[发明专利]一种用lyocell丝束制备卷烟滤棒的方法

说明书

一种用lyocell丝束制备卷烟滤棒的方法，属于卷烟过滤棒的制备技术领域。本发明采用将lyocell长丝经一级集束后使其原纤化，再经二级集束后卷曲得到适用于卷烟滤棒制备的lyocell丝束。本发明的优点是：lyocell长丝原纤化后显著提高了其降低卷烟焦油的性能，并且能一步制备卷烟滤棒，本发明工艺路线简单、原纤化程度可控、成本低，容易实现工业化生产。

技术领域

本发明属于卷烟过滤嘴的制备技术领域，涉及一种lyocell丝束制备卷烟滤棒的方法。

背景技术

吸烟有害健康，卷烟滤嘴的使用可以降低卷烟的危害性，因此卷烟滤嘴材料的研究一直是烟草行业研究的重点。自1930年第一支滤嘴卷烟诞生以来，纸、棉花、醋酸纤维、聚丙烯纤维等被作为滤材应用于卷烟，目前应用最广泛的是醋酸纤维。随着近年来法律法规更加严格，国产卷烟的焦油要求从17mg/支逐渐降低到10mg/支及以下，醋酸纤维的过滤性能已越来越难以满足更低卷烟焦油的要求。因此，新过滤材料的研究开发显得越发重要。

中国专利CN102747454、CN100569127介绍了聚乳酸纤维丝束的制备方法和在卷烟滤材中的应用，虽然聚乳酸纤维具有良好的生物降解性，但在用于卷烟滤棒制备时，要么必须要和醋酸纤维一起使用，要么采用的聚乳酸增塑剂影响卷烟的感官质量，并且聚乳酸纤维没有表现出突出的卷烟降焦性能。

美国专利US5465739介绍了聚酯纤维和聚丙烯纤维制备的无纺布材料用做卷烟滤材降低卷烟焦油。聚酯纤维和聚丙烯纤维都很难生物降解，环保性能较低。另外，曾经在卷烟滤材中使用的聚丙烯纤维，由于其对卷烟感官质量的不良影响，目前仅仅在低档卷烟中有少量应用，并有逐步退出卷烟滤材市场的趋势。

中国专利CN100553503介绍了粘胶纤维卷烟滤棒及其制造方法，其采用的粘胶纤维需要在其表面涂覆5～50％的醋酸纤维素等高分子材料，在粘胶纤维丝束开松时需要喷洒三醋酸甘油酯或纯水。该专利存在一些不足，在粘胶纤维表面涂覆大量的高分子材料不仅显著增加了成本，同时也降低了粘胶纤维本身的吸附性能。另外，在滤棒制备过程中喷洒水，势必会增加后续的干燥过程，也会增加成本。

纤维素纤维由于大分子主链结构单元中有三个羟基，具有较强的极性和吸附性能，是一种较理想的卷烟过滤材料，比如上世纪五十年代流行的纸质材料，就具有较高的降焦性能。粘胶纤维是一种纤维素纤维，本身具有较好的生物降解性能，环境污染小。但是粘胶纤维的生产工艺流程长而复杂，能耗大、耗水量大，特别是严重污染环境，如磺酸盐工艺中CS₂无法回收和铜氨工艺中残留铜对水质的破坏等。目前，一些发达国家相继关闭了部分生产粘胶纤维的工厂，我国也开始控制粘胶纤维的生产。

新型纤维素纤维的研究，以天然纤维素为原料，利用N-甲基吗啉-N-氧化物(简称NMMO)溶剂纺丝制备的纤维素纤维，成此方法中NMMO溶剂无毒，回收率高达99％以上。1989年，国际人造纤维和合成纤维标准局正式把以再生纤维素为原料，用有机溶剂纺丝工艺制备的纤维素纤维命名为lyocell。1992年，美国联邦贸易委员会也确定这类纤维的分类名为lyocell。Lyocell纤维的制备实现了从原料、到过程、到最终产物的全过程的“绿色化”。

Lyocell纤维和粘胶纤维都是纤维素纤维，但由于生产工艺不同，与粘胶纤维相比，lyocell纤维生产过程中不需要经过化学反应，纤维素分子避免了因化学反应而引起的降解。相同纤度条件下，Lyocell纤维的强度高于粘胶纤维，吸湿性和回潮率低于粘胶纤维，因此也更适用于用做卷烟滤材。

美国专利US5671757和中国专利CN1136267A介绍了一种含有lyocell纤维的卷烟用纸质滤材，在造纸原料中添加lyocell纤维，然后经造纸工艺制备含有lyocell纤维的纸，用于卷烟滤棒，能够显著降低卷烟焦油，但该专利的不足在于，工艺流程长，成本高，并且纸质滤棒难以用做单一滤棒应用于卷烟，需要与醋酸纤维滤棒进行复合制备成复合滤棒才能满足商业化应用。