CN112189886A - 一种卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法，针对挤出发泡中对原料的苛刻要求以及发泡样品尺寸可控性差，及需要加入大量的小尺寸填料等问题，现提出一种卷烟滤嘴棒发泡材料及其制备方法。利用釜压发泡中的快速卸压法从而易于控制样品尺寸，所得样品表面光洁度较高。该方法生产过程安全环保，无毒无害。同时提出一种新型制备通孔泡沫滤嘴棒的方法，即利用弹性体在特定模具中的压力场和流动场的作用下得到取向结构，从而诱导截面处的泡孔成核，制备开孔率较高的通孔材料。同时弹性体在聚合物中呈现线性结构，与小尺寸填料相比不易很难吸入人体，产品安全性高。所得滤嘴棒种杂质较少，生产过程简单，可批量制备。
Description
技术领域
本发明属于卷烟及聚合物发泡材料技术领域，特别是指一种卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法。
背景技术
聚合物开孔材料作为泡沫材料的一种，在实际生产生活中得到了广泛的应用。而卷烟滤嘴棒作为一种特殊的开孔材料，其选用的材料为二醋酸纤维素。其生产过程中需要使用丙酮溶解二醋酸纤维素片从而制备二醋酸纤维素丝，之后还需要将二醋酸纤维素丝的丝束经过开松，施加增塑剂等复杂的生产过程(Liu C，et al.Journal of AdhesionScience and Technology，2015，29(22)：1-9)。其中，溶解二醋酸纤维素片时需要花费较长的时间，溶剂丙酮有毒有害、极度易燃，容易引发安全事故。同时，增塑剂等小分子物质的使用亦会造成不必要的危害。此外，丝束的生产影响因素较多，所得丝束的性能并不均一，需要经过严格的分拣。总体来说，整个生产过程工艺复杂，难度较大，需要使用昂贵的设备进行精密控制，增大企业运营成本。
现有技术中有采用聚乳酸和聚丙烯聚合物共混改性后采用挤出发泡的方法制备卷烟滤嘴棒。但是所用的挤出发泡机价格较高，对工人生产技术要求较高，生产工艺复杂，控制因素较多。同时所得挤出发泡样品尺寸很难精确控制，发泡样品表面褶皱严重，外观影响较大。最后挤出发泡的一大致命缺陷是必须选用高熔体强度的原料，聚丙烯和聚乳酸等塑料的熔体强度太低，在制备过程中往往需要加入大量的小尺寸填料，这对产品的安全性极为不利(Mohammadreza N.Materials&Design，2016，101(5)：24-34)往往挤出发泡所得泡沫的开孔率不高，气体通过阻力很大，客户体验较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法，以解决现技术制备卷烟滤嘴棒的工艺复杂，难度较大，或开孔率不高，气体通过阻力大导致客户体验差的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
(a)称取适量比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料至少24小时以除去水分；
(b)将步骤(a)经过烘料的物料在160℃-210℃下的密炼机上混合均匀，得到聚合物胚体；
(c)将混合后的聚合物胚体放入设定模具中，在150℃-210℃下压制成型，冷却后取出即得圆柱形胚体；
(d)将圆柱形胚体放入到圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入设定量的气体，高压釜内温度为100℃-150℃，压力为8MPa-25MPa，保压时间不少于3小时，之后以不小于10MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形胚体快速发泡，取出切割即得到卷烟滤嘴棒。
优选的，步骤(a)中所述聚乳酸的分子量为40000-200000，弹性模量为2000-5000MPa；
所述热塑性弹性体塑料为SEBS、TPU、POE、OBC或PEBA中的一种或几种混合物。
优选的，步骤(a)中所述聚乳酸和热塑性弹性体养料中，聚乳酸所占的重量百分比为60％-90％。
优选的，步骤(b)中密炼机的转速大于10rpm/min，混合时间大于10min，以便物料混合均匀。
优选的，所述设定模具包括相互配合的上模和下模，所述上模和所述下模均为长方体结构，在所述下模的上表面设置有纵向的下凹槽部，在下凹槽部的下底的两侧各设置一个上模插接部，在两个上模插接部之间设置有多个第一半圆型凹槽；
所述上模的宽度与所述下凹槽部的宽度相配合，上模的下表面设置有纵向的上凹槽部，上模的上凹槽部两侧边插入上模插接部内，在上凹槽部的上底部设置多个与第一半圆型凹槽一一配合的第二半圆型凹槽。
优选的，步骤(c)中所述圆柱形胚体的直径为0.5-2mm。
优选的，步骤(d)中，圆柱形模具的内径为7-8mm。
优选的，步骤(d)中，所述气体为氮气、二氧化碳、空气中的一种或者几种混合气体。
优选的，步骤(d)中卷烟滤嘴棒中泡孔尺寸为1m-100m。
优选的，步骤(d)中卷烟滤嘴棒的开孔率为67％-89％。
本发明的有益效果是：
本技术方案利用釜压发泡中的快速卸压法从而能够容易控制样品尺寸，所得样品表面光洁度较高。本方法摒弃了挤出发泡这个复杂的生产流程，生产过程安全环保，无毒无害，同时提出一种新型制备通孔泡沫滤嘴棒的方法，所得滤嘴棒中杂质较少，生产过程简单，可大规模批量制备。
附图说明
图1为卷烟滤嘴棒发泡材料60um电子显微镜图；
图2为设定模具的分解示意图；
图3为加料合模后示意图；
图4为模压完成后示意图。
图5A为实施例1中在设定模具中压制成型后的断面电镜图；
图5B为实施例1中发泡后的断面电镜图；
图6A为实施例2中在设定模具中压制成型后的断面电镜图；
图6B为实施例2中发泡后的断面电镜图；
图7A为实施例3中在设定模具中压制成型后的断面电镜图；
图7B为实施例3中发泡后的断面电镜图；
图8A为对比例1中圆柱形试样在发泡前断面电镜图；
图8B为对比例1中发泡后断面电镜图；
图9A为对比例2中圆柱形试样在发泡前断面电镜图；
图9B为对比例2中发泡后断面电镜图。
附图标记说明
1下模，11上模插接部，12第一半圆型凹槽，2上模，21侧边，22第二半圆型凹槽。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明书本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
显然，以下所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
以下各实施例中，所用聚乳酸为NatureWorks/8052D，所述热塑性弹性体为SEBS(科腾G1653)，聚醚型TPU(6080A)，乙烯-辛烯共聚物POE(陶氏/8407)，烯烃嵌段共聚物(OBC9500)，尼龙弹性体PEBA(阿科玛/5533)中的一种或几种混合物。
本发明提供一种卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
(a)称取适量比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料至少24小时以除去水分；
(b)将步骤(a)经过烘料的物料在160℃-210℃下的密炼机上混合均匀，得到聚合物胚体；
(c)将混合后的聚合物胚体放入设定模具中，在150℃-210℃下压制成型，冷却后取出即得圆柱形胚体；
(d)将圆柱形胚体放入到圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入设定量的气体，高压釜内温度为100℃-150℃，压力为8MPa-25MPa，保压时间不少于3小时，之后以不小于10MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形胚体快速发泡，取出切割即得到卷烟滤嘴棒。
步骤(a)中所述聚乳酸和热塑性弹性体养料中，聚乳酸所占的重量百分比为60％-90％。
步骤(b)中密炼机的转速大于10rpm/min，混合时间大于10min，以便物料混合均匀。
如图2至图4所示，所述设定模具包括相互配合的上模2和下模1，所述上模和所述下模均为长方体结构，在所述下模1的上表面设置有纵向的下凹槽部，在下凹槽部的下底的两侧各设置一个上模插接部11，在两个上模插接部之间设置有多个第一半圆型凹槽12。
所述上模2的宽度与所述下凹槽部的宽度相配合，上模的下表面设置有纵向的上凹槽部，上模的上凹槽部两侧边21插入上模插接部内，从而防止物料外流，在上凹槽部的上底部设置多个与第一半圆型凹槽一一配合的第二半圆型凹槽22。
在长度方向上，模具中的半圆形凹槽可以自由加长。在模具压制的过程中，物料会沿着模具内部的圆柱形凹槽进行流动，从而使物料内部结构沿着一个方向取向，有利于后续发泡过程中形成取向的通孔结构。
针对挤出发泡中对原料的苛刻要求以及发泡样品尺寸可控性差等问题，需要加入大量的小尺寸填料等问题，现提出一种卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法。利用釜压发泡中的快速卸压法从而易于控制样品尺寸，所得样品表面光洁度较高。该方法生产过程安全环保，无毒无害。同时提出一种新型制备通孔泡沫滤嘴棒的方法，即利用弹性体在特定模具中的压力场和流动场的作用下得到取向结构，从而诱导截面处的泡孔成核，制备开孔率较高的通孔材料。同时弹性体在聚合物中呈现线性结构，与小尺寸填料相比不易很难吸入人体，产品安全性高。所得滤嘴棒种杂质较少，生产过程简单，可批量制备。
下面结合具体实施例对本发明一种卷烟滤嘴棒发泡材料及其制备方法进行说明：
实施例1：
本发明所述聚乳酸/热塑性弹性体共混体系(此例使用PLA(NatureWorks/8052D)和聚醚型TPU(6080A))发泡材料的制备方法，其中聚乳酸的分子量为40000，弹性模量为2000MPa,步骤如下：
(a)称取质量比聚乳酸/热塑性弹性体＝70/30比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料24小时以除去水分；
(b)将所述物料在195℃下的密炼机上以转速15rpm/min混合15min；
(c)将混合后的聚合物胚体100g放入图2所示的模具中(圆柱直径1mm)，在温度185℃压力500MPa下压制成型，冷却后取出即得圆柱形样品；
(d)将圆柱形样品放入到内径为7mm的圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入一定量的二氧化碳，设置釜内温度为130℃，釜内压力为10MPa，保压时间为5小时。之后以10MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形样品在釜内快速发泡，取出切割即得。所得圆柱形发泡前和发泡后的截面电镜图分别如图5A和5B所示，可以看出样品发泡后为开孔结构。泡孔尺寸为18m，开孔率为85％.
实施例2：
本发明所述聚乳酸/热塑性弹性体共混体系(此例使用PLA(NatureWorks/8052D)和聚醚型TPU(6080A))发泡材料的制备方法,其中聚乳酸的分子量为200000，弹性模量为5000MPa。步骤如下：
(a)称取质量比聚乳酸/热塑性弹性体＝80/20比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料24小时以除去水分；
(b)将所述物料在195℃下的密炼机上以转速15rpm/min混合15min；
(c)将混合后的聚合物胚体100g放入图2所示的模具中(圆柱直径1mm)，在温度185℃压力500MPa下压制成型，冷却后取出即得圆柱形样品；
(d)将圆柱形样品放入到内径为7mm的圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入一定量的二氧化碳，设置釜内温度为130℃，釜内压力为10MPa，保压时间为5小时。之后以10MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形样品在釜内快速发泡，取出切割即得。所得圆柱形发泡前和发泡后的截面电镜图分别如图6A和6B所示，可以看出样品发泡后为开孔结构。泡孔尺寸为20m，开孔率为82％.
实施例3：
本发明所述聚乳酸/热塑性弹性体共混体系(此例使用PLA(NatureWorks/8052D)和聚醚型TPU(6080A))发泡材料的制备方法,其中聚乳酸的分子量为100000，弹性模量为3500MPa。步骤如下：
(a)称取质量比聚乳酸/热塑性弹性体＝70/30比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料24小时以除去水分；
(b)将所述物料在195℃下的密炼机上以转速15rpm/min混合15min；
(c)将混合后的聚合物胚体100g放入图2所示的模具中(圆柱直径1mm)，在温度185℃压力500MPa下压制成型，冷却后取出即得圆柱形样品；
(d)将圆柱形样品放入到内径为7mm的圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入一定量的二氧化碳，设置釜内温度为130℃，釜内压力为20MPa，保压时间为5小时。之后以10MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形样品在釜内快速发泡，取出切割即得。所得圆柱形发泡前和发泡后的截面电镜图分别如图7A和7B所示，可以看出样品发泡后为开孔结构。泡孔尺寸为9m，开孔率为76％.
实施例4：
本发明所述聚乳酸/热塑性弹性体共混体系(此例使用PLA(NatureWorks/8052D)和聚醚型TPU(6080A))发泡材料的制备方法,其中聚乳酸的分子量为80000，弹性模量为3000MPa。步骤如下：
(a)称取质量比聚乳酸/热塑性弹性体＝70/30比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料24小时以除去水分；
(b)将所述物料在195℃下的密炼机上以转速15rpm/min混合15min；
(c)将混合后的聚合物胚体100g放入图2所示的模具中(圆柱直径1mm)，在温度190℃压力500MPa下压制成型，冷却后取出即得圆柱形样品；
(d)将圆柱形样品放入到内径为7mm的圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入一定量的二氧化碳，设置釜内温度为130℃，釜内压力为10MPa，保压时间为5小时。之后以10MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形样品在釜内快速发泡，取出切割即得。所得样品发泡后为开孔结构，泡孔尺寸为19m，开孔率为86％.
实施例5：
本发明所述聚乳酸/热塑性弹性体共混体系(此例使用PLA(NatureWorks/8052D)和聚醚型TPU(6080A))发泡材料的制备方法,其中聚乳酸的分子量为120000，弹性模量为4000MPa。步骤如下：
(a)称取质量比聚乳酸/热塑性弹性体＝70/30比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料24小时以除去水分；
(b)将所述物料在195℃下的密炼机上以转速15rpm/min混合15min；
(c)将混合后的聚合物胚体100g放入图2所示的模具中(圆柱直径1mm)，在温度185℃压力500MPa下压制成型，冷却后取出即得圆柱形样品；
(d)将圆柱形样品放入到内径为7mm的圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入一定量的二氧化碳，设置釜内温度为140℃，釜内压力为10MPa，保压时间为5小时。之后以10MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形样品在釜内快速发泡，取出切割即得。所得样品发泡后为开孔结构，泡孔尺寸为22m，开孔率为88％.
实施例6：
本发明所述聚乳酸/热塑性弹性体共混体系(此例使用PLA(NatureWorks/8052D)和聚醚型TPU(6080A))发泡材料的制备方法,其中聚乳酸的分子量为150000，弹性模量为4500MPa。步骤如下：
(a)称取质量比聚乳酸/热塑性弹性体＝70/30比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料24小时以除去水分；
(b)将所述物料在195℃下的密炼机上以转速15rpm/min混合15min；
(c)将混合后的聚合物胚体100g放入图2所示的模具中(圆柱直径1mm)，在温度185℃压力500MPa下压制成型，冷却后取出即得圆柱形样品；
(d)将圆柱形样品放入到内径为7mm的圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入一定量的二氧化碳，设置釜内温度为130℃，釜内压力为15MPa，保压时间为5小时。之后以10MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形样品在釜内快速发泡，取出切割即得。所得样品发泡后为开孔结构，泡孔尺寸为13m，开孔率为80％.
实施例7：
本发明所述聚乳酸/热塑性弹性体共混体系(此例使用PLA(NatureWorks/8052D)和聚醚型TPU(6080A))发泡材料的制备方法,其中聚乳酸的分子量为130000，弹性模量为3800MPa。步骤如下：
(a)称取质量比聚乳酸/热塑性弹性体＝70/30比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料24小时以除去水分；
(b)将所述物料在195℃下的密炼机上以转速15rpm/min混合15min；
(c)将混合后的聚合物胚体100g放入图2所示的模具中(圆柱直径1mm)，在温度185℃压力500MPa下压制成型，冷却后取出即得圆柱形样品；
(d)将圆柱形样品放入到内径为7mm的圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入一定量的二氧化碳，设置釜内温度为130℃，釜内压力为10MPa，保压时间为5小时。之后以20MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形样品在釜内快速发泡，取出切割即得。所得样品发泡后为开孔结构，泡孔尺寸为12m，开孔率为89％.
实施例8：
本发明所述聚乳酸/热塑性弹性体共混体系(此例使用PLA(NatureWorks/8052D)和聚醚型TPU(6080A))发泡材料的制备方法,其中聚乳酸的分子量为160000，弹性模量为4200MPa。步骤如下：
(a)称取质量比聚乳酸/热塑性弹性体＝70/30比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料24小时以除去水分；
(b)将所述物料在195℃下的密炼机上以转速15rpm/min混合15min；
(c)将混合后的聚合物胚体100g放入图2所示的模具中(圆柱直径1mm)，在温度185℃压力500MPa下压制成型，冷却后取出即得圆柱形样品；
(d)将圆柱形样品放入到内径为7mm的圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入一定量的氮气，设置釜内温度为130℃，釜内压力为10MPa，保压时间为5小时。之后以10MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形样品在釜内快速发泡，取出切割即得。所得样品发泡后为开孔结构，泡孔尺寸为8m，开孔率为68％.
实施例9：
本发明所述聚乳酸/热塑性弹性体共混体系(此例使用PLA(NatureWorks/8052D)和SEBS(科腾G1653))发泡材料的制备方法,其中聚乳酸的分子量为180000，弹性模量为4400MPa。步骤如下：
(a)称取质量比聚乳酸/热塑性弹性体＝70/30比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料24小时以除去水分；
(b)将所述物料在195℃下的密炼机上以转速15rpm/min混合15min；
(c)将混合后的聚合物胚体100g放入图2所示的模具中(圆柱直径1mm)，在温度185℃压力500MPa下压制成型，冷却后取出即得圆柱形样品；
(d)将圆柱形样品放入到内径为7mm的圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入一定量的二氧化碳，设置釜内温度为130℃，釜内压力为10MPa，保压时间为5小时。之后以10MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形样品在釜内快速发泡，取出切割即得。所得样品发泡后为开孔结构，泡孔尺寸为39m，开孔率为86％.
实施例10：
本发明所述聚乳酸/热塑性弹性体共混体系(此例使用PLA(NatureWorks/8052D)和烯烃嵌段共聚物(OBC9500))发泡材料的制备方法,其中聚乳酸的分子量为150000，弹性模量为4400MPa。步骤如下：
(a)称取质量比聚乳酸/热塑性弹性体＝80/20比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料24小时以除去水分；
(b)将所述物料在195℃下的密炼机上以转速15rpm/min混合15min；
(c)将混合后的聚合物胚体100g放入图2所示的模具中(圆柱直径1mm)，在温度185℃压力500MPa下压制成型，冷却后取出即得圆柱形样品；
(d)将圆柱形样品放入到内径为7mm的圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入一定量的二氧化碳，设置釜内温度为130℃，釜内压力为10MPa，保压时间为5小时。之后以10MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形样品在釜内快速发泡，取出切割即得。所得样品发泡后为开孔结构，泡孔尺寸为34m，开孔率为82％.
对比例1：
本发明所述聚乳酸/热塑性弹性体共混体系(此例使用PLA(NatureWorks/8052D)和聚醚型TPU(6080A))发泡材料的制备方法,其中聚乳酸的分子量为100000，弹性模量为3500MPa。步骤如下：
(a)称取质量比聚乳酸/热塑性弹性体＝70/30比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料24小时以除去水分；
(b)将所述物料在195℃下的密炼机上以转速15rpm/min混合15min；
(c)将混合后的聚合物胚体100g直接切削成圆柱形样品；
(d)将圆柱形样品放入到内径为7mm的圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入一定量的二氧化碳，设置釜内温度为130℃，釜内压力为10MPa，保压时间为5小时。之后以10MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形样品在釜内快速发泡，取出切割即得。所得圆柱形发泡前和发泡后的截面电镜图分别如图8A和8B所示，可以看出样品发泡后为闭孔结构。
对比例2：
本发明所述聚乳酸/热塑性弹性体共混体系(此例使用PLA(NatureWorks/8052D)和聚醚型TPU(6080A))发泡材料的制备方法,其中聚乳酸的分子量为80000，弹性模量为3000MPa。步骤如下：
(a)称取质量比聚乳酸/热塑性弹性体＝80/20比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料24小时以除去水分；
(b)将所述物料在195℃下的密炼机上以转速15rpm/min混合15min；
(c)将混合后的聚合物胚体100g直接切削成圆柱形样品；
(d)将圆柱形样品放入到内径为7mm的圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入一定量的二氧化碳，设置釜内温度为130℃，釜内压力为10MPa，保压时间为5小时。之后以10MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形样品在釜内快速发泡，取出切割即得。所得圆柱形发泡前和发泡后的截面电镜图分别如图9A和9B所示，可以看出样品发泡后为闭孔结构。
综上所述，在采用特定模具加工后，经过快速卸压发泡后，能够得到通孔的泡沫结构，且具有较高的开孔率。而直接切削加工后，所得样品并没有得到通孔结构。
这表明在采用特定模具后能够显著促进聚合物共混体系中弹性体分散相的形变，弹性体分散相逐渐拉长，共混体系的相界面变大，界面处诱发更多的泡孔成核，在泡孔增长的过程中相互挤压破裂构成开孔结构。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，对于本技术领域中的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)称取适量比例的聚乳酸和热塑性弹性体塑料颗粒放在真空烘箱中，在70℃下烘料至少24小时以除去水分；
(b)将步骤(a)经过烘料的物料在160℃-210℃下的密炼机上混合均匀，得到聚合物胚体；
(c)将混合后的聚合物胚体放入设定模具中，在150℃-210℃下压制成型，冷却后取出即得圆柱形胚体；
(d)将圆柱形胚体放入到圆柱形模具中并置于高压釜中，向高压釜中充入设定量的气体，高压釜内温度为100℃-150℃，压力为8MPa-25MPa，保压时间不少于3小时，之后以不小于10MPa/s卸去高压釜内的气体，圆柱形胚体快速发泡，取出切割即得到卷烟滤嘴棒。
2.根据权利要求1所述的卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述聚乳酸的分子量为40000-200000，弹性模量为2000-5000MPa；
所述热塑性弹性体塑料为SEBS、TPU、POE、OBC或PEBA中的一种或几种混合物。
3.根据权利要求1所述的卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述聚乳酸和热塑性弹性体养料中，聚乳酸所占的重量百分比为60％-90％。
4.根据权利要求1所述的卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤(b)中密炼机的转速大于10rpm/min，混合时间大于10min，以便物料混合均匀。
5.根据权利要求1所述的卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法，其特征在于，所述设定模具包括相互配合的上模和下模，所述上模和所述下模均为长方体结构，在所述下模的上表面设置有纵向的下凹槽部，在下凹槽部的下底的两侧各设置一个上模插接部，在两个上模插接部之间设置有多个第一半圆型凹槽；
所述上模的宽度与所述下凹槽部的宽度相配合，上模的下表面设置有纵向的上凹槽部，上模的上凹槽部两侧边插入上模插接部内，在上凹槽部的上底部设置多个与第一半圆型凹槽一一配合的第二半圆型凹槽。
6.根据权利要求1所述的卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤(c)中所述圆柱形胚体的直径为0.5-2mm。
7.根据权利要求1所述的卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤(d)中，圆柱形模具的内径为7-8mm。
8.根据权利要求1所述的卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤(d)中，所述气体为氮气、二氧化碳、空气中的一种或者几种混合气体。
9.根据权利要求1所述的卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤(d)中卷烟滤嘴棒中泡孔尺寸为1m-100m。
10.根据权利要求1所述的卷烟滤嘴棒发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤(d)中卷烟滤嘴棒的开孔率为67％-89％。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6303666B1 (en) * | 1998-07-30 | 2001-10-16 | Mitsui Chemicals, Inc. | Process for the production of expanded olefinic thermoplastic elastomer products |
| CN203801722U (zh) * | 2014-01-15 | 2014-09-03 | 南通烟滤嘴有限责任公司 | 可降解的复合滤棒 |
| CN107722581A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-02-23 | 北京工商大学 | 一种高发泡倍率的聚乳酸合金发泡材料及其制备方法 |
| CN109280349A (zh) * | 2018-07-12 | 2019-01-29 | 北京工商大学 | 一种具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料及其制备方法 |
| CN109354847A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-02-19 | 北京工商大学 | 一种聚乳酸纳米泡孔发泡材料及其制备方法 |
| CN110591310A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-12-20 | 常州大学 | 一种改性聚乳酸发泡材料及其成型方法 |
| CN110643158A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-03 | 孔令孝 | 一种卷烟过滤嘴用聚乳酸发泡材料及其制备方法 |
| CN111004438A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-14 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种卷烟用发泡聚合物滤棒材料及其制备方法 |
| CN111574745A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-08-25 | 湖北工业大学 | 一种高强超韧聚乳酸纳米孔发泡材料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-09-27 CN CN202011036033.3A patent/CN112189886A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6303666B1 (en) * | 1998-07-30 | 2001-10-16 | Mitsui Chemicals, Inc. | Process for the production of expanded olefinic thermoplastic elastomer products |
| CN203801722U (zh) * | 2014-01-15 | 2014-09-03 | 南通烟滤嘴有限责任公司 | 可降解的复合滤棒 |
| CN107722581A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-02-23 | 北京工商大学 | 一种高发泡倍率的聚乳酸合金发泡材料及其制备方法 |
| CN109280349A (zh) * | 2018-07-12 | 2019-01-29 | 北京工商大学 | 一种具有纳米泡孔的聚乳酸泡沫材料及其制备方法 |
| CN109354847A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-02-19 | 北京工商大学 | 一种聚乳酸纳米泡孔发泡材料及其制备方法 |
| CN110591310A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-12-20 | 常州大学 | 一种改性聚乳酸发泡材料及其成型方法 |
| CN110643158A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-03 | 孔令孝 | 一种卷烟过滤嘴用聚乳酸发泡材料及其制备方法 |
| CN111004438A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-14 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种卷烟用发泡聚合物滤棒材料及其制备方法 |
| CN111574745A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-08-25 | 湖北工业大学 | 一种高强超韧聚乳酸纳米孔发泡材料及其制备方法 |
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