本发明专利技术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。本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
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°C )。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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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，本案专利技术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尚。在上述研究结果的基础上，本专利技术的实施方案中，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。例如按照专利技术专利申请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。本专利技术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。专利技术人的研究结果显示，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，本专利技术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。本专利技术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。制造本专利技术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，本文档来自技高网...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：季君晖，
申请(专利权)人：北京中科高意引擎技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。