香烟过滤嘴用莱赛尔材料及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及一种香烟过滤嘴用莱赛尔材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 大部分香烟过滤嘴由醋酸纤维素纤维构成。醋酸纤维素纤维按照如下方式制备。 具体而言，将醋酸纤维素片溶解在溶剂例如丙酬中，从而得到醋酸纤维素纺丝液。将纺丝液 加入喷丝嘴装置中，然后使用干纺工艺在高溫气氛中进行纺丝，产生醋酸纤维素纤维。
[0003] 为了方便香烟过滤嘴的制备，用于香烟过滤嘴中的醋酸纤维素纤维具有适当设置 的整体细度并且W卷曲丝束的形式来提供。然后，按照下面的方式制备香烟过滤嘴:将由醋 酸纤维素纤维构成的卷曲丝束用香烟过滤嘴塞卷绕装置打开，用塑化剂浸溃，使用过滤嘴 卷绕纸形成为杆状，然后切割至预定长度。
[0004] 醋酸纤维素是将纤维素经过醋酸醋化而产生，醋酸纤维素本质上可生物降解。然 而，醋酸纤维素未必被认为具有充分的可生物降解性W解决近来增加的环境问题。
[0005] 例如，在由醋酸纤维素纤维构成的香烟过滤嘴被掩埋在±壤中的情况下，其初始 形状依然维持1至2年，并且将掩埋在±壤中的香烟过滤嘴完全生物降解需要相当长的时 间。
[0006] 将香烟过滤嘴组装为香烟产品并由此分散至消费者并且供其吸食，最终在吸食之 后被丢弃。并且，香烟过滤嘴可能被香烟过滤嘴制造厂作为生产废料直接丢弃。将香烟过滤 嘴收集并且通过掩埋进行处理。此外，烟头未作为废物回收，但是留在自然环境中。由于香 烟过滤嘴废物而产生的问题不仅包括景观问题，还包括被用过的香烟过滤嘴吸附的有毒化 学物质渗入环境中，因此具有潜在生物危险。
[0007] 为了应对运些情况，已经提出各种制备可生物降解的香烟过滤嘴的方法。运些方 法包括加入用于提高包含可生物降解聚合物的醋酸纤维素的降解速率的添加剂，使用具有 低取代度的醋酸纤维素 W提高可生物降解性，W及使用具有高的可生物降解性的聚合物复 合材料，例如P皿(聚径基下酸VPVB(聚乙締醇缩下醒)和淀粉作为过滤嘴丝束材料。
[0008] 然而，还未提出被消费者所接受的同时，可W快速降解足W克服废物问题的生产 过滤嘴的满意商用方案。原因在于还未实现达到足W解决环境问题的快速生物降解速率的 同时，依然满足烟草香味特性和吸食时香烟过滤嘴的吸附性能的方法。
[0009] 在香烟过滤嘴使用卷曲丝束作为用于它的材料来制备的情况下，当卷曲丝束具有 高的强度时，在切割工艺中的可切割性变差，并且切割截面变差，不理想地引起低的过滤嘴 制备产量和低的产率。
[0010] 因此，需要开发在香烟过滤嘴的制备中具有优异的可生物降解性和高的加工效率 的香烟过滤嘴用材料的技术。
【发明内容】
[00川技术问题
[0012]因此，本发明旨在提供一种具有优异的可生物降解性并且可W提高在香烟过滤嘴 的制备中的加工效率的香烟过滤嘴用莱赛尔材料及其制备方法。
[OOU]技术方案
[0014] 本发明的第一实施方案提供一种制备香烟过滤嘴用莱赛尔材料的方法，包括： (SI)对包含纤维素浆和N-甲基吗嘟-N-氧化物(NMMO)水溶液的莱赛尔纺丝液进行纺丝，其 中，所述纤维素浆的浓度为8至11%; (S2)使在(SI)中纺丝后的莱赛尔纺丝液凝固，从而得 到凝固后的莱赛尔复丝；（S3)对在（S2)中凝固后的莱赛尔复丝进行水洗；（S4)对在（S3)中 水洗后的莱赛尔复丝进行上油处理和干燥；W及(S5)对在(S4)中上油处理后的莱赛尔复丝 进行卷曲，从而制备卷曲丝束，其中，进行(SI)至(S5)使得所述卷曲丝束的拉伸强度为1至 2g/d〇
[0015] 本发明的第二实施方案提供一种制备香烟过滤嘴用莱赛尔材料的方法，包括： (SI)对包含纤维素浆和N-甲基吗嘟-N-氧化物(NMMO)水溶液的莱赛尔纺丝液进行纺丝，其 中，所述纤维素浆的浓度为8至11%; (S2)使在(SI)中纺丝后的莱赛尔纺丝液凝固，从而得 到凝固后的莱赛尔复丝；（S3)对在（S2)中凝固后的莱赛尔复丝进行水洗；（S4)对在（S3)中 水洗后的莱赛尔复丝进行上油处理和干燥；W及(S5)对在(S4)中上油处理后的莱赛尔复丝 进行卷曲，从而制备卷曲丝束，其中，进行(SI)至(S4)使得在(S4)中得到的莱赛尔复丝的单 丝的强度为2.0至3.5g/d。
[0016] 在第一和第二实施方案中，（SI)中的纤维素浆可W包含85至97wt %的a-纤维素并 且聚合度(DPw)可W为600至1700。
[0017] 并且，（SI)中的纺丝可W在100至Iior下进行，（S2)中的凝固可W包括使用通过 向纺丝后的莱赛尔纺丝液供给冷空气的空气泽冷(Q/A)的初级凝固和通过将初级凝固后的 纺丝液置于凝固液中的次级凝固。对此，所述空气泽冷可W通过向纺丝后的莱赛尔纺丝液 供给溫度为4至15°C且风速为70至90妒/小时的冷空气来进行。此外，次级凝固中的凝固液 的溫度可W为30°CW下。
[001引并且，可W进行(SI)至(S4)使得在(S4)中得到的莱赛尔单丝的细度为1.0至8.0旦 尼尔，伸长率为5至13%。
[0019] 并且，可W进行(S5)中的卷曲W便在(S4)中得到的莱赛尔复丝中每英寸形成15至 30个卷曲。对此，所述卷曲可W通过向莱赛尔复丝供给蒸汽并向其施加压力来进行，特别 地，通过在0.1至1. Okgf/cm2的压强下向莱赛尔复丝供给蒸汽并在1.5至2. Ok奸/cm2的压强 下使用压漉对莱赛尔复丝进行加压来进行。
[0020] 本发明的第=实施方案提供一种香烟过滤嘴用莱赛尔材料，所述莱赛尔材料是通 过对莱赛尔复丝进行卷曲得到的拉伸强度为1至2g/d的卷曲丝束。
[0021] 本发明的第四实施方案提供一种香烟过滤嘴用莱赛尔材料，所述莱赛尔材料是通 过对包括强度为2.0至3.5g/d的莱赛尔单丝的莱赛尔复丝进行卷曲得到的卷曲丝束。此处， 所述莱赛尔单丝的细度可W为1.0至8.0旦尼尔，伸长率可W为5至13%。此外，所述卷曲丝 束的拉伸强度可W为1至2g/d，断裂伸长率可W为5至7.5%。
[0022] 在第=和第四实施方案中，所述卷曲丝束每英寸可W具有15至30个卷曲。
[0023] 有益效果
[0024] 根据本发明，可W提供一种香烟过滤嘴用莱赛尔材料及其制备方法，其中，使用莱 赛尔能够提高在香烟过滤嘴的制备中的加工效率，所述莱赛尔表现出优异的可生物降解 性，因此环境友好。
【具体实施方式】
[0025] 下文中，将对本发明进行详细描述。
[0026] 本发明提出一种制备香烟过滤嘴用莱赛尔材料的方法，包括：（SI)对包含纤维素 浆和N-甲基吗嘟-N-氧化物(NMMO)水溶液的莱赛尔纺丝液进行纺丝，其中，所述纤维素浆的 浓度为8至11%; (S2)使在(SI)中纺丝后的莱赛尔纺丝液凝固，从而得到凝固后的莱赛尔复 丝；（S3)对在(S2)中凝固后的莱赛尔复丝进行水洗；（S4)对在(S3)中水洗后的莱赛尔复丝 进行上油处理和干燥；W及（S5)对在（S4)中上油处理后的莱赛尔复丝进行卷曲，从而制备 卷曲丝束，其中，进行(SI)至(S5)使得所述卷曲丝束的拉伸强度为1至2g/d。
[0027] 此外，本发明提出一种制备香烟过滤嘴用莱赛尔材料的方法，包括：（SI)对包含纤 维素浆和N-甲基吗嘟-N-氧化物(NMMO)水溶液的莱赛尔纺丝液进行纺丝，其中，所述纤维素 浆的浓度为8至11%; (S2)使在(SI)中纺丝后的莱赛尔纺丝液凝固，从而得到凝固后的莱赛 尔复丝；（S3)对在（S2)中凝固后的莱赛尔复丝进行水洗；（S4)对在(S3)中水洗后的莱赛尔 复丝进行上油处理和干燥；W及(S5)对在（S4)中上油处理后的莱赛尔复丝进行卷曲，从而 制备卷曲丝束，其中，进行(SI)至(S4)使得在(S4)中得到的莱赛尔复丝的单丝的强度为2.0 至3.5g/d。各个步骤说明如下。
[002引根据本发明的两种方法详细描述如下。
[0029] [(Sl)]
[0030] (SI)是对包含纤维素浆和N-甲基吗嘟-N-氧化物(NMMO)水溶液的莱赛尔纺丝液进 行纺丝的步骤。
[0031] 所述莱赛尔纺丝液可W包含8至Ilwt %的纤维素浆和89至92wt %的N-甲基吗嘟-N-氧化物水溶液，所述纤维素浆可W包含85至97wt%的a-纤维素，并且聚合度(DPw)为600 至1700。
[0032] 如果纺丝液的纤维素浆的量小于8wt%，难W实现纤维形态。另一方面，如果其量 超过llwt%，难W制备低强度纤维。在香烟过滤嘴的制备中，在得到的纤维W卷曲丝束的形 式使用的情况下，难W切割纤维，过滤嘴的切割截面会变差并且香烟过滤嘴的产率会降低。
[0033] 在N-甲基吗嘟-N-氧化物水溶液中，N-甲基吗嘟-N-氧化物与水的重量比可W在从 93:7至85:15的范围内变化。如果N-甲基吗嘟-N-氧化物与水的重量比超过93:7，溶解溫度 会升高，因此当溶解时纤维素会分解。另一方面，如果其重量比小于85:15,溶剂的溶解性能 会变差，使得难W溶解纤维素。
[0034] 从喷丝头排出纺丝液可W在100至Iior的纺丝溫度下进行。如果纺丝溫度低于 IOCTC，纺丝液的流动性会变差，因此从喷丝嘴的排出性能会变差。另一方面，如果纺丝溫度 高于