CN107373752A - 一种无油剂聚乳酸纤维丝束的制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明一种无油剂聚乳酸纤维丝束的制备方法及应用，属于材料技术领域，包括如下：将聚乳酸酯切片在温度为180℃～210℃条件下烘干8h，且聚乳酸酯切片采用玉米秸秆制得；将烘干的聚乳酸酯切片通过气流输送到纺丝机喂料斗并由纺丝机计量泵喂入螺杆挤出机，熔融，得到聚乳酸酯粘流体并由螺杆挤出机的螺杆推进经导管送入纺丝箱体，在纺丝箱体中经纺丝泵计量输送至喷丝板，由喷丝孔挤出制得聚乳酸纤维丝束；将得到的聚乳酸纤维丝束经过油剂槽上油棍、一道牵伸机、脱油剂槽、二道牵伸机、一道定型机、卷曲机、恒温喷淋式脱油剂装置、二道定型机后得到无油剂聚乳酸纤维丝束。本方法制得的无油剂聚乳酸纤维丝束，可生物降解，不会造成二次污染。

Description

一种无油剂聚乳酸纤维丝束的制备方法及应用
技术领域
本发明属于材料技术领域，特别涉及一种无油剂聚乳酸纤维丝束的制备方法及应用。
背景技术
烟用丝束是香烟过滤棒的重要原料，过滤棒既要把有害气体过滤掉，还不能损伤烟碱，影响香烟味道。长期以来，烟草市场上主要是用两种过滤嘴材料，一种是二醋酸纤维素纤维，另一种是聚丙烯纤维。我国每年烟用纤维丝束数量约20-25万吨；其中二醋酸纤维素纤维丝束占95％；聚丙烯纤维丝束占5％左右。二醋酸纤维素纤维是以优质木浆为原料制成，众所周知，木材资源日趋紧张，所以，二醋酸纤维素纤维制造成本越来越高。另外，二醋酸纤维素纤维生产工艺流程长，“三废”污染严重，一次性投资大、成本高，直接影响到整个烟草行业的制造成本。聚丙烯纤维分子结构没有极性基团，烟用丝束由于粗硬，吸阻较大，每吨纤维制成过滤棒制成率低，因此一般只用在低档香烟上。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供无油剂聚乳酸纤维丝束的制备方法，通过本方法制得的无油剂聚乳酸纤维丝束，可生物降解，不会造成二次污染。
一种无油剂聚乳酸纤维丝束的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将聚乳酸酯切片在温度为180℃～210℃条件下烘干8h，且所述聚乳酸酯切片采用玉米秸秆制得；
步骤二、将经步骤一烘干后的聚乳酸酯切片通过气流输送到纺丝机喂料斗并由纺丝机计量泵喂入螺杆挤出机，熔融，得到聚乳酸酯粘流体，聚乳酸酯粘流体由螺杆挤出机的螺杆推进经导管送入纺丝箱体，在纺丝箱体中经纺丝泵计量输送至喷丝板，由喷丝孔挤出制得聚乳酸纤维丝束；
步骤三、将步骤二得到的聚乳酸纤维丝束经过油剂槽上油棍、一道牵伸机、脱油剂槽、二道牵伸机、一道定型机、卷曲机、恒温喷淋式脱油剂装置、二道定型机后得到无油剂聚乳酸纤维丝束。
优选的，所述螺杆挤出机的温度为160℃～286℃。
由所述的一种无油剂聚乳酸纤维丝束的制备方法制得的无油剂聚乳酸纤维丝束应用于香烟过滤棒。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：
一、无油剂聚乳酸纤维丝束，原料资源丰富，生产成本只是醋酸纤维丝束的70％，无油剂聚乳酸纤维丝束，是利用一年生的植物秸秆为主要原料，变废为宝，符合循环经济，可持续发展的国家产业政策。
二、聚乳酸能生物降解，不存在二次污染，是环保型绿色纤维制品。
三、采用熔体纺丝工艺制造丝束，加工成本低，环境污染少。
四、聚乳酸极性分子结构决定了它对烟气中有害成分有极强的吸附和消除过滤能力。另外，无油剂聚乳酸纤维丝束，其物理吸附性能更强，所以说，是替代二醋酸纤维素纤维丝束最理想的材料，而且会使烟草行业产生巨大的变革。
五、无油剂聚乳酸纤维丝束性能优越，具有较好的吸湿透气性；可燃性低、发烟量小、燃烧时不会散发毒气，不会造成污染。对烟草中有害气体具有极强的物理吸附和化学吸附双重作用，因此，是一种高科技、低成本、环保型绿色新型材料，未来的应用市场空间非常大。
综上，无油剂聚乳酸纤维丝束具有资源丰富；有益的环保性；良好的吸附性；可靠的安全性；良好的成型加工性；经济实用性。是今后烟草行业将普遍采用的过滤材料，这是一种必然的发展趋势。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明无油剂聚乳酸纤维丝束的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
聚乳酸酯切片一般呈颗粒状，为了满足纺丝工艺的要求，一般要在一定的温度条件下烘干，本发明采用180℃～210℃温度烘干8h，聚乳酸酯切片烘干设备一般是由白钢制成的双层低速旋转釜，夹层中间是电热管或导热油管。经过烘干后的聚乳酸酯切片通过气流输送到纺丝机喂料斗并由纺丝机计量泵喂入螺杆挤出机，熔融，得到聚乳酸酯粘流体，聚乳酸酯粘流体由螺杆挤出机的螺杆推进经导管送入纺丝箱体，在纺丝箱体中经纺丝泵计量输送至喷丝板，由喷丝孔挤出制得聚乳酸纤维丝束。聚乳酸纤维丝束首先经过上油槽上油，以保证整个纤维丝束平滑整齐，以便于后续加工。然后经过一道牵伸机，使聚乳酸纤维丝束得到抽长拉细。为了得到无油剂聚乳酸纤维丝束，经过一道牵伸后的聚乳酸纤维丝束，进入脱油剂槽中进行脱油(完成70％脱油)，为了完成后续加工，此脱油剂槽不能一次性把聚乳酸纤维丝束油剂全部脱掉。再经过二道牵伸、定型卷曲工艺后，再进行最后脱油，聚乳酸纤维丝束经过恒温喷淋式脱油剂装置，将聚乳酸纤维丝束上的纺丝油剂全部脱净，经二道定型机后得到无油剂聚乳酸纤维丝束。
本发明主要是采用一种价廉易得的一年生植物玉米秸秆为主要原料，采用无油剂纤维生产技术，加工制成无油剂聚乳酸纤维丝束，这种新型丝束比纯聚乳酸纤维丝束过滤性能更好，物理吸附性能更强，从技术性能角度分析，它是替代二醋酸纤维丝束的理想原材料，这将会给烟草行业带来巨大的社会效益和经济效益。也使烟草行业发生巨大的变革，产品技术性能大幅度提升，推动整个烟草行业快速向前发展。
采用一年生植物秸秆为主要原材料制取聚乳酸，是废物利用，变废为宝，不仅解决了低价位原料问题，还解决了焚烧秸秆造成的大气污染问题。同时，绿色环保，符合循环经济，可持续发展的国家产业政策。另外，无油剂聚乳酸纤维丝束，可生物降解，不会造成二次污染。
总的来说，无油剂聚乳酸纤维丝束具有资源丰富；有益的环保性；良好的吸附性；可靠的安全性；良好的成型加工性；经济实用性。是今后烟草行业将普遍采用的过滤材料，这是一种必然的发展趋势。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种无油剂聚乳酸纤维丝束的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将聚乳酸酯切片在温度为180℃～210℃条件下烘干8h，且所述聚乳酸酯切片采用玉米秸秆制得；
步骤二、将经步骤一烘干后的聚乳酸酯切片通过气流输送到纺丝机喂料斗并由纺丝机计量泵喂入螺杆挤出机，熔融，得到聚乳酸酯粘流体，聚乳酸酯粘流体由螺杆挤出机的螺杆推进经导管送入纺丝箱体，在纺丝箱体中经纺丝泵计量输送至喷丝板，由喷丝孔挤出制得聚乳酸纤维丝束；
步骤三、将步骤二得到的聚乳酸纤维丝束经过油剂槽上油棍、一道牵伸机、脱油剂槽、二道牵伸机、一道定型机、卷曲机、恒温喷淋式脱油剂装置、二道定型机后得到无油剂聚乳酸纤维丝束。
2.根据权利要求1所述的一种无油剂聚乳酸纤维丝束的制备方法，其特征在于：所述螺杆挤出机的温度为160℃～286℃。
3.由权利要求1所述的一种无油剂聚乳酸纤维丝束的制备方法制得的无油剂聚乳酸纤维丝束应用于香烟过滤棒。
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