本发明专利技术提供一种可生物降解的烟用纤维材料及香烟过滤嘴，该可生物降解的烟用纤维材料的原料组成包括90-100％的聚丁二酸丁二醇酯聚合物和0-10％的稳定剂，所述聚丁二醇丁二酸酯聚合物为分子链中丁二酸丁二醇酯链节的量不少于总链节的70％的高分子聚合物，且其重均分子量为5-35万，分散指数1.2-3.0，该烟用纤维材料是所述原料经熔融纺丝工艺加工而成。本发明专利技术还提供了利用该烟用纤维材料经定型加工制成的可生物降解的香烟过滤嘴棒以及香烟产品。所提供的香烟过滤嘴具有与目前通用的香烟过滤嘴性能相当，而被吸烟者丢弃的烟蒂在自然环境中能短时间内被分解，在满足香烟生产的同时也解决了目前香烟遗弃物对环境的污染影响。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种烟用纤维材料及利用该纤维材料所制成的香烟过滤嘴，所述烟用 纤维材料和香烟过滤嘴采用聚丁二酸丁二醇酯(PBQ聚合物为基材树脂，具有优良的生物 降解性。
技术介绍
香烟过滤嘴具有过滤、阻挡和吸附烟气中烟碱、焦油等有害成分的作用，好的过滤 嘴材料除具有上述作用外，还应该能改善烟气的口感，减少烟气对口腔的刺激及对人体健 康的伤害。作为一个比较成熟的技术，目前用于制造香烟过滤嘴的材料一般是以醋酸纤维 素纤维和聚丙烯纤维为原料，从加工性能和最终生产过滤嘴的综合使用性能考虑，以醋酸 纤维素纤维为首选，在中高档卷烟中多使用醋酸纤维素纤维滤嘴。在香烟吸完后剩下的过滤嘴部分是要丢弃的，而醋酸纤维素纤维和聚丙烯纤维在 自然环境中很难被生物降解，香烟在背负有害人体健康的罪名的基础上，同时还造成了对 环境的污染。人类不能完全离开香烟，除了减少香烟本身对人体的危害以外，解决滤嘴丢弃 带来的环境污染问题就成为香烟行业必须面对的课题。另一方面，醋酸纤维素纤维是以优质木材为原料得到的化工产品，从木材到纤维 素再到酯化的醋酸纤维素需要消耗大量的木材原料，而生产环节中也伴随着很多污染问 题。所以，无论是从木材资源匮乏，还是从改善环境污染角度出发，寻找替代现有的醋 酸纤维素和聚丙烯纤维原料的可生物降解材料，制造出可降解的香烟过滤嘴，至少在环境 保护方面降低香烟生产所带来的危害，是香烟生产行业急需解决的问题。香烟过滤嘴的生产工艺主要包括对原料实施熔融纺丝制成烟用丝束，以及增塑定 型制棒最终加工成过滤嘴棒的工艺过程，原料的可纺性能，即，是否容易纺成细旦纤维，以 及纤维丝束的牵伸性能和粘合效果，最终都将影响滤棒和滤嘴的综合性能，包括滤过性能， 以及外观、硬度和空阻等机械性能。醋酸纤维素纤维就是由于这些性质的优异，才被选择成 为香烟过滤嘴的主要加工原料。在寻找其替代材料时，既具有生物降解性，还必须满足过滤 嘴棒加工要求，是缺一不可的二个条件。聚丁二酸丁二醇酯(PBQ是一种可完全生物降解的聚合物，它可以在细菌或酶的 作用下最终降解为二氧化碳和水等物质，所以目前开始在塑料领域使用，以缓解传统塑料 对环境造成的污染。根据目前的研究和报道，PBS塑料可制备膜类包装材料，例如可降解塑 料袋、一次性餐具的片材原料等；PBS塑料还可以在农用地膜方面以及一些日用杂品方面应用。由于香烟过滤嘴的特殊要求，有关PBS在香烟过滤嘴加工中的应用还没有记载。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题在于提供一种可生物降解的烟用纤维材料以及利用该纤维丝束加工而成的香烟过滤嘴，所用原料为聚丁二酸丁二醇酯高分子聚合物，所提供 的香烟过滤嘴具有与目前通用的香烟过滤嘴性能相当，而丢弃的烟蒂可被环境中微生物分 解，利于对环境的保护。本专利技术还提供了制造上述可生物降解的烟用纤维材料及香烟过滤嘴的方法，针对 聚丁二酸丁二醇酯的性质，摸索和提出了对制造工艺的条件和参数的确定，确保所制造的 香烟过滤嘴产品能达到目前通用的香烟过滤嘴的性能标准。本专利技术提供了一种可生物降解的烟用纤维材料，其原料组成包括90-100wt%的聚 丁二酸丁二醇酯(PBQ聚合物和0-10wt%的稳定剂，所述聚丁二醇丁二酸酯聚合物为分子 链中丁二酸丁二醇酯链节的量不少于总链节数的70%的高分子聚合物，且其重均分子量为 5-35万，分散指数1. 2-3. 0，该烟用纤维材料是所述原料经熔融纺丝工艺加工而成。如前面所述，聚丁二酸丁二醇酯是一种可完全被生物降解的高分子聚合物材料， 目前更多地是被用于可降解塑料，本案申请人则发现利用PBS为基本原料，对加工工艺进 行适当调整和改变，可以生产出香烟滤棒和过滤嘴，设置这种过滤嘴的香烟在综合性能达 到醋酸纤维素过滤嘴的水平同时，该过滤嘴在丢弃后能尽快被降解，应用在香烟行业，对于 保护环境将产生更显著的社会效益。结合烟用纤维丝束和过滤嘴的特定技术要求，专利技术人的研究结果显示，本专利技术的 烟用纤维和过滤嘴原料可以采用丁二酸丁二醇酯的纯均聚产物，也可以使用聚合物分子链 中存在适当其它单体的聚合链节，以利于提高原料的加工性能和最终滤棒和过滤嘴产品的 相关指标。具体地，所述聚丁二醇丁二酸酯聚合物的分子链中丁二酸丁二醇酯链节的量不 少于总链节数的70%，其余为二元酸、二元醇或其混合物聚合而成的共聚链节。根据本专利技术的具体方案，当所述聚丁二酸丁二醇酯聚合物分子链含有除丁二酸丁 二醇酯以外的共聚链节时，形成所述共聚链节的单体中，二元酸选自C2-C12的脂肪族二元 酸、芳香族二元酸或它们的混合物；二元醇选自C2-C12的脂肪族二元醇或它们的混合物。 作为非限制性示例，所述二元酸包括乙二酸、1，2-丙二酸、1，3-丙二酸、戊二酸、己二酸、壬 二酸、癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、富马酸、马来酸、苯二甲酸、萘二甲酸或其混合 物；所述二元醇包括乙二醇、丙二醇、戊二醇、己二醇、癸二醇或其混合物。更优选地，所述形成共聚链节的单体选自乙二酸、丙二酸、己二酸、富马酸、苯二甲 酸、乙二醇、丙二醇或己二醇，或它们的多种混合物。本专利技术提供的烟用纤维材料(丝束)所利用的原料中，除上述纯均聚或含有共聚 链节的PBS聚合物材料外，还可以添加适当的稳定剂，所述的稳定剂是指那些能提高过滤 嘴棒中聚丁二酸丁二醇酯聚合物原料在加工、储存和使用过程中稳定性的物质，包括但不 限于热稳定剂、光稳定剂和抑酸剂，例如可以包括磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、焦磷酸、磷酸铵、 磷酸三甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸 铵、磷酸二氢铵、抗氧剂1010(四 甲烷)、抗氧剂1222 (3，5- 二叔丁基-4-羟苯基磷酸二乙酯)、抗氧剂1076 ( β - (3，5- 二叔 丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)、抗氧剂1425(双(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基 磷酸单乙酯)钙)、长链含磷硫化合物Η-MOD、环氧聚丁二烯、环氧亚麻子油、环氧大豆油、1， 2-环氧基-3-苯氧基丙烷、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化钙、氨基树脂等或它们的任意混合物。 优选采用的稳定剂为磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯、抗氧剂1010、抗氧剂1076、Η-MOD、环氧亚麻子油、环氧大豆油、1，2_环氧基-3-苯氧基丙烷、氢氧化镁、氨基树脂等或 它们的任意混合物。上述用于制造烟用纤维材料(丝束)的原料均可按照公知的方法制备或商购 得到。例如，中国专利技术专利01144133. X中公开了一种利用丁二酸和丁二醇为单体原料， 经常压酯化(缩合)再减压聚合制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的方法，中国专利申请 200710049370. 4中也公开了一种制备高分子量PBS的方法，按照这些现有技术的方法制备 得到的聚丁二酸丁二醇酯聚合物均可满足本专利技术原料要求，在此将上述公开内容并入本发 明。对于含有所述二元酸和/或二元醇共聚链节的PBS聚合物原料，也可以通过聚合反应、 扩链反应等化学过程实现非常方便地制备得到，且不同链节之间至少有一个化学键连接。 例如按照以上文献记载的方法，在丁二酸与丁二醇的缩合反应体系中加入确定比例的选定 二元酸和/或二元醇，进一步聚合即可使聚合产物中含有所要求比例的聚合物链节。专利技术人的研究结果显示，满足以上定义的聚丁二酸丁二醇酯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可生物降解的烟用纤维材料，其原料组成包括９０－１００ｗｔ％的聚丁二酸丁二醇酯聚合物和０－１０ｗｔ％的稳定剂，所述聚丁二醇丁二酸酯聚合物为分子链中丁二酸丁二醇酯链节的量不少于总链节数的７０％的高分子聚合物，且其重均分子量为５－３５万，分散指数１．２－３．０，该烟用纤维材料是所述原料经熔融纺丝工艺加工而成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：季君晖，
申请(专利权)人：北京中科高意引擎技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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