[发明专利]一种过滤嘴棒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及卷烟领域，具体涉及一种过滤嘴棒及其制备方法。

背景技术

过滤嘴的发展是卷烟发展到一定阶段的产物。在过滤嘴最初出现的时候，主要是作为卷烟的嘴状部件起装饰作用。随着卷烟技术的发展，以及人们对低害卷烟的最求，过滤嘴逐渐从可有可无的地位转化为卷烟中不可或缺的一部分，并承担了降焦减害的功能。

目前，国内市场上商品化应用的过滤嘴材料主要为醋酸纤维素纤维和聚丙烯纤维，总量近30万吨，其中醋酸纤维素纤维的用量占到了80％以上，但是醋酸纤维素纤维和聚丙烯纤维具有以下缺点：

醋酸纤维素过滤嘴有以下不足：1)来源于木材(生长周期一般大于5年)，大量使用会破坏生态环境；2)尽管醋酸纤维素可降解，但降解周期通常超过4年，因此滤棒的丢弃会造成一定的环境污染；3)采用溶液纺丝法纺丝，生产工艺复杂，有溶剂丙酮挥发回收等环保问题；4)工艺、设备、相关技术及部分丝束成品主要依赖进口。

聚丙烯过滤嘴同样存在许多不足之处：1)聚丙烯来源于不可再生资源石油，不符合全球可持续发展和国内国情；2)聚丙烯为非极性材料，吸附性能较差，得到的过滤嘴棒过滤性能差，不利于人体健康；3)由于聚丙烯纤维的非极性和高结晶度，粘合性能差，丝束粘合成过滤嘴棒的工艺复杂。

因为醋酸纤维素纤维主要依赖进口，聚丙烯也存在不足，因此市场衍生了聚乳酸作为替代材料用在卷烟中。

聚乳酸用于卷烟的过滤嘴，有以下优点：1)聚乳酸为极性的聚酯结构，吸附性能优异，可替代醋酸纤维素用在中高档卷烟中；2)生物可降解，降解周期短(1年内在填埋条件下可降解为二氧化碳和水)；3)来源可再生，主要原料乳酸，是淀粉的发酵产物，而淀粉来源于可再生的农作物，缓解了能源危机，保护了生态环境，并实现了地球表面的碳循环，减少了温室气体排放；4)生产工艺简单，通过熔融纺丝法制备聚乳酸纤维，可利用聚丙烯丝束的生产线，解决了醋酸纤维素丝束生产过程复杂及丙酮溶剂的环保问题。

中国专利申请200610131699.0(公开号为CN 1961765A)公开了一种利用乳酸类聚合物树脂制造香烟过滤嘴丝束以及烟用滤棒的技术，该技术方案中采用的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。

中国专利申请200910241645.3(公开号为CN 102080278A)采用聚丁二酸丁二醇酯共聚物(PBS)与聚乳酸共聚物(PLA)联合使用，进而改进聚乳酸的性能。

中国专利申请200910241643.4(公开号为CN 102080275A)公开了一种可生物降解的烟用纤维材料，由非内酯单体共聚改性聚乳酸、稳定剂组成，其中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，其余为乳酸链接的高分子聚合物。

上述两个专利提及了相关过滤嘴棒的成型方法，粘合增塑剂加量为0.5-15％，所述的粘合增塑剂主要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、胶原胶等；粘合增塑剂以适当的溶剂溶解后再施胶，提及的溶剂主要为乙醇或乙醇的水溶液。

中国专利申请200710055310.3(公开号为101023811A)公开了一种聚乳酸烟用滤棒及其制备方法。该方法包括：开松，将聚乳酸烟用丝束在市售开松上胶机上开松，展开宽度为20-30cm；粘合，使用开松上胶机的甩胶喷雾机构，将粘合剂喷洒到展开了的丝束纤维表面上；包裹和切割，使用市售的滤棒成型机将涂敷了粘合剂的纤维束包裹成棒，包括裹纸、纸边刮胶、熨烫粘合并切割成指定长度；后处理，在室温放置24-48h。所述粘合剂为三醋酸甘油酯或快干型醋酸纤维素溶剂。

现有聚乳酸纺丝集束卷制成的卷烟过滤嘴具有以下缺点：

1)在物理指标方面，存在热塌陷、热缩头、硬度低和吸阻稳定性差等问题。

2)在化学过滤吸附方面，与醋酸纤维素纤维制备的过滤嘴棒相比，聚乳酸过滤嘴棒针对一些特定的有害物质吸附性能有待改善，如烟草七种有害物质中的苯酚、氰化氢、氨和巴豆醛指标都比较差，相比结果见表1：

表1：七种有害物质吸附性能对比(开式吸阻1100Pa，圆周24.50mm)