CN101805937A - 一种可降解卷烟用丝束及其制备方法以及滤棒的制备方法 - Google Patents

一种可降解卷烟用丝束及其制备方法以及滤棒的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种可降解卷烟用丝束,其原料为含有结晶促进剂的聚左旋丙交酯、含有结晶促进剂的聚右旋丙交酯、以及含有结晶促进剂的聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的共混物中的任意一种。制备方法,包括:(1)干燥结晶:60-120℃干燥结晶10-24小时。(2)熔融纺丝:220-250℃得到原生丝束。(3)拉伸:拉伸倍数为1.5-3,丝束的总线密度为3.0-5.0ktex。(4)卷曲:卷曲机40-70℃,卷曲数控制在18-28个/25mm。(5)烘干热定型:60-100℃定型,时间10分钟以内。丝束通过开松、上胶制成滤棒,固化时间在50分钟以内。

Description

一种可降解卷烟用丝束及其制备方法以及滤棒的制备方法
技术领域
本发明涉及一种可降解卷烟用丝束及其制备方法以及滤棒的制备方法,具体涉及烟用可生物降解聚乳酸丝束及其丝束的制备方法,以及滤棒的制备方法。
背景技术
目前,国内市场上商品化应用的滤棒材料主要为醋酸纤维素纤维和聚丙烯纤维,总量近30万吨,其中醋酸纤维素纤维的用量占到了80%以上,由于性能优异主要用在中高档卷烟中,然而醋酸纤维素纤维主要依赖进口,并有较大的市场缺口,因此市场衍生了聚丙烯纤维作为替代材料用在低档卷烟中。
用于香烟过滤嘴的醋酸纤维素丝束有以下优点:1)丝束易于粘合成滤棒,粘合剂为三醋酸甘油酯;2)制成的滤棒综合性能优异。同时,醋酸纤维素丝束有以下不足:1)来源于木材(生长周期一般大于5年),大量使用会破坏生态环境;2)尽管醋酸纤维素可降解,但降解周期通常超过4年,因此滤棒的丢弃会造成一定的环境污染;3)价格昂贵,目前醋酸纤维素丝束的价格高于3.5万元/吨;4)采用溶液纺丝法纺丝,生产工艺复杂,有溶剂丙酮挥发回收等环保问题。
针对醋酸纤维素降解周期长的不足,国内外许多专家做了大量的研究,如美国专利US5491024和US5647383涉及超细光降解促进剂二氧化钛加速醋酸纤维素滤棒的降解;美国专利US6571802和US6739344介绍了在醋酸纤维素丝束生产过程加入生物降解剂(如磷氧酸等)来调整醋酸纤维素丝束的降解周期。通过加入上述降解促进剂可一定程度上改善醋酸纤维素滤棒的降解性能,但幅度有限,无法根本改变环境污染问题。
由于国内醋酸纤维素丝束的供不应求,目前在低档香烟中使用聚丙烯丝束部分替代。与醋酸纤维素相比,聚丙烯制备卷烟丝束有以下几项优点:1)采用熔体纺丝法纺丝,制备工艺简单,生产过程简单环保;2)聚丙烯原料价格较低,丝束相对较便宜。尽管聚丙烯丝束便宜,但价格波动较大,同时还存在许多不足之处:1)聚丙烯丝束来源于不可再生资源石油,不符合全球可持续发展和国内国情。2008年世界石油探明储量为1800亿吨左右,储采比约为40年;中国的石油储量世界排名13位,而消耗排名第二,2008年净进口17888万吨,对外依存度达到了49.8%。2)聚丙烯为非极性材料,吸附性能较差,得到的过滤嘴棒过滤性能差,不利于人体健康,只能在低档香烟中应用。3)由于聚丙烯纤维的非极性和高结晶度,粘合性能差,丝束粘合成过滤嘴棒的工艺复杂。
综上可知,开发来源可再生、降解速率快、并且吸附性能优异的滤棒用丝束意义重大。
环保可降解高分子材料近年来有了长足的发展,如聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯等。上述材料中,聚乳酸是目前产能最大的可降解材料。聚乳酸是以淀粉、纤维素、城市生活垃圾等生物质资源的发酵产物乳酸为原料经化学合成的一类聚合物,是一种来源可再生、在堆肥条件下可完全生物降解的聚酯类降解高分子材料;其降解产物二氧化碳和水均是无害的天然小分子物质。聚乳酸不仅可用于通用塑料领域(如纤维、薄膜等),而且还可以用在医用领域,经FDA批准,可用作医用手术缝合线、注射用微胶囊、微球及埋植剂等制药的材料。聚乳酸纤维的性能介于合成纤维和天然纤维之间,它具有同聚酯纤维相似的物性,它的密度和模量介于聚酯纤维和尼龙纤维之间,回潮率低。所制的织物质轻、手感柔软和干爽,还具有蚕丝一样的柔和光泽。由于结晶度高,织物尺寸稳定性好,和聚酯纤维一样容易进行纺织加工。因此聚乳酸纤维同其它纤维一样可制成长丝、短纤、单丝和非织造布,广泛运用于服装、家饰、医疗、农业等各个领域。
聚乳酸纤维用于卷烟的过滤丝束,有以下优点:1)聚乳酸为极性的聚酯结构,吸附性能优异,可替代醋酸纤维素用在中高档卷烟中;2)生物可降解,降解周期短,解决了聚丙烯不可降解和醋酸纤维素降解周期长的不足;3)来源可再生,主要原料乳酸,是淀粉的发酵产物,而淀粉来源于可再生的农作物,缓解了能源危机,保护了生态环境,并实现了地球表面的碳循环,减少了温室气体排放;4)生产工艺简单,通过熔融纺丝法制备聚乳酸丝束,可利用聚丙烯丝束的生产线,解决了醋酸纤维素丝束生产过程复杂及环保问题。
中国专利公开号CN1817937A和CN1961765A介绍了聚乳酸及聚乳酸基共聚物烟用丝束的制备方法,聚乳酸是“L-丙交酯”和“D-丙交酯”的共聚物或者是“L-丙交酯”和“消旋丙交酯”的共聚物,聚乳酸基共聚物是“丙交酯”、“乙交酯”、及“己内酯”的二元共聚物或三元共聚物,聚合物的分子量5-20万,熔点140-175℃。聚合物通过熔体纺丝、牵伸、卷曲和热定型制备得到聚乳酸丝束,丝束线密度3-6ktex,卷曲数15-30个/25mm。
上述专利提及的聚乳酸和聚乳酸基共聚物制备得到卷烟丝束有上述的诸多优点,但在实际生产和使用过程中碰到了以下几个问题:1)聚合物耐热性较差,烘干和热定型的温度要在60℃以下,定型脱水生产环节周期较长,而聚丙烯丝束的定型温度可达到110℃;2)目前聚乳酸丝束尚未开发出专门粘合剂进行固化成棒,使用聚丙烯丝束粘合剂通过调整工艺可达到粘接效果,但存在如下问题:聚丙烯丝束常用粘合剂为水性丙烯酸树脂,需要通过后期的烘干步骤达到固化成型,聚丙烯由于耐热性较好,可以在高于100℃的条件下半小时左右烘干固化;而聚乳酸耐热性较差,只能在低于60℃的条件下烘干固化,大约需要3小时左右,如果升高温度会出现明显的“缩头”现象。
因此,若要大规模在卷烟丝束上推广应用聚乳酸,改善聚乳酸的耐热性和开发聚乳酸用粘合剂势在必行。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题,克服的聚乳酸的耐热性差的问题,提供一种可降解卷烟用丝束及其制备方法。该发明适用于可替代醋酸纤维素用在中高档卷烟中,也可以替代不可降解的聚丙烯用在低档香烟中。
本发明所需要解决的技术问题,可以通过以下技术方案来实现:
作为本发明的第一方面,一种可降解卷烟用丝束,其原料为含有结晶促进剂的聚左旋丙交酯、含有结晶促进剂的聚右旋丙交酯、以及含有结晶促进剂的聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的共混物中的任意一种;
所述聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的共混物中,聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的重量比为10∶90-90∶10。
其中,所述的聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯具有以下特点:
1)数均分子量在5-12万之间,分子量分布小于2.0,优选数均分子量在6-9万的聚合物,特别优选数均分子量在7万左右的聚合物;
2)聚合物中丙交酯的残余含量小于1.0%wt,优选丙交酯的残余含量小于0.5%wt,特别优选丙交酯的残余含量小于0.2%wt;
3)聚合物中消旋的部分小于5%wt,优选聚合物中消旋的部分小于2%wt,特别优选聚合物中消旋的部分小于1%wt。
所述结晶促进剂是由低分子量的聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯同比例共混而成,或者是低分子量的聚左旋乳酸和聚右旋乳酸同比例共混而成,数均分子量为500-5000。
所述含有结晶促进剂的聚左旋丙交酯,结晶促进剂的添加量为0.5-5.0%wt,优选结晶促进剂的添加量为1.0-4.0%wt,特别优选结晶促进剂的添加量为2.0-3.0%wt。
所述含有结晶促进剂的聚右旋丙交酯,结晶促进剂的添加量为0.5-5.0%wt,优选结晶促进剂的添加量为1.0-4.0%wt,特别优选结晶促进剂的添加量为2.0-3.0%wt。
所述聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的共混物,两种聚合物的基本性能相当,即数均分子量、丙交酯残余含量、消旋的程度等指标相近。聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的质量比为10∶90-90∶10,优选两者的质量比为25∶75-25∶75,特别优选两者的质量比为40∶60-60∶40。
所述聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的共混物,结晶促进剂的添加量为0-5.0%wt,优选结晶促进剂的添加量为0.5-3.0%wt,特别优选结晶促进剂的添加量为0.5-1.0%wt。
所述结晶促进剂的制备工艺采用溶液共混或熔融共混中的任意一种。
溶液共混工艺:把所需共混的低聚物溶于3倍质量的有机溶剂中,待低聚物完全溶解后100rpm搅拌溶液,溶剂挥发后烘干粉碎得到所需结晶促进剂,有机溶剂有氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯的任意一种,结晶促进剂的粒度尺寸为500-5000目。
熔融共混工艺:把所需共混的低聚物在30rpm搅拌机中常温均匀混合20分钟,然后在180℃条件下通过双螺杆或单螺杆熔融造粒,最后将切片粉碎至500-5000目。
所述聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的共混物的制备方法有粉末共混法和熔融共混法。
粉末共混工艺为,聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的重量比为10∶90-90∶10聚合物破碎成1000-5000目的超细粉末,粉末加入到高速混合机中160℃的条件下100rpm混合2小时。
熔融共混工艺为,聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的重量比为10∶90-90∶10在30rpm搅拌机中常温均匀混合20分钟,然后在190℃条件下通过双螺杆或单螺杆熔融造粒。
作为本发明的第二方面,一种可降解卷烟用丝束的制备方法,包括以下步骤:
(1)干燥结晶:
将纺丝用聚合物,聚合物为含有结晶促进剂的聚左旋丙交酯、含有结晶促进剂的聚右旋丙交酯、以及含有结晶促进剂的聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的共混物中的任意一种;加入到真空转鼓烘箱中,在60-120℃范围内进行干燥结晶,时间为10-24小时。
该步骤达到的目标:聚合物中的水含量低于500ppm,优选聚合物中的水含量低于100ppm,特别优选聚合物中的水含量低于50ppm;聚合物的结晶度为30-75%,优选聚合物的结晶度为45-75%,特别优选聚合物的结晶度为50-75%。
(2)熔融纺丝:
纺丝机的基本参数为,单螺杆直径90-150mm;喷丝板的孔数为4500-11000;喷丝孔为三叶形或十字形;干燥空气冷却;滚筒上油。纺丝的基本工艺为,螺杆温度为220-250℃,箱体温度为230-240℃;干燥空气温度为20-30℃;丝束的纺丝速度为100-200m/min,得到原生丝束。
(3)拉伸:
收集步骤(2)得到的原生丝束通过牵伸机进行拉伸,预热介质为55-85℃的水浴,拉伸倍数为1.5-3,优选拉伸倍数为1.8-2.5,特别优选拉伸倍数为2.0-2.3。通过拉伸倍数可调整丝束的纤度、结晶度等指标,进而影响后段工序,尤其是过滤嘴棒的软硬程度和切割。
(4)卷曲:
拉伸后的丝束进入卷曲工段,卷曲机的温度控制在40-70℃,卷曲数控制在18-28个/25mm,丝束的总线密度为3.0-5.0ktex;丝束的卷曲数和丝束的线密度影响过滤嘴棒的吸阻指标。所述参数卷烟用丝束的通用指标,在规定范围内。
(5)烘干热定型:
卷曲后的丝束进入履带式干燥定型机,蒸汽热风加热,定型温度控制在60-100℃,时间在10分钟以内,传统的聚乳酸定型温度必须低于60℃,否则会出现粘结成块现象。
作为本发明的第三方面,一种可降解卷烟用丝束的滤棒的制备方法,其特征在于,丝束通过开松、上胶卷棒成型,粘合剂选用聚丙烯丝束用水性丙烯酸树脂粘合剂,(按照重量百分比计),添加量为丝束的5-8%wt,固化温度可达到70-100℃,固化时间在50分钟以内。
本发明制备的滤棒与聚丙烯的过滤嘴棒固化时间相当。
本发明涉及多个重要技术指标的测试方法,如聚合物分子量的测定、聚合物的热分析、聚合物中残余单体测试等。
1)聚合物的分子量通过凝胶色谱(GPC)测定
采用Waters-150c型高效液相色谱仪,Waters公司,氯仿为淋洗液,单分散聚苯乙烯为标样,柱温25℃,流速为1ml/min。
2)热分析(DSC)
利用美国TA公司Q100型“差式扫描量热仪”对样品进行热分析,样品质量3-5mg。测试条件:第一次升温过程,升温速率10℃/min,测试区间0-250℃;降温速率40℃/min,降温至20℃;第二次升温过程,升温速率10℃/min,测试区间0-250℃,测试过程中氮气保护。
3)残余单体的测定
聚合物中残余单体“丙交酯”采用GC或者1HNMR测定。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
实施例1
纺丝用聚合物按照重量份数计,是由50份聚左旋丙交酯和50份聚右旋丙交酯的共混物组成。其中聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的数均分子量分别为7.2万和7.1万,残留丙交酯单体的含量分别为0.5%wt和0.4%wt,消旋的程度都在1%以内。共混物通过熔融共混法制备得到,聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的质量比为50∶50。加入1%wt的结晶促进剂,结晶促进剂是聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的共混物,通过溶液共混法制备得到,数均分子量均在800左右,粒度尺寸为2500目。
结晶促进剂的制备工艺采用溶液共混或熔融共混中的任意一种。
溶液共混工艺:把所需共混的低聚物溶于3倍质量的有机溶剂中,待低聚物完全溶解后高速搅拌溶液,溶剂挥发后烘干粉碎得到所需结晶促进剂,有机溶剂包括,如氯仿、二氯甲烷等,结晶促进剂的粒度尺寸为500-5000目。
熔融共混工艺:把所需共混的低聚物在高速搅拌机中常温均匀混合20分钟,然后在180℃条件下通过双螺杆或单螺杆熔融造粒,最后将切片粉碎至500-5000目。
聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的共混物的制备方法有粉末共混法和熔融共混法。
粉末共混工艺为,将一定比例的两种聚合物破碎成1000-5000目的超细粉末,粉末加入到高速混合机中160℃的条件下100rpm高速混合2小时。
熔融共混工艺为,一定比例所需共混的低聚物在高速搅拌机中常温均匀混合20分钟,然后在190℃条件下通过双螺杆或单螺杆熔融造粒。
共混物由于形成了立体复合结构,熔点达到了215℃。
纺丝机为直径150mm的单螺杆挤出机,喷丝板的孔数为11000孔(三叶形),螺杆温度控制在230-240℃,箱体温度为235℃,纺丝速度150m/min,25℃的干燥空气中间向外吹风冷却,将11000根纤维分成两束,滚筒上油后的两股丝束再经过合股进入5辊拉伸机,水浴温度控制在60℃,拉伸倍数为2.0;拉伸后的丝束直接进入卷曲机,控制压辊温度为70℃,卷曲的丝束置入连续的履带干燥定型机中,定型温度可达到85℃,定型时间9分钟。
得到的卷烟用聚乳酸丝束基本指标为,单丝纤度3.5dtex,单丝强度为1.5cN/dtex,总线密度为3.85ktex,卷曲数24个/25mm。使用水性丙烯酸树脂粘合剂固化成棒,固化温度可达到100℃,固化时间30分钟。
实施例2
40份聚左旋丙交酯和60份聚右旋丙交酯物理性质同实施例1,聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的质量比为40∶60。加入1.0%wt的结晶促进剂,结晶促进剂是聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的共混物,数均分子量均在800左右,粒度尺寸为2500目。共混物出现了两个熔点,分别为175℃和205℃,两者的熔融焓比值为1∶7.5,这主要是因为有立体复合结构混合物和均聚物同时存在。
纺丝机参数同实施例1,螺杆温度控制在220-230℃,箱体温度为230℃,纺丝速度150m/min,25℃的干燥空气中间向外吹风冷却,滚筒上油后进入5辊拉伸机,水浴温度控制在75℃,拉伸倍数为2.2;拉伸后的丝束直接进入卷曲机,控制压辊温度为66℃,卷曲的丝束置入连续的履带干燥定型机中,定型温度可达到80℃,定型时间为10分钟。
得到的卷烟用聚乳酸丝束基本指标为,单丝纤度3.2dtex,单丝强度为1.8cN/dtex,总线密度为3.52ktex,卷曲数25个/25mm。使用水性丙烯酸树脂粘合剂固化成棒,固化温度可达到80℃,固化时间为50分钟。
其余同实施例1。
实施例3
60份聚左旋丙交酯和40份聚右旋丙交酯物理性质同实施例1,结晶促进剂是聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的共混物,结晶促进剂的物理性质同实施例1。加入1%wt的结晶促进剂,结晶促进剂是聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的共混物,数均分子量均在800左右,粒度尺寸为2500目。共混物同样出现了两个熔点,分别为175℃和205℃。
纺丝机参数同实施例1,螺杆温度控制在220-230℃,箱体温度为230℃,纺丝速度150m/min,25℃的干燥空气中间向外吹风冷却,滚筒上油后进入5辊拉伸机,水浴温度控制在55℃,拉伸倍数为2.2;拉伸后的丝束直接进入卷曲机,控制压辊温度为70℃,卷曲的丝束置入连续的履带干燥定型机中,定型温度可达到85℃,定型时间为8分钟。
得到的卷烟用聚乳酸丝束基本指标为,单丝纤度3.2dtex,单丝强度为2.0cN/dtex,总线密度为3.52ktex,卷曲数25个/25mm。使用水性丙烯酸树脂粘合剂固化成棒,固化温度可达到90℃,固化时间40分钟。
其余同实施例1。
对比实施例1
纺丝用聚合物是100份聚左旋丙交酯,数均分子量为7.2万,残留单体含量为0.5%wt,消旋的程度在1%以内,聚合物的熔点为175℃。
纺丝机为直径150mm的单螺杆挤出机,喷丝板的孔数为11000孔(三叶形),螺杆温度控制在210-220℃,箱体温度为210℃,纺丝速度150m/min,25℃的干燥空气中间向外吹风冷却,滚筒上油后的丝束进入5辊拉伸机,水浴温度控制在65℃,拉伸倍数为2.0;拉伸后的丝束直接进入卷曲机,控制压辊温度为40℃,卷曲的丝束置入连续的履带干燥定型机中,定型温度为55℃,定型时间18分钟。
得到的卷烟用聚乳酸丝束基本指标为,单丝纤度3.5dtex,单丝强度为1.2cN/dtex,总线密度为3.85ktex,卷曲数22个/25mm。使用水性丙烯酸树脂粘合剂固化成棒,固化温度为50℃,固化时间150分钟。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (18)

1.一种可降解卷烟用丝束,其原料为含有结晶促进剂的聚左旋丙交酯、含有结晶促进剂的聚右旋丙交酯、以及含有结晶促进剂的聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的共混物中的任意一种;
所述聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的共混物中,聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的重量比为10∶90-90∶10。
2.根据权利要求1所述的一种可降解卷烟用丝束,其特征在于,所述的聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯具有以下特点:
1)数均分子量在5-12万之间,分子量分布小于2.0;
2)聚合物中丙交酯的残余含量小于1.0%wt;
3)聚合物中消旋的部分小于5%wt。
3.根据权利要求2所述的一种可降解卷烟用丝束,其特征在于,所述的聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯具有以下特点:
1)数均分子量在6-9万之间;
2)聚合物中丙交酯的残余含量小于0.5%wt;
3)聚合物中消旋的部分小于2%wt。
4.根据权利要求1所述的一种可降解卷烟用丝束,其特征在于,所述结晶促进剂是由低分子量的聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯同比例共混而成,或者是低分子量的聚左旋乳酸和聚右旋乳酸同比例共混而成,数均分子量为500-5000。
5.根据权利要求1所述的一种可降解卷烟用丝束,其特征在于,所述含有结晶促进剂的聚左旋丙交酯,结晶促进剂的添加量为0.5-5.0%wt。
6.根据权利要求1所述的一种可降解卷烟用丝束,其特征在于,所述含有结晶促进剂的聚右旋丙交酯,结晶促进剂的添加量为0.5-5.0%wt。
7.根据权利要求1所述的一种可降解卷烟用丝束,其特征在于,所述聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的共混物,聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的质量比为25∶75-25∶75。
8.根据权利要求1所述的一种可降解卷烟用丝束,其特征在于,所述聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的共混物,结晶促进剂的添加量为0-5.0%wt。
9.根据权利要求4所述的一种可降解卷烟用丝束,其特征在于,结晶促进剂的制备工艺采用溶液共混或熔融共混中的任意一种。
10.根据权利要求9所述的一种可降解卷烟用丝束,其特征在于,所述溶液共混工艺:把所需共混的低聚物溶于3倍质量的有机溶剂中,待低聚物完全溶解后100rpm搅拌溶液,溶剂挥发后烘干粉碎得到所需结晶促进剂,结晶促进剂的粒度尺寸为500-5000目。
11.根据权利要求10所述的一种可降解卷烟用丝束,其特征在于,有机溶剂为氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃和乙酸乙酯的任意一种。
12.根据权利要求9所述的一种可降解卷烟用丝束,其特征在于,所述熔融共混工艺:把所需共混的低聚物在30rpm搅拌机中常温均匀混合20分钟,然后在180℃条件下通过双螺杆或单螺杆熔融造粒,最后将切片粉碎至500-5000目。
13.根据权利要求8所述的一种可降解卷烟用丝束,其特征在于,所述聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的共混物的制备方法有粉末共混法和熔融共混法。
14.根据权利要求13所述的一种可降解卷烟用丝束,其特征在于,粉末共混工艺为,聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的重量比为10∶90-90∶10聚合物破碎成1000-5000目的超细粉末,粉末加入到高速混合机中160℃的条件下100rpm混合2小时。
15.根据权利要求13所述的一种可降解卷烟用丝束,其特征在于,熔融共混工艺为,聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的重量比为10∶90-90∶10在30rpm搅拌机中常温均匀混合20分钟,然后在190℃条件下通过双螺杆或单螺杆熔融造粒。
16.一种如权利要求1所述的可降解卷烟用丝束的制备方法,包括以下步骤:
(1)干燥结晶:
将纺丝用聚合物,聚合物为含有结晶促进剂的聚左旋丙交酯、含有结晶促进剂的聚右旋丙交酯、以及含有结晶促进剂的聚左旋丙交酯和聚右旋丙交酯的共混物中的任意一种;加入到真空转鼓烘箱中,在60-120℃范围内进行干燥结晶,时间为10-24小时;
(2)熔融纺丝:
纺丝机的基本参数为,单螺杆直径90-150mm;喷丝板的孔数为4500-11000;喷丝孔为三叶形或十字形;干燥空气冷却;滚筒上油;
纺丝的基本工艺为,螺杆温度为220-250℃,箱体温度为230-240℃;干燥空气温度为20-30℃;丝束的纺丝速度为100-200m/min,得到原生丝束;
(3)拉伸:
收集步骤(2)得到的原生丝束通过牵伸机进行拉伸,预热介质为55-85℃的水浴,拉伸倍数为1.5-3;
(4)卷曲:
拉伸后的丝束进入卷曲工段,卷曲机的温度控制在40-70℃,卷曲数控制在18-28个/25mm,丝束的总线密度为3.0-5.0ktex;
(5)烘干热定型:
卷曲后的丝束进入履带式干燥定型机,蒸汽热风加热,定型温度控制在60-100℃,时间在10分钟以内。
17.根据权利要求16所述的可降解卷烟用丝束的制备方法,其特征在于,步骤(1)聚合物中的水含量低于500ppm;聚合物的结晶度为30-75%。
18.一种如权利要求1所述的一种可降解卷烟用丝束的滤棒的制备方法,其特征在于,丝束通过开松、上胶卷棒成型,粘合剂选用聚丙烯丝束用水性丙烯酸树脂粘合剂,按照重量百分比计,添加量为丝束的5-8%wt,固化温度可达到70-100℃,固化时间在50分钟以内。
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