專利名稱：卷煙濾芯及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種卷煙濾芯，在抽完煙后將它扔到環(huán)境中極易被雨水等分解或沖走。
該卷煙濾芯含有纖維素酯纖維束，在除去卷煙中的焦油并且還保留或保持卷煙的味道和可口性方面，這種過濾芯得到廣泛的應(yīng)用。在生產(chǎn)這種卷煙濾芯時，為保持過濾嘴的形狀和保證切下過濾嘴尖端時所必需的堅固或硬度，通常要加入增塑劑(如甘油三醋酸酯、三甘醇二乙酸酯、三甘醇二丙酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二甲氧基乙楷、檸檬酸三乙酯等)。
在借助這種增塑劑制得的過濾嘴中，其纖維部分地被增塑劑熔融在一起。因此，該增塑劑起著將隨機(jī)位置的纖維素酯纖維粘結(jié)在一起的作用。因此，如扔掉煙蒂，過濾嘴本身分解需很長時間，這樣有礙環(huán)境美觀并帶來污染問題。
由起皺片(creped)木漿制得的紙濾芯和含有再生纖維素纖維束的卷煙濾芯也都是已知的。與含有纖維素酯纖維束的濾芯相比，這些濾芯是稍微較易濕分解的，并因此污染的可能性稍微低些。但是，卷煙的香味與可口性都已喪失，幾乎不可能期待要求任何卷煙濾芯可選擇性除去酚組分。此外，根據(jù)給定壓力損失這些濾芯的堅固性比纖維素酯濾芯的要低。
日本專利申請公開號24151/1981(JP-A-56-24151)公開一種濾芯，它含有纖維素乙酸酯纖維和一種熱熔化或在交叉點粘結(jié)所述的乙酸酯纖維的對溫度敏感的粘膠纖維。作為熱熔化粘膠纖維，使用纖維化的聚烯烴或等效纖維，并且它與乙酸纖維素纖維的比例是25～50%(重量)。這種濾芯在水中實際上不被分解，因為這種乙酸纖維素纖維在重復(fù)的交叉點上以三維或結(jié)點粘結(jié)有水不溶的熱熔化粘膠纖維。
日本專利公開號No.75223/1975(JP-A-50-75223)(相應(yīng)于美國專利申請序號411117)敘述了生產(chǎn)一種卷煙濾芯的工藝，該工藝包括將纖維素酯纖維與粘膠組合物結(jié)合，該組合物由高沸點多元醇和水溶性的或水可分散的在所述多元醇中可溶的聚合物所組成，它選自聚酯、聚酰胺和聚酯酰胺。
WO 93/24685，目的在于一種生物降解的卷煙濾芯，它含有纖維素酯纖維和光敏金屬氧化物，WO 93/24685描述了一種濾芯棒(卷煙濾芯)，它含有由水溶性粘結(jié)劑粘結(jié)的纖維束和用于固定或粘合卷包纖維束的卷包紙的水溶性粘合劑。
正如在這些文獻(xiàn)中所描述的，水溶性粘合劑是以水溶液或親水溶劑溶液的形式采用噴射或浸漬的方法涂敷到纖維上，但是沒有文獻(xiàn)談到使用的水量對于纖維素酯纖維的重要性。
同時，濾芯棒一般采用卷包紙高速(如約400米/分)卷包纖維素酯束或其它纖維束而生產(chǎn)的。因此，在生產(chǎn)濾芯棒時，隨著高速度加工，尤其是高速卷包操作，其纖維束應(yīng)是相容的。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種卷煙濾芯，該濾芯是高溫性分解的，因此有助于減輕污染問題，并且提供生產(chǎn)該濾芯的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種卷煙濾芯，它很容易被水(如雨水)分解或分散，甚至在抽完煙后扔到周圍環(huán)境里并不會有礙于環(huán)境美觀，并且提供生產(chǎn)這種濾芯的方法。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種卷煙濾芯，它具有相當(dāng)容易噴煙的體積或抗拉，并且不損害卷煙的香味、味道和可口性，并且提供生產(chǎn)該濾芯的方法。
本發(fā)明另外一個目的是提供一種提高卷煙濾芯生產(chǎn)率的方法，采用該方法盡管使用水溶性聚合物，但仍可以高速平滑地卷包纖維素酯纖維束。
本發(fā)明的發(fā)明人在完成上述目的所進(jìn)行大量的研究工作之后發(fā)現(xiàn)，采用水溶性聚合物代替通常的纖維素酯纖維的增塑劑，由纖維素酯纖維束生產(chǎn)的卷煙濾芯在與水接觸時本身很快分解，并且相對于纖維素酯纖維束所使用的水量對濾芯生產(chǎn)率有很大的影響?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)研制并完成了本發(fā)明。
因此，本發(fā)明的卷煙濾芯含有纖維素酯纖維束和含在束中的水溶性聚合物、相對于100份重量纖維束使用不到25份重量水將纖維粘結(jié)形成棒狀。相對于100份重量纖維束水溶性聚合物的比例可以是如0.5～30份重量。水溶性聚合物包括熔點為約50～200℃的聚合物。水溶性聚合物可以按液體形式，如溶液或分散液或特定的形式使用。為降低相對于纖維束所需要的水量，水溶性聚合物可以是熱熔性粘膠聚合物。熱熔性粘膠聚合物為對溫度敏感的粘膠聚合物，在室溫下它是固體，并通過冷卻涂敷到膠粘體的熔融或熔化的聚合物而產(chǎn)生粘附能力。
生產(chǎn)本發(fā)明卷煙濾芯可通過將以水溶液或分散液形式或顆粒形式的水溶性聚合物加到纖維素酯纖維束中，并將該纖維束加工成濾芯棒的步驟而進(jìn)行。使用水溶液或分散液形式的水溶性聚合物時，可以通過降低相對于該纖維的要加的水量而高速生產(chǎn)濾芯棒。將溶液或分散液形式的水溶性聚合物涂敷到已經(jīng)打開的或散開的纖維束可以降低相對的水量。此后從其濾芯除去低沸點溶劑和水。使用顆粒形式的水溶性聚合物時，可以通過使聚合物熔化和冷卻而將纖維素酯纖維粘結(jié)起來。采用這些技術(shù)改進(jìn)可以高速成功地將纖維束卷包在卷包紙內(nèi)。
在某些情況下，聚合物未顯示明顯的熔點，但在特定的溫度下軟化。在本說明書中，這里所使用的術(shù)語“熔點”在其意義內(nèi)還包括這種聚合物的軟化點。
上面提到的纖維素酯包括，例如有機(jī)酸酯如乙酸纖維素、丁酸纖維素、丙酸纖維素等；無機(jī)酸酯，如硝酸纖維素、硫酸纖維素、磷酸纖維素等；混合酸酯，如乙酸丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、乙酸鄰苯二甲酸纖維素、硝酸乙酸纖維素等；以及纖維素酯衍生物，如聚乙酸內(nèi)酯-接枝乙酸纖維素等。這些纖維素酯可以單獨使用或組合使用。
纖維素酯的平均聚合度可以是，例如約10～1000，優(yōu)選為50～900，更優(yōu)選為200～800。纖維素酯的平均取代度可以是，例如約1～3。平均取代度為約1～2.15，優(yōu)選為約1.1～2.0的纖維素酯對于促進(jìn)生物降解是有用的。
優(yōu)選的纖維素酯包括有機(jī)酸酯(如具有2～4個碳原子的有機(jī)酸酯)，其中乙酸纖維素是特別有希望的。乙酸纖維素乙酰化度一般為約43%～62%，乙?；葹榧s30～50%的這些乙酸纖維素是高度生物降解的。因此，乙酸纖維素乙酰化度可選自于約30～62%。
上面提到的纖維素酯纖維可以含有各種各樣添加劑，例如無機(jī)物細(xì)粉末，如高嶺土、滑石粉、硅藻土、石英、碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化鈦、氧化鋁等，熱穩(wěn)定劑，例如堿土金屬鹽，如鈣、鎂等，著色劑、油和產(chǎn)率改進(jìn)劑。另外，可以通過加入生物降解促進(jìn)劑，例如檸檬酸、酒石酸、馬來酸等和/或光降解促進(jìn)劑，例如銳鈦礦型二氧化鈦以提高該纖維的環(huán)境降解。
實際上，纖維素酯纖維可含有增白劑，例如二氧化鈦，優(yōu)選為銳鈦礦型二氧化鈦。二氧化鈦的平均粒度是，例如約0.1～10μm，優(yōu)選為0.2～5μm。一般地，二氧化鈦與總纖維素酯的比例是約0.05～2.0%(重量)，優(yōu)選為0.1～1%(重量)，更優(yōu)選為0.2～0.8%(重量)，實際上其范圍為約0.4～0.6%(重量)。
纖維素酯纖維的細(xì)度是約1～16旦，優(yōu)選為約1～10旦，更優(yōu)選為約2～8旦。該乙酸纖維素纖維可以是不卷曲的，但優(yōu)選地是卷曲的纖維。卷曲纖維的卷曲度可以是，例如為每直線英寸約5～75卷，優(yōu)選為每英寸10～50卷，更優(yōu)選為每英寸15～50卷。在許多情況下卷曲度是每英寸為約20～50卷。此外，更常使用的是均勻卷曲的纖維。采用卷曲纖維可以得到具有適當(dāng)噴煙阻力度和抑制溝流的濾芯棒。此外，甚至使用較低量的水溶性聚合物也可有效地粘結(jié)該纖維。
纖維素酯纖維的橫斷面形狀沒有特別的限定，但可以是，例如圓的、橢圓的或任何其它形狀。因此，該纖維可以是改變的橫截面(如Y-、X-、I-或R-形狀)或空心的。
纖維素酯纖維素束(纖維束)可通過將約3，000～1，000，000單絲，優(yōu)選為約5，000～100，000單絲纖維素酯纖維捆扎而得到。實際上，將約3，000～100，000連續(xù)單絲捆扎起來。
本說明書中使用的術(shù)語“水溶性聚合物”包括廣義上的水分散的聚合物，水溶性聚合物(水溶性粘膠)可以按液體形式，如水溶液或分散液或以固體形式，如粉末，或甚至以熔融物形式使用。水溶性聚合物的類型沒有特別的限制，但是例如可以是天然聚合物、半合成聚合物或合成聚合物。這種水溶性聚合物可以單獨使用或組合使用。
天然聚合物包括各種多糖(如淀粉，如小麥淀粉、玉米淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉等，甘露聚糖，如魔芋甘露聚糖、酵母甘露聚糖等，來源于海藻的水溶性聚合物，如funori、瓊脂、藻酸鹽，如藻酸鈉、角叉膠等，來源于蔬菜的粘質(zhì)物質(zhì)，如黃蓍膠、阿拉伯膠、木槿膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠、果膠等，以及來源于微生物的粘質(zhì)物質(zhì)如葡聚糖)，以及動物和植物蛋白質(zhì)(如動物膠、明膠、干酪素、膠原、透明質(zhì)酸等)。
半合成聚合物包括如各種纖維素衍生物，例如羧甲基纖維素及其鹽(如羧甲基纖維素鈉)、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、乙酸纖維素，其平均乙?；葹榧s0.3～1，甲基纖維素、乙基纖維素、硫酸纖維素等，改性淀粉和淀粉衍生物(如可溶淀粉、予膠化(pregelationzed)淀粉等)，葡聚糖和焙燒的葡聚糖，氧化淀粉，如雙醛淀粉等，微沸淀粉(thin-boiling starch)，淀粉醚，如羧甲基醚淀粉、淀粉酯、交聯(lián)淀粉等。
合成聚合物包括，例如水溶性乙烯聚合物，如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚，乙烯單體與具有羧基或磺基(磺酸基)或其鹽的可共聚單體的共聚物，水溶性丙烯酸酯聚合物、聚亞烴化氧、水溶性聚酯和水溶性聚酰胺。
上面提到的聚乙烯醇尤其包括完全水解的(皂化的)聚乙烯醇、部分水解(皂化的)聚乙烯醇等，以及聚乙烯醇衍生物(如部分縮醛化聚乙烯醇，丙烯酸改性的聚乙烯醇等)。聚乙烯醇可以含有因共聚合時帶入的乙烯單元。聚乙烯醚包括聚(乙烯甲基醚)、聚(乙烯乙基醚)、聚(乙烯丙基醚)、聚(乙烯異丙基醚)、聚(乙烯丁基醚)、聚(乙烯異丁基醚)等。
乙烯單體與具有羧基或磺基或其鹽的可共聚單體的共聚物包括乙烯單體如乙酸乙烯酯、乙烯吡咯烷酮、乙烯烷基醚或苯乙烯，與α、β-烯鍵化不飽和羧酸或其酸酐，如(甲基)丙烯酸、馬來酸酐、馬來酸或巴豆酸，或α、β-烯鍵化不飽和磺酸，如乙烯磺酸或其衍生物的共聚物。如需要的話，這些共聚物可含有其它可共聚合單體的單元，如(甲基)丙烯酸酯。當(dāng)α、β-烯鍵化不飽和羧酸或其酸酐是多元羧酸或其酸酐時，它可以是按與醇的半酯形式，或者按與一個醇或多個醇在不影響水溶解度的范圍內(nèi)的二酯形式。此外，乙烯單體和用于制備共聚物的可共聚合單體可以分別是一種或兩種或兩種以上的混合物。
作為這種共聚物的實例，可以有乙酸乙烯-馬來酸共聚物、乙酸乙烯-巴豆酸共聚物、乙酸乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯醇-馬來酸共聚物、乙烯醇-乙烯磺酸共聚物、乙烯醇-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯甲基醚-馬來酸共聚物、乙烯乙基醚-馬來酸共聚物、乙烯異丁基醚-馬來酸共聚物、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯-馬來酸共聚物、苯乙烯-巴豆酸共聚物等。
水溶性丙烯酸共聚物尤其包括溶解有(甲基)丙烯酸或其鹽的丙烯酸樹脂，如聚丙烯酸或其鹽(如聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨等)，聚甲基丙烯酸或其鹽，(甲基)丙烯酸烷基酯(如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等)與(甲基)丙烯酸的共聚物，部分水解的聚丙烯酸酯，部分水解的聚丙烯酸共聚物，聚丙烯酰胺等。
聚亞烴化氧包括聚環(huán)氧乙烯(聚乙二醇)聚環(huán)氧丙烷(聚丙二醇)、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷共聚物等。一般可買到的水溶性環(huán)氧丙烷分子量范圍不超過1000。這種聚亞烴化氧的羥基可用末端保護(hù)劑如有機(jī)羧基予以保護(hù)。
水溶性聚酯包括(1)用至少聚乙二醇作乙二醇組分所得到的聚酯，(2)用含有至少3個羧基的多元羧酸或具有一磺基的二元羧酸，如磺基異鄰苯二甲酸，作為部分或全部的羧酸組分，剩余的游離羧基或磺基用堿金屬，如鈉或鉀、氨或胺中和而制得的聚酯，以及(3)(1)與(2)的組合，即采用至少是聚乙二醇與含有3個或3個以上羧基的多元羧酸或含磺基的二元羧酸得到的聚酯。關(guān)于聚乙二醇，要得到高度水溶解性可使用例如分子量約200～5000的聚乙二醇。
水溶性聚酰胺包括(4)將具有聚乙二醇單元的二胺作為二胺組分與諸如已二酸、癸二酸等的二元羧酸反應(yīng)得到聚酰胺[日本專利申請公開號NO.219281/1985(JP-A-60-219281)]，(5)由具有叔胺基的二胺(如氨乙基哌嗪、雙氨丙基哌嗪等)與二元羧酸反應(yīng)得到聚酰胺[日本專利申請公開號NO.219281/1985(JP-A-60-219281)]和(6)用磺基異鄰苯二甲酸或其鹽作為二元羧酸組分，并加入生成磺酸鹽的基團(tuán)合成聚酰胺[日本專利公開號NO.8838/1982(JP-B-57-8838)]。在制備這種聚酰胺時，結(jié)合時可以使用內(nèi)酰胺化合物，如ε-已酸內(nèi)酰胺。聚乙二醇單元的分子量可以是約200～5000，以便保證高度水溶解性。
為了提高濕分解能力，水溶性聚合物在20℃水中的溶解度可以是5%(重量)到無限，優(yōu)選為30%(重量)到無限，更優(yōu)選為50%(重量)到無限，在實際上其范圍為80%(重量)到無限。關(guān)于具有引入羧基或磺基的水溶性聚合物，其酸值可以是如約30～300。
在上面提及的水溶性聚合物中，優(yōu)選的聚合物是天然的多糖、改性的淀粉、淀粉衍生物、纖維素衍生物、乙烯聚合物，如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚等，丙烯酸聚合物、聚亞烴化氧、聚酯和聚酰胺。從商業(yè)觀點來看，特別希望的水溶性聚合物包括天然多糖，如阿拉伯膠、藻酸鹽等，改性淀粉和淀粉衍生物，如可溶性淀粉、纖維素衍生物，如羧甲基纖維素及其鹽、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、平均乙?；葹榧s0.3～1的乙酸纖維素。甲基纖維素、乙基纖維素等，聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚、乙烯烷基醚-馬來酸共聚物、丙烯酸聚合物、聚環(huán)氧乙烷、聚酯和聚酰胺。
可以根據(jù)水溶性聚合物類型選擇水溶性聚合物的分子量，其范圍是不影響卷包操作時的卷包效果和粘著力。因此，天然多糖以在水中10%濃度測定表明粘度為約2～500厘泊，尤其為約5～300厘泊。在改性淀粉或淀粉衍生物的情況下，10%水溶液的粘度是約2～100厘泊，優(yōu)選為5～50厘泊。在纖維素衍生物中，優(yōu)選的羧甲基纖維素及其鹽包括在水中4%濃度測量時粘度為10～500 cps，優(yōu)選為20～250 cps的那些化合物，而許多其它纖維素衍生物表明在水中10%濃度測量時粘度為5～500厘泊，優(yōu)選為10～300厘泊。聚乙烯醇優(yōu)選的具有皂化度不低于85%，在水中4%濃度測量時粘度為1～100厘泊，優(yōu)選為3～50厘泊。至于聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚、乙烯烷基醚-馬來酸共聚物、丙烯酸聚合物、聚環(huán)氧乙烷、聚酯和聚酰胺、10%水溶液或分散液測量時粘度為1～500厘泊，優(yōu)選2～200厘泊，更優(yōu)選為5～100厘泊的那些化合物是可以使用的，并且有利。如果該溶液粘度太低，則損害了濾芯的堅固性或硬度，以致影響用卷包紙卷包和切割的效果。如果溶液的粘度太高，則對加工性能產(chǎn)生不利的影響。羧甲基纖維素的羧甲基化度不是關(guān)鍵，但可以是如約0.5～2.0。
為了不損害抽煙的質(zhì)量和安全，水溶性聚合物應(yīng)該是無毒的、無味和無臭的。此外，考慮到易于卷包，水溶性聚合物最好是低吸濕性的。從濾芯美學(xué)質(zhì)量觀點來看，水溶性聚合物的色彩最好是無色的、皎潔的或白色的。
當(dāng)水溶性聚合物以水溶液或分散液形式使用時，基于所使用的含水溶劑的量，可能發(fā)生濾芯棒的強(qiáng)度和堅固性受到嚴(yán)重?fù)p壞，甚至不僅用卷包紙卷包其纖維束的加工能力，而且將其棒切成過濾嘴都受到明顯的損害。特別是當(dāng)用浸漬法將水溶性聚合物水溶液施加到纖維束上時，該纖維束的強(qiáng)度和堅固性大大降低。因此，當(dāng)以水溶液或分散液形式使用水溶性聚合物時，最好是降低加到其束中的水量。
另一方面，熱熔性粘膠聚合物(水溶性熱熔性粘膠)，在熔化-固化時具有粘膠能力，它是一種無溶劑的粘膠，因此沒有遇到上述那些困難。這類(水溶性熱熔化粘膠)水溶性聚合物包括呈現(xiàn)熱熔化膠粘性的那些聚合物，在上文提到的聚合物中，以聚乙烯醇、聚亞烴化氧、聚酰胺、聚酯和丙烯酸聚合物為代表。
這些水溶性聚合物可以單獨使用或組合使用。為了說明，聚乙烯醇類熱熔化粘膠可以包括聚乙烯醇，其聚合度不超過1000(如100～700)和皂化度不超過80%(摩爾)(如20～60%(摩爾))，高分子量聚乙二醇，其平均聚合度不低于150，和低分子量聚乙二醇，其平均聚合度不超過10[參看日本專利申請公開號NO.65465/1993(JP-A-5-65465)]。
熱熔化膠粘聚亞烴化氧的分子量可以是3，000～100，000，優(yōu)選為5，000～50，000。
上面描述的水溶性聚合物在室溫下是固體，不管它是否具有熱熔化粘膠能力，它的熔點可以是如約50～200℃，優(yōu)選為約70～170℃，更優(yōu)選為80～150℃。水溶性聚合物的建議熔點是約50～150℃。如果水溶性聚合物的熔點低于50℃，則在抽煙時該聚合物趨于軟化或熔化。另一方面，如果熔點超過200℃，則纖維素酯纖維在熔化-粘結(jié)過程中可能受到損傷。為了保證有效提高在熱熔化時粘膠能力，水溶性聚合物的分解點一般不低于200℃。
水溶性熱熔化粘膠聚合物在150℃的熔化粘度是約100～100，000厘泊，優(yōu)選為約150～75，000厘泊，更優(yōu)選為約200～50，000厘泊。水溶性熱熔化粘膠聚合物的軟化點可以是如50～200℃，優(yōu)選為75～150℃。
熱熔化粘膠水溶性聚合物一般以顆粒形式使用。這種粒狀水溶性聚合物的粒度可在提供有效提高相對于纖維素酯纖維的粘膠能力，并且不影響卷包操作的范圍內(nèi)自由選擇。因此，平均顆粒直徑可以是如約10～500μm，優(yōu)選為約30～300μm，而更優(yōu)選為50～200μm。若平均粒徑小于10μm，則在卷包過程中擴(kuò)散的水溶性聚合物的量將會增加，并且因為回收困難，所以產(chǎn)生降低。此外，對卷包效率可能造成不利的影響。另一方面，若平均粒徑超過500μm，則水溶性聚合物不能用于有效粘結(jié)纖維素酯纖維。
根據(jù)該聚合物的類型與使用方式以及纖維素酯纖維的特性，可以選擇水溶性聚合物的量，其量可以是如以100重量份纖維素酯纖維束計約0.5～30重量份，優(yōu)選為1～20重量份，對于更好的結(jié)果為約1～17重量份。如果水溶性聚合物的比例低于0.5重量份，則該聚合物不可能對乙酸纖維素纖維起粘結(jié)劑的充分效果，因此，不可能得到濾芯所要求的堅固性或剛度(硬度)。另一方面，如果水溶性聚合物的量超過30重量份，則煙的質(zhì)量與卷包性能兩方面都受到不利的影響，并且卷包紙易于產(chǎn)生與水溶性樹脂相關(guān)的皺折。
當(dāng)水溶性聚合物以水溶液或分散液形式使用時，該聚合物在固體基質(zhì)上的量一般是，以100重量份纖維素酯纖維束為基計為約0.5～20重量份，優(yōu)選為1～10重量份，更優(yōu)選為1～5重量份。
如水溶性聚合物以顆粒形式或以熔融物形式使用時，其聚合物的量一般是，以100重量份纖維素酯纖維束為基計為約3～25重量份，優(yōu)選為約5～20重量份，對于更好的結(jié)果則為約5～17重量份。
水溶性聚合物可與水不溶性(非水溶性的)聚合物配合使用，其范圍是對濾芯的分解能力沒有不利的影響。因此，當(dāng)使用只是由水溶性聚合物制備的粘結(jié)劑時，與水接觸時則會很快分解，但如濾芯被雨水打濕時，則它可能很容易變形。當(dāng)水溶性聚合物與水不溶性聚合物配合使用時，則濾芯的形狀完好保持，并不會對水分解能力引起明顯降低。
水不溶性聚合物可以按溶液或分散液形式使用，但是當(dāng)水不溶性聚合物以這樣一種形式使用時，水分解性能甚至在低的加入量都會趨于降低。此外，當(dāng)使用纖維性水不溶性聚合物時，則它與纖維素酯纖維在三維上交錯，從而提高了結(jié)合位點數(shù)目(相交位點)，因此趨于降低水分解的能力。另一方面，當(dāng)使用顆粒狀水不溶性聚合物時，相鄰的絲可能以點接觸形式在一維上連接，因此水分解能力不會受很大影響。
因此，可以使用顆粒粘膠聚合物，特別是顆粒狀熱熔化粘膠聚合物作為水不溶性聚合物而具有較大的好處。這種非水溶性聚合物的實例是各種各樣聚合物，它們對卷煙煙的香味、風(fēng)味和可口性沒有不利的影響，典型地是聚烯烴(例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等)，聚乙酸乙烯酯、乙烯與乙烯單體共聚物(如乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物等)，丙烯酸樹脂、聚酯、聚酰胺等。
相對于100重量份纖維素酯纖維束，非水溶性聚合物的比例一般是約0～10重量份，優(yōu)選為約0.5～8重量份，更優(yōu)選為約1～6重量份。如果非水溶性聚合物的比例超過10重量份，該濾芯的水分解能力趨于降低。水溶性聚合物與非水溶性聚合物的比例可以在對該濾芯的水分解能力沒有不利的影響的范圍內(nèi)選擇，例如一般可以是約60～99/40～1(W/W)，優(yōu)選為約70～95/30～5(W/W)。
往上面提到的水溶性聚合物和水不溶性聚合物里可以加入各種各樣添加劑，如抗氧化劑和其它穩(wěn)定劑、填充劑、增塑劑、防腐劑、抗真菌劑等。
本發(fā)明的卷煙濾芯可以摻入添加劑，通過選擇性除去卷煙煙氣中的一種組分而改善卷煙的香味、味道和可口性。這類添加劑的典型實例包括吸收劑，如活性炭或焦炭、沸石等。
本發(fā)明的卷煙濾芯可以用卷包紙卷包含有纖維素酯纖維(纖維過濾材料)和水溶性聚合物的纖維束以便制備作為濾芯元件的圓柱棒而制得。濾芯棒的生產(chǎn)是通過將預(yù)先施加水溶性聚合物的纖維素酯纖維束卷包起來而進(jìn)行的，但標(biāo)準(zhǔn)作法可以包括使水溶性聚合物沉積在纖維束上，并且用將已處理的纖維束卷包在卷包紙內(nèi)。最好將水溶性聚合物加到纖維束帶或片上，該纖維束寬度可以是約25～100mm(優(yōu)選為50～100mm)，尤其是采用將纖維束帶或纖維束片展開或散開到寬度為約100～500mm，優(yōu)選150～400mm)而制得的平板狀纖維束。當(dāng)使用帶狀或平板帶狀的纖維束時，不僅有可能達(dá)到水溶性聚合物均勻沉積或分布，而且粘結(jié)纖維所必需的水溶性聚合物量可以降低，其結(jié)果是，甚至使用溶液形式的水溶性聚合物，所需要的溶劑量也可降低。
水溶性聚合物不僅可以以在水中或有機(jī)溶劑中的溶液或分散液形式使用，而且也可以顆粒形式使用。當(dāng)以溶液或分散液形式使用時，其水溶性聚合物一般以溶解或分散在水中或溶解或分散在含水溶劑中的形式使用。根據(jù)水溶性聚合物的類型可以選擇水溶性聚合物在這種溶液中的濃度以及該溶液的粘度，其選擇范圍是要對卷包操作和濾芯產(chǎn)率沒有不利的影響。例如，一般地，其濃度可以是約5～70%(重量)，優(yōu)選為約10～50%(重量)，而溶液的粘度一般在25℃為約5～1000厘泊，優(yōu)選約10～750厘泊，更優(yōu)選為約25～500厘泊。
在制備水溶性聚合物溶液或分散液時，可使用水和/或與水混溶的有機(jī)溶劑。與水混溶的有機(jī)溶劑尤其包括各種醇，如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、叔丁醇等；多元醇，如1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、乙二醇、二乙二醇、丙三醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇等；醚，如溶纖劑、二噁烷、四氫呋喃等；以及這些溶劑的混合物。
對于將水溶性聚合物加到纖維束的方式?jīng)]有特別的限制，只要是水溶性聚合物能沉積在纖維素酯纖維束上就行，并且可以根據(jù)水溶性聚合物的形式選擇適宜的方法。因此，當(dāng)以溶液、分散液或乳化液形式使用水溶性聚合物時，可采用如噴射方法(如噴射槍)或涂敷方法將聚合物涂敷或沉積在纖維素酯纖維束上，優(yōu)選為展開或散開的纖維束或帶上。通常將液體形式的水溶性聚合物施加到這種纖維束帶兩面上。
當(dāng)使用水溶性聚合物溶液或分散液時，相對于纖維素酯纖維束的溶劑用量，尤其是水用量，對濾芯產(chǎn)率，其中包括纖維束卷包效率都造成很大的影響。因此，當(dāng)用于纖維束的溶劑(尤其是水)量是很大時，濾芯的強(qiáng)度和堅固性或剛度兩者都有很大降低，因此卷包和切割變得困難。此外，為將濾芯提高到它所需要的強(qiáng)度要花時間，并且需要大量能量用于干燥。另一方面，如果溶劑的量(尤其是水)太少，則難于將纖維素酯纖維聚積起來。為此，以100重量份纖維束計水的比例不應(yīng)該大于25重量份，優(yōu)選為約0.5～20重量份，更優(yōu)選為約1～15重量份，特別是約1～10重量份。將相對于纖維束的水量控制在上述范圍內(nèi)，甚至在高纖維束卷包速度約200～800米/分，優(yōu)選為約300～800米/分時也可以平穩(wěn)地生產(chǎn)出濾芯棒(卷煙濾芯)。
當(dāng)使用水溶性聚合物溶液或分散液時，只要在現(xiàn)有的卷煙濾芯生產(chǎn)設(shè)備中加一臺干燥器以便在卷包段期間或其后除去水份而可以很容易生產(chǎn)出卷煙濾芯。
當(dāng)使用顆粒狀的水溶性聚合物時，與溶劑相關(guān)的上述問題都不會遇到。例如可采用下述方法將無溶劑型固體水溶性聚合物，優(yōu)選為熱-熔化粘膠水溶性聚合物加到纖維束上(1)包括采用噴射槍噴射方法或涂敷方法將熔化的或熔融聚合物施加到纖維束上的方法，或(2)包括將水溶性聚合物粉末噴撒到纖維束上的方法。為了加入顆粒狀水溶性聚合物，可將濕法與這樣一種方法配合使用。例如，可采用下述方法將固體水溶性聚合物加到纖維束上(3)包括將水溶性聚合物粉末加到纖維束上，然后加預(yù)定量的溶劑(如水或有機(jī)溶劑)，以便使聚合物粘附在纖維束上的方法，或(4)包括將預(yù)定量的溶劑(如水或有機(jī)溶劑)加到纖維束上以便使其潤濕，然后加水溶性聚合物粉末以便使粉末粘附在纖維上的方法。
包括將顆粒水溶性聚合物均勻地加到纖維束(特別是展開的纖維束)上的方法是其中一優(yōu)選方法。使用以這種方式加到纖維束上的水溶性聚合物，通過按裝在卷包段上游-下游的加熱器將其熔化以便粘結(jié)纖維素酯纖維。為了加入顆粒水溶性聚合物，例如，可以使用現(xiàn)有活性炭濾芯生產(chǎn)設(shè)備上所使用的活性炭粉末添加裝置。
使用固體水溶性聚合物時，只是在現(xiàn)有的卷煙濾芯生產(chǎn)設(shè)備上添加熔化聚合物的加熱裝置或單元和固化聚合物熔融物的冷卻裝置或單元，便能很容易地生產(chǎn)卷煙濾芯。
在一般生產(chǎn)卷煙濾芯時，通常以200～800米/分，優(yōu)選300～600米/分的高速度卷包纖維束。因此，除去溶劑的干燥與水溶性聚合物熱-熔化最好應(yīng)由一臺設(shè)備實施，這種設(shè)備能在盡可能最短的時間里均勻地加熱整個濾芯棒，因此可以均勻地控制其濾芯的堅固性或硬度和其它物理性質(zhì)，而且不影響生產(chǎn)率。可提及感應(yīng)加熱作為這種加熱工藝的實例。
偶然，為了對濕分解能力不會造成不利的影響，最好使用與上述類似的水溶性膠粘物，以便粘住構(gòu)成卷煙濾芯(濾芯棒)并包住圓柱纖維束的卷包紙的周邊，并且粘住包住過濾嘴的卷包紙的邊，將濾芯切割到預(yù)定的長度及圓柱形卷煙的部分而制備過濾嘴。
下述實施例和對比例用于進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，并且不應(yīng)構(gòu)成限定本發(fā)明的范圍。
實施例實施例1將由4-旦Y形截面的單絲構(gòu)成的43000旦卷曲(26卷/25毫米)的乙酸纖維束展開到25厘米寬度。這種43000旦纖維束由10750根單絲(每根4旦)組成。然后，將預(yù)定量的聚乙烯醇(皂化度=88%(摩爾)，4%水溶液粘度=5厘泊)水溶液作為水溶性聚合物均勻地加到上述展開的纖維束上。再將該纖維束送到卷包機(jī)，將其卷包在卷包紙中。在通過加熱除去過量水分后，將纖維束切成長25mm而得到卷煙的過濾嘴。
實施例2～5按實施例1相同方式制備卷煙的過濾嘴，只是分別使用羧甲基纖維素鈉(羧甲基化度=0.85，4%水溶液粘度=30厘泊，實施例2)、可溶性淀粉(10%水溶液粘度=10厘泊，實施例3)、甲基乙烯醚-馬來酸共聚物(10%水溶液粘度=8厘泊，實施例4)和羥丙基纖維素(10%水溶液粘度=40厘泊，實施例5)水溶液作為水溶性或可分散性聚合物以代替聚乙烯醇。
實施例6使用活性炭濾芯卷包機(jī)，往由4旦Y形截面單絲組成的43000旦(總的)卷曲(26卷/25毫米)的乙酸纖維素纖維束中加入按纖維束計為20%(重量)1，2-丙二醇與水的混合溶劑(1∶1，W/W)，接著加入5%(重量)粉狀聚乙烯醇(皂化度=88%(摩爾)、4%水溶液粘度=5厘泊，通過60目，粒度分布=10～200μ，平均粒度=70μ)。然后將纖維束送到活性炭濾芯卷包機(jī)用卷包紙將其卷包，并切成25毫米長，得到卷煙過濾嘴。
實施例7按實施例6相同的方式制備卷煙過濾嘴，只是用粉末狀羧甲基纖維素鈉(羧甲基化度=0.85，4%水溶液粘度=30厘泊，粒度分布=10～200μm，平均粒度=75μm)作為水溶性聚合物。
實施例8將由4-旦Y形截面單絲組成的43000旦卷曲(26卷/25毫米)的乙酸纖維素纖維束散開到25厘米寬度，并將預(yù)定量的在1，2-丙二醇和水的混合溶劑中的可溶性淀粉(10%水溶液粘度=10厘泊)溶液均勻加到展開的纖維束上。然后將其纖維束送到卷包機(jī)用卷包紙將其卷包，并切成25毫米長而得到卷煙過濾嘴。
實施例9和10按實施例8相同方式生產(chǎn)卷煙過濾嘴，只是分別使用甲基乙烯醚-馬來酸共聚物(10%水溶液粘度=8厘泊，實施例9)和羥丙基纖維素(10%水溶液粘度=40厘泊，實施例10)作為水溶性聚合物以代替可溶性淀粉。
對比例1～3按實施例1相同方式生產(chǎn)卷煙過濾嘴，只是分別使用甘油三乙酸酯(對比例1)、三乙二醇二乙酸酯(對比例2)和三乙二醇丙酸酯(對比例3)作粘結(jié)劑，這三種都是乙酸纖維素的增塑劑。
就上述實施例和對比例所得到的卷煙過濾嘴的濾芯堅固性和水分解能力進(jìn)行評價，其結(jié)果示于表1。將環(huán)境控制在20℃和65%相對濕度達(dá)約24小時后，將試驗樣品在該環(huán)境中進(jìn)行試驗。
濾芯堅固性以直徑直12毫米重300克的靜重放到90毫米長的濾芯樣品上，10秒鐘后測定其降低量，并以0.1毫米記作1。按照上述評價方法實際上可接受的濾芯堅固性極限是10.0或10.0以下。
水中分解能力試驗將25毫米長過濾嘴樣品放入裝有500ml水的情況下，并且攪拌，要使旋渦中心的高度相等于液面最大高度的3/4。10分鐘后目視觀察其濾芯，并根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)檢測并估算其分解能力。
最好快速絮凝分解好局部絮凝分解差不分解；保持原形狀表聚合物含量水含量堅固性在水中％(重量)％(重量)的分解能力實施例12158最好實施例25209最好實施例33158最好實施例4257最好實施例54107最好實施例65109最好實施例75109最好實施例85158最好實施例9257最好實施例104107最好對比例18-6差對比例26.8-7差對比例39.0-7差實施例11將由5旦單絲組成的35000旦乙酸纖維素纖維束展開到約25厘米寬度，把聚環(huán)氧烷烴型水溶性熱熔化粘膠樹脂粉末(Paogen PP-15，Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.，Ltd.，Japan；m.p.=55℃，粒度分布=8～200μ，平均粒度=75μm)隨著卷包時均勻地撒到該纖維束上，加入量為7%(重量)(以纖維束計)。然后將纖維束拉經(jīng)內(nèi)徑為8毫米的聚四氟乙烯(Teflon)管，在120℃爐中加熱120分鐘使水溶性熱熔化粘膠樹脂在濾芯中熔化。冷卻固化后，纖維束切成90毫米長得到卷煙過濾嘴。
得到的過濾嘴的堅固性是9.8，當(dāng)放在水中時，該過濾嘴整個快速分解成絮凝狀態(tài)。抽煙的質(zhì)量未發(fā)現(xiàn)任何變化。
實施例12按實施例11相同方式制備卷煙過濾嘴，只是使用聚乙烯醇型水溶性熱熔化粘膠樹脂粉末(HM-501，The Nippon Synthetic Chemical Industry Co.，Ltd.，Japan；m.p.=77℃，粒度范圍=8～200μm，平均粒度=80μm)，代替水溶性熱熔化粘膠樹脂。所得到過濾嘴堅固性是8.8，當(dāng)放在水中時，該過濾嘴整個快速分解成絮凝狀態(tài)，抽煙質(zhì)量未發(fā)現(xiàn)任何變化。
實施例13按實施例11相同的方式制備卷煙過濾嘴，只是使用聚乙烯醇類水溶性熱熔化粘膠樹脂粉末(HM-602，The Nippon Synthetic Chemical Industry Co.，Ltd.，Japan；m.p.=77℃，平均粒度=80μm)，代替該水溶性熱熔化粘膠樹脂。所得到過濾嘴堅固性是7.8，當(dāng)放在水中時，過濾嘴整個快速分解成絮凝狀態(tài)，抽煙質(zhì)量未發(fā)現(xiàn)任何變化。
實施例14～16按實施例11相同的方式制備卷煙過濾嘴，只是將爐中加熱時間分別改變?yōu)?分鐘(實施例14)、10分鐘(實施例15)或30分鐘(實施例16)。這些實施例所制得過濾嘴的堅固性不大于10。即實施例14過濾嘴堅固性是6.6，實施例15過濾嘴堅固性是6.0，實施例16過濾嘴堅固性是9.8。當(dāng)將實施例14～16的過濾嘴分別置于水中時，這些過濾嘴整個快速分解成絮凝狀態(tài)。實施例14～16制得的每種過濾嘴的抽煙質(zhì)量未發(fā)現(xiàn)任何變化。
實施例17使用含活性炭濾芯卷包機(jī)的粉狀活性炭噴撒裝置(KDF2/AC1/AF1，Hauni-Werke Korber & Co.，Germany)，將3-旦單絲的36000旦(總的)乙酸纖維素纖維束散開到約25厘米寬度，并在卷包段將實施例11中使用的粉末狀水溶性熱熔化粘膠樹脂均勻地噴撒到其纖維束上，加入量為14%(重量)(以纖維束計)。然后以400米/分速度將該纖維束送到濾芯卷包機(jī)用卷包紙卷包，并切成102毫米長，得到的濾芯在120℃爐中加熱20分鐘，再冷卻而得到卷煙過濾嘴。
所制得過濾嘴堅固性是3.5，放入水中時，整個過濾嘴快速分解成絮凝狀態(tài)。抽煙質(zhì)量未發(fā)現(xiàn)任何變化。
實施例18～20按實施例17相同方式制備卷煙過濾嘴，只是將加熱時間分別改變?yōu)?分鐘(實施例18)、10分鐘(實施例19)或30分鐘(實施例20)。所制得的過濾嘴堅固性不大于10。即實施例18過濾嘴的堅固性是5.5，實施例19過濾嘴的堅固性為4.4，而實施例20過濾嘴的堅固性為5.2。當(dāng)將實施例18～20過濾嘴分別放入水中時，整個過濾嘴快速分解成絮凝狀態(tài)。實施例18～20得到的每種過濾嘴的抽煙質(zhì)量未發(fā)現(xiàn)任何變化。
實施例21～23按實施例17相同方式制備卷煙過濾嘴，只是加熱溫度分別改變到60℃(實施例21)、80℃(實施例22)或100℃(實施例23)。這些實施例的每種過濾嘴堅固性不大于10，即實施例21和22的過濾嘴的堅固性為5.1，實施例23過濾嘴為5.5。當(dāng)將實施例21～23過濾嘴分別放入水中時，整個過濾嘴快速分解成絮凝狀態(tài)。實施例21～23制得的每種過濾嘴的抽煙質(zhì)量未發(fā)現(xiàn)任何變化。
實施例24按實施例11相同方式制備卷煙過濾嘴，只是將10%(重量)(以纖維束計)實施例11中使用的粉狀水溶性熱熔粘膠樹脂和5%(重量)(以纖維束計)粉狀乙烯-乙酸乙烯共聚物(Daikalac S-1101S，Daido Kasei Kogyo Co.，Ltd.，Japan；m.p.=150℃，平均粒度=80μm)作非水溶性熱熔化粘膠樹脂均勻地噴撒到纖維束上。
制得的過濾嘴堅固性是5.9，當(dāng)放入水中時，整個過濾嘴快速分解成絮凝狀。未發(fā)現(xiàn)抽煙質(zhì)量有任何變化。
對比例4按實施例11相同方式制備卷煙過濾嘴，只是用粉狀乙烯-乙酸乙烯共聚物(Daikalac S-1101S，Daido Kasei Kogyo Co.，Ltd.，Japan；m.p.=105℃，平均粒度=80μm)作為非水溶性熱熔化粘膠樹脂以代替實施例11中使用的水溶性熱熔化粘膠樹脂。
所制得的過濾嘴堅固性是5.9，當(dāng)放入水中時，其整個過濾嘴完全不分解并保持原形狀。
對比例5按實施例11相同方式制備卷煙過濾嘴，但沒有使用實施例11中的水溶性熱熔化粘膠樹脂。
制得的過濾嘴不具有堅固性，并且表明堅固性不低于25.0。然而，當(dāng)放入水中時，其整個過濾嘴迅速分解成絮凝狀。
權(quán)利要求
1.一種卷煙濾芯，它包含纖維素酯纖維束和在所述纖維束中所含的用于粘結(jié)所述纖維的水溶性聚合物，所述纖維束使用相對于100重量份纖維束的不大于25重量份水以加工成棒。
2.按照權(quán)利要求1所述卷煙濾芯，其中以100重量份纖維束計的所述水溶性聚合物的用量是0.5～30份(重量)。
3.按照權(quán)利要求1所述卷煙濾芯，其中所述水溶性聚合物熔點是50～200℃。
4.按照權(quán)利要求1所述卷煙濾芯，其中所述水溶性聚合物至少是選自以下的一種天然多糖、動植物蛋白質(zhì)、改性淀粉、淀粉衍生物、纖維素衍生物、乙烯聚合物、丙烯酸聚合物、聚環(huán)氧烷烴、聚酯和聚酰胺。
5.按照權(quán)利要求1所述卷煙濾芯，其中所述粘結(jié)纖維的水溶性聚合物由聚合物的水溶液或分散液提供，這些聚合物是至少選自以下的一種(1)天然多糖類；(2)可溶性淀粉或淀粉衍生物；(3)羧甲基纖維素及其鹽、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素和具有平均乙?；葹榧s0.3～1的乙酸纖維素；(4)聚乙烯醇以及(5)聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚、丙烯酸聚合物和乙烯烷基醚-馬來酸共聚物。
6.按照權(quán)利要求1所述卷煙濾芯，其中所述水溶性聚合物是至少選自以下的一種(1)天然多糖，按照水中10%濃度測定的其粘度為2～500厘泊，(2)水溶性淀粉和淀粉衍生物，按照水中10%濃度測定的其粘度為2～100厘泊，(3)羧甲基纖維素及其鹽，按照水中4%濃度測定的其粘度為10～500厘泊，和羥乙基纖維素、羥丙基纖維素和具有平均乙?；葹榧s0.3～1的乙酸纖維素，按水中10%濃度測定的其粘度為5～500厘泊，(4)聚乙烯醇，它的皂化度不低于85%，按照水中4%濃度測定的其粘度為1～100厘泊，以及(5)聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚、丙烯酸聚合物和乙烯烷基醚-馬來酸共聚物，按照水中10%濃度測定的其粘度為1～500厘泊。
7.一種卷煙濾芯，它包括纖維素酯纖維束，其卷曲度為每直線英寸5～75卷，和水溶性聚合物，其比例是相對于100重量份所述纖維束為1～10重量份，所述水溶性聚合物以該水溶性聚合物的水溶液形式提供。
8.一種卷煙濾芯，它包括纖維素酯纖維束和在所述纖維束中所含的粘結(jié)所述纖維素酯纖維的顆粒狀水溶性聚合物。
9.按照權(quán)利要求8所述卷煙濾芯，其中所述水溶性聚合物是熱熔化粘膠水溶性樹脂。
10.按照權(quán)利要求9所述卷煙濾芯，其中所述熱熔化膠粘水溶性聚合物是至少選自于以下的一種聚乙烯醇、聚環(huán)氧烷烴、丙烯酸聚合物、聚酯和聚酰胺。
11.按照權(quán)利要求9所述卷煙濾芯，其中水溶性聚合物的平均顆粒直徑為1～500μm。
12.按照權(quán)利要求9所述卷煙濾芯，相對于100重量份纖維束，它含有3～25重量份顆粒狀水溶性聚合物。
13.按照權(quán)利要求9所述卷煙濾芯，它含有相對于100重量份纖維束為5～20重量份顆粒狀熱熔化粘膠水溶性聚合物，其熔點為50～150℃，在150℃的熔體粘度為150～75000厘泊，平均顆粒直徑為30～300μm。
14.按照權(quán)利要求8所述卷煙濾芯，其中纖維素酯纖維還另外被相對于100重量份纖維束為0～10重量份顆粒狀熱熔化粘膠非水溶性聚合物所粘結(jié)。
15.按照權(quán)利要求14所述卷煙濾芯，其中相對于100重量份纖維束，所述非水溶性聚合物的比例是0.5～8重量份，并且水溶性聚合物與非水溶性聚合物的比例是60～99/40～1(重量)。
16.一種卷煙濾芯，其中包括卷曲纖維素酯纖維束，它的卷曲度為每直線英寸是10～50卷，和顆粒狀熱熔化粘膠水溶性聚合物，它在150℃熔體粘度為200～50，000厘泊，平均顆粒直徑為50～200μm，相對于100重量份纖維束，所含顆粒狀水溶性聚合物的比例為5～17重量份，它粘結(jié)所述纖維素酯纖維。
17.一種生產(chǎn)卷煙濾芯的方法，它包括往纖維素酯纖維束中加入水溶性聚合物的水溶液或分散液的加料步驟，將纖維束處理成濾芯棒的處理步驟，以及從濾芯棒除去溶劑的干燥步驟，加料步驟中水的加入量應(yīng)控制在相對于100重量份纖維束為0.5～20重量份。
18.按照權(quán)利要求17所述的生產(chǎn)卷煙濾芯的方法，其中在加料步驟中使用所述水溶性聚合物和水的量，相對于100重量份纖維束分別為1～10重量份和1～15重量份，以及在處理步驟中以200～800米/分速度將纖維束卷包成濾芯棒。
19.一種生產(chǎn)卷煙濾芯的方法，它包括第一個步驟，是將3000～1，000，000根卷曲纖維素酯纖維單絲，每根單絲為1～16旦，展開到100～500毫米寬度，第二步是往展開的纖維束上加入水溶性聚合物的水溶液或分散液，要往100重量份纖維束上施加1～5重量份水溶性聚合物和1～15重量份水，卷包步驟是用卷包紙以300～800米/分速度卷包如此處理的纖維束而得到濾芯棒，以及濾芯棒的干燥步驟。
20.一種生產(chǎn)卷煙濾芯的方法，它包括往纖維素酯纖維束中加入或沉積顆粒狀熱熔化粘膠水溶性聚合物的步驟，以及將含水溶性聚合物的纖維束處理成濾芯棒的步驟。
21.按照權(quán)利要求20所述的生產(chǎn)卷煙濾芯的方法，它包括往展開的纖維素酯纖維束中加入顆粒狀熱熔化粘膠水溶性聚合物的步驟，用卷包紙卷包含水溶性聚合物的纖維束以得到濾芯棒的步驟，以及在卷包段或其后加熱纖維束或棒以便使水溶性聚合物熔化，并且使其冷卻以便固化粘結(jié)所述纖維的聚合物的步驟。
22.按照權(quán)利要求20所述的生產(chǎn)卷煙濾芯的方法，它包括將熔化的熱熔化粘膠水溶性聚合物噴射到散開的纖維素酯纖維束的步驟，以及用卷包紙卷包含聚合物熔融物的纖維束以得到濾芯棒的步驟。
23.按照權(quán)利要求20所述的生產(chǎn)卷煙濾芯的方法，其中將具有平均顆粒直徑為10～500μm的顆粒狀水溶性聚合物沉積到纖維素酯纖維上。
24.按照權(quán)利要求20所述的生產(chǎn)卷煙濾芯的方法，其中將顆粒狀熱熔化粘膠水溶性聚合物和顆粒狀熱熔化非水溶性聚合物加到纖維素酯纖維束上。
25.一種生產(chǎn)卷煙濾芯的方法，它包括將具有卷曲度為每直線英寸15～50卷的5，000～500，000纖維素酯纖維的單絲束(每單絲重1～10旦)，展開到100～500毫米寬度的步驟，向展開的纖維束加入顆粒狀熱熔化粘膠水溶性聚合物的步驟，其比例是相對于100重量份纖維束為5～17重量份所述聚合物，以及用卷包紙按300～800米/分速度卷包沉積有水溶性聚合物的纖維束的步驟。
全文摘要
通過將水溶性聚合物的水溶液或分散液，或以顆粒形式加到纖維素酯纖維束上，使用的任何水量控制在相對于100重量份纖維束為25份范圍內(nèi)，并且用卷包紙卷包已處理的纖維束，而生產(chǎn)濾芯棒，通過加熱除去濾芯棒中的水，或熔化顆粒狀水溶性聚合物以粘結(jié)該纖維而得到卷煙濾芯。水溶性聚合物的比例是0.5～30重量份對100重量份纖維束。要降低相對于纖維束的水量，可以使用熱熔化粘膠水溶性聚合物。降低加到纖維束中的水量要使纖維束甚至在高速度也能平穩(wěn)地卷包，因此提高了濾芯生產(chǎn)率。
文檔編號A24D3/14GK1104876SQ9410829
公開日1995年7月12日 申請日期1994年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月13日
發(fā)明者津谷仁, 谷口寬樹, 大路信之, 西村協(xié) 申請人:大賽璐化學(xué)工業(yè)株式會社