專利名稱：由乙酸纖維素形成的結(jié)構(gòu)物及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由乙酸纖維素形成的結(jié)構(gòu)物，在纖維素中或在纖維素表面存在添加劑。
本發(fā)明還涉及采用由長絲和/或短纖維形態(tài)的乙酸纖維素形成的結(jié)構(gòu)物制造濾咀濾絲。
本發(fā)明還涉及濾咀濾絲。
此外，本發(fā)明還涉及利用濾咀濾絲來制造煙油濾芯。
最后，本發(fā)明涉及由在貫軸方向密集過的乙酸纖維素長絲和/或乙酸纖維素短纖維(經(jīng)乙酸纖維素增塑劑或膠粘劑硬化處理的)的濾咀濾絲部分構(gòu)成的煙油濾芯。
卷煙濾咀分解較慢，因此在吸煙人口多的廣大居民區(qū)域會產(chǎn)生麻煩。
對于大多數(shù)卷煙濾咀，現(xiàn)今采用的乙酸纖維素纖維其乙酰值在53%與57%之間(參看USP2953837，在該專利中引證的數(shù)值，即乙?；繛?8%至41%相當于上述乙酰值為53%至57%)。
與其它聚合物相比較(特別是合成聚合物)，這種乙酸纖維素的確是可生物降解的，但是用這種纖維制的卷煙濾咀在環(huán)境因素作用下達到至少在視覺上消失，現(xiàn)今估計所需時間很長。
與卷煙濾咀相似，上述情況也適用于其它乙酸纖維素結(jié)構(gòu)物如由注塑、擠出或吹塑方法制得的薄膜、箔、片材或其它形態(tài)的乙酸纖維素制品，當這種結(jié)構(gòu)物如在倉庫中貯存時，這些結(jié)構(gòu)物達到完全生物降解需要很長的時間。
如從德國專利1079521中知道的乙酸纖維素纖維濾咀濾絲和煙油濾芯，其乙酸纖維素纖維表面上含添加劑。根據(jù)德國專利1079521涂在乙酸纖維素纖維表面的添加劑起改善纖維粗糙度的作用。但是，在德國專利1079521中找不到有關(guān)加速濾咀濾絲和煙油濾芯生物降解性的提示。
此外，美國專利5141006敘述的乙酸纖維素纖維濾咀濾絲和煙油濾芯，其乙酸纖維素纖維中含有添加劑。根據(jù)USP5141006，乙酸纖維素纖維中含添加劑時尤其對濾除尼古丁的效率定會得到改善。然而，USP5141006也沒有表明加速濾咀濾絲和煙油濾芯生物降解的可能性。
德國專利申請4013293和4013304的確敘述了在環(huán)境因素的作用下能較快地分解的卷煙濾咀，但是這些卷煙濾咀是由PHB(聚羥基丁酸)紡成的纖維或由PHB和PHV(聚羥基戊酸)共聚物紡成的纖維經(jīng)橫截面密集過的纖維束所構(gòu)成的。然而，這些聚合物目前還沒有被用來制造濾咀濾絲和煙油濾芯，至少還沒有達可觀的程度，這可能是由于—缺乏該聚合物的工業(yè)生產(chǎn)能力，—對煙味的影響與乙酸纖維素不同，以及—將這類聚合物加工成濾咀濾絲和煙油濾芯的一些工藝問題還不清楚(如與煙油濾芯的硬化或與該類聚合物噴絲所采用的有疑問的溶劑有關(guān)的問題)。
最后，從德國專利申請3914022獲知了新的通過混合方法而成為易于生物降解的塑性材料，并獲知了它們用于制造油燈、永久發(fā)光的油燭、組合油燈、其它墓地燈具、獻祭燈的外殼/容器和箔的用途。在德國專利申請3914022中引述的塑性材料是以含添加劑(如檸檬酸酯、聚酯、磷酸酯和有機鐵化合物)的乙酸纖維素為基礎(chǔ)的塑性材料?？刹捎玫挠袡C鐵化合物如二茂鐵即雙—(環(huán)戊二烯基)—鐵的衍生物或乙酰丙酮鐵(Ⅱ)。
但是，在德國專利申請3914022中所述的塑性材料幾乎是不適用的或不適于批量生產(chǎn)的，因為—所述的添加劑需要量很高，因而相當大地限制了這類塑性材料應(yīng)用的可能性，以及—由于它們的價格高，所述的添加劑會大大增加由所述塑性材料制造的產(chǎn)品成本。另外一個因素是在德國專利3914022中所述的某些添加劑要經(jīng)食品法規(guī)或TVO(煙草法令)認可是不可能的或幾乎不可能的，由于所需用量和它們的毒性，因此使得德國專利3014022公開的塑性材料用作如濾咀濾絲和煙油濾芯例如卷煙濾咀是不可能的。此外，在德國專利申請3914022中既沒有提供關(guān)于加速濾咀濾絲和煙油濾芯生物降解可能性的暗示，而且在德國專利3914022中所述的配方因為乙酸纖維素增塑劑含量過高也不適用于制造濾咀濾絲和煙油濾芯。
所以，綜合背景技術(shù)表明，—批量生產(chǎn)的乙酸纖維制品還需要使其具有更好的生物可降解性，以及—由食品法規(guī)和/或煙草法令所管制的由乙酸纖維素制得的結(jié)構(gòu)物，如由乙酸纖維素纖維材料構(gòu)成的濾咀濾絲以及由這種濾咀濾絲制的煙油濾芯，目前還沒有找到解決加速它們生物降解的方法。
因此，本發(fā)明的目的是由乙酸纖維素形成適用的結(jié)構(gòu)物，具體說該結(jié)構(gòu)物適于作成批生產(chǎn)的制品或符合食品法規(guī)和煙草法令，制品在環(huán)境因素的作用下具有更好的生物降解性。
本發(fā)明的另一個目的是提出采用以長絲和/或短纖維形態(tài)的乙酸纖維素形成的結(jié)構(gòu)物來制造在環(huán)境因素的作用下具有更好生物降解性的濾咀濾絲以及用該濾咀濾絲來制造在環(huán)境因素作用下具有更好生物降解性的煙油濾芯。
本發(fā)明還有一個目的是在由長絲和/或短纖維形式的乙酸纖維素所形成的結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)上制造適用的濾咀濾絲，以及由該濾咀濾絲制造煙油濾芯，它們在環(huán)境因素的作用下具有更好的生物降解性。
關(guān)于由乙酸纖維素形成的結(jié)構(gòu)物，其問題是由本身含添加劑的乙酸纖維素或其表面含添加劑的乙酸纖維素形成的結(jié)構(gòu)物來解決的，其特征在于添加劑包括含氮的有機化合物，經(jīng)微生物降解它生成堿性分解產(chǎn)物，具體說是氨，和/或含一個NH基或多個NH基和/或一個NH2基或多個NH2基的堿性化合物。
優(yōu)選的含氮有機化合物是尿素或尿素衍生物，優(yōu)選這些物質(zhì)是因為它們不違背食品法規(guī)并可大量地以可接受的價格購得。
優(yōu)選含氮有機化合物也包括蛋白質(zhì)，特別優(yōu)選的是β—乳球蛋白。各種蛋白質(zhì)也不違背食品法規(guī)。而β—乳球蛋白，實際上是制造干酪時大量得到的而工業(yè)上幾乎不用的副產(chǎn)物。
優(yōu)選含氮有機化合物還采用醛與氨或胺的縮合物，六亞甲基四胺是最優(yōu)選的縮合產(chǎn)物。
最后，優(yōu)選含氮有機化合物可采用環(huán)狀化合物，特別是咔唑(即二苯并吡咯，二亞苯基酰亞胺)。
當然，其它含氮有機化合物也可采用，但它們應(yīng)當盡可能是無毒的。
由乙酸纖維素形成的結(jié)構(gòu)物中含有另一種可生物降解的添加劑是更有利的。
此外，由乙酰值小于53%，優(yōu)選乙酰值在50與52%之間、可溶于丙酮的乙酸纖維素所構(gòu)成的乙酸纖維素結(jié)構(gòu)物是有利的。這一特性使乙酸纖維素于生物降解前在較短的時間內(nèi)發(fā)生水解。
此外，由通過注塑、擠出或吹塑而制得的長絲、短纖維、薄膜、箔、片材或其它形態(tài)的制品所形成的乙酸纖維素結(jié)構(gòu)物也是有利的；自然，通過其它成型方法也可得到由乙酸纖維素形成的結(jié)構(gòu)物。
關(guān)于采用由長絲和/或短纖維形態(tài)的乙酸纖維素形成的結(jié)構(gòu)物制造濾咀濾絲，其問題是通過制造集束的多股長絲和/或短纖維構(gòu)成的濾咀濾絲的方法來解決的，所述長絲和/或短纖維是由其中或其表面存在添加劑的乙酸纖維素形成的，所述添加劑包括含氮有機化合物，所述含氮有機化合物被微生物降解生成堿性分解產(chǎn)物，特別是氨，和/或帶有一個NH基或多個NH基和/或一個NH2基或NH2基的堿性化合物。
關(guān)于濾咀濾絲，所提出的問題是用本發(fā)明的濾咀濾絲解決的，所述濾咀濾絲包括多股長絲和/或短纖維形態(tài)的結(jié)構(gòu)物，所述長絲和/或短纖維是由其中或其表面存在添加劑的乙酸纖維素形成的，所述添加劑包括含氮有機化合物，所述含氮有機化合物被微生物降解生成堿性分解產(chǎn)物，特別是氨，和/或帶有一個NH基或多個NH基和/或一個NH2基或多個NH2基的堿性化合物。
優(yōu)選濾咀濾絲的撕裂強度(相對于總纖度)至多是4×10-4daN/dtex，優(yōu)選至多3×10-4daN/dtex。由于這一特征在生物降解前容易發(fā)生機械粉碎。
關(guān)于將濾咀濾絲用于制造煙油濾芯，所提出的問題是用本發(fā)明制造煙油濾芯的方法解決的，所述方法包括向本發(fā)明的濾咀濾絲提供乙酸纖維素的增塑劑或膠粘劑，接著在貫軸方向密集，如果需要的話用包裝帶包裹該濾咀濾絲，將如此已密集過的并且必要時已包裹的濾咀濾絲切成單個煙油過濾條，最后將這些煙油過濾條切成單個煙油濾芯。
關(guān)于煙油濾芯，所提出的問題是用本發(fā)明的煙油濾芯解決的，所述煙油濾芯包括由乙酸纖維素長絲和/或乙酸纖維素短纖維構(gòu)成的在貫軸方向已密集過的濾咀濾絲部分，所述乙酸纖維素長絲和/或短纖維是用乙酸纖維素的增塑劑或膠粘劑硬化過的，濾咀濾絲包括多股長絲和/或短纖維形態(tài)的結(jié)構(gòu)物，所述長絲和/或短纖維是由其中或其表面上存在添加劑的乙酸纖維素構(gòu)成的，所述添加劑包括含氮有機化合物，所述含氮有機化合物被微生物降解生成堿性分解產(chǎn)物，特別是氨，和/或帶有一個NH基或多個NH基和/或一個NH2基或多個NH2基的堿性化合物。
對于本發(fā)明的煙油濾芯，下述是優(yōu)選的—乙酸纖維素增塑劑是可生物降解的和/或它能加速微生物在乙酸纖維素長絲和短纖維上生長；或者—膠粘劑是水溶性的和/或可生物降解的，最優(yōu)選的膠粘劑是淀粉膠或聚乙酸乙烯酯膠。
通過采用水溶性和/或可生物降解的膠粘劑，在生物降解前使煙油濾芯容易機械粉碎。
此外，煙油濾芯含乙酸纖維素增塑劑的量，相對于乙酸纖維素長絲重量和/或乙酸纖維素短纖維重量至多宜為6%(重量)。雖然由于這一特征，煙油濾芯的硬度有一定程度的降低，但能使得煙油濾芯在生物降解前的機械粉碎更加容易，因此是可接受的。
最后，本發(fā)明的煙油濾芯其乙酸纖維素長絲和短纖維不足一半的表面有乙酸纖維素增塑劑或添加劑是優(yōu)選的。這也使得煙油濾芯在生物降解前容易機械粉碎。
作為乙酸纖維素的增塑劑，根據(jù)本發(fā)明甘油三乙酸酯是優(yōu)選的，但是其它增塑劑如三甘醇二乙酸酯同樣可以采用。
如果本發(fā)明的結(jié)構(gòu)物是以長絲或纖維形式存在，優(yōu)選的含氮化合物是能溶于丙酮或能以某種方式分散于丙酮中的，以使在生產(chǎn)長絲時可被共擠出，因此在噴絲前過濾時不會產(chǎn)生任何明顯的分離。
根據(jù)本發(fā)明，添加劑包括含氮有機化合物，自然也意味著添加劑可以包括幾種含氮有機化合物，即在本發(fā)明范圍內(nèi)可采用幾種含氮有機化合物的混合物。
本發(fā)明的基本原理在于由于含氮有機化合物的生物降解并產(chǎn)生堿性分解產(chǎn)物，在由乙酸纖維素形成的結(jié)構(gòu)物表面產(chǎn)生了會引起乙酸纖維素部分水解的堿性介質(zhì)(關(guān)于含氮天然物質(zhì)的分解，參看G.Schlegel，Allgerneine Mikrolio logie，6th vevised edition with the collaboration of Karin Schmidt，1985，Georg Thieme VerlagStuttgart—New York，pages430ff)。
所謂本發(fā)明范圍內(nèi)的濾咀濾絲是指多股乙酸纖維素長絲和/或短纖維束成的帶(參看德國專利申請4109603中術(shù)語“濾咀濾絲”的定義)。本發(fā)明優(yōu)選的濾咀濾絲是多股經(jīng)卷曲過的，具體說是在加壓下在卷曲機上卷曲過的乙酸纖維素長絲束成的帶。
所謂術(shù)語“長絲”是指實際上未切斷纖維，術(shù)語“短纖維”是指有限定長度的纖維(關(guān)于這兩項定義，見“Rompps Chemlelexikon”，8th revised and enlavged edition，F(xiàn)ranckh'sche Verlagshandlung，W，Keller & Co.，Stuttgart/1987，resp.Volame，page1283，and Volame5，page 3925—with reference to DIN 60001T2 of December 1974)。
根據(jù)本發(fā)明的煙油濾芯優(yōu)選用作卷煙濾咀，但也可作雪茄、小雪茄或煙斗的濾咀。
所謂乙酰值在本發(fā)明范圍內(nèi)是指乙酸纖維素內(nèi)結(jié)合的乙酸的比例，以重量%表示(參看Ullmann's Encyclopeolia of Indnstrial Chemistry，F(xiàn)ifth，Completely Revised Edition，Volame A5，pages f444 and 445—VCH Verlagsgesellschaft mbH，D—6940 Weinhein，F(xiàn)ederal Rupublic of Germany，m1986)。
本發(fā)明具有下述優(yōu)點由乙酸纖維素形成的新結(jié)構(gòu)物也適于批量地生產(chǎn)制品并符合食品法規(guī)和/或煙草法令的規(guī)定。此外，由乙酸纖維素形成的新結(jié)構(gòu)物較由乙酸纖維素形成的已知結(jié)構(gòu)物價廉。
根據(jù)本發(fā)明的濾咀濾絲和煙油濾芯與已知的由乙酸纖維素材料制造的濾咀濾絲和煙油濾芯相比較，在環(huán)境因素作用下其腐爛速度加快；然而，目前在通常條件下貯存根據(jù)本發(fā)明的濾咀濾絲和煙油濾芯是可能的，沒有發(fā)現(xiàn)微生物降解的危險性。
本發(fā)明不僅可通過添加劑的微生物降解達到加速由乙酸纖維素形成的結(jié)構(gòu)物的機械粉碎，而且還可加速乙酸纖維素本身的微生物降解。
根據(jù)本發(fā)明濾咀濾絲的制造主要采用下述方法來實現(xiàn)—使乙酸纖維素的丙酮溶液通過多孔噴絲板擠出的方法紡成乙酸纖維素長絲，如果需要接著可將乙酸纖維素長絲切斷成乙酸纖維素短纖維，以及—將由此得到的多股乙酸纖維素單絲和/或短纖維集束成為濾咀濾絲。
為了實現(xiàn)將添加劑(含氮有機化合物或幾種這類化合物)施加于乙酸纖維素長絲中和乙酸纖維素短纖維中，可將添加劑導(dǎo)入上述乙酸纖維素丙酮溶液中，然后將該乙酸纖維素溶液紡絲。
根據(jù)本發(fā)明煙油濾芯的制造主要是通過向乙酸纖維素長絲和/或短纖維所構(gòu)成的濾咀濾絲提供乙酸纖維素增塑劑或膠粘劑，接著進行貫軸方向密集，如果必要用包裝帶包裝濾咀濾絲，將經(jīng)密集過的如果需要包裝成單個煙油濾芯條的煙油濾芯條切成單支煙油濾芯。
為了使添加劑(含氮有機化合物或幾種這些化合物)存在于乙酸纖維素長絲和短絲纖維的表面上，該添加劑可在—濾咀濾絲制造過程中，但在乙酸纖維素長絲成型之后涂覆在這些長絲或由長絲切成的短纖維上(如可在乙酸纖維素長絲切成乙酸纖維素短纖維前將添加劑直接涂覆于長絲上，或?qū)⑻砑觿┩扛灿谝鸭庸ず玫臑V咀濾絲上，也就是在乙酸纖維素長絲和/或短纖維集束成濾咀濾絲后將添加劑涂覆于長絲和/或短纖維上)或—煙油濾芯制造過程中涂覆，但須先于濾咀濾絲橫向密集將添加劑涂覆于乙酸纖維素長絲和/或短纖維上(優(yōu)選在濾咀濾絲中加有增塑劑或膠粘劑后直接將添加劑涂覆在乙酸纖維素長絲和/或短纖維上)。
由下述實施例對本發(fā)明作更具體的說明。
對照實例制備固含量為乙酸纖維素28%(重量)和二氧化鈦含量為0.5%(重量)的乙酸纖維素丙酮紡絲溶液。將該紡絲溶液的水含量調(diào)整到3%(重量)。
所采用的乙酸纖維素的乙酰值為55.4%、聚合度(DP)為220。
將紡絲溶液過濾并用通常的濾咀濾絲紡絲裝置以干法紡絲。將形成的乙酸纖維素長絲集束成帶，用卷曲機在加壓下卷曲并干燥。制成的乙酸纖維素長絲濾咀濾絲在卷曲機上卷曲、先用打包機松散地堆積接著將其壓縮成包，該包含殘余水分為5.5%(重量)。
如此生產(chǎn)的濾咀濾絲的規(guī)格為3Y 35HK。
該牌號是指長絲纖度 3.3dtex總纖度 38500dtex乙酸纖維素長絲橫切面形態(tài)為Y.該濾咀濾絲的撕裂強度(相對于該濾絲的總纖度)為4.3×10-4daN/dtex。
上述濾咀濾絲是在濾咀條成型機(Model KDF 2/AF 2 the firm Korber AG，Hambarg，F(xiàn)ederal Republic of Germany)上加工的，以速度為400m/min加工成下述規(guī)格的濾咀條長度 126mm直徑 7.85mm吸阻 390daPa乙酸纖維素重量 690mg在制造濾咀條時甘油三乙酸酯用作乙酸纖維素的增塑劑，即制成的濾咀條中每一濾咀條含55mg甘油三乙酸酯。
首先將這些濾咀條在實驗室濾咀成型機上(Model Lab Max,上述Korber AG公司制造)切短成長度為84mm，并接著用上述稱為Lab Max的設(shè)備以通常的方法將其與“American Blend”型煙絲束搓接，最后得到具有濾咀長度為21mm的濾咀卷煙。
將這樣制得的濾咀卷煙以20組在標準吸煙機(Model RM20，the firm Borg waldt，Hambarg，F(xiàn)ederal Rapublic of Germany)按照CORESTA標準(Method No.23)，吸煙10次，結(jié)果如下冷凝物 18.4mg尼古丁 1.23mg冷凝物保留率 42.5%從吸過的卷煙濾咀中小心地除去煙草殘留物和各種紙(卷煙紙、濾咀包裝紙、過濾咀紙)稱其重量，并逐個地放入有細小網(wǎng)孔的尼龍網(wǎng)中(聚酰胺網(wǎng))。
同樣量的未吸過的卷煙濾咀，長度也為21mm，除去紙后稱其重量并以同樣方法將其放入有細小網(wǎng)孔的尼龍袋中。
如此制備的各試樣在凈化設(shè)備的生物提純階段的活化貯槽(凈化槽)中放置20天。
從凈化槽中取出試樣，仔細用去離子水洗滌卷煙濾咀、干燥并稱重。
試樣的平均失重(相對于乙酸纖維素的重量)為8%(用獨立的試驗已發(fā)現(xiàn)沉積在卷煙濾咀上的煙油以及甘油三乙酸酯在上述條件下20天內(nèi)已全部降解；在計算乙酸纖維素失重時已作考慮)。
在抽吸過的與未抽吸過的卷煙濾咀之間在失重方面沒有觀察到明顯的差別。
實施例1除首先將1.5%(重量)經(jīng)精篩過的(篩網(wǎng)孔大小20/um)β—乳球蛋白粉末(由Bridel，F(xiàn)rance制造的)分散在丙酮中外，其余按對照實例制備紡絲溶液。
象對照實例那樣，將紡絲溶液紡成50Kg撕裂強度為2.9×10-4daN/dtex(相對于總纖度)的濾咀濾絲，將乙酸纖維素長絲在卷曲機上在加壓下經(jīng)卷曲處理并干燥，將濾咀濾絲制成濾咀條并由濾咀條制成卷煙濾咀并按對照實例作吸煙試驗。吸煙試驗結(jié)果如下冷凝物 18.1mg尼古丁 1.25mg冷凝物保留率 42.0%按對照實例所述，在凈化設(shè)備的凈化槽中進行吸過的和未吸過的卷煙濾咀的生物降解性試驗。
這些凈化槽中總是含有足夠的能將β—乳球蛋白中的氮轉(zhuǎn)化的微生物，以致能生成堿性分解產(chǎn)物，因此在乙酸纖維素長絲表面產(chǎn)生堿性介質(zhì)。
對于吸過的及未吸過的卷煙濾咀，相對于乙酸纖維素的量，重量損失平均為15%(在獨立試驗中已發(fā)現(xiàn)在所引用的試驗條件下β—乳球蛋白完全降解；按照對照實例的過程，在計算乙酸纖維素失重時除了對沉積在卷煙濾咀上煙油和甘油三乙酸酯的完全降解作校正外，還考慮了上述事實)。
實施例2按對照實例制備紡絲溶液，但是與其不同的是首先將1.5%(重量)的尿素導(dǎo)入丙酮中并在60℃使其溶解。
按對照實例，將該紡絲溶液紡絲，由卷曲機卷曲的乙酸纖維素曲卷長絲制成的200kg濾咀濾絲，該濾咀濾絲再被加工成濾咀條并最后加工成卷煙濾咀。濾咀濾絲的撕裂強度(相對于總纖度)為3.5×10-4daN/dtex。
用這些濾咀(參看對照實例)加工成的濾咀卷煙的吸煙試驗，其結(jié)果如下冷凝物 18.7mg尼古丁 1.20mg冷凝物保留率 42.1%按對照實例和實施例1中所述，吸過的和未吸過的卷煙濾咀的降解試驗是在凈化設(shè)備的凈化槽中進行的。
已吸過的和未吸過的卷煙濾咀的失重(相對于乙酸纖維素量)平均為10.5%(在獨立試驗中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在所引用的試驗條件下尿素能完全地生物降解；按照對照實例和實施例1的過程，在計算乙酸纖維素失重時除了對沉積在卷煙濾咀上的煙油和甘油三乙酸酯的完全降解作校正外還考慮了上述事實)。
實施例3按照對照實例制備紡絲溶液，但是與其不同的是首先將1.5%(重量)六亞甲基四胺導(dǎo)入并溶解于丙酮中。
按對照實例，將紡絲溶液紡絲，由卷曲機卷曲的乙酸纖維素長絲制成200kg濾咀濾絲，該濾咀濾絲再被加工成濾咀條并最后加工成卷煙濾咀。濾咀濾絲的撕裂強度(相對于總纖度)為3.5×10-4daN/dtex。
用這些濾咀(參看對照實例)加工成的濾咀卷煙的吸煙試驗，其結(jié)果如下冷凝物 18.3mg尼古丁 1.18mg冷凝物保留率 41.5%按在對照實例和實施例1中所述，吸過的和未吸過的卷煙濾咀的降解試驗是在凈化設(shè)備的凈化槽中進行的。
已吸過的和未吸過的卷煙濾咀的平均失重(相對于乙酸纖維素量)為25%(在獨立試驗中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在所引用的試驗條件下六亞甲基四胺已完全降解；按對照實例、實施例1和實施例2的過程，在計算乙酸纖維素重量損失時除了對卷煙濾咀上沉積的煙霧和甘油三乙酸酯完全降解作校正外，還考慮了上述事實)。
實施例4由根據(jù)對照實例的紡絲溶液澆注成厚度為0.05mm的箔A。
用根據(jù)實施例1的紡絲溶液澆注成厚度為0.05mm的箔B。
用根據(jù)實施例3的紡絲溶液澆注成厚度為0.05mm的箔C。
將箔A、B和C用去離子水仔細洗滌除去任何留在上面的丙酮。
如對照實例所述，生物降解試驗是在有控制的微生物條件下進行的。
有控的微生物條件下的生物降解試驗(對照例)為了檢驗由根據(jù)本發(fā)明特征在規(guī)定的微生物條件下生物降解的加速，開發(fā)了一種改進過的水不溶試樣的試驗方法，該法類似于在DIN38 409H52中所述的水溶性物質(zhì)的降解試驗。
根據(jù)該改進過的試驗方法，通過測量在降解過程中微生物的氧消耗量來測定微生物的降解，用壓力計測定氧消耗量。微生物代謝所產(chǎn)生的二氧化碳與氫氧化鈉相結(jié)合因此不會影響壓力的測量。
在每一試驗中，將根據(jù)對照實例和實施例1、2及3的濾咀濾絲各200mg以及根據(jù)實施例4的箔A、B及C各200mg置于無機培養(yǎng)液中。由土壤濾出液獲得供微生物降解所需的土壤細菌；將每份2ml該土壤濾出液接種于培養(yǎng)液中。
由氧消耗量計算的試樣的重量損失百分比列于下表
與對照實例及實施例1、2和3的過程不同，在計算這些試驗結(jié)果時沒有對各添加劑的生物降解進行校正。
權(quán)利要求
1.由乙酸纖維素形成的結(jié)構(gòu)物，乙酸纖維素中或其表面存在添加劑，其特征在于該添加劑包括含氮有機化合物，所述的含氮有機化合物通過微生物降解形成堿性分解產(chǎn)物，具體地說是氨，和/或具有一個NH基或多個NH基和/或一個NH2基或多個NH2基的堿性化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)物，其特征在于含氮有機化合物是尿素或尿素的衍生物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)物，其特征在于含氮有機化合物包括蛋白質(zhì)，具體地說是β-乳球蛋白。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)物，其特征在于含氮有機化合物是醛與氨或胺的縮合物，該縮合物具體說是六亞甲基四胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)物，其特征在于含氮有機化合物是環(huán)狀化合物，具體說是咔唑。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求1-5中至少一項權(quán)利要求的結(jié)構(gòu)物，其特征在于其中存在附加的、能生物降解的添加劑。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求1-6中至少一項權(quán)利要求的結(jié)構(gòu)物，其特征在于該乙酸纖維素是具有乙酰值小于53%，優(yōu)選的乙酰值為50與52%之間的可溶于丙酮的乙酸纖維素。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求1-7中至少一項權(quán)利要求的結(jié)構(gòu)物，其特征在于它們是通過注塑、擠出或吹塑方法制得的長絲型、短纖維型、薄膜型、箔型、片材或其它形態(tài)的制品。
9.制造由集束的多股長絲和/或短纖維構(gòu)成的濾咀濾絲的方法，所述的長絲和/或短纖維是由在其中或其表面存在添加劑的乙酸纖維素形成的，所述的添加劑包括含氮有機化合物，所述的含氮有機化合物被微生物降解形成堿性的分解產(chǎn)物，具體地說是氨，和/或具有一個NH基或多個NH基和/或一個NH2基或多個NH2基的堿性化合物。
10.濾咀濾絲，其特征在于由根據(jù)權(quán)利要求8的長絲和/或短纖維形態(tài)的多股結(jié)構(gòu)物所構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的濾咀濾絲，其特征在于該濾咀濾絲的撕裂強度(相對于總纖維)至多為4×10-4daN/atex，優(yōu)選至多為3×10-4daN/atex。
12.制造煙油濾芯的方法，該法包括向濾咀濾絲提供乙酸纖維素增塑劑或膠粘劑，接著在貫軸方向進行密集、如果需要包裝帶包裝該濾咀濾絲，切斷已密集過的濾咀濾絲和如果需要已包裝成單個的煙油濾芯條，最后將煙油濾芯條切成單支煙油濾芯。
13.煙油濾芯，是由貫軸方向密集過的、用乙酸纖維素增塑劑或膠粘劑硬化過的乙酸纖維素長絲和/或乙酸纖維素短纖維的濾咀濾絲所構(gòu)成的部分，該濾咀濾絲是根據(jù)權(quán)利要求10中所述的。
14.根據(jù)要求13的煙油濾芯，其特征在于—乙酸纖維素增塑劑是生物可降解的和/或能加速微生物在乙酸纖維素長絲和乙酸纖維素短纖維上生長，—膠粘劑是水溶性的和/或可生物降解的。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的煙油濾芯，其特征在于膠粘劑是淀粉膠或聚乙酸乙烯酯膠。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14的煙油濾芯，其特征在于煙油濾芯所含的乙酸纖維素增塑劑量相對于乙酸纖維素長絲的重量和/或乙酸纖維短纖維的重量至多為6%(重量)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13、14、15或16中一項的煙油濾芯，其特征在于少于二分之一的乙酸纖維素長絲或乙酸纖維素短纖維表面有乙酸纖維素增塑劑或膠粘劑。
全文摘要
由含有添加劑的乙酸纖維素形成的提高了生物降解作用的結(jié)構(gòu)物。添加劑由可被微生物降解生成堿性分解產(chǎn)物，特別是氨等的含氮有機化合物組成。該結(jié)構(gòu)物可能有長絲、短纖維、薄膜、箔、片材或其他制品形式。長絲和/或短纖維形成的結(jié)構(gòu)物用于制造濾嘴濾絲，而濾嘴濾絲用于制造煙油濾芯。
文檔編號A24D3/10GK1097962SQ9410824
公開日1995年2月1日 申請日期1994年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月9日
發(fā)明者E·泰費爾, R·維爾牧德 申請人:羅納-布朗克羅達股份公司