[发明专利]普鲁兰多糖改性烟用聚丙烯纤维及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于香烟制备领域，特别涉及烟用聚丙烯纤维的制备。 

背景技术：

目前，香烟过滤嘴PP纤维用粘合剂多为将热塑性橡胶溶解溶剂油中，再加入萜烯树脂、松香树脂、白油，搅拌溶解而成。萜烯树脂、松香树脂可一定程度上吸附PP纤维受热时产生的异味，并部分消除卷烟的烟气辣味、刺激味及杂气味，使香烟气变得醇和。但是，这些PP纤维用粘合剂本身对香烟中有害成分的吸附效果不大，并且粘合剂本身对人体有一定的毒副作用。 

普鲁兰(Pullulan)多糖是由出芽短梗霉分泌的胞外多糖^[60]，是以α-1，6-糖苷键结合麦芽糖构成的同型多糖为主，即葡萄糖按α-1，4-糖苷键结合成麦芽三糖，两端再以α-1，6-糖苷键同另外的麦芽三糖结合，如此反复连接而成的高分子多糖，如图4-1所示^[61]。Pullulan因结构中含有丰富的羟基而极易溶于水，不溶于油脂、醇类、丙酮、醚和氯仿等有机溶剂。普鲁兰多糖为无色、无味、无毒副作用的线性高分子物质，是一种水溶性多糖，因其在自然界可被微生物降解，不会引起环境污染，故被誉为无公害材料。 

Pullulan独特的连接方式赋予了Pullulan聚合物一些独特的物理性质，包括粘合性质、形成纤维的能力、成型性、强阻氧性等。Pullulan又能通过化学衍生来改变它的水溶性或提供反应性基团。因此，Pullulan多糖及其衍生物在食品、医药、制造业和电子学方面有广泛的用途。 

发明内容：

本发明解决的技术问题是提供一种烟用聚丙烯(PP)纤维制备方法，包括如下步骤： 

Pullulan多糖溶于水配成胶黏剂溶液，质量百分比浓度为0.1％-0.8％； 

将PP纤维束穿过Pullulan多糖胶黏剂溶液，对PP纤维进行连续浸渍涂覆。浸渍涂覆的条件为：PP纤维与Pullulan多糖溶液的质量百分比为1∶80-100，温度为35℃。 

将上述处理后的PP纤维干燥后作为香烟过滤嘴的材料使用。 

有益效果： 

将PP纤维和改性PP纤维干燥后，在室温(25℃)下用JYS-180型接触角测定仪测试纤维表面水的接触角随时间的变化。每个试样在纤维不同位置测三次，最后数据取其平均值。 

较PP纤维的红外谱图，Pullulan多糖改性纤维在3420-3432cm^-1附近出现强的-OH伸缩振动峰，这是典型的羟基特征吸收峰。在1110-1120cm^-1附近的强吸收峰是由于-C-O-C的伸缩振动造成的。可见，连续浸渍法可在PP纤维表面涂覆上了Pullulan多糖。 

表1为由XPS计算出的Pullulan多糖改性前后PP纤维表面的元素百分含量。由表可见，PP纤维咀棒成型过程中，随着Pullulan溶液浓度的增加，纤维丝束表面O元素的含量增加，这主要来自于Pullulan结构中的O元素，可见PP纤维表面涂覆上了较多的Pullulan多糖。 

表1Pullulan改性PP纤维表面化学元素组成 

纤维表面SEM分析： 

PP纤维用Pullulan溶液涂覆改性后，可以明显看出纤维表面有涂覆物沉积的存在，可以在PP纤维表面涂覆上Pullulan多糖。 

Pullulan对纤维的涂覆效果 

本研究采用连续浸渍涂覆的方式将Pullulan添加剂涂覆到纤维上。采用Pullula溶液涂覆PP纤维，纤维增重量不高。随着Pullulan溶液浓度的增大，纤维的增重率逐渐升高，即纤维表面包覆的Pullulan增多，这与表4-2的研究结果是一致的。本研究发现，当Pullulan溶液浓度小于0.5％时，浸渍涂覆后的纤维比较蓬松，弹性较好，当Pullulan溶液浓度超过上述浓度时，涂覆后的纤维表面 发生粘结，纤维变硬，蓬松度下降。 

Pullulan改性对纤维吸湿性能的影响 

随着Pullulan溶液浓度的增大，纤维的回潮率升高。由于Pullulan结构中含有大量的亲水性羟基，故可以有效的提高纤维的吸湿性。因此，随Pullulan改性PP纤维回潮率的增大，对香烟过滤咀棒提高吸附效率以及改善香烟口感等有帮助。 

表2改性PP纤维表面静态水接触角