[发明专利]一种亲水型多孔卷烟过滤嘴用纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种亲水型多孔纤维及其制备方法，且特别涉及一种亲水型多孔卷烟过滤嘴用共混纤维及其制备方法。

背景技术

卷烟带过滤嘴已经成为现代社会潮流，目前世界上的发达国家普遍采用醋酸纤维丝束作为卷烟过滤材料，其优异的物理指标及烟气过滤性能得到了社会吸烟者的青睐，但用醋酸纤维作为卷烟过滤材料也存在不足之处，首先存在一个原料资源缺乏的问题，其次是醋酸纤维的生产工艺流程较长，再者是从原料到醋酸纤维的加工过程中存在环境污染。上述因素导致了醋酸纤维的生产成本高，销售价格昂贵，因此烟用醋酸纤维主要应用在中高档卷烟中。后来出现了丙纤代替醋酸纤维的浪潮，但丙纤的固有缺陷导致了丙纤滤嘴只能用于中低档卷烟中。

随着人们生活水平及国家对卷烟降焦减害要求的提高，对烟用聚丙烯纤维进行再改进，以进一步提高烟气过滤效率并降低或消除辛辣味的口感来满足烟草市场的需要是烟草行业所需，也是烟民所需。

中国作为一个发展中国家，其烟草市场上占主导地位的是中低档卷烟，因此寻找一种能够替代醋酸纤维的新型过滤材料是市场所需。在上世纪八十年代，我国开发了以聚丙烯为原料的纤维过滤嘴，在很大程度上满足了低档烟消费市场的需求，并缓解了醋酸纤维大量依赖进口的局面。聚丙烯纤维在性能上具有很强的亲油性，并且无毒无味、回潮率低等优点，尤为明显的优势是原料价格低廉，而这一价格优势又正好适合在中低档卷烟中使用，但聚丙烯作为卷烟过滤材料的过滤效率不如醋酸纤维素纤维，抽吸时口感较差，辛辣味重。后来，人们通过加入降温母料或其他树脂等解决了聚丙烯丝束在成棒过程中因强力和伸长率大、难以切断导致的嘴棒吸阻波动较大、滤棒硬度低等缺陷，并且有效提高了焦油中芳烃的截留效率。再后来，人们通过在聚丙烯丝束表面浸渍溶剂胶、水剂胶或醋酸纤维溶液的办法来提高聚丙烯的焦油截留效率及纤维间的粘结牢度。目前，通过在嘴棒成型过程中对开松的聚丙烯丝束表面喷洒水乳胶或有机酸酯的方式来提高纤维间的粘合强度及焦油的截留效率成为生产聚丙烯滤棒的一种潮流，但是，利用现有的聚丙烯纤维进行加胶成棒时，容易出现粘辊现象，尤其是湿度较大的情况下成棒难以顺利进行，而且容易导致滤棒缩头而引起吸阻波动较大。总之，通过上述工艺改进及纤维表面改性后的聚丙烯丝束，目前基本能满足卷烟过滤嘴的应用要求，但聚丙烯丝束滤棒抽吸时的辛辣味仍然难以降低或者彻底解决，其主要原因之一是聚丙烯分子链上缺乏极性的活性基团，对烟气中的极性烟气分子截留效率差；原因之二是聚丙烯分子的等规度及结晶度高，导致生产的纤维丝束致密性高，纤维表面光亮，使得水剂胶、水乳胶及有机酸酯等在纤维丝束的表面附着性及均匀性差，因此导致烟气过滤效率低、辛辣味重，所以聚丙烯丝束滤棒目前一直用于低档卷烟过滤材料中。

公开号为CN 1071560A的中国发明专利，公开了一种改性聚丙烯材料香烟滤嘴。采用聚丙烯中加入乙酰基含量不高于30％的EVA、EEA或者部分皂化的EVA、EEA，再加入二氧化钛或立德粉等无机填料共混成纤。但是该发明需要增加材料的共混造粒程序，如果采用粒状相对较大的聚丙烯粒子与粉末状的无机填料二氧化钛或立德粉直接共混成纤是难以满足无机填料在高聚物中均匀分布的，尤其是在滤嘴材料这种低旦或超低旦的纺丝成型方面，在技术上尚存在一定的困难。同时，该发明还披露了Fr.Damande 2.377,775及U.S.P 4.261,373采用聚丙烯与乙烯-醋酸乙烯共聚物在不同温度下挤出，形成芯形复合纤维或者两种纤维混合制成的香烟滤嘴，但存在的缺陷是制备的纤维丝束强力及伸长率没有下降或下降很少，导致丝束在成棒时难以切断，机械磨损较大。在上述发明中，虽然在复合纤维中均引入了带有极性的乙酰基，但是仍然不具有像醋酸纤维素纤维分子链上的丰富羟基给烟气带来的醇香口感，且纤维表面较光亮，不具有醋酸纤维素纤维的粗糙表面结构带来的高过滤效率，在成棒的加胶过程中难以实现均匀施胶，从而还是不理想。