嘴棒用专用料在螺杆长径比为 28 的 Φ65 熔融纺丝机上进行纺丝, 纺 丝机螺杆温度设定为 : 第一段为 200 ℃, 第二段为 205 ℃, 第三段为 205 ℃ ; 过滤器温度为 205℃, 箱体温度为 200℃, 直管温度为 200℃。从规格为 1050×3 的喷丝板喷出后用温度范 围为 (15±5)℃的干燥空气侧吹风冷却。
     上述冷却后的丝束在上油槽中涂覆油剂, 上油槽中油剂为以下组成的纤维表面处 理剂水溶液为 : 聚乙二醇 1700, 浓度为 0.2%, 三乙醇胺硫酸二甲酯, 浓度为 0.15%, 壬基酚 聚环氧乙烷浓度为 0.1%。经过上油槽后丝束通过慢牵引机绕卷, 辊卷绕速度为 800m/min ; 然后通过牵引蒸汽箱, 进入快牵引机绕卷, 快牵引辊转速 1500r/min, 频率 38HZ, 然后通过 皮带输送机输送, 皮带输送机喂入轮速度 800r/min, 频率为 40HZ。
     从皮带输送机牵引出来的丝束用多辊牵伸机牵伸, 牵伸介质为水, 水温为 75℃。 牵 伸后的丝束在卷曲器中进行卷曲, 卷曲数为 24 个 /25mm, 卷曲后的丝束通过蒸气干燥器干 燥。
     干燥后通过摆丝机将丝束在盛丝容器中摆放好, 打包即得到本发明的可生物降解 烟用丝束。
     从料箱拉出丝束, 经过辊道, 送达 Y11 丝束开松机进行丝束开松, 开松后丝束进入 箱体, 用甩胶盘和喷嘴喷施该丝束重量 6%的粘合增塑剂, 并使丝束均匀地沾上胶。粘合增 塑剂的溶剂采用水∶乙醇质量比为 50 ∶ 50 的混合溶剂, 粘合增塑剂组成为 : 二甘醇二醋酸 酯, 浓度为 20%, 丙烯酸酯胶, 浓度为 4%。
     将上了胶的丝束在 Y21 型烟用嘴棒成形器内将揉卷成圆条形, 用滤棒盘纸包裹, 定型形成嘴棒料条, 用切割刀将从成型器中出来嘴棒料条切割成规定长度, 利用包装处理 装置, 经由装盘机装入包装盒即得到本发明烟用全生物降解嘴棒。
     本实施例所采用的非内酯单体共聚改性聚乳酸基材树脂可参照发明专利申请 CN200610016643.0 中公开的聚合反应方法, 将乳酸与乙二醇单体按照 85 ∶ 15 的摩尔比混 合发生共聚反应而得到。
     上述嘴棒具有良好的生物降解性能, 按照 ISO 14855 要求完全达到降解标准要 求, 90 天降解率达到 95%。 材料生物安全性符合烟用嘴棒要求。 圆周 24.1mm, 不圆度 0.2mm, 吸阻 3089Pa, 硬度 91%, 物理性能符合嘴棒要求。 经卷烟测试, 烟气指标为烟碱 1.08mg/ 支, 湿焦油 15.9mg/ 支, CO15.7mg/ 支, 焦油 12.5mg/ 支。
     实施例 2
     选取 99.6 公斤重均分子量为 (10±1) 万, 分散指数为 1.2, 且分子链上含有 1 % ( 链节数 ) 随机分布的乙二醇单甲醚链节的共聚非内酯单体共聚改性聚乳酸为基材树脂, 和 0.4 公斤亚磷酸三苯酯, 分别在 45℃烘箱中烘干 8 小时后, 在高速搅拌机中搅拌均匀, 在有干燥装置的环境中, 采用长径比为 32 的 Φ75 双螺杆挤出机上挤出制粒, 螺筒温度设定第 一段为 160℃, 第二段为 185℃, 第三段为 195℃, 第四段为 200℃, 第五段为 195℃。挤出料 条用切粒机切粒, 在线热风干燥, 包装, 得到本发明烟嘴棒用专用料。
     将上述烟嘴棒用专用料在螺杆长径比为 28 的 Φ65 熔融纺丝机上进行纺丝, 纺 丝机螺杆温度设定为 : 第一段为 195 ℃, 第二段为 200 ℃, 第三段为 205 ℃, 过滤器温度为 200℃, 箱体温度 200℃, 直管温度 200℃。从规格为 1050×3 的喷丝板喷出后用温度范围为 0 ~ 15℃的干燥空气侧吹风冷却。
     上述冷却后的丝束在上油槽中涂覆油剂, 上油槽中油剂为以下组成的纤维表面处 理剂水溶液 : 聚乙二醇 1700, 浓度为 0.2%, 三乙醇胺硫酸二甲酯, 浓度为 0.15%, 壬基酚聚 环氧乙烷, 浓度为 0.1%。经过上油槽后的丝束通过慢牵引机绕卷, 辊卷绕速度为 1000m/ min ; 然后通过牵引蒸汽箱, 进入快牵引机绕卷, 快牵引辊转速 1800r/min, 频率 40HZ, 然后 通过皮带输送机输送, 皮带输送机喂入轮速度 1000r/min, 频率为 40HZ。
     从皮带输送机牵引出来的丝束用多辊牵伸机牵伸, 牵伸介质为水, 水温为 60℃。 牵 伸后丝束在卷曲器中进行卷曲, 卷曲数为 25 个 /25mm, 卷曲后的丝束通过蒸气干燥器干燥。
     干燥后通过摆丝机将丝束在盛丝容器中摆放好, 打包即得到本发明的可生物降解 烟用丝束。 从料箱拉出丝束, 经过辊道, 送达 Y11 丝束开松机进行丝束开松, 开松后丝束进入 箱体, 用甩胶盘和喷嘴喷施该丝束重量 2%的粘合增塑剂, 并使丝束均匀地沾上胶。粘合增 塑剂采用乙醇为溶剂, 粘合增塑剂组成为 : 偏苯三酸三辛酯浓度为 30%, 聚乙二醇胶浓度 为 4%。
     将上了胶的丝束在 Y21 型烟用嘴棒成形器内将揉卷成圆条形, 用滤棒盘纸包裹, 定型形成嘴棒料条, 用切割刀将从成型器中出来嘴棒料条切割成规定长度, 利用包装处理 装置, 经由装盘机装入包装盒即得到本发明烟用全生物降解嘴棒。
     本实施例所采用的非内酯单体共聚改性聚乳酸基材树脂可参照发明专利申请 CN200610016643.0 中公开的聚合反应方法, 将乳酸与乙二醇单甲醚单体按照 99 ∶ 1 的摩尔 比混合发生共聚反应而得到。
     上述嘴棒具有良好的生物降解性能, 按照 ISO 14855 要求完全达到降解标准要 求, 90 天降解率达到 96%。 材料生物安全性符合烟用嘴棒要求。 圆周 24.1mm, 不圆度 0.2mm, 吸阻 3210Pa, 硬度 92%, 物理性能符合嘴棒要求。 经卷烟测试, 烟气指标为烟碱 1.07mg/ 支, 湿焦油 15.9mg/ 支, CO15.8mg/ 支, 焦油 12.4mg/ 支。
     实施例 3
     选取重均分子量为 30 万, 分散指数为 3.0, 且分子链上含有 30% ( 链节数 ) 随机 分布的乙醇酸链节的共聚非内酯单体共聚改性聚乳酸为基材树脂, 在 50℃烘箱中烘干 8 小 时后, 在螺杆长径比为 28 的 Φ65 熔融纺丝机上进行纺丝, 纺丝机螺杆温度第一段设定为 190℃, 第二段设定为 205℃, 第三段设定为 220℃, 过滤器温度 200℃, 箱体温度 205℃, 直管 温度 205℃。从规格为 1250×1 的喷丝板喷出后用温度范围为 20 ~ 40℃的干燥空气侧吹 风冷却。
     上述冷却后的丝束在上油槽中涂覆油剂, 上油槽中油剂为以下组成的纤维表面处 理剂水溶液 : 聚乙二醇 1700, 浓度为 0.6%, 三乙醇胺硫酸二甲酯, 浓度为 0.2, 壬基酚聚环
     氧乙烷, 浓度为 0.2%。经过上油槽后的丝束通过慢牵引机绕卷, 辊卷绕速度为 1500m/min ; 然后通过牵引蒸汽箱, 进入快牵引机绕卷, 快牵引辊转速 2500r/min, 频率 50HZ, 然后通过 皮带输送机输送, 皮带输送机喂入轮速度 1500r/min, 频率为 60HZ。
     从皮带输送机牵引出来等丝束用多辊牵伸机牵伸, 牵伸介质为水, 水温为 90 ℃。 牵伸后丝束在卷曲器中进行卷曲, 卷曲数为 22 个 /25mm, 卷曲后的丝束通过蒸气干燥器干 燥。干燥后通过摆丝机将丝束在盛丝容器中摆放好, 打包即得到本发明的可生物降解烟用 丝束。
     从料箱拉出丝束, 经过辊道, 送达 Y11 丝束开松机进行丝束开松, 开松后丝束进入 箱体, 用甩胶盘和喷嘴喷施丝束重量 0.5%的粘合增塑剂, 并使丝束均匀地沾上胶。粘合增 塑剂溶剂水∶乙醇为 50 ∶ 50 的混合溶剂, 羧甲基淀粉胶浓度为 5%。将上了胶的丝束在 Y21 型烟用嘴棒成形器内将揉卷成圆条形, 用滤棒盘纸包裹, 形成嘴棒料条, 用切割刀将从 成型器中出来嘴棒料条中切割成规定长度的嘴棒, 经包装处理装置, 经由装盘机装入包装 盒即得到本发明烟用全生物降解嘴棒。
     本实施例所采用的非内酯单体共聚改性聚乳酸基材树脂可按照发明专利申请 CN200610016643.0 中公开的聚合反应方法, 将乳酸与乙醇酸单体按照 70 ∶ 30 的摩尔比混 合发生共聚反应而得到。 上述嘴棒具有良好的生物降解性能, 按照 ISO 14855 要求完全达到降解标准要 求, 90 天降解率达到 89%。 材料生物安全性符合烟用嘴棒要求。 圆周 24.1mm, 不圆度 0.2mm, 吸阻 3354Pa, 硬度 91%, 物理性能符合嘴棒要求。 经卷烟测试, 烟气指标为烟碱 1.08mg/ 支, 湿焦油 15.9mg/ 支, CO15.4mg/ 支, 焦油 12.4mg/ 支。
     实施例 4
     选取 99 公斤重均分子量为 5 万, 分散指数为 1.3, 且分子链上随机分布有 10% ( 链 节数 ) 的丙二醇和 10% ( 链节数 ) 乙二醇的共聚非内酯单体共聚改性聚乳酸为基材树脂, 1010 重量为 0.1 公斤, 1076 重量为 0.2 公斤, 氧化钛 0.7 公斤, 在 55℃烘箱中烘干 7 小时 后, 在高速搅拌机中搅拌均匀, 在长径比为 36 的 Φ60 双螺杆挤出机上挤出, 螺筒温度设定 第一段为 190℃, 第二段为 195℃, 第三段为 205℃, 第四段为 215℃, 第五段为 200℃。挤出 料条用切粒机切粒, 在线热风干燥, 包装, 得到本发明烟嘴棒用专用料。
     将上述烟嘴棒用专用料在螺杆长径比为 28 的 Φ60 熔融纺丝机上进行纺丝, 纺 丝机的螺杆温度设定为 : 第一段为 200 ℃, 第二段为 215 ℃, 第三段为 215 ℃, 过滤器温度 205℃, 箱体温度 205℃, 直管温度 205℃。从规格为 1250×1 的喷丝板喷出后用温度范围为 30 ~ 50℃的干燥空气侧吹风冷却。
     上述冷却后的丝束在上油槽中涂覆油剂, 上油槽中油剂为以下组成的纤维表面处 理剂水溶液 : 聚乙二醇 1700, 浓度为 0.8%, 三乙醇胺硫酸二甲酯, 浓度为 0.1%, 壬基酚聚 环氧乙烷, 浓度为 0.1 %。经过上油槽后的丝束通过慢牵引机绕卷, 辊卷绕速度为 200m/ min。然后通过牵引蒸汽箱, 进入快牵引机绕卷, 快牵引辊转速 400r/min, 频率 25HZ, 然后通 过皮带输送机输送, 皮带输送机喂入轮速度 200r/min, 频率为 30HZ。
     从皮带输送机牵引出来的丝束用多辊牵伸机牵伸, 牵伸介质为水, 水温为 65 ℃。 牵伸后丝束在卷曲器中进行卷曲, 卷曲数为 22 个 /25mm, 卷曲后的丝束通过蒸气干燥器干 燥。干燥后通过摆丝机将丝束在盛丝容器中摆放好, 打包即得到本发明的可生物降解烟用
     丝束。 从料箱拉出丝束, 经过辊道, 送达 Y11 丝束开松机进行丝束开松, 开松后丝束进入 箱体, 用甩胶盘和喷嘴喷施丝束重量 15%的粘合增塑剂, 并使丝束均匀地沾上胶。 粘合增塑 剂的溶剂采用水∶乙醇为 50 ∶ 50 的混合溶剂, 粘合增塑剂组成为 : 二甘醇二醋酸酯浓度, 为 20%, 胶原胶浓度, 为 4%。
     将上了胶的丝束在 Y21 型烟用嘴棒成形器内将揉卷成圆条形, 用滤棒盘纸包裹, 定型形成嘴棒料条, 用切割刀将从成型器中出来嘴棒料条切割成规定长度, 通过包装处理 装置, 经由装盘机装入包装盒即得到本发明烟用全生物降解嘴棒。
     本实施例所采用的非内酯单体共聚改性聚乳酸基材树脂可参照发明专利申 请 CN200610016643.0 中 公 开 的 聚 合 反 应 方 法, 将乳酸与丙二醇和乙二醇单体按照 80 ∶ 10 ∶ 10 的摩尔比混合发生共聚反应而得到。
     上述嘴棒具有良好的生物降解性能, 按照 ISO 14855 要求完全达到降解标准要 求, 90 天降解率达到 93%。 材料生物安全性符合烟用嘴棒要求。 圆周 24.1mm, 不圆度 0.2mm, 吸阻 3167Pa, 硬度 91%, 物理性能符合嘴棒要求。 经卷烟测试, 烟气指标为烟碱 1.04mg/ 支, 湿焦油 15.9mg/ 支, CO15.8mg/ 支, 焦油 12.5mg/ 支。
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1、10申请公布号CN102080275A43申请公布日20110601CN102080275ACN102080275A21申请号200910241643422申请日20091130D01F6/92200601D01D5/00200601D02J1/22200601A24D3/08200601A24D3/0220060171申请人北京中科高意引擎技术有限公司地址100088北京市海淀区北三环中路31号凯奇大厦十一层1106号72发明人季君晖74专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人黄健54发明名称可生物降解的烟用纤维材料及香烟过滤嘴57摘要本发明提供一种可生物降解的烟用纤维材料及。

2、香烟过滤嘴,该可生物降解的烟用纤维材料的原料组成包括90100的非内酯单体共聚改性聚乳酸和010的稳定剂,所述非内酯单体共聚改性聚乳酸为分子链中含有总链节数的130的非内酯型单体链节,其余为聚乳酸链节的高分子聚合物,且其重均分子量为535万,分散指数1230,该烟用纤维材料是所述原料经熔融纺丝工艺加工而成。本发明还提供了利用该烟用纤维材料经定型加工制成的可生物降解的香烟过滤嘴棒以及香烟产品。原料的加工和使用性能显著提高,且所提供的香烟滤嘴具有与目前通用的香烟过滤嘴性能相当,被吸烟者丢弃的烟蒂在自然环境中能短时间内被分解,在满足香烟生产的同时也解决了目前香烟遗弃物对环境的污染影响。51INTCL。

3、19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页CN102080278A1/2页21一种可生物降解的烟用纤维材料,其原料组成包括90100WT的非内酯单体共聚改性聚乳酸和010WT的稳定剂,所述非内酯单体共聚改性聚乳酸为分子链中含有总链节数的130的非内酯型单体链节,其余为乳酸链节的高分子聚合物,且其重均分子量为535万,分散指数1230,该烟用纤维材料是所述原料经熔融纺丝工艺加工而成。2如权利要求1所述的可生物降解的烟用纤维材料,其中,所述非内酯单体共聚改性聚乳酸分子链中的非内酯单体链节是由非内酯型且能与乳酸实现共聚的单体物质聚合得到的,包括乙二醇、丙二醇、乙醇酸、乙。

4、二醇单甲醚或其混合物。3如权利要求1所述的可生物降解的烟用纤维材料,其中,所述稳定剂包括磷酸三甲酯、磷酸二乙酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸铵、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1425、抗氧剂1222、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化钛、氧化钙或它们的任意混合物。4如权利要求3所述的可生物降解的烟用纤维材料,其中,所述稳定剂包括磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1222、抗氧剂1425、氧化钛、氢氧化镁或它们的任意混合物。5一种可生物降解的香烟过滤嘴棒,该香烟过滤嘴棒是利用权利要求14任一项所述的可生物降解的烟用纤维材料加工。

5、而成。6一种设置有过滤嘴的香烟,所述过滤嘴为权利要求5所述的可生物降解的香烟过滤嘴棒加工而成。7权利要求14任一项所述的可生物降解的烟用纤维材料的制造方法,该方法包括如下步骤将原料进行熔融纺丝,设定纺丝机的螺杆温度180240,使挤出物料流经过滤器、箱体、计量泵和直管后,通过喷丝板喷丝,控制过滤器温度170250,箱体温度170250,直管温度170250,对喷出的丝以干燥空气冷却,冷却温度为050;冷却后的丝束经涂覆油剂、慢牵引机绕卷、蒸汽箱牵引、快牵引机绕卷以及皮带输送机的卷绕牵引,油剂浓度为081纤维表面处理剂的水溶液,慢牵引机的辊卷绕速度2001500M/MIN,快牵引机的辊转速400。

6、2500R/MIN,频率2550HZ,皮带输送机喂入轮速度2001500R/MIN,频率为3060HZ;将从皮带输送机牵引出来的丝束在水温为4090的水槽中水浴牵伸,然后经卷曲和干燥定型,得到的丝束即为所述可生物降解的烟用纤维材料。8如权利要求7所述的可生物降解的烟用纤维材料的制造方法,其中,原料组成中,所述非内酯单体共聚改性聚乳酸含量为90但100,稳定剂含量0但10,所述制造方法还包括将非内酯单体共聚改性聚乳酸和稳定剂干燥后混合均匀,进行挤出制粒,挤出机螺筒温度为160240。9如权利要求7或8所述的可生物降解的烟用纤维材料的制造方法,其中,熔融纺丝工序中,挤出机螺杆温度190230。10。

7、权利要求8所述的可生物降解的香烟过滤嘴的制造方法,该方法包括按照权利要求79中任一项所述的方法制造可生物降解的烟用纤维材料丝束;对所述丝束开松后喷施该丝束重量0515的粘合增塑剂使丝束被均匀上胶;权利要求书CN102080275ACN102080278A2/2页3在烟用嘴棒成形器内将所述上了胶的丝束揉卷成圆条形,用滤棒盘纸包裹定型,成为嘴棒料条;用切割刀将上述嘴棒料条切割成规定长度,即得到所述可生物降解香烟嘴棒;上述粘合增塑剂包括对苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三癸酯、偏苯三酸三甘油酯、磷酸甘油酯、乳酸甘油酯、柠檬酸丁酯、二甘醇二醋酸酯、碳酸丙烯酯、乙二醇单乙醚、水。

8、基淀粉胶、羧甲基淀粉胶、丙烯酸酯胶、聚乙二醇胶、聚乙烯醇胶、蛋白胶、胶原胶或它们的任意混合物。11如权利要求10所述的可生物降解的香烟过滤嘴的制造方法,其中,所述粘合增塑剂包括偏苯三酸三甘油酯、二甘醇二醋酸酯、乳酸甘油酯、羧甲基淀粉胶、丙烯酸酯胶、聚乙二醇胶、胶原胶或它们的任意混合物。12如权利要求10或11所述的可生物降解的香烟过滤嘴的制造方法,其中,所用粘合增塑剂以乙醇或乙醇水溶液为溶剂。权利要求书CN102080275ACN102080278A1/9页4可生物降解的烟用纤维材料及香烟过滤嘴技术领域0001本发明涉及一种烟用纤维材料及利用该纤维材料所制成的香烟过滤嘴,所述烟用纤维材料和香烟。

9、过滤嘴采用经非内酯单体共聚改性的聚乳酸PLA聚合物为基材树脂,具有优良的生物降解性。背景技术0002香烟过滤嘴具有过滤、阻挡和吸附烟气中烟碱、焦油等有害成分的作用,好的过滤嘴材料除具有上述作用外,还应该能改善烟气的口感,减少烟气对口腔的刺激及对人体健康的伤害。作为一个比较成熟的技术,目前用于制造香烟过滤嘴的材料一般是以醋酸纤维素纤维和聚丙烯纤维为原料,从加工性能和最终生产过滤嘴的综合使用性能考虑,以醋酸纤维素纤维为首选,在中高档卷烟中多使用醋酸纤维素纤维滤嘴。0003在香烟吸完后剩下的过滤嘴部分是要丢弃的,而醋酸纤维素纤维和聚丙烯纤维在自然环境中很难被生物降解,香烟在背负有害人体健康的罪名的基。

10、础上,同时还造成了对环境的污染。人类不能完全离开香烟,除了减少香烟本身对人体的危害以外,解决滤嘴丢弃带来的环境污染问题就成为香烟行业必须面对的课题。0004另一方面,醋酸纤维素纤维是以优质木材为原料得到的化工产品,从木材到纤维素再到酯化的醋酸纤维素需要消耗大量的木材原料,而生产环节中也伴随着很多污染问题。0005所以,无论是从木材资源匮乏,还是从改善环境污染角度出发,寻找替代现有的醋酸纤维素和聚丙烯纤维原料的可生物降解材料,制造出可降解的香烟过滤嘴,至少在环境保护方面降低香烟生产所带来的危害,是香烟生产行业急需解决的问题。0006香烟过滤嘴的生产工艺主要包括对原料实施熔融纺丝制成烟用丝束,以及。

11、增塑定型制棒最终加工成过滤嘴棒的工艺过程,原料的可纺性能,即,是否容易纺成细旦纤维,以及纤维丝束的牵伸性能和粘合效果,最终都将影响滤棒和滤嘴的综合性能,包括滤过性能,以及外观、硬度和空阻等机械性能。醋酸纤维素纤维就是由于这些性质的优异,才被选择成为香烟过滤嘴的主要加工原料。在寻找其替代材料时,既具有生物降解性,还必须满足过滤嘴棒加工要求,是缺一不可的二个条件。0007乳酸类聚合物,例如聚乳酸PLA或相关共聚物在自然条件下或人体条件下可完全生物降解,早已是公知的可降解材料。中国专利申请2006101316990和2007100553103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。

12、烟用滤棒的技术。虽然该在先公开的专利申请教导了乳酸类聚合物可以用于香烟过滤嘴的加工,且与已经商业化的醋酸纤维素滤棒和聚丙烯滤棒相比,所述聚乳酸香烟滤棒不仅具有可完全生物降解和生产成本低廉的优势,而且制成的滤棒在滤过性能和物理机械性能方面都显示良好的结果,但是从其说明书记载内容可以看到,该技术方案中采用的主体树脂是聚乳酸的一个规格或多个规格的混合物,或是丙交酯与己内酯、丙交酯,或丙交酯与己内酯和乙交酯的共聚物,这些树脂都是由内酯聚合而成,制备的聚合物是无规聚合物,这种材料脆性大,易水解,说明书CN102080275ACN102080278A2/9页5加工时要求材料的含水量低于万分之零点五,而且这。

13、种材料耐热性能差,热变型温度很低不到60。由于烟用丝束需要一定的柔性和较好的形变,同时也要求具有较高的耐热性,对于香烟企业工业生产上述在先公开的乳酸类聚合物香烟嘴棒原料仍有很多不尽人意和有待改进的地方。发明内容0008本发明主要解决的技术问题在于提供一种可生物降解的烟用纤维材料,以及利用该纤维丝束加工而成的香烟过滤嘴,利用非内酯单体共聚改性聚乳酸为原料,材料的加工和韧性、耐热性能等使用性能显著提高,所提供的香烟过滤嘴具有与目前通用的香烟过滤嘴性能相当,而丢弃的烟蒂可被环境中微生物分解,利于对环境的保护。0009本发明还提供了制造上述可生物降解的烟用纤维材料及香烟过滤嘴的方法,针对所选择的非内酯。

14、单体共聚改性聚乳酸原料的特殊性质,摸索和提出了对制造工艺的条件和参数的确定,确保所制造的香烟过滤嘴产品能达到目前通用的香烟过滤嘴的性能标准。0010本发明提供了一种可生物降解的烟用纤维材料,其原料组成包括90100WT的非内酯单体共聚改性聚乳酸和010WT的稳定剂,所述非内酯单体共聚改性聚乳酸为分子链中含有总链节数的130的非内酯型单体链节,其余为聚乳酸链节的高分子聚合物,且其重均分子量为535万,分散指数1230,该烟用纤维材料是所述原料经熔融纺丝工艺加工而成。0011在前述公开技术的基础上,本案发明人的进一步研究发现,非内酯单体共聚改性聚乳酸类的共聚聚乳酸较均聚聚乳酸的韧性有显著的提高,具。

15、有更好的加工性能和使用性能,不仅对环境水气要求较低,而且耐热性能也有一定能够程度的提高。另一方面,由于共聚链节的引入,利用这种聚合物材料制备得到的嘴棒对烟气中有害物质的吸附性也有显著提高。0012在上述研究结果的基础上,本发明的实施方案中,所述非内酯单体共聚改性聚乳酸分子链中的非内酯单体链节是由非内酯型且能与乳酸实现共聚的单体物质聚合得到的,包括乙二醇、丙二醇、乙醇酸、乙二醇单甲醚等或其混合物。例如可以选择乙二醇、乙醇酸等或其混合物。0013上述非内酯单体共聚改性聚乳酸聚合物可以按照很多已经公开的方法使按一定比例混合的单体原料聚合得到,很容易地制备具有所要求的链节比例的共聚产物,也可以在公开文。

16、献及相关聚合反应的基础理论教导下通过聚合反应、扩链反应等化学过程实现非常方便地制备得到,且不同链节之间至少有一个化学键连接。例如按照发明专利申请CN2006100166430中公开的聚合反应方法,将乳酸与所选择确定的非内酯单体按照要求的比例实现共聚。0014本发明提供的烟用纤维材料丝束所利用的原料中,除上述非内酯单体共聚改性聚乳酸聚合物材料外,还可以添加适当的稳定剂,所述的稳定剂是指能提高过滤嘴棒中非内酯单体共聚改性聚乳酸聚合物原料在加工、储存和使用过程中稳定性的物质,包括但不限于热稳定剂、光稳定剂和抑酸剂,例如可以包括磷酸三甲酯、磷酸二乙酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯酯。

17、、亚磷酸铵、抗氧剂1010四亚甲基33,5二叔丁基4羟苯基丙酸酯甲烷、抗氧剂10763,5二叔丁基4羟基苯说明书CN102080275ACN102080278A3/9页6基丙酸正十八碳醇酯、抗氧剂1425双3,5二叔于基4羟基苄基磷酸单乙酯钙、抗氧剂12223,5二叔丁基4羟苯基磷酸二乙酯、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化钛、氧化钙等或它们的任意混合物。优选采用的稳定剂为磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯、抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1222、抗氧剂1425、氧化钛、氢氧化镁或它们的任意混合物。0015发明人的研究结果显示,满足以上定义的非内酯单体共聚改性聚乳酸聚合物材料具有良好的成型加工。

18、性能,因而按照目前对聚丙烯纤维的类似纺丝工艺可以制造满足香烟过滤嘴标准的烟用纤维材料丝束。0016在此基础上,本发明进一步提供了一种利用该烟用纤维丝束为原料,经定型加工制成的可生物降解的香烟过滤嘴棒,该过滤嘴棒产品在具有可生物降解性外,还具有较好的韧性、耐热性能等使用性能。0017本发明同时还提供了设置有上述以非内酯单体共聚改性聚乳酸聚合物材料为原料的可生物降解过滤嘴的香烟产品,吸烟者丢弃的过滤嘴在自然环境中能短时间内被分解,在满足香烟生产的同时也解决了目前香烟遗弃物对环境的污染影响。0018制造本发明可生物降解的烟用纤维丝束的方法包括如下步骤0019将原料进行熔融纺丝,设定纺丝机的螺杆温度1。

19、80240,使挤出物料流经过滤器、箱体、计量泵和直管后,通过喷丝板喷丝,控制过滤器温度170250,箱体温度170250,直管温度170250,对喷出的丝以干燥空气冷却,冷却温度为050;0020冷却后的丝束经涂覆油剂、慢牵引机绕卷、蒸汽箱牵引、快牵引机绕卷以及皮带输送机的卷绕牵引,油剂是浓度为081的纤维表面处理剂例如聚乙二醇、乙醇胺甲酯、壬基酚类表面活性剂等的水溶液,慢牵引机的辊卷绕速度2001500M/MIN,快牵引机的辊转速4002500R/MIN,频率2550HZ,皮带输送机喂入轮速度2001500R/MIN,频率为3060HZ;0021将从皮带输送机牵引出来的丝束在水温为4090的。

20、水槽中水浴牵伸,然后经卷曲和干燥定型,得到的丝束即为所述可生物降解的烟用纤维材料。0022如前面所述,为了提高过滤嘴棒中非内酯单体共聚改性聚乳酸聚合物原料在加工、储存和使用过程中的稳定性,在制造丝束的原料组成中还可以包括适量的稳定剂,利用该混合原料纺丝前,还需要先实施混料制粒,即,原料组成中,所述非内酯单体共聚改性聚乳酸含量为90但100,稳定剂含量0但10时,所述制造方法还包括0023将非内酯单体共聚改性聚乳酸和稳定剂干燥后混合均匀,进行挤出制粒,挤出机螺筒温度为160240。实际操作中要求原料的含水率低于1WT,通常可以在4060、更优选在5055的环境中干燥48小时即可满足要求;而挤出机。

21、螺筒温度优选为190220。一般可使用双螺杆挤出机,根据物料的熔融特性在上述温度范围内分段设定合适的螺筒温度,实现制粒,以提供制造香烟过滤嘴棒的专用料。0024根据所采用的改性共聚乳酸聚合物原料的性质,本发明有针对性地确定了的制造烟用丝束材料的方法,其具体方案可以为,熔融纺丝工序中,挤出机螺杆温度190230;0025卷绕牵引工艺中,各参数的设定可以在以上范围内根据物料的具体性质以及设备运转情况进行调整,例如,慢牵引机的辊卷绕速度400900M/MIN;快牵引机的辊转速为10002000R/MIN,频率为3540HZ;皮带输送机喂入轮速度为5001000R/MIN,频率为3842HZ。说明书C。

22、N102080275ACN102080278A4/9页70026上述混料制粒、纺丝及卷绕牵伸的具体操作和设备以及没有特别说明的处理剂均为烟用丝束生产中的公知和常规技术。0027本发明进一步提供了采用上述改性共聚乳酸聚合物烟用丝束制造可生物降解的香烟过滤嘴的方法,该方法包括0028对所述丝束开松后喷施该丝束重量0515的粘合增塑剂使丝束被均匀上胶;0029在烟用嘴棒成形器内将所述上了胶的丝束揉卷成圆条形,用滤棒盘纸包裹定型,成为嘴棒料条,丝束中的纤维抱合在一起,用手撕开可以明显看到丝束的纤维已经形成连通的三维网络嘴棒料条;0030用切割刀将上述嘴棒料条切割成规定长度,即得到所述可生物降解香烟嘴棒。

23、;0031上述粘合增塑剂是指能使所述非内酯单体共聚改性聚乳酸嘴棒中的纤维实现有效交联、粘接、膨胀或蓬松的物质,包括但不限于对苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二丁酯、偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三癸酯、偏苯三酸三甘油酯、磷酸甘油酯、乳酸甘油酯、柠檬酸丁酯、二甘醇二醋酸酯、碳酸丙烯酯、乙二醇单乙醚、水基淀粉胶、羧甲基淀粉胶、丙烯酸酯胶、聚乙二醇胶、聚乙烯醇胶、蛋白胶、胶原胶等或它们的任意混合物。0032优选地,所述粘合增塑剂包括偏苯三酸三甘油酯、二甘醇二醋酸酯、乳酸甘油酯、羧甲基淀粉胶、丙烯酸酯胶、聚乙二醇胶、胶原胶或它们的任意混合物。0033本发明的具体方案中,所用粘合增塑剂以适当的溶剂溶解,该溶剂以能有。

24、效溶解粘合增塑剂为选择标准,优选以乙醇或乙醇水溶液为溶剂。0034本发明所提供的改性聚乳酸材料烟用嘴棒具有良好的生物降解性能,接到烟上后在正常等储存和运输条件下可以保证在2年内力学、外观。口感等方面性能基本没有变化,完全符合香烟要求,而在香烟使用后废弃烟蒂进入垃圾等富含微生物环境时三个月内降解率可超过75,六个月内可完全降解。本发明得到烟用嘴棒在安全性能,吸阻、重量、硬度、圆周等理化指标完全符合烟用嘴棒要求。0035经吸收试验,本发明的烟用过滤嘴棒在香烟抽吸过程中对于对人体有害物质的吸附性能优于目前使用的聚丙烯纤维嘴棒和醋酸纤维素纤维嘴棒检测结果见下表。0036非内酯单体共聚改性聚乳酸及醋酸纤。

25、维素嘴棒的烟气指标对比00370038注1、表中的“醋纤嘴棒”为市场品牌香烟用嘴棒;“非内酯单体共聚改性聚乳酸嘴棒”的烟气指标来自本发明实施例制备的嘴棒产品的统计结果。00392、以上指标的检测方法按照GB56062004卷烟标准进行。0040与现有技术记载的聚乳酸类聚合物制造烟用嘴棒的技术效果相比,本发明采用非内酯单体共聚改性的聚乳酸聚合物不仅提供了嘴棒的可降解性,材料的加工性能和使用性能耐热性能的体现都有明显提高。例如,下表中提供相关的指标对比0041说明书CN102080275ACN102080278A5/9页800420043注1、实验序号13中的“PLA对”为CN2006101316。

26、990中使用的乳酸聚合物材料,由于该专利申请没有提供材料力学性能,相关性能由文献获得;00442、实验序号47的实施例是本发明实施例的结果。0045以上指标中的使用性能实际上就是耐热性能的体现,耐热性能越高,可以使用的温度范围越大;加工性能指高温耐环境湿度的性能。可以看出,本发明使用特殊改性后的聚乳酸材料在使用性能和加工性能上都明显得到提高。0046本发明的嘴棒较现有嘴棒具有显著优点00471具有生物降解性能,更加环保;00482对烟气具有更好的吸附性能,减少了吸烟危害;00493原料来源广泛,既可采用传统的化石基资源,又可采用生物质通过生物技术得到,既避免了醋酸纤维素嘴棒依赖木浆的资源问题,。

27、又可真正实现源自自然生物质又回归自然降解的绿色生产。0050综上所述,本发明采用非内酯单体共聚改性聚乳酸为原料制造的烟用过滤嘴棒在质量和性质上均能达到烟用嘴棒的行业标准,并且加工成香烟,使用后的废弃烟蒂能实现完全生物降解,与目前的醋酸纤维嘴棒相比,从环保角度具有不可比拟的优势;另一方面,本发明提供的可生物降解嘴棒利用的非内酯单体共聚改性聚乳酸原料可以通过化学方法合成制备,原料来源丰富,不再需要进口优质木材,更利于工业化生产。所以,本发明的实施完全可以取代目前使用的醋酸纤维嘴棒和聚丙烯纤维嘴棒,同时具有非常广阔的经济效益和社会效益。具体实施方案0051以下通过具体实施例进一步详细说明本发明的实施。

28、过程以及所产生的有益效果,以帮助阅读者更好地理解本发明,但不能对本发明的可实施范围构成认为限定。0052除特别说明外,本发明权利要求书和说明书中出现的比例或浓度均理解为重量比或以重量为基准的百分浓度。0053实施例1说明书CN102080275ACN102080278A6/9页90054称取100公斤重均分子量为151万,分散指数为15,且分子链上含有15链节数随机分布的乙二醇链节的非内酯单体共聚改性聚乳酸为基材树脂,按改性聚乳酸磷酸三苯酯抗氧剂12223,5二叔丁基4羟苯基磷酸二乙酯的重量份比例为972505的比例称取原料,在55烘箱中烘干5小时后,在高速搅拌机中搅拌均匀,随后在长径比为32。

29、的57双螺杆挤出机上挤出制粒,螺筒温度设定第一段为190,第二段为195,第三段为200,第四段为200,第五段为190,挤出的条用切粒机切粒,在线热风干燥,包装,得到本发明烟嘴棒用专用料。0055将上述烟嘴棒用专用料在螺杆长径比为28的65熔融纺丝机上进行纺丝,纺丝机螺杆温度设定为第一段为200,第二段为205,第三段为205;过滤器温度为205,箱体温度为200,直管温度为200。从规格为10503的喷丝板喷出后用温度范围为155的干燥空气侧吹风冷却。0056上述冷却后的丝束在上油槽中涂覆油剂,上油槽中油剂为以下组成的纤维表面处理剂水溶液为聚乙二醇1700,浓度为02,三乙醇胺硫酸二甲酯,。

30、浓度为015,壬基酚聚环氧乙烷浓度为01。经过上油槽后丝束通过慢牵引机绕卷,辊卷绕速度为800M/MIN;然后通过牵引蒸汽箱,进入快牵引机绕卷,快牵引辊转速1500R/MIN,频率38HZ,然后通过皮带输送机输送,皮带输送机喂入轮速度800R/MIN,频率为40HZ。0057从皮带输送机牵引出来的丝束用多辊牵伸机牵伸,牵伸介质为水,水温为75。牵伸后的丝束在卷曲器中进行卷曲,卷曲数为24个/25MM,卷曲后的丝束通过蒸气干燥器干燥。0058干燥后通过摆丝机将丝束在盛丝容器中摆放好,打包即得到本发明的可生物降解烟用丝束。0059从料箱拉出丝束,经过辊道,送达Y11丝束开松机进行丝束开松,开松后丝。

31、束进入箱体,用甩胶盘和喷嘴喷施该丝束重量6的粘合增塑剂,并使丝束均匀地沾上胶。粘合增塑剂的溶剂采用水乙醇质量比为5050的混合溶剂,粘合增塑剂组成为二甘醇二醋酸酯,浓度为20,丙烯酸酯胶,浓度为4。0060将上了胶的丝束在Y21型烟用嘴棒成形器内将揉卷成圆条形,用滤棒盘纸包裹,定型形成嘴棒料条,用切割刀将从成型器中出来嘴棒料条切割成规定长度,利用包装处理装置,经由装盘机装入包装盒即得到本发明烟用全生物降解嘴棒。0061本实施例所采用的非内酯单体共聚改性聚乳酸基材树脂可参照发明专利申请CN2006100166430中公开的聚合反应方法,将乳酸与乙二醇单体按照8515的摩尔比混合发生共聚反应而得到。

32、。0062上述嘴棒具有良好的生物降解性能,按照ISO14855要求完全达到降解标准要求,90天降解率达到95。材料生物安全性符合烟用嘴棒要求。圆周241MM,不圆度02MM,吸阻3089PA,硬度91,物理性能符合嘴棒要求。经卷烟测试,烟气指标为烟碱108MG/支,湿焦油159MG/支,CO157MG/支,焦油125MG/支。0063实施例20064选取996公斤重均分子量为101万,分散指数为12,且分子链上含有1链节数随机分布的乙二醇单甲醚链节的共聚非内酯单体共聚改性聚乳酸为基材树脂,和04公斤亚磷酸三苯酯,分别在45烘箱中烘干8小时后,在高速搅拌机中搅拌均匀,在说明书CN10208027。

33、5ACN102080278A7/9页10有干燥装置的环境中,采用长径比为32的75双螺杆挤出机上挤出制粒,螺筒温度设定第一段为160,第二段为185,第三段为195,第四段为200,第五段为195。挤出料条用切粒机切粒,在线热风干燥,包装,得到本发明烟嘴棒用专用料。0065将上述烟嘴棒用专用料在螺杆长径比为28的65熔融纺丝机上进行纺丝,纺丝机螺杆温度设定为第一段为195,第二段为200,第三段为205,过滤器温度为200,箱体温度200,直管温度200。从规格为10503的喷丝板喷出后用温度范围为015的干燥空气侧吹风冷却。0066上述冷却后的丝束在上油槽中涂覆油剂,上油槽中油剂为以下组成的。

34、纤维表面处理剂水溶液聚乙二醇1700,浓度为02,三乙醇胺硫酸二甲酯,浓度为015,壬基酚聚环氧乙烷,浓度为01。经过上油槽后的丝束通过慢牵引机绕卷,辊卷绕速度为1000M/MIN;然后通过牵引蒸汽箱,进入快牵引机绕卷,快牵引辊转速1800R/MIN,频率40HZ,然后通过皮带输送机输送,皮带输送机喂入轮速度1000R/MIN,频率为40HZ。0067从皮带输送机牵引出来的丝束用多辊牵伸机牵伸,牵伸介质为水,水温为60。牵伸后丝束在卷曲器中进行卷曲,卷曲数为25个/25MM,卷曲后的丝束通过蒸气干燥器干燥。0068干燥后通过摆丝机将丝束在盛丝容器中摆放好,打包即得到本发明的可生物降解烟用丝束。。

35、0069从料箱拉出丝束,经过辊道,送达Y11丝束开松机进行丝束开松,开松后丝束进入箱体,用甩胶盘和喷嘴喷施该丝束重量2的粘合增塑剂,并使丝束均匀地沾上胶。粘合增塑剂采用乙醇为溶剂,粘合增塑剂组成为偏苯三酸三辛酯浓度为30,聚乙二醇胶浓度为4。0070将上了胶的丝束在Y21型烟用嘴棒成形器内将揉卷成圆条形,用滤棒盘纸包裹,定型形成嘴棒料条,用切割刀将从成型器中出来嘴棒料条切割成规定长度,利用包装处理装置,经由装盘机装入包装盒即得到本发明烟用全生物降解嘴棒。0071本实施例所采用的非内酯单体共聚改性聚乳酸基材树脂可参照发明专利申请CN2006100166430中公开的聚合反应方法,将乳酸与乙二醇单。

36、甲醚单体按照991的摩尔比混合发生共聚反应而得到。0072上述嘴棒具有良好的生物降解性能,按照ISO14855要求完全达到降解标准要求,90天降解率达到96。材料生物安全性符合烟用嘴棒要求。圆周241MM,不圆度02MM,吸阻3210PA,硬度92,物理性能符合嘴棒要求。经卷烟测试,烟气指标为烟碱107MG/支,湿焦油159MG/支,CO158MG/支,焦油124MG/支。0073实施例30074选取重均分子量为30万,分散指数为30,且分子链上含有30链节数随机分布的乙醇酸链节的共聚非内酯单体共聚改性聚乳酸为基材树脂,在50烘箱中烘干8小时后,在螺杆长径比为28的65熔融纺丝机上进行纺丝,纺。

37、丝机螺杆温度第一段设定为190,第二段设定为205,第三段设定为220,过滤器温度200,箱体温度205,直管温度205。从规格为12501的喷丝板喷出后用温度范围为2040的干燥空气侧吹风冷却。0075上述冷却后的丝束在上油槽中涂覆油剂,上油槽中油剂为以下组成的纤维表面处理剂水溶液聚乙二醇1700,浓度为06,三乙醇胺硫酸二甲酯,浓度为02,壬基酚聚环说明书CN102080275ACN102080278A8/9页11氧乙烷,浓度为02。经过上油槽后的丝束通过慢牵引机绕卷,辊卷绕速度为1500M/MIN;然后通过牵引蒸汽箱,进入快牵引机绕卷,快牵引辊转速2500R/MIN,频率50HZ,然后通。

38、过皮带输送机输送,皮带输送机喂入轮速度1500R/MIN,频率为60HZ。0076从皮带输送机牵引出来等丝束用多辊牵伸机牵伸,牵伸介质为水,水温为90。牵伸后丝束在卷曲器中进行卷曲,卷曲数为22个/25MM,卷曲后的丝束通过蒸气干燥器干燥。干燥后通过摆丝机将丝束在盛丝容器中摆放好,打包即得到本发明的可生物降解烟用丝束。0077从料箱拉出丝束,经过辊道,送达Y11丝束开松机进行丝束开松,开松后丝束进入箱体,用甩胶盘和喷嘴喷施丝束重量05的粘合增塑剂,并使丝束均匀地沾上胶。粘合增塑剂溶剂水乙醇为5050的混合溶剂,羧甲基淀粉胶浓度为5。将上了胶的丝束在Y21型烟用嘴棒成形器内将揉卷成圆条形,用滤棒。

39、盘纸包裹,形成嘴棒料条,用切割刀将从成型器中出来嘴棒料条中切割成规定长度的嘴棒,经包装处理装置,经由装盘机装入包装盒即得到本发明烟用全生物降解嘴棒。0078本实施例所采用的非内酯单体共聚改性聚乳酸基材树脂可按照发明专利申请CN2006100166430中公开的聚合反应方法,将乳酸与乙醇酸单体按照7030的摩尔比混合发生共聚反应而得到。0079上述嘴棒具有良好的生物降解性能,按照ISO14855要求完全达到降解标准要求,90天降解率达到89。材料生物安全性符合烟用嘴棒要求。圆周241MM,不圆度02MM,吸阻3354PA,硬度91,物理性能符合嘴棒要求。经卷烟测试,烟气指标为烟碱108MG/支,。

40、湿焦油159MG/支,CO154MG/支,焦油124MG/支。0080实施例40081选取99公斤重均分子量为5万,分散指数为13,且分子链上随机分布有10链节数的丙二醇和10链节数乙二醇的共聚非内酯单体共聚改性聚乳酸为基材树脂,1010重量为01公斤,1076重量为02公斤,氧化钛07公斤,在55烘箱中烘干7小时后,在高速搅拌机中搅拌均匀,在长径比为36的60双螺杆挤出机上挤出,螺筒温度设定第一段为190,第二段为195,第三段为205,第四段为215,第五段为200。挤出料条用切粒机切粒,在线热风干燥,包装,得到本发明烟嘴棒用专用料。0082将上述烟嘴棒用专用料在螺杆长径比为28的60熔融。

41、纺丝机上进行纺丝,纺丝机的螺杆温度设定为第一段为200,第二段为215,第三段为215,过滤器温度205,箱体温度205,直管温度205。从规格为12501的喷丝板喷出后用温度范围为3050的干燥空气侧吹风冷却。0083上述冷却后的丝束在上油槽中涂覆油剂,上油槽中油剂为以下组成的纤维表面处理剂水溶液聚乙二醇1700,浓度为08,三乙醇胺硫酸二甲酯,浓度为01,壬基酚聚环氧乙烷,浓度为01。经过上油槽后的丝束通过慢牵引机绕卷,辊卷绕速度为200M/MIN。然后通过牵引蒸汽箱,进入快牵引机绕卷,快牵引辊转速400R/MIN,频率25HZ,然后通过皮带输送机输送,皮带输送机喂入轮速度200R/MIN。

42、,频率为30HZ。0084从皮带输送机牵引出来的丝束用多辊牵伸机牵伸,牵伸介质为水,水温为65。牵伸后丝束在卷曲器中进行卷曲,卷曲数为22个/25MM,卷曲后的丝束通过蒸气干燥器干燥。干燥后通过摆丝机将丝束在盛丝容器中摆放好,打包即得到本发明的可生物降解烟用说明书CN102080275ACN102080278A9/9页12丝束。0085从料箱拉出丝束,经过辊道,送达Y11丝束开松机进行丝束开松,开松后丝束进入箱体,用甩胶盘和喷嘴喷施丝束重量15的粘合增塑剂,并使丝束均匀地沾上胶。粘合增塑剂的溶剂采用水乙醇为5050的混合溶剂,粘合增塑剂组成为二甘醇二醋酸酯浓度,为20,胶原胶浓度,为4。008。

43、6将上了胶的丝束在Y21型烟用嘴棒成形器内将揉卷成圆条形,用滤棒盘纸包裹,定型形成嘴棒料条,用切割刀将从成型器中出来嘴棒料条切割成规定长度,通过包装处理装置,经由装盘机装入包装盒即得到本发明烟用全生物降解嘴棒。0087本实施例所采用的非内酯单体共聚改性聚乳酸基材树脂可参照发明专利申请CN2006100166430中公开的聚合反应方法,将乳酸与丙二醇和乙二醇单体按照801010的摩尔比混合发生共聚反应而得到。0088上述嘴棒具有良好的生物降解性能,按照ISO14855要求完全达到降解标准要求,90天降解率达到93。材料生物安全性符合烟用嘴棒要求。圆周241MM,不圆度02MM,吸阻3167PA,硬度91,物理性能符合嘴棒要求。经卷烟测试,烟气指标为烟碱104MG/支,湿焦油159MG/支,CO158MG/支,焦油125MG/支。说明书CN102080275A。

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