RU2693531C1 - Способ изготовления фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна - Google Patents
Способ изготовления фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2693531C1 RU2693531C1 RU2019106373A RU2019106373A RU2693531C1 RU 2693531 C1 RU2693531 C1 RU 2693531C1 RU 2019106373 A RU2019106373 A RU 2019106373A RU 2019106373 A RU2019106373 A RU 2019106373A RU 2693531 C1 RU2693531 C1 RU 2693531C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cellulose acetate
- acetate
- spinning
- mixture
- solvent
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title abstract description 14
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 title abstract description 4
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 claims abstract description 42
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 28
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 17
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 7
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims abstract description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims 1
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 abstract description 4
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 2-(cyclohexen-1-yl)cyclohexan-1-one Chemical compound O=C1CCCCC1C1=CCCCC1 GVNVAWHJIKLAGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 101150065749 Churc1 gene Proteins 0.000 abstract 1
- 102100038239 Protein Churchill Human genes 0.000 abstract 1
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N triacetin Chemical compound CC(=O)OCC(OC(C)=O)COC(C)=O URAYPUMNDPQOKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- 208000005374 Poisoning Diseases 0.000 description 1
- 125000000218 acetic acid group Chemical group C(C)(=O)* 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 235000021197 fiber intake Nutrition 0.000 description 1
- 239000001087 glyceryl triacetate Substances 0.000 description 1
- 235000013773 glyceryl triacetate Nutrition 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 1
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 229960002622 triacetin Drugs 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
- A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
- A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
- A24D3/08—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent
- A24D3/10—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent of cellulose or cellulose derivatives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к способу изготовления фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна для его использования в сигаретном фильтре, так называемого фильтрующего ацетатцеллюлозного жгута. Ацетатцеллюлозный жгут для использования в сигаретном фильтре по настоящему изобретению изготавливается из прядильного раствора, получаемого путем растворения вторичной ацетатцеллюлозы со степенью полимеризации (СП) до 350 в малотоксичном растворителе, состоящем из смеси [близкой к азеотропной] этилацетата (СН3СООС2Н5) с изопропиловым (СН3СН2(ОН)СН3) или этиловым спиртом (С2Н5ОН) с добавлением воды (Н2О) с последующим экструдированием прядильного раствора из большого количества прядильных отверстий и получением ацетатцеллюлозного жгута в прядильной машине. Предлагаемый состав растворителя позволяет увеличить фильтрующие свойства сигаретного фильтра за счет формирования ацетат-целлюлозного волокна с диаметром нити менее 10 мкм. 2 з.п ф-лы.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способу изготовления фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна для его использования в сигаретном фильтре, так называемого фильтрующего ацетатцеллюлозного жгута.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Ацетатцеллюлозный жгут хорошо известен в качестве материала сигаретного фильтра. При изготовлении жгута ацетат-целлюлозу растворяют в органическом растворителе и тем самым приготавливают прядильный раствор.
Прядильная машина содержит множество прядильных шахт. Каждая прядильная шахта имеет фильеру, имеющую большое количество прядильных отверстий. Каждая прядильная шахта экструдирует прядильный раствор из большого количества прядильных отверстий, и при этом формируется большое количество нитей (филамент). Большое количество нитей собирают вместе с формированием волокна пряжи. Жгут изготавливается посредством объединения в жгуты пряжи из всех прядильных шахт вместе и придания извитости этой пряже. При изготовлении сигаретного фильтра из такого жгута изготавливается стержень фильтра. Стержень фильтра изготавливается следующим образом: распускают или "распушивают" жгут; добавляют пластификатор, такой как триацетин, к жгуту, который открывают; формируют жгут цилиндрической формы; и обертывают цилиндрический жгут в сигаретную бумагу.
Сигаретный фильтр изготавливают посредством нарезки стержня фильтра при заданной длине.
Согласно традиционным технологиям изготовления ацетатцеллюлозного жгута как правило, в качестве основы органического растворителя используется ацетон (СН3СОСН3) или ацетон с добавкой до 20% этилового спирта (С2Н5ОН) в смеси до 5% воды (Н2О), а ацетат-целлюлозу используют со степенью полимеризации (СП) до 300, патентные документы [1-2].
Например, в патенте [1] использованный ацетат целлюлозы имел ацетильное число 55,4 и степень полимеризации (СП) 220. Полученный из ацетата целлюлозы прядильный раствор на основе ацетона был отфильтрован и выработан посредством сухого прядения на традиционной установке прядения фильтровальных жгутов волокон. Образованные целлюлозно-ацетатные филаменты были объединены в полотно. Спецификация изготовленного таким образом фильтровального жгута была 3,3Y38500. Это обозначение спецификации означает: филаментное денье 3,3, а общее денье жгута 38500, при форме поперечного сечения целлюлозно-ацетатных филаментов Y.
Например, в патенте [2] сказано, что: «фильтрующую способность можно значительно увеличить, используя тонкие волокна, которые обеспечивают увеличенную площадь поверхности волокон при таком же весе волокон. Но волокно из ацетата целлюлозы, формованное из растворителя, имеется на рынке лишь при диаметре волокон 13 мкм. Для получения более тонких волокон из ацетата целлюлозы, т.е. диаметром 10 мкм или менее потребовалось бы формование из расплава пластифицированной смолы на основе ацетата целлюлозы; однако, использование пластификатора в количестве, необходимом для прямого формования таких тонких волокон из ацетата целлюлозы, имело бы результатом получение очень слабых и практически бесполезных волокон. К сожалению, волокна из ацетата целлюлозы, формируемые из расплава, технически можно вытягивать лишь при относительно небольших степенях вытяжки до того, как волокна разорвутся во время обработки. Невозможность формовать и обрабатывать очень тонкие волокна из ацетата целлюлозы накладывают практические пределы на фильтрующие способности этого материала при производстве фильтров для табачного дыма.»
Т.о. на использование ацетона как растворителя накладываются физико-химические ограничения на формование более тонких волокон из растворов ацетата целлюлозы, т.к. уменьшение вязкости его растворов с ростом температуры ограниченны низкой температурой кипения.
ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Патентный документ 1: Патент России RU 2083146 «Способ изготовления жгута из ацетата целлюлозы (вариант), сигаретный фильтр (варианты)», Хуберт Клус и Гюнтер Хайн, патентообладатель: Аустриа Табакверке АГ (AT), дата публикации 10.07.1997 г.
Патентный документ 2: Патент России RU 2127986, «Фильтрующее средство для табачного дыма, фильтрующий стержень, сигарета и способ изготовления фильтрующего средства для табачного дыма (варианты)», Ричард Бергер (US), патентообладатель: Америкен Фильтрона Корпорейшн (US), дата публикации 27.03.1999 г..
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ЗАДАЧА, РЕШАЕМАЯ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
Настоящее изобретение предлагает способ изготовления фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна с использованием малотоксичного растворителя, состав которого отличается более высокой температурой кипения и меньшей испаряемостью по сравнению с ацетоном, что позволяет использовать для изготовления прядильного раствора ацетат-целлюлозу с повышенной степенью полимеризации и соответственно уменьшить элементарное денье волокон, что увеличивает фильтрующие свойства сигаретного фильтра. Более конкретно, настоящее изобретение предлагает при изготовлении фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна использовать малотоксичный растворитель из смеси [близкой к азеотропной] этилацетата с изопропиловым или этиловым спиртом, позволяющий использовать для приготовления прядильного раствора ацетат-целлюлозу со степенью полимеризации до 350, что позволяет увеличить фильтрующие свойства сигаретного фильтра за счет формирования ацетат-целлюлозного волокна с элементарным денье менее 1,5.
СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
Автор настоящего изобретения обнаружил, что для изготовлении фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна для растворения вторичной ацетатцеллюлозы со степенью полимеризации (СП) до 350 можно использовать малотоксичный растворитель, состоящий из смеси [близкой к азеотропной] этилацетата (СН3СООС2Н5) с изопропиловым (СН3СН2(ОН)СН3) или этиловым спиртом (С2Н5ОН) с добавлением до 5% воды (Н2О) с последующим экструдированием прядильного раствора из большого количества прядильных отверстий и получением ацетатцеллюлозного жгута в прядильной машине.
В частности, настоящее изобретение заключается в следующем.
(1) Способ изготовления фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна, предусматривающий использование растворителя ацетат-целлюлозы, состоящего из смеси [близкой к азеотропной] этилацетата (СН3СООС2Н5) с изопропиловым (СН3СН2(ОН)СН3) или этиловым спиртом (С2Н5ОН) с добавлением воды (Н2О).
(2) Способ по п. (1), в котором основу растворителя составляет смесь этилацетата (СН3СООС2Н5) с изопропиловым спиртом (СН3СН2(ОН)СН3) в соотношении в массовой пропорции от 75:25 до 85:15%, с добавлением до 5% воды (Н2О) к этой смеси.
(3) Способ по п. (1), в котором основу растворителя составляет смесь этилацетата (СН3СООС2Н5) с этиловым спиртом (С2Н5ОН) в соотношении в массовой пропорции от 70:30 до 85:15%, с добавлением до 5% воды (Н2О) к этой смеси.
ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение может предложить состав малотоксичного растворителя ацетат-целлюлозы, позволяющий формировать ацетат-целлюлозное волокно с более низким элементарным денье из вторичной ацетатцеллюлозы со степенью полимеризации (СП) до 350, что улучшает свойства сигаретного фильтра, а именно: повышает удерживающую способность, уменьшает выход смолы и никотина, уменьшает вес фильтра и потребление волокна.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
При изготовлении фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна согласно настоящего изобретения используется эффективный растворитель ацетат-целлюлозы, состоящий из смеси [близкой к азеотропной] этилацетата с изопропиловым или этиловым спиртом, что дает предпосылки для получения более тонкого и прочного ацетат-целлюлозного волокна, что позволяет улучшить потребительские качества сигаретного фильтра.
Растворитель используемый для изготовления прядильного раствора согласно настоящему изобретению имеет низкую токсичность на всем диапазоне эксплуатационных температур прядильной машины. Таким образом, эффективность прядения можно поддерживать без риска отравления.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Способ изготовления фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна для его использования в сигаретном фильтре предусматривает применение растворителя по своим физико-химическим свойствам близким к ныне используемым растворителям, и т.о. изготовленный на основе предлагаемого растворителя прядильный раствор может быть применен в используемых промышленностью прядильных машинах.
Claims (3)
1. Способ изготовления фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна для его использования в сигаретном фильтре, состоящий в получении прядильного раствора, получаемого путем растворения вторичной ацетат-целлюлозы в органическом растворителе с добавлением воды (Н2О) с последующим экструдированием прядильного раствора из большого количества прядильных отверстий и получением ацетатцеллюлозного жгута в прядильной машине, отличающийся тем, что в качестве растворителя ацетатцеллюлозы используют смесь [близкую к азеотропной] этилацетата (СН3СООС2Н5) с изопропиловым (СН3СН2(ОН)СН3) или этиловым спиртом (С2Н5ОН) с добавлением воды (Н2О).
2. Способ по п. (1), в котором основу растворителя составляет смесь этилацетата (СН3СООС2Н5) с изопропиловым спиртом (СН3СН2(ОН)СН3) в соотношении в массовой пропорции от 75:25 до 85:15%, с добавлением до 5% воды (Н2О) к этой смеси.
3. Способ по п. (1), в котором основу растворителя составляет смесь этилацетата (СН3СООС2Н5) с этиловым спиртом (С2Н5ОН) в соотношении в массовой пропорции от 70:30 до 85:15%, с добавлением до 5% воды (Н2О) к этой смеси.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019106373A RU2693531C1 (ru) | 2019-03-06 | 2019-03-06 | Способ изготовления фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019106373A RU2693531C1 (ru) | 2019-03-06 | 2019-03-06 | Способ изготовления фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2693531C1 true RU2693531C1 (ru) | 2019-07-03 |
Family
ID=67252274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019106373A RU2693531C1 (ru) | 2019-03-06 | 2019-03-06 | Способ изготовления фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2693531C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2799593C1 (ru) * | 2019-12-19 | 2023-07-07 | Цердиа Интернациональ Гмбх | Материал фильтра и/или материал наполнителя для мундштука для использования с курительным изделием или hnb-изделием, мундштук и сигаретный фильтр, содержащий такой материал фильтра и/или материал наполнителя, и способ получения такого материала фильтра и/или материала наполнителя |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3966687A (en) * | 1973-02-16 | 1976-06-29 | Manufacture De Produits Chimiques Protex | Acrylic copolymers |
| RU2083146C1 (ru) * | 1991-10-22 | 1997-07-10 | Аустриа Табакверке АГ | Способ изготовления жгута из ацетата целлюлозы (вариант), сигаретный фильтр (варианты) |
| WO2004058837A2 (de) * | 2002-12-30 | 2004-07-15 | Basf Aktiengesellschaft | Ampholytisches copolymer und dessen verwendung |
| RU2609674C1 (ru) * | 2014-03-13 | 2017-02-02 | Дайсел Корпорэйшн | Ацетатцеллюлозный жгут для использования в сигаретном фильтре, сигаретный фильтр, устройство для изготовления жгута и способ изготовления жгута |
-
2019
- 2019-03-06 RU RU2019106373A patent/RU2693531C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3966687A (en) * | 1973-02-16 | 1976-06-29 | Manufacture De Produits Chimiques Protex | Acrylic copolymers |
| RU2083146C1 (ru) * | 1991-10-22 | 1997-07-10 | Аустриа Табакверке АГ | Способ изготовления жгута из ацетата целлюлозы (вариант), сигаретный фильтр (варианты) |
| WO2004058837A2 (de) * | 2002-12-30 | 2004-07-15 | Basf Aktiengesellschaft | Ampholytisches copolymer und dessen verwendung |
| RU2609674C1 (ru) * | 2014-03-13 | 2017-02-02 | Дайсел Корпорэйшн | Ацетатцеллюлозный жгут для использования в сигаретном фильтре, сигаретный фильтр, устройство для изготовления жгута и способ изготовления жгута |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2799593C1 (ru) * | 2019-12-19 | 2023-07-07 | Цердиа Интернациональ Гмбх | Материал фильтра и/или материал наполнителя для мундштука для использования с курительным изделием или hnb-изделием, мундштук и сигаретный фильтр, содержащий такой материал фильтра и/или материал наполнителя, и способ получения такого материала фильтра и/или материала наполнителя |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8833376B2 (en) | Biodegradable composites | |
| US11330836B2 (en) | Lyocell material for tobacco filter | |
| RU2664206C1 (ru) | Лиоцелловый материал для сигаретного фильтра и способ его получения | |
| US10806174B2 (en) | Lyocell material for cigarette filter and method for preparing same | |
| JP6134327B2 (ja) | 再生セルロース繊維 | |
| JP6580348B2 (ja) | 酢酸セルロース繊維及びその製造方法並びにタバコ用フィルタートウ | |
| US11103003B2 (en) | Modified cross-section lyocell material for tobacco filter, and preparation method therefor | |
| KR20120032932A (ko) | 라이오셀 스테이플 섬유의 제조 방법 및 이로부터 제조되는 라이오셀 스테이플 섬유 | |
| KR960011600B1 (ko) | 셀룰로오즈 아세테이트 필라멘트, 셀룰로오즈 아세테이트 필라멘트용의 광학 등방성 방사 용액, 및 이 용액의 필라멘트 제조에의 용도 | |
| RU2693531C1 (ru) | Способ изготовления фильтрующего штранга из ацетат-целлюлозного волокна | |
| KR101455006B1 (ko) | 담배필터용 라이오셀 소재 및 그 제조방법 | |
| KR20150077272A (ko) | 담배필터용 라이오셀 소재 및 그 제조방법 | |
| JP2024523387A (ja) | タバコフィルタ用リヨセル素材及びその製造方法 | |
| JP2024526587A (ja) | 閉じたｃ字形繊維の高密度集合 | |
| JPH10168649A (ja) | セルロースアセテートフィブリル化繊維及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE4A | Change of address of a patent owner |
Effective date: 20200121 |