[发明专利]一种卷烟过滤嘴用聚乳酸发泡材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种卷烟过滤嘴用聚乳酸发泡材料，按重量份数计，原料组成包括：聚乳酸树脂75‑85份、聚酯弹性体10‑15份、枸橼酸3‑4份、碳酸氢钠10‑12份、表面活性剂1‑3份、复合稳定剂4‑6份、脱模剂1‑5份、发泡剂0.6‑1.2份、发泡助剂0.5‑1.0份，其中聚乳酸树脂是自制聚乳酸树脂，数均分子量Mn为5.2×10⁴，分子量分布为1.4。本发明通过两次发泡成型，制得的聚乳酸发泡材料发泡倍率高，孔隙率大，同时该发泡材料的熔体强度达到510‑550mN(190℃)，成型过程不易发生断带，高温热稳定性好，是一种优质的卷烟过滤嘴材料。

技术领域

本发明属于聚乳酸发泡材料制备领域，具体涉及一种卷烟过滤嘴用聚乳酸发泡材料及其制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)具有可生物降解性和植物来源性两大特点，是一种新型的、对环境友好且性能优良的高分子材料，能够在减少环境污染、节省石油资源以及减轻地球温室效应方面展开很多颇具意义的应用。同时，聚乳酸发泡材料具有取代石油基发泡塑料用作包装和生活消费品的巨大潜力。

聚乳酸是生产香烟过滤嘴棒的一大重要材料，聚乳酸分子表面含有丰富的极性基团，所以对极性物质具有较强的亲合力，可以与焦油组分和低分子物质发生化学反应，反应物牢牢留在纤维表面，同时，聚乳酸发泡材料内部大量孔隙结构，在对烟气的吸附过程中，同时具有物理吸附和化学吸附双重效果。采用聚乳酸发泡材料所制滤棒吸附效果好，滤棒接装后，吸阻小，抽吸口感佳，在卷烟行业的应用越来越多。

CN109588775提供一种具有降温功能的加热不燃烧卷烟滤棒，采用超临界流体发泡，或者采用水蒸气发泡，随后通过挤出成型制得微孔降温滤棒，纵向微孔间相互连通形成气流通道，对烟气有效降温。制得发泡材料微孔密度为100～1000个/cm3，泡孔发泡倍率不高，滤棒吸阻大，影响吸烟舒适度。

CN106750486提供一种超临界流体制备微发泡聚乳酸基木塑复合材料的方法，所制得聚乳酸基木塑复合材料泡孔密度大，发泡倍率高，但是无机粒子的加入可能团聚导致拉伸强度强度低，成型过程容易发生断带。

CN109294187A公开一种全生物基聚乳酸发泡材料及其制备方法，其将干燥的左旋聚乳酸和右旋聚乳酸进行混合熔融发泡挤出，从而改善传统聚乳酸的结晶性能，发泡倍率为15-45，平均泡孔直径低于40μm，但是该种聚乳酸材料结晶度高，用在卷烟过滤嘴领域中，受热易局部僵硬收缩，热稳定性能差。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，对现有工艺进行进一步优化，本发明提供一种卷烟过滤嘴用聚乳酸发泡材料及其制备方法，以实现发泡倍率高、拉伸强度高、热稳定性好的发明目的。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种卷烟过滤嘴用聚乳酸发泡材料，其特征在于，按重量份数计，原料组成包括：聚乳酸树脂75-85份、聚酯弹性体10-15份、枸橼酸3-4份、碳酸氢钠10-12份、表面活性剂1-3份、复合稳定剂4-6份、脱模剂1-5份、发泡剂0.6-1.2份、发泡助剂0.5-1.0份；

所述聚乳酸树脂，数均分子量Mn为5.2×10⁴，分子量分布为1.4；

所述复合稳定剂由柠檬酸钠、磷酸三苯酯和氧化二辛基锡组成，柠檬酸钠、磷酸三苯酯、氧化二辛基锡的质量比为4.3-6.0：2.1-2.9：1；

所述发泡剂为偶氮二甲酰胺ADC与发泡剂OBSH的混合，两者质量比为1:1；所述发泡助剂为硬脂酸镁和碳酸钙的一种；

所述表面活性剂为卵磷脂；

所述聚酯弹性体中PET硬段含量55-70wt%，软段为双端羟基聚四亚甲基醚，含量30-45wt%；

所述脱模剂为硅油；