[发明专利]一种醋酸纤维素/聚乳酸皮芯复合纤维烟用丝束及其制备方法

说明书

一种醋酸纤维素/聚乳酸皮芯复合纤维烟用丝束及其制备方法，由单根为同芯型或偏心型皮芯结构的纤维组成，皮芯结构的纤维的芯层为聚乳酸纤维，皮层为醋酸纤维素，芯层与皮层的重量比为95:5～60:40，复合烟用丝束的总线密度为2～7Ktex，单丝线密度为1.5～6.5dtex，芯层聚乳酸纤维的线密度为1.4～6.0dtex，卷曲数为15～35个/mm，干热收缩率低于10%。步骤：醋酸纤维素涂覆液的制备；芯层聚乳酸纤维的制备；醋酸纤维素/聚乳酸皮芯复合纤维烟用丝束的制备。防止非正常停车；提高复合烟用丝束的出棒率；无毒、无味、热稳定性好、吸阻小、截滤效果显著；降低成本；提高醋酸纤维素的生物降解性能。

技术领域

本发明属于烟用丝束及其制备技术领域，具体涉及一种醋酸纤维素/聚乳酸皮芯复合纤维烟用丝束，并且还涉及其制备方法。

背景技术

烟用丝束纤维是用来加工生产烟用滤嘴棒的一种重要原材料，一般具备以下特性：（1）无毒、无味、安全性好；（2）丝束稳定性好，能满足滤棒成型设备和工艺；（3）具有适宜的刚性和卷曲性能，加工的滤棒出棒率高，并具有一定的硬度、吸阻和外观质量；（4）滤棒对烟气有害成分具有较高的过滤效率。目前，我国商品化的烟用丝束纤维只有二醋酸纤维素和聚丙烯纤维两个品种。但近年来随着环境污染和资源枯竭压力的增大，以可资源再生和生物降解的聚乳酸纤维为原料生产烟用丝束的呼声日益高涨。聚乳酸纤维是以可再生的玉米、甜菜、谷物或薯类等农作物淀粉发酵制取的乳酸作为原料，经聚合、纺丝而制成的一种聚酯纤维。它不仅具有良好的生物相容性，而且经降解后产物为二氧化碳和水，不污染环境，对生物体无毒副作用，是一种重要生物质纤维材料。

申请号为200610131699.0和200710055310.3的中国专利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。但聚乳酸纤维在烟用丝束加工工艺和滤棒成型工艺上存在以下问题：（1）聚乳酸纤维耐温较低，在开松上胶机和滤棒成型机的高速旋转的螺纹辊、橡胶辊以及切割刀头的压力、摩擦等剪切作用下会软化，从而发生粘辊和粘刀现象，造成非正常停车，大幅降低成棒速度；（2）同时，聚乳酸纤维缺乏像三醋酸甘油脂这样安全有效的粘结剂；（3）此外，相对于醋酸纤维素和聚丙烯纤维，聚乳酸纤维的比重大，因此为满足滤棒吸阻、硬度和外观等要求，必须填充更多的丝束，导致聚乳酸纤维丝束的出棒率低，而且成本过高。

申请号为201010102007.6的中国专利中公开了一种通过聚乳酸与聚丙烯共混熔融纺丝的方法，以解决现有技术条件下制备工艺要求高、比重大、滤棒成型难等缺点。申请号为201210196243.8的中国专利中公开了一种通过将聚乳酸烟用丝束和相应的二醋酸纤维素烟用丝束混合制成滤棒的方法，从而降低丝束线密度，降低成本。申请号为201210196240.4的中国专利中公开了一种皮芯型结构的聚乳酸/聚丙烯烟用复合丝束及其制备方法，该聚乳酸/聚丙烯复合烟用丝束是采用复合纺丝技术，通过熔融纺丝法制得的单根纤维的截面呈皮芯型结构。由于采用皮芯型结构，芯层以聚丙烯作为骨架，使复合丝束能在100℃左右的高温下进行卷曲和烘干定型加工，得到卷曲性能和物理机械性能优良的烟用丝束。申请号为201310048813.3的中国专利中公开了一种皮芯型聚乳酸烟用丝束和滤棒及其制备方法，皮层聚乳酸和芯层聚乳酸熔点分别为120~150℃和150~175℃，可方便地使用常见增塑剂如三醋酸甘油酯进行滤棒成型加工。但上述专利以及其他相关报道均未同时合理解决聚乳酸纤维耐温低、粘结性差、出棒率低、全生物降解等问题，不能达到可生物降解烟用丝束纤维的应用要求。

发明内容

本发明拟解决的技术问题是：提供一种醋酸纤维素/聚乳酸皮芯复合纤维烟用丝束，并且提供一种成本低、易制备加工的烟用丝束生产工艺。该烟用丝束既具有良好的物理机械性能和生物降解性能，又具有良好的耐温性、吸附性能、抽吸口感，而且，该复合烟用丝束可方便地使用三醋酸甘油酯作为粘结剂，从而保证聚乳酸纤维的出棒率，同时可采用现有滤棒成型工艺，在醋纤滤棒成型机上进行加工成型，并大幅降低现有醋纤烟用丝束的成本。