油软脂酸酯和100g丙酮配置成均匀纺丝液，其中二醋酸 纤维素与丙酮的质量比为〇. 04 :1，甘油软脂酸酯与二醋酸纤维素的质量比为1 :1。将纺丝 液置于无针头式静电纺丝机的载液槽中，调节纺丝电极铁丝与烟用丝束之间的距离为5cm， 调节纺丝电压为IOkV ;将烟用丝束开松至幅宽25cm，设定烟用丝束输送速率为50m/min。
[0068] 开启静电纺丝机电源至设定电压，纺丝液形成直径为80±15nm的纳米纤维，并沉 积在连续运动的开松后的烟用丝束表面，形成纳米纤维复合丝束；连续运动的纳米纤维复 合丝束经过静电纺丝区域后，进入红外灯烘烤区域，烘烤ls，即制得高界面粘附强度纳米纤 维复合丝束，其中纳米纤维与烟用丝束的质量比为0.017 :1。将所制得的高界面粘附强度 纳米纤维复合丝束在滤棒成型机上卷制成卷烟滤棒，过程中无明显飘絮物产生。
[0069] 将卷制的试样烟采用CeruleanSM450型吸烟机按照IS03308模式进行卷烟抽吸实 验，测定计算主流烟气中苯酚和NNK的释放量。采用同规格的市售卷烟作为对照卷烟，其卷 烟滤嘴采用普通醋酸纤维素丝束制备，卷烟制备方法和卷烟抽吸方法都与试样烟相同。结 果见表1。
[0070] 实施例8
[0071] 将8g壳聚糖、8g甘油硬脂酸酯和100g乙酸配置成均匀纺丝液，其中壳聚糖与乙 酸的质量比为〇. 08 :1，甘油硬脂酸酯与壳聚糖的质量比为1 :1。将纺丝液置于无针头式静 电纺丝机的载液槽中，调节纺丝电极铁丝与烟用丝束之间的距离为15cm，调节纺丝电压为 32kV ;将烟用丝束开松至幅宽25cm，设定烟用丝束输送速率为100m/min。
[0072] 开启静电纺丝机电源至设定电压，纺丝液形成直径为110±32nm的纳米纤维，并 沉积在连续运动的开松后的烟用丝束表面，形成纳米纤维复合丝束；连续运动的纳米纤维 复合丝束经过静电纺丝区域后，进入红外灯烘烤区域，烘烤5s，即制得高界面粘附强度纳米 纤维复合丝束，其中纳米纤维与烟用丝束的质量比为0. 020 :1。将所制得的高界面粘附强 度纳米纤维复合丝束在滤棒成型机上卷制成卷烟滤棒，过程中无明显飘絮物产生。
[0073] 将卷制的试样烟采用CerUleanSM450型吸烟机按照IS03308模式进行卷烟抽吸实 验，测定计算主流烟气中苯酚和NNK的释放量。采用同规格的市售卷烟作为对照卷烟，其卷 烟滤嘴采用普通醋酸纤维素丝束制备，卷烟制备方法和卷烟抽吸方法都与试样烟相同。结 果见表1。
[0074] 实施例9
[0075] 将15g聚乙烯醇、30g丙三醇和100g水配置成均匀纺丝液，其中聚乙烯醇与水的质 量比为0. 15 :1，丙三醇与聚乙烯醇的质量比为2 :1。将纺丝液置于无针头式静电纺丝机的 载液槽中，调节纺丝电极铁丝与烟用丝束之间的距离为25cm，调节纺丝电压为50kV ;将烟 用丝束开松至幅宽25cm，设定烟用丝束输送速率为100m/min。
[0076] 开启静电纺丝机电源至设定电压，纺丝液形成直径为110±32nm的纳米纤维，并 沉积在连续运动的开松后的烟用丝束表面，形成纳米纤维复合丝束；连续运动的纳米纤维 复合丝束经过静电纺丝区域后，进入红外灯烘烤区域，烘烤5s，即制得高界面粘附强度纳米 纤维复合丝束，其中纳米纤维与烟用丝束的质量比为0. 023 :1。将所制得的高界面粘附强 度纳米纤维复合丝束在滤棒成型机上卷制成卷烟滤棒，过程中无明显飘絮物产生。
[0077] 将卷制的试样烟采用CerUleanSM450型吸烟机按照IS03308模式进行卷烟抽吸实 验，测定计算主流烟气中苯酚和NNK的释放量。采用同规格的市售卷烟作为对照卷烟，其卷 烟滤嘴采用普通醋酸纤维素丝束制备，卷烟制备方法和卷烟抽吸方法都与试样烟相同。结 果见表1。
[0078] 实施例10
[0079] 将8g二醋酸纤维素、8g丙三醇和100g丙酮配置成均匀纺丝液，其中二醋酸纤维素 与丙酮的质量比为0.08 :1，丙三醇与二醋酸纤维素的质量比为1 :1。将纺丝液置于无针头 式静电纺丝机的载液槽中，调节纺丝电极铁丝与烟用丝束之间的距离为15cm，调节纺丝电 压为32kV ;将烟用丝束开松至幅宽25cm，设定烟用丝束输送速率为100m/min。
[0080] 开启静电纺丝机电源至设定电压，纺丝液形成直径为110±32nm的纳米纤维，并 沉积在连续运动的开松后的烟用丝束表面，形成纳米纤维复合丝束；连续运动的纳米纤维 复合丝束经过静电纺丝区域后，进入红外灯烘烤区域，烘烤5s，即制得高界面粘附强度纳米 纤维复合丝束，其中纳米纤维与烟用丝束的质量比为0. 025 :1。将所制得的高界面粘附强 度纳米纤维复合丝束在滤棒成型机上卷制成卷烟滤棒，过程中无明显飘絮物产生。
[0081] 将卷制的试样烟采用CerUleanSM450型吸烟机按照IS03308模式进行卷烟抽吸实 验，测定计算主流烟气中苯酚和NNK的释放量。采用同规格的市售卷烟作为对照卷烟，其卷 烟滤嘴采用普通醋酸纤维素丝束制备，卷烟制备方法和卷烟抽吸方法都与试样烟相同。结 果见表1。
[0082] 表 1
[0083]
[0085] 由表1可以得出，对比例1制备得到的纳米纤维复合丝束用于滤嘴中，仅仅使卷烟 主流烟气中苯酚降低7%、NNK降低8%，这是由于纳米纤维与烟用丝束之间的界面粘附强 度较低，所制得的纳米纤维复合丝束在滤棒成型机上卷制成卷烟滤棒时一部分纳米纤维被 脱除，没有起到显著增大比表面积的作用。
[0086] 与对比例1相比，实施例1~10由于纳米纤维和烟用丝束的界面粘附强度较高， 在卷制卷烟滤棒的过程中，纳米纤维不易从烟用丝束上脱离，从而保证具有较高的比表面 积，对苯酚和NNK的去除效果更好。
【主权项】
1. 一种高界面粘附强度纳米纤维复合丝束的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将聚合物、添加剂和溶剂配制成纺丝液； 所述聚合物为二醋酸纤维素、三醋酸纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、壳聚糖中的至 少一种； 所述添加剂为乙二醇、丙三醇、季戊四醇、二醋酸甘油酯、三醋酸甘油酯、甘油三油酸 酯、甘油软脂酸酯、甘油硬脂酸酯中的至少一种； (2) 以烟用丝束为基材，对步骤（1)所得的纺丝液进行静电纺丝，得到所述的高界面粘 附强度纳米纤维复合丝束。2. 如权利要求1所述的高界面粘附强度纳米纤维复合丝束的制备方法，其特征在于， 所述纺丝液中，聚合物与溶剂的质量比为0. 04~0. 15 :1。3. 如权利要求1所述的高界面粘附强度纳米纤维复合丝束的制备方法，其特征在于， 所述纺丝液中，添加剂与聚合物的质量比为0. 5~2 :1。4. 如权利要求1所述的高界面粘附强度纳米纤维复合丝束的制备方法，其特征在于， 所述溶剂为丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、水、乙酸中的至少一种。5. 如权利要求1所述的高界面粘附强度纳米纤维复合丝束的制备方法，其特征在于， 步骤（2)中，纺丝电压为10~50kV，接收距离为5~25cm，烟用丝束的卷绕速率为50~ 400m/min〇6. -种利用如权利要求1~5任一所述的制备方法得到的高界面粘附强度纳米纤维复 合丝束，其特征在于，所述高界面粘附强度纳米纤维复合丝束包括烟用丝束以及沉积在烟 用丝束表面的纳米纤维，所述纳米纤维的直径为80~500nm。7. 如权利要求6所述的高界面粘附强度纳米纤维复合丝束，其特征在于，所述纳米纤 维与烟用丝束的质量比为〇. 002~0. 08 :1。8. -种卷烟滤嘴，其特征在于，由如权利要求6或7所述的高界面粘附强度纳米纤维复 合丝束与卷烟纸卷制而成。
【专利摘要】本发明公开了一种高界面粘附强度纳米纤维复合丝束及其制备方法和应用，其中制备方法包括以下步骤：(1)将聚合物、添加剂和溶剂配制成纺丝液；所述聚合物为二醋酸纤维素、三醋酸纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、壳聚糖中的至少一种；所述添加剂为乙二醇、丙三醇、季戊四醇、二醋酸甘油酯、三醋酸甘油酯、甘油三油酸酯、甘油软脂酸酯、甘油硬脂酸酯中的至少一种；(2)以烟用丝束为基材，对步骤(1)所得的纺丝液进行静电纺丝，得到所述的高界面粘附强度纳米纤维复合丝束。本发明公开的高界面粘附强度纳米纤维复合丝束，能够有效降低卷烟主流烟气中苯酚和NNK的释放量，苯酚的释放量降低16～30％，NNK的释放量降低12～36％。
【IPC分类】A24D3/04, A24D3/02, D01F6/50, D01F1/10, D01F2/28
【公开号】CN105088376
【申请号】CN201510468705
【发明人】徐志康, 储国海, 朱强, 万灵书, 王辉, 智锁红, 杨帅, 沈凯, 李海锋, 童神
【申请人】浙江中烟工业有限责任公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月4日