纤维素衍生物制造技术

一种烟草过滤材料含有具有核心和包围所述核心的表面层的纤维或颗粒，其中表面层由纤维素酯构成且核心由非酯化的纤维素构成。纤维或颗粒可以是（Ａ）使用纤维素酯例如纤维素醋酸酯在纤维或颗粒表面涂覆的涂层纤维素纤维或颗粒或（Ｂ）从天然或再生纤维素衍生来的，具有平均取代度不大于１．５的纤维状或特定纤维素衍生物。作为纤维素纤维或颗粒，木浆等被使用，且在涂层纤维素（Ａ）中纤维素酯的用量为总重量的０．１或更多。纤维素衍生物（Ｂ）的表面层用有机酸例如醋酸酯化了，且含有非酯化的核心部分。这种纤维素衍生物例如可通过用有机酸和有机酸酐或有机酸卤化物在液相，无催化剂的条件下处理纤维素纤维或颗粒得到。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有满意的生物降解能力， 湿分解能力或其它特征的烟草过滤材料，一种生产该烟草过滤材料的方法，和一种保证在使用过滤材料时烟草具有良好的芳香气味和可口性的烟草过滤嘴。
技术介绍
作为一种具有有效去除烟草中有害组分如焦油，并能保证满意吸烟质量的烟草过滤嘴，已知过滤塞是通过使一种醋酸纤维素(例如，一种具有平均取代度约为2.4的醋酸纤维素)纤维和一种增塑剂如三醋精成型为丝束(纤维束)而制备的。但是，这种过滤塞，生物降解力很低，并且形成的长丝被增塑剂部分地熔结在一起，导致吸烟后被丢弃时，过滤塞在环境中需要很长的时间才能自动分解，因此增加了污染问题。而且，这种过滤塞很难完全回收清除掉并将需要几乎令人望而生畏的回收费用。使用燃烧的方法处理过滤塞，将导致释放大量的燃烧热而使燃烧炉的可使用寿命大大减少。同时，已知还有从木浆粕加工成片状或绉纸形而制成的烟草过滤嘴和以再生纤维素纤维为原料制成的烟草过滤嘴。与由醋酸纤维素纤维丝束(纤维素)组成的过滤塞相比，这些过滤嘴具有可称赞的生物降解能力和稍好的湿可分解性(湿崩解能力)，因此，多少具有降低污染的能力。但是，在这些过滤嘴中，不仅烟草的芳香气味(味觉)和可口性很差，而且与醋酸纤维素过滤嘴相比，它们作为烟草过滤嘴所必须具有的选择性消除酚类的能力很令人失望。此外，在给定压力降基础上，那些过滤嘴的坚实性或硬度低于醋酸纤维素过滤嘴。再者，这些由木浆粕制成的片状材料具有很低的膨松度，因此，需给予材料较高的膨松度以减少压力降引起的毛丝或磨损和低的压模加工性。日本专利申请公开No.45468/1978(JP-A-53-45463)相应的美国专利申请号No.730039公开了一种过滤材料由含有5-35％重量的具有大表面积的纤维素酯原纤维和65-95％重量的纤维素酯短纤维的无纺片组成。而且，这个现有技术指出在纤维素酯原纤维和纤维素酯短纤维的混合物中可掺入木浆粕。但是，由于纤维素酯很难转化为好的原纤维，提供具有大表面积的原纤维需要特殊的技术。而且，这种过滤材料的分解能力和生物降解能力还不够高，所以存在着很大的污染危险。日本专利申请公开NO.141185/1980(JP-A-55-141185)公开了一种由主要由木浆纤维组成的片状实体和由纤维素酯衍生纤维丝束组成的片状实体密封或粘接而制成的片状复合材料组成的过滤材料。但是，这种过滤材料，尽管多少提高了吸烟的芳香性和可口性，但在压模片状实体和密封或粘接两片时必须使用增塑剂如三醋精以使纤维之间和片之间可熔结，这就不能满足湿分解能力的要求。此外，片状烟草过滤材料在压模或定型过程中偶尔也会起绉或其它现象，但是在这些过程中或干处理过程中需要这种烟草过滤材料保持高干强度，因此，它的湿分解性很低。同样的制作，片状材料能提供高度湿分解性但是即使在干处理条件下它的强度也很低。同时，日本专利申请公开No.227939/1993(JP-A68-227939)公开了一种香烟过滤嘴，其由生物可降解的具有微孔的脂肪族聚酯制成，能减少环境污染。这种过滤嘴多少提高了生物降解能力，但是使用这种过滤嘴吸烟的芳香性和可口性与醋酸纤维素过滤嘴相比较差。日本专利申请公开No.72900/1977(JP-A-52-72900)公开了一种烟草过滤嘴由平均乙酰化程度在10-50％之间的纤维状乙酰化纤维素聚集体组成。这篇文献指出纤维状乙酰化纤维素是通过使用乙酰化催化剂如硫酸对纤维素纤维如纸浆进行乙酰化而获得的。但是，通过此技术获得的纤维虽然对于烟草在抽烟时有良好的芳香性和可口性，但是不能满足生物降解能力的要求。日本专利公开NO.1944/1969(JP-B-44-1944)公开了一种烟草过滤嘴，这是一种通过浸渍或喷淋的方法向纸中加入含有疏水性聚合物的溶液，并将所得纸定型为棒状以增加其坚实性和伸缩性(弹性)的纸过滤嘴。尽管这种烟草过滤嘴的吸烟质量有所提高，但是，由于疏水性聚合物的加入使组成的纤维或纸的其它组分粘结或涂层，这种过滤嘴的湿分解力大大丧失了。因此，烟草过滤嘴的优秀特征如好的吸烟质量，高效去除有害组分的能力，高干强度，和高生物降解能力和/或湿分解能力在传统的烟草过滤嘴中很难综合得到。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种不减少吸烟的芳香性，味觉和可口性的，具有高的生物可降解性并因此解决了污染问题的烟草过滤材料及其制备方法。本专利技术的第二个目的是提供一种除了具有如上所述的优秀特点，还能保证有效去除吸烟时烟草中有害组分的烟草过滤材料及其制备方法。本专利技术的第三个目的是提供一种不降低吸烟质量并具有极好的湿分解性和生物降解能力并因此减少了环境污染负担的烟草过滤材料及其制备方法。本专利技术的第四个目的是提供一种具有很好的干强度但遇湿则很快自动降解的烟草过滤材料及其制备方法。本专利技术的第五个目的是提供一种保证有效去掉吸烟时烟草中有害成分并具有足够的耐抽吸(压降)能力的烟草过滤材料。本专利技术的第六个目的是提供一种具有上述值得称赞的特点的烟草过滤嘴。本专利技术的专利技术者为完成上述目的进行了集中深入研究，注意到材料表面参与或与提高过滤嘴的吸烟质量有关，并发现通过使用纤维素酯对纤维状或特定纤维素涂层而制得的涂层纤维素不会降低吸烟的芳香性和可口性并且能有效去除吸烟时的有害成分，而且这种过滤材料是遇水如自然环境中的雨水就能很容易的分解并且是生物可降解的。他们还发现，只在纤维状或特定的纤维素衍生物表面酯化不会降低吸烟质量(如，芳香性，味觉，可口性)，而且在自然环境中显示出高降解力(分解能力)。本专利技术是在上述发现的基础上完成的。因此，本专利技术所述烟草过滤材料是一种由纤维或颗粒组成的过滤材料，它们有一核心和包围所述核心的表面层，所述表面层由纤维素酯组成且所述核心由非酯化的纤维素组成。在这种纤维或颗粒中，表面层中的纤维素酯可以用的例子是含约2-4个碳原子的有机酸酯，(例如，纤维素醋酸酯)。在核心中非酯化纤维素可以由木浆组成。过滤材料通常以具有圆状结构的片型使用，但也可以任意地弄绉或压纹。举例说明，在过滤材料中的纤维或颗粒可以是(A)应用纤维素酯对纤维状或特定纤维素涂层的涂层纤维素。在涂层纤维素(A)中所涂覆的纤维素酯的量可在较大范围内选择，例如，以涤层纤维素(A)总量为基础，不少于0.1重量％。所述纤维或颗粒也可以是(B)一种从天然或再生纤维素纤维或颗粒衍变而来的纤维状或特定纤维素衍生物。它们由核心和包围核心的表面层组成，通过酯化表面的纤维或颗粒形成表面层的酯化部分和核心的非酯化部分，而且，总的纤维素衍生物的平均取代度不超过1.5。这种涂层纤维素(A)，纤维状或特定纤维素衍生物(B)及含有这些组成的材料的过滤材料是生物可降解的并且可显示，例如，根据ASTMD 5209-91以释放出二氧化碳的量作为指示，测定4星期降解率不低于重量的20％。过滤材料中涂层纤维素(A)或纤维状或特定纤维素衍生物(B)的比率可在较大范围内选择，例如，不少于过滤材料总重量的30％。本专利技术所述烟草过滤嘴含有如上所述烟草过滤材料。所述烟草过滤材料可通过(A)使用纤维素酯对纤维状或特定纤维素表面涂层而制备。涂层可这样进行，例如，使用浸渍，喷淋或其他技术使纤维或颗粒表面附上或粘上纤维素酯和干燥得到的涂层纤维素，或向纤维素酯的不良溶剂中加入纤维素本文档来自技高网...

【技术保护点】
从天然或再生纤维素纤维或颗粒衍生来的纤维状或颗粒状纤维素衍生物，其中所述纤维素衍生物由核心和包围所述核心的表面构成，其中酯化的表面层部分和非酯化的核心部分是通过酯化所述纤维或颗粒表面形成的，纤维素衍生物作为整体的平均取代度不大于１．５。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：浅井种美，岛本周，松村裕之，柴田彻，
申请(专利权)人：大世吕化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]