一种用于香烟过滤嘴的可降解丝束及其制备方法

技术领域

本发明属于香烟过滤嘴材料及其制备技术领域，具体涉及一种用于香烟过滤嘴的可降解丝束，还涉及该用于香烟过滤嘴的可降解丝束的制备方法。

背景技术1

PBAT、PBS、PBSA作为优良的生物降解材料，兼具脂肪族聚酯的良好降解性以及芳香族聚酯的优异力学性，不仅具有较好的延展性及断裂伸长率，还具有良好的耐热性及冲击性能，在废弃后可以降解为水及二氧化碳，环保作用突出，且具有耐热性能高，成膜性能良好，韧性好，耐水解性高等优点。

香烟过滤嘴是目前海洋中数量最多的一类塑料垃圾，目前绝大多数的香烟过滤嘴是由醋酸纤维素制成的，醋酸纤维素是一种需要十年甚至更长时间才能分解的塑料。因此采用可降解PBAT、PBS、PBSA进行纺丝成丝束制备成香烟过滤嘴能够有效的解决香烟过滤嘴造成的环境污染。

但是由于PBAT、PBS、PBSA纤维的粘接性不强，因此需要通过共纺的加工方式，提高纤维的粘接性，使其丝束能够作为香烟过滤嘴使用。

发明内容

本发明第一目的在于提供一种用于香烟过滤嘴的可降解丝束。

本发明第二目的在于提供上述用于香烟过滤嘴的可降解丝束的制备方法。

本发明的第一目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于香烟过滤嘴的可降解丝束，所述可降解丝束的原料包括以下质量百分比的组分：可降解树脂70％-95％，热稳定树脂5％-30％；所述可降解树脂材料为PBAT(聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯)、PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PBSA(聚丁二酸-己二酸丁二醇酯)。

本发明中，所述PBAT结构式如下：

其中n和m为大于100的正整数。

本发明中，所述PBS结构式如下：

其中m为大于100的正整数。

本发明中，所述PBSA结构式如下：

其中n和m为大于100的正整数。

本发明中，所述热稳定树脂为与PBAT(聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯)、PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PBSA(聚丁二酸-己二酸丁二醇酯)树脂具有良好相容性的可降解耐温树脂。通过加入具有良好相容性的可降解耐温树脂，可以阻止结晶，同时具备耐温性和粘结性。

进一步地，所述可降解耐温树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、聚醋酸乙烯酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇-异山梨醇酯中的一种或几种。

进一步地，所述可降解丝束结构为十字型、H型、Y型、Z型、O型。

本发明中，所述可降解树脂的熔融温度为130-150℃,热稳定性树脂的熔融温度为120-150℃。

本发明的第二目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于香烟过滤嘴的可降解丝束的制备方法，通过将可降解树脂和热稳定树脂共纺制得。

本发明中，可降解树脂和热稳定树脂共纺具体过程如下：

S1)将可降解树脂和热稳定树脂进行干燥处理；分散均匀后经挤出机进行造粒、再经过纺丝系统进行纺丝；

S2)经过牵伸、卷曲、烘干得到共纺丝束。

本发明中，所述干燥处理为：将可降解树脂和热稳定树脂在80-100℃的干燥环境中烘干12h以上。

本发明中，所述可降解树脂与热稳定性树脂复合纺丝过程中，喷丝板为圆形，直径为

进一步地，所述喷丝孔外形为十字型、Y型、H型、Z型、O型中的一种。

本发明中，所述可降解丝束的复合纤维制备香烟过滤嘴的粘接过程采用热粘接或化学粘结的方式，

进一步地，热稳定树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、聚醋酸乙烯酯时，选用化学粘结的方式。

优选地，化学粘结的化学成分为三醋酸甘油酯，三醋酸甘油酯的用量为可降解丝束质量的0.01％-1％。

进一步地，热稳定树脂为聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇-异山梨醇酯时，选用热粘结的方式。

所述热粘结方式是将丝束在110-120℃下加热1-5秒实现粘接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明用于香烟过滤嘴的可降解丝束采用可降解树脂PBAT、PBS和PBSA，以及热稳定树脂制成，制备的香烟过滤嘴丝束可降解，环保；同时纤维具有更好的粘结性。

(2)本发明用于香烟过滤嘴的可降解丝束制备工艺简单、易于操作。

具体实施方式

以下结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，以便本领域技术人员更好理解和实施本发明的技术方案。

实施例1

一种用于香烟过滤嘴的可降解丝束的制备方法，包括以下步骤：

将PBAT和聚丁二酸乙二醇酯(其中PBAT质量百分比为80％、聚丁二酸乙二醇酯质量百分比为20％)放入80℃烘箱干燥12h后放入高速分散机中分散均匀0.5h后经挤出机进行造粒、纺丝，挤出机的加工温度为120℃-140℃-160℃-140℃-130℃。喷丝板为圆形，直径为400mm，孔数为2000，喷丝孔为十字型。再经由牵伸、卷曲、烘干得到共纺PBAT丝束。所得丝束在120℃下进行热粘接后通过滤棒成型机经过成型工艺进行成型，得到香烟滤棒。

实施例2

一种用于香烟过滤嘴的可降解丝束的制备方法，包括以下步骤：

将PBS和聚醋酸乙烯酯(其中PBS质量百分比为85％、聚醋酸乙烯酯质量百分比为15％)放入80℃烘箱干燥12h后，放入高速分散机中分散均匀0.5h后经挤出机进行造粒、纺丝，挤出机的加工温度为120℃-140℃-160℃-140℃-130℃。喷丝板为圆形，直径为400mm，孔数为2000，喷丝孔为十字型。再经由牵伸、卷曲、烘干得到共纺PBS丝束。所得丝束与0.3％(质量百分比)三醋酸甘油酯通过滤棒成型机经过成型工艺进行成型，得到香烟滤棒。

实施例3

一种用于香烟过滤嘴的可降解丝束的制备方法，包括以下步骤：

将PBSA、聚丁二酸乙二醇酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(其中PBSA质量百分比为70％、聚丁二酸乙二醇酯质量百分比为15％、聚醋酸乙烯酯质量百分比为15％)放入80℃烘箱干燥12h后，放入高速分散机中分散均匀0.5h后经挤出机进行造粒、纺丝，挤出机的加工温度为120℃-140℃-160℃-140℃-130℃。喷丝板为圆形，直径为400mm，孔数为2000，喷丝孔为十字型。再经由牵伸、卷曲、烘干得到共纺PBSA丝束。所得丝束与0.5％(质量百分比)三醋酸甘油酯通过滤棒成型机经过成型工艺进行成型，得到香烟滤棒。

性能测试

检测实施例1-3制备得到的可降解丝束的耐热性和粘接性能，具体结果见表1。

粘接性能测试方法邵氏硬度A采用标准GB/T 22838.6-2009卷烟和滤棒物理性能的测定第6部分：硬度

收缩率的测试方法为：将滤棒先截取固定长度10mm或丝束长度25mmL1，将其放入指定温度环境30min。再次测试滤棒或丝束的长度L2。

收缩率＝(L1-L2)/L1

表1.各实施例制备的可降解丝束的耐热性和粘接性能

以上实施实例对本发明不同的实施过程进行了详细的阐述，但是本发明的实施方式并不仅限于此，所属技术领域的普通技术人员依据本发明中公开的内容，均可实现本发明的目的，任何基于本发明构思基础上做出的改进和变形均落入本发明的保护范围之内，具体保护范围以权利要求书记载的为准。