一种用lyocell丝束制备卷烟滤棒的方法技术

一种用lyocell丝束制备卷烟滤棒的方法，属于卷烟过滤棒的制备技术领域。本发明专利技术采用将lyocell长丝经一级集束后使其原纤化，再经二级集束后卷曲得到适用于卷烟滤棒制备的lyocell丝束。本发明专利技术的优点是：lyocell长丝原纤化后显著提高了其降低卷烟焦油的性能，并且能一步制备卷烟滤棒，本发明专利技术工艺路线简单、原纤化程度可控、成本低，容易实现工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卷烟过滤嘴的制备
，涉及一种Iyocell丝束制备卷烟滤棒的 方法。
技术介绍
吸烟有害健康，卷烟滤嘴的使用可以降低卷烟的危害性，因此卷烟滤嘴材料的研 宄一直是烟草行业研宄的重点。自1930年第一支滤嘴卷烟诞生以来，纸、棉花、醋酸纤维、 聚丙烯纤维等被作为滤材应用于卷烟，目前应用最广泛的是醋酸纤维。随着近年来法律法 规更加严格，国产卷烟的焦油要求从17mg/支逐渐降低到IOmg/支及以下，醋酸纤维的过滤 性能已越来越难以满足更低卷烟焦油的要求。因此，新过滤材料的研宄开发显得越发重要。 中国专利CN102747454、CN100569127介绍了聚乳酸纤维丝束的制备方法和在卷 烟滤材中的应用，虽然聚乳酸纤维具有良好的生物降解性，但在用于卷烟滤棒制备时，要么 必须要和醋酸纤维一起使用，要么采用的聚乳酸增塑剂影响卷烟的感官质量，并且聚乳酸 纤维没有表现出突出的卷烟降焦性能。 美国专利US5465739介绍了聚酯纤维和聚丙烯纤维制备的无纺布材料用做卷烟 滤材降低卷烟焦油。聚酯纤维和聚丙烯纤维都很难生物降解，环保性能较低。另外，曾经在 卷烟滤材中使用的聚丙烯纤维，由于其对卷烟感官质量的不良影响，目前仅仅在低档卷烟 中有少量应用，并有逐步退出卷烟滤材市场的趋势。 中国专利CN100553503介绍了粘胶纤维卷烟滤棒及其制造方法，其采用的粘胶纤 维需要在其表面涂覆5~50%的醋酸纤维素等高分子材料，在粘胶纤维丝束开松时需要喷 洒三醋酸甘油酯或纯水。该专利存在一些不足，在粘胶纤维表面涂覆大量的高分子材料不 仅显著增加了成本，同时也降低了粘胶纤维本身的吸附性能。另外，在滤棒制备过程中喷洒 水，势必会增加后续的干燥过程，也会增加成本。 纤维素纤维由于大分子主链结构单元中有三个羟基，具有较强的极性和吸附性 能，是一种较理想的卷烟过滤材料，比如上世纪五十年代流行的纸质材料，就具有较高的降 焦性能。粘胶纤维是一种纤维素纤维，本身具有较好的生物降解性能，环境污染小。但是粘 胶纤维的生产工艺流程长而复杂，能耗大、耗水量大，特别是严重污染环境，如磺酸盐工艺 中CS2无法回收和铜氨工艺中残留铜对水质的破坏等。目前，一些发达国家相继关闭了部 分生产粘胶纤维的工厂，我国也开始控制粘胶纤维的生产。 新型纤维素纤维的研宄，以天然纤维素为原料，利用N-甲基吗啉-N-氧化物（简 称ΝΜΜ0)溶剂纺丝制备的纤维素纤维，成此方法中NMMO溶剂无毒，回收率高达99%以上。 1989年，国际人造纤维和合成纤维标准局正式把以再生纤维素为原料，用有机溶剂纺丝工 艺制备的纤维素纤维命名为lyocell。1992年，美国联邦贸易委员会也确定这类纤维的分 类名为lyocell。Lyocell纤维的制备实现了从原料、到过程、到最终产物的全过程的"绿色 化"。 Lyocell纤维和粘胶纤维都是纤维素纤维，但由于生产工艺不同，与粘胶纤维相 比，Iyocell纤维生产过程中不需要经过化学反应，纤维素分子避免了因化学反应而引起的 降解。相同纤度条件下，Lyocell纤维的强度高于粘胶纤维，吸湿性和回潮率低于粘胶纤维， 因此也更适用于用做卷烟滤材。 美国专利US5671757和中国专利CN1136267A介绍了一种含有Iyocell纤维的卷 烟用纸质滤材，在造纸原料中添加 Iyocell纤维，然后经造纸工艺制备含有Iyocell纤维的 纸，用于卷烟滤棒，能够显著降低卷烟焦油，但该专利的不足在于，工艺流程长，成本高，并 且纸质滤棒难以用做单一滤棒应用于卷烟，需要与醋酸纤维滤棒进行复合制备成复合滤棒 才能满足商业化应用。 美国专利US5738119、5839448和中文专利CN1150746A介绍了含Iyocell纤维的 无纺布制备卷烟滤棒的方法，首先是制备Iyocell长丝，然后按一定长度切断成短纤维，再 采用水刺法把Iyocell短纤维形成片状，进一步用一片或多片Iyocell短纤维网缠结成的 织布，再使织品起褶皱，最后用纸滤嘴的设备制备Iyocell纤维滤嘴。该方法的不足在于， 工艺流程长，成本高。 相比上述含Iyocell纤维的卷烟滤棒，需要经过Iyocell长丝制备、将长丝切断为 短纤维、进而将Iyocell短纤维制备成纸或无纺布，再将上述材料制备成卷烟滤棒，或者还 需要进一步制备成复合滤棒等多个步骤，才能满足卷烟生产的需要。本专利技术显著的优点是 实现了 Iyocell丝束的原纤化处理，能够一步制备Iyocell丝束卷烟滤棒。本专利技术工艺简 单、效果突出，易于实现工业化生产，为低焦油卷烟的设计开发提供了重要的技术平台。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种以Iyocell丝束制得卷烟滤棒用丝束制备卷烟滤棒 的方法，该方法所制得的Iyocell滤棒成型丝束，已可以很好的工业化应用，具有良好卷烟 滤棒的丝束成型要求和优异的降焦效果，无须再另外的加工处理，可通过滤棒成型机一步 制备卷烟滤棒；也可以直接将得到的Iyocell滤棒成型丝束作为卷烟滤棒的一部分制备卷 烟复合滤棒。 本专利技术是通过以下实施方案实现的。 Iyocell丝束经以下处理后，制成卷烟滤棒用丝束制备卷烟滤棒；所述的处理是： Iyocell长丝经一级集束后进行原纤化调控；再经二级集束后卷曲得到卷烟滤棒用丝束； 其中，Iyocell丝束进行原纤化调控后，所需达到的原纤化程度是：将已原纤化的Iyocell 丝束长丝剪切为3~4mm的短纤，然后检测其打浆度的方法，原纤化的Iyocell丝束的打浆 度范围为20~50° SR ;-级集束过程中，将单丝线密度为1. 4~5. Odtex的Iyocell长丝 经一级集束得到线密度为50~300dtex的初级Iyocell丝束；初级Iyocell丝束再经二级 集束得到线密度为1. 5~6. Oktex的丝束，然后进行卷曲。 Iyocell长丝经一级集束得到优选的线密度为100~250dtex的初级Iyocell丝 束。然后经摩擦式假捻器和多级摩擦辊使其原纤化。 所述的摩擦式假捻器包括：摩擦盘式假捻器、胶圈式假捻器、搓环式假捻器或转子 式假捻器等；其中优选摩擦盘式假捻器。 Iyocell丝束的原纤化程度采用将原纤化的Iyocell长丝剪切为3~4mm的短纤， 然后检测其打浆度的方法，原纤化的Iyocell丝束的打浆度优选范围为25~40° SR。 本专利技术的材料制备过程中，卷曲数为10~30个/25mm。 本专利技术的有益效果为：通过Iyocell丝束的原纤化及制备工艺的调控，可以制备 与普通醋酸纤维滤棒外观相同，可达到醋酸纤维丝速成型要求的以Iyocell丝束为原料制 备得到卷烟滤棒用丝束，本专利技术的丝束还具有较高降焦性能和良好生物降解性，极大地提 高了 Iyocell丝束在卷烟中的适用性，尤其是在低焦油卷烟中的适用性。本方法效果明显、 稳定，工艺路线成熟，具有极高的工业化实现性。本专利技术制备得到的原纤化Iyocell丝束无 须如现有技术中所体现的需要后续的复杂的工艺进一步处理成纸或无纺布后，再制备成卷 烟滤棒，直接可采用通用的滤棒成型机，如KDF-2、ZL21、ZL当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用lyocell丝束制备卷烟滤棒的方法，其特征在于，lyocell丝束经以下处理后，制成卷烟滤棒用丝束制备卷烟滤棒；所述的处理是：lyocell长丝经一级集束后进行原纤化调控；再经二级集束后卷曲得到卷烟滤棒用丝束；其中，lyocell丝束进行原纤化调控后，所需达到的原纤化程度是：将已原纤化的lyocell丝束长丝剪切为3～4mm的短纤，然后检测其打浆度的方法，原纤化的lyocell丝束的打浆度范围为20～50°SR；一级集束过程中，将单丝线密度为1.4～5.0dtex的lyocell长丝经一级集束得到线密度为50～300dtex的初级lyocell丝束；初级lyocell丝束再经二级集束得到线密度为1.5～6.0ktex的丝束，然后进行卷曲。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李克，金勇，王诗太，谭新良，陈潜，谭海风，范红梅，
申请(专利权)人：湖南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43