[其他]纤维过滤物和稳定剂组成

说明书

本发明是关于由聚烯烃纤维束制备一种纤维滤芯的方法，这种滤芯特别适用于制作香烟过滤咀。本发明也是关于所生产出的滤芯的。

当各种各样的纤维状材料被试验用作空气过滤物时（尤其为了从香烟烟雾中除去粒状物质和凝聚的焦油），最常使用的是纤维衍生物，例如卷曲的纺织醋酸酯纤维束。

虽然这样的物质的过滤效率比某些较优良的合成长纤维（例如聚烯烃）低，但工业界认识到了它在经济上和加工方便方面的优点。例如，美国专利3038478和英国专利说明书1514217中所说，用标准的制造过滤物的设备能够将醋酸酯纤维束快速加工成坚固的过滤棒，将它按要求切断，制成一定长度的芯杆。可以通过喷射一种不挥发液体有机增塑剂细滴（例如甘油三醋酸酯，甘油二醋酸酯或柠檬酸）到移动着的，松散的醋酸酯纤维束来使纤维稳定。这些液滴逐渐被纤维吸收并形成软化表面，它經一个短暂的加工时间后粘结邻近的纤维。在加工机器设备中它们是不发粘的，不会像普通粘结剂那样引起纤维束粘到机器设备上。

某些缺点也被认识到了：醋酸酯长纤维不能被拉伸到少于大约1.5，它们本来就不结实，这限制了能够施加到纤维束上的拉伸力和卷曲力。

长纤维或聚烯烃纤维（例如聚丙烯）比较结实，能够少于1，增加了过滤效能。它们也有缺点，因为这种纤维太难溶介，不能与不挥发液体有机增塑剂相粘合。此外，普通的粘结剂不能提供所需的硬度，并且还会引起纤维束粘在加工机器的零件上。其它粘结剂需要加热才能硫化或融化，这就使得在普通的制备过滤物的操作和设备中有不希望的变化。

为了解决这个问题，美国专利4221226提出一种熔融状态有低粘度的热熔粘结剂，但那种物质仍不能给操作提供一个不发粘的加工阶段。英国专利说明书1514217提出采用一种普通的不挥发成膜高分子胶乳水分散体小滴，这种胶乳由一种不饱和有机酯（例如聚醋酸乙烯酯或乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物）或一种丙烯酸共聚物（例如醋酸乙烯酯和2-乙基-己基丙烯醋酯的共聚物或苯乙烯和丙烯酸丁酯的共聚物）制成。

根据本发明，一种由聚烯烃长纤维制备滤芯的方法（在此方法中将一种成膜高分子胶乳的水乳液加到连续移动着的聚丙烯纤维束上，这种胶乳是由一种不饱和有机酯或一种丙烯酸系共聚物制成的。）其特征在于胶乳也含有一种低分子量的改性树脂-氢化松香酯和甘油或季戊四醇或聚萜烯树脂，且胶乳在施用点以远通过除去水而就地被转化得到一种粘结组分，这种改性树脂的平均分子量不超过约2000，环球法软化温度大约60-120℃。

由于成膜物质和分散在水中的改性树脂结合极好，含水胶乳的润湿性和润滑性在转化点由改性成膜高分子相的涂覆和粘结效力来代替。在改性成膜高分子相中剩余的水成分散状态。

可以相信改性树脂降低了成膜高分子材料的粘度，于室温在一定湿度下促进了它的流动和聚结的能力。它也提高了最终的干燥产品的玻璃化温度。产物是一种较硬的更加刚性的过滤棒。

在施用点和胶乳转化点之间的延迟减少了施用后瞬间在机器上的粘结物质的沉积，因此它对于普通的生产过滤物的机器功能来说非常重要。

虽然根据选择的成膜材料和改性材料胶乳的组成可以有很大的变化，但沉积在纤维束上的胶乳固体含量中成膜高分子胶乳对低分子改性树脂之较住比在大约95-70∶5-30重量百分比范围内，最佳比例大约95-90∶5-10范围内。

如果改性树脂是一种松香酯，它是一种硬树脂固体，大约含45%-70%氢化树脂。松香酯改性剂含有的松香酸的浓度少于5%，平均分子量在约300-1000之间较好，分子量是用筛析色层技术使用苯乙烯凝胶柱，与聚苯乙烯标准相比较而测定的。可以在市场上买到固体形式或含水分散体形式的这样的物质。

合适的改性树脂包括，例如，Foral^R＊85或105（高氢化松香的甘油和季戊四醇酯，平均分子量600-1000）;HercolynD^R（氢化松香甲酯）;Piccolyte^RA115树脂（聚萜烯，软化点112-118°）;Staybelite酯^＊10（氢化松香甘油酯，平均分子量600-1000）;Pentalyn^RH（氢化松香季戊四醇酯，平均分子量600-1000）;Piccotex^R树脂（甲基-苯乙烯和乙烯基甲苯共聚物）。（注^＊Hercules公司商标和产品）