[发明专利]一种表面改良剂及其在烟用聚丙烯丝束中的应用

说明书

技术领域

 本发明属于卷烟配套材料技术领域，涉及表面改良剂，尤其涉及一种表面改良剂及其在烟用聚丙烯丝束中的应用。

背景技术

烟用聚丙烯丝束是将烟用聚丙烯粒子（PP）经过熔融纺丝、拉伸、卷曲而成，将其经成型设备与粘合剂粘结卷制成烟用丙纤滤棒，接装在香烟上，可以降低香烟烟气的焦油和烟气中的有害组分。聚丙烯纤维表面化学惰性导致其滤棒对烟气的截留性能无法与醋纤滤棒相比，突出的缺点是吸味中杂气、刺辣味重，与醋纤滤棒差距较大；另外，相同规格的丙纤滤棒和醋纤滤棒，前者烟气中焦油量比后者高，超过许多高等级香烟的最低焦油含量标准。聚丙烯纤维表面的化学惰性，导致成棒接枝成卷烟后吸附性能不足，口感较差。

对烟用聚丙烯丝束进行改性工作，已经有不少文献披露。公开号为CN1593276A《一种烟用聚丙烯丝束复膜改性剂及其制备方法》中公开了一种改性剂及其制备方法，该烟用聚丙烯丝束改性剂系采用下列原料制备而成:聚乙二醇;醋酸;钙化合物;非离子表面活性剂;过氧化物及水。制备方法包括以下步骤:1)将75～90重量份去离子水放入反应釜中,再加入0.1～5.0重量份的醋酸,混合均匀;2)加入0.1～6.0重量份的钙化合物,常温下反应,生成醋酸钙水溶液;3)加入5～20重量份的聚乙二醇,溶解;4)加入氢氧化钙或氧化钙中和,调节pH值为5.0～6.8;5)加入0.02～0.50重量份的非离子表面活性剂,搅拌、溶解;6)静置,过滤,出料;7)使用前,再加入0.1～4.0重量份的过氧化物。使用本发明产品对烟用聚丙烯丝束进行改性,断裂强度可由改性前的2.3厘牛/分特降低到1.0-1.9厘牛/分特;断裂伸长率可由100%降至28-70%;对焦油的吸附每支可增加0.5-1.5毫克。该改性剂的使用是将聚丙烯丝束浸入其中2~3min，再取出后烘干，然而聚丙烯丝束是一步法连续生产出的丝束段，成品是将不间断的丝束通过摆丝铺装后打包，实际应用中不太可能将丝束分段浸泡在改性剂中，该发明无法在工业化生产线上得到实施。

甲壳素（chitin）又名几丁质，是一种天然生物高分子聚合物，广泛存在于蟹、虾等甲壳类动物外壳、昆虫外骨和真菌的细胞壁，年生物合成量估计有数十亿吨之多，化学名称是(1,4)－2－乙酰氨基－2－脱氧－β－D－葡聚糖。但是由于在甲壳素分子内、分子间有强的氢键作用，使得甲壳素呈现紧密的晶态结构，不溶于普通溶剂，使之加工困难，从而限制了推广应用。因此，在甲壳素分子中引入其他官能团或通过脱乙酰基、接枝、共混以改善其溶解性和成型加工性来生产功能材料，成为目前的研究热点。壳聚糖（chitosan）是甲壳素脱乙酰基的产物，化学名称是(1,2)－2－氨基－2－脱氧－β－D－葡聚糖，是甲壳素重要的衍生物，在废水处理、农业、生物工程、日化、医药、纺织印染、食品等诸多方面得到广泛的应用。甲壳低聚糖(chitooligosaccharides)是甲壳素和壳聚糖经水解生成的一类低聚物，有独特的功能性质。

目前对聚丙烯烟用丝束共混改性尚没能取得突破进展的情况下，研究丝束纤维的表面物理改性是一个可行的方向，增加聚丙烯纤维表面的吸附能力，增强聚丙烯滤棒吸附烟气中有害物质的成分，提高聚丙烯纤维丝束滤棒的吸附效果，改善香烟的吸味和口感，是当前烟用聚丙烯丝束生产领域中亟待突破的重点工作。发明人经过研究发现，以甲壳素-壳聚糖乳液作为表面改性剂的主要成分，施加在丝束表面后制得的丙纤嘴棒，具有降低烟气中总粒相物的趋势，因而也具有降焦的效果。

发明内容

本发明的一个目的在于，为了改善烟用聚丙烯纤维表面的吸附性能，公开了一种表面改良剂。

本发明的技术方案是，一种表面改良剂，由葡萄糖酸-δ-内酯、阿斯巴甜、甲壳素-壳聚糖乳液组成，各组分的重量比组成为：葡萄糖酸-δ-内酯50~200份；

阿斯巴甜1~5份；

甲壳素-壳聚糖乳液200~800份。

本发明所公开的表面改良剂，其组成成分中所述的葡萄糖酸-δ-内酯、阿斯巴甜均为市售，所述的甲壳素-壳聚糖乳液为自制，甲壳素及壳聚糖购自浙江玉环生物制品有限公司，以双氧水水解，具体方法参见甲壳低聚糖的制备及其在丙纤滤材中的应用，烟草科学研究，2003,9月：50~51页；待水解至均分子量为3000以下时停止水解，加入水解溶液体积0.5~1%的月桂酸单甘油酯搅拌乳化即得。

本发明公开的制备所述表面改良剂的方法，其制备步骤包括：