原纤化纤维素酯纤维及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种纤维状的纤维素酯纤维及其制法。该纤维的平均直径为１５～２５０μｍ，用布鲁厄－埃米特－特勒法测定的比表面积为０．５－４．５米＃＋［２］／克。其制法包括将纤维素酯溶液从喷嘴中挤出至所述纤维素酯的沉淀剂中，并对该挤出物施加剪切力。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及湿分解性得以改善的一种烟气过滤材料，用于该材料的纤维素酯纤维，生产这种纤维的方法及用该种材料生产出的香烟过滤嘴。这种过滤嘴的特点是烟气的内在质量高并且其湿分解性得到了改善。
技术介绍
因为，香烟过滤嘴是为了除去烟气的焦油成份而设计，并且它同时提供了令人满意的烟气内在质量，因此，过滤棒通常是用加有增塑剂(如甘油三乙酸酯)的乙酸纤维素的纤维束铸塑而成的。因为纤维束中的单丝是通过增塑剂部分地彼此熔合在一起，所以在过滤棒用过而扔掉后，这种过滤棒在外部环境中要花很长的时间，才能进行自身的分解，因此，这就增加了对环境的污染。众所周知，香烟过滤嘴的包裹纸是由褶皱的木浆板制成，而香烟过滤嘴是由再生的纤维束组成。这种香烟过滤嘴与含有乙酸纤维素滤丝(纤维束)的过滤棒相比，它的温分解性有所增大，这就在某种程度上减缓了对环境的污染。然而，用这种过滤嘴过滤烟气的效果不仅很差，而且，与乙酸纤维过滤嘴相比，它选择性地去除苯酚类的性能大大地降低了，而这种性能对任何香烟过滤嘴来说，均是必需的。另外，在给定的压力损失下，上述过滤嘴的硬度要低一些。日本专利申请公开号为第96208/1977(JP-A-52-96208)的专利公开了一种含有乙酸纤维浆的板材，这种板材是用特殊的技术来加工短纤维热塑性树脂而制成的。因为，这种板材是用木浆和短纤维混合而纺成的纸，并且它是在加热的情况下压制而成的，因此它的拉力强度及用水浸泡后延伸率增大了，防水性增强，但是它的分解性极差。日本专利公告第38720/1975(JP-B-50-38720)号公开了一种含有人造纤维的过滤嘴，它的表面积不少于3m2/g，这种人造纤维是由直径为0.1至10μm的乙酸纤维素的微细纤维组成的。然而，由于这种人造纤维具有很致密的纤维组织，因此，纤维内部的粘着足以使过滤嘴具有很高的强度，但是它很难分解。再者，因为，过滤嘴的表面面积很大，因此，它能很好地从烟气中除掉其有害成份，但同时也除去芳香成份，这样，烟气的质量受到了严重损失。日本专利公开第45468/1978(JP-A-53-45468)公开了一种由无纺纤维板材组成的过滤材料，纤维素酯纤维占该纤维板材重量的5％至35％，该纤维素的直径为0.5至50μm，其表面积不小于5m2/g。短纤维占该纤维素酯重量的65％至95％。然而，因为这种纤维素酯纤维具有着致密的纤维组织，因此，这种过滤材料的分解性仍不足以解决其污染环境的问题，另外，这种过滤嘴可能会降低香烟的烟气内在的质量(香味、吸味和可口性)。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种不影响烟叶的香味、吸味和可口性的烟气过滤材料，该材料具有极高的湿分解性，以减少其对环境所造成的危害。本专利技术的另一个目的是提供一种烟气过滤材料，它的干强度很高；并且在湿润的状态下，它本身可迅速分解。本专利技术的另一个目的是提供一种烟气过滤材料，它可很有效地去除烟气中的有害成份，而不影响烟气的内在质量。本专利技术的再一个目的是提供一种用于过滤嘴材料的并具有以上优点的纤维素酯纤维及生产这种纤维的方法。本专利技术的再一个目的是提供一种具有以上优点的烟气过滤嘴。本专利技术的专利技术人在为完成上述目的所作的大量的研究工作中发现与一般的致密的单纤维相比，含有大直径及小的比表面积的纤维素酯纤维的过滤嘴不仅烟气的内在质量很高，可有效地从烟气中去除其有害成份，而且经过环境中的雨水及其它水分的浸泡，它极易分解。本专利技术就是基于上述发现而发展起来的。因此，本专利技术的纤维状的纤维素酯是一种有纤维组织的纤维素酯纤维，该纤维的平均直径为15至250μm，它的BET的比表面积为0.5至4.5m2/g。本专利技术的烟气过滤材料包括纤维状的纤维素酯。在材料中纤维状纤维素酯的比例可在很宽的范围内自由选择，例如，该比例不小于材料总重量的20％。上述提到的纤维素酯通常包括含有2至4个碳原子的有机酸的各种纤维素酯。而这种过滤材料可为具有纸网结构的板材及该板材可被压纹或压皱。本专利技术的香烟过滤嘴就包括这种烟气过滤材料。上面所提到的纤维状纤维素酯是在纤维素酯的沉淀剂(非溶剂或不良溶剂)的作用下，从喷嘴中挤出纤维素酯溶液而得到的，同时压出物受到了剪切力作用。在说明书中所用的词“板材”为二维象纸一样的人工制品，可将其卷成筒状。“平均直径”指在湿润的条件下测得的各个单丝直径的平均值。当单丝有许多分支时，它的最坚固部分的直径就是该单丝的直径。附图说明图1为用本专利技术的方法进行生产时所用的设备的剖面示意图。图2为图1所示的设备中的喷嘴的透视图。图3为用本专利技术的方法进行生产时所用的另一种设备的剖面示意图。图4为图3所示的设备中的喷嘴的透视图。具体实施例方式所述的纤维素酯包括纤维素的有机酸酯如乙酸纤维素、丁酸纤维素、丙酸纤维素等；纤维素的无机酸酯，如硝酸纤维素、硫酸纤维素、磷酸纤维素等；还包括纤维素的混酸酯，如乙酸丙酸纤维素、乙酸-丁酸纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素，硝酸-乙酸纤维等；及纤维素酯的衍生物，如由聚己酸内酯接枝的乙酸纤维素等，但又不局限于所列举的材料。这些纤维素酯可单独使用，也可合在一起使用。本专利技术的纤维状纤维素酯可包括除了这纤维素酯或多种纤维素酯以外的其它物质。然而纤维中的纤维素酯的含量最好不得小于纤维状纤维素酯总重量的50％。纤维素酯的平均聚合度可约为10至1000，最好约为50至900，当然在200至800之间更好。并且纤维素酯的平均取代度可约为1至3(如约为1至2.7)纤维素酯的平均取代度约在1至2.15的范围内，最好是在1.1至2.0的范围内，这样，有利于促进生物降解能力。这些并不是对纤维素酯原料的具体限定。因此，天然纤维素及再生纤维素均可以使用。实际上，通常使用木浆。虽然，纤维素酯的原料最好为高纯度的纤维素，但是，本专利技术的特点是可有效地利用低等级的纤维素材料(如约占重量5-20％半纤维的木浆)。在纤维素酯中，剩余的碱金属或碱土金属与剩余的硫酸的当量比约为0.1至1.5，最好约为0.3至1.3(如约为0.5至1.1)，这样不仅纤维素的抗热性很高，而且它的生物降解性也很高。上面所提到的残余硫酸是在纤维素酯的生产中用作催化剂的硫酸的残余物，它可以游离的硫酸、硫酸盐、硫酸乙酯或硫酸酯的形式存在于纤维素酯中。加入的碱金属(如，锂、钠或钾)或碱土金属(如镁、钙、锶、钡)不仅是作为硫酸催化剂的中和剂，而且，也用于改善纤维素酯的抗热性。优选的纤维素酯包括有机酸酯(如具有2至4个碳原子的有机酸酯)，特别是乙酸纤维素。尽管通常乙酸占乙酸纤维素(乙酰化度)的约43％至62％，乙酸纤维素的乙酰化度在约29％至52％的范围内，最好是在约31％对49％的范围内，其生物降解性最好。由此可见，乙酸纤维素的乙酰化程度可在约29％至62％的范围内选择。乙酸纤维素的形状是成纤维形的，另外，纤维可能更接近于没有确定的形状，如有很多分支。纤维素酯纤维的平均直径约为15至250μm(如约为20至200μm)，最好约为20至200μm，当然在30-150μm的范围内更好。如果纤维的平均直径小于15μm，材料的强度就会降低，另一方面，如果纤维的平均直径超过250μm，它的可塑性就会下降。纤维状纤维素酯纤维的长度可在不影响材料强度及可塑性的范围内自由地选择，其长度一般约为0.1至10mm，最好约为0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维状的纤维素酯纤维，它的平均直径为１５至２５０μｍ，用布鲁厄－埃米特－特勒法测定的比表面积为０．５至４．５ｍ↑［２］／ｇ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松村裕之，岛本周，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]