[发明专利]一种皮芯型聚乳酸烟用丝束和滤棒及其制备方法

权利要求书

1.一种皮芯型聚乳酸烟用丝束，丝束中的单根纤维是由内芯和外皮构成的皮芯型结构，其特征在于：皮层和芯层主体树脂均为聚乳酸，皮层树脂和芯层树脂的重量比为20∶80～60:40，丝束皮层和芯层结晶度分别为3-25%和25-60%，皮层和芯层熔点分别为120-150^oC和150-175^oC,丝束线密度为3～6ktex，单丝线密度为2～6dtex，卷曲数为15～30个/25mm。

2.根据权利要求1所述的皮芯型聚乳酸烟用丝束，其特征在于：皮层树脂为聚乳酸的一个规格或者多个规格的混合物，其中，右旋聚乳酸单元的含量为5-15%；聚乳酸的重均分子量为5-20万，熔点为120-160^oC,熔融指数为5-30g/10min。

3.根据权利要求1所述的皮芯型聚乳酸烟用丝束，其特征在于：皮层树脂为丙交酯和乙交酯或己内酯的二元共聚物或三元共聚物，其重量配比为丙交酯80-95%，乙交酯和己内酯共为5-20%，乙交酯和己内酯的两者的配比为0：100-100：0，共聚物重均分子量为 5-20万，熔点为120-160^oC,熔融指数为5-30g/10min。

4.根据权利要求2或3所述的皮芯型聚乳酸烟用丝束，其特征在于：芯层树脂为聚乳酸，其中右旋聚乳酸单元的含量小于3%，聚乳酸的重均分子量为5-20万，熔点为150-170^oC,熔融指数为5-30g/10min。

5.根据权利要求1或4所述的皮芯型聚乳酸烟用丝束，其特征在于：芯层树脂中添加一定量的结晶促进剂，结晶促进剂为滑石粉、水合硅酸镁超细粉、蒙脱土、有机蒙脱土、纳米碳酸钙、白碳黑、淀粉、纤维素纳米晶须等的一种或多种，其占芯层树脂的重量比为0.1-2%。

6.根据权利要求1所述的皮芯型聚乳酸烟用丝束，其特征在于：单根纤维截面外形为圆形或三角形。

7.一种权利要求1所述的皮芯型聚乳酸烟用丝束的制备方法，其特征在于：将纺丝原料通过复合纺丝技术, 通过熔融纺丝法制得皮芯型聚乳酸纤维；该纤维再经过牵伸、卷曲、烘干定型工序，得到皮芯型聚乳酸烟用丝束。

8.根据权利要求7所述的一种皮芯型聚乳酸烟用丝束的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：

(1)纺丝原料的干燥：将皮层树脂和芯层树脂分别与相应的助剂进行混合后干燥，使得水分含量小于400ppm；

(2)复合纺丝：将皮层树脂和芯层树脂分别送入两套纺丝系统，分别在170～210℃和200-220^oC熔融、过滤后，经计量泵定量输入复合纺丝组件；两种纺丝熔体在复合纺丝组件中隔离的腔内分别流动，在出喷丝板时混合形成皮芯型结构的复合纤维；喷丝板孔数为8000～15000，喷丝孔外形为圆型或三角型；

(3)冷却成型和上油：采用工艺空调冷却装置对新纺出的丝束进行冷却成型，冷却风温10～20℃；通过转动的上油轮将油剂涂覆在丝束表面以改善后道可加工性；

(4)卷绕：在适宜的卷绕速率下对丝束卷绕后暂存于盛丝桶中，卷绕速率控制在300～1500m/min；

(5)牵伸：在一定温度的水浴中对丝束进行牵伸，牵伸温度为50～80℃，牵伸倍率为2～3倍；

(6)卷曲：牵伸后的丝束进入卷曲机进行卷曲，卷曲温度为75～85℃，卷曲蒸汽压力为0.4～1.0 kgf/cm2；

(7)烘干定型：烘干定型温度在60-90℃，烘干定型时间5～15min。

9.一种权利要求1所述皮芯型聚乳酸烟用丝束制备滤棒的方法，其特征在于：皮芯型聚乳酸烟用丝束通过现有滤棒成型机进行成型，丝束经开松后，施加三醋酸甘油酯作为滤棒增塑剂，按照重量百分比计，添加量为丝束的4-12wt%，制备的滤棒放于常温下即可固化。