壳聚糖纤维烟用丝束的生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种壳聚糖烟用丝束的生产方法，属于卷烟滤嘴材料【技术领域】。该方法采用高速剪切搅拌壳聚糖溶液、真空连续脱泡、湿态纤维卷曲、连续干燥、摆式打包制备烟用壳聚糖长丝束，该丝束能满足嘴棒成型的连续生产要求。
【专利说明】壳聚糖纤维烟用丝束的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及香烟过滤嘴原料生产，具体地指一种壳聚糖纤维烟用丝束的生产方法。
【背景技术】
[0002]在香烟的减焦降害过程中，嘴棒起到非常重要的作用，香烟嘴棒常用的原料为醋酸纤维丝束和聚丙烯纤维丝束，中高档香烟的嘴棒丝束主要为醋酸纤维。然而，醋酸纤维丝束从高档木材经复杂的生产工艺制备，我国大部分木材无法生产嘴棒用的醋酸纤维，导致嘴棒用的醋酸纤维丝束需要大量进口，受到多方因素限制，急需解决中高档香烟嘴棒用的原料。
[0003]壳聚糖是自然界含量丰富的碱性多糖，有良好的吸附性能，壳聚糖丝束对烟草产生的苯酚、一氧化碳、焦油等各种有害物质具有良好的吸附效果，壳聚糖丝束嘴棒可以实现减害降解的目的，而其对烟草的烟碱的吸附性小，不减少香烟的抽吸劲头。目前，壳聚糖纤维主要用作医用材料，包括医用敷料、手术缝线等。壳聚糖纤维作为抗菌材料广泛用于抗菌袜、抗菌内衣。
[0004]壳聚糖纤维的生产多为间歇生产，壳聚糖纺丝原液的制备时间长，一般超过36h。如专利申请号200910138811.7，名为“一种壳聚糖纤维的制备方法”，采用0.5-20%的例子液体水溶液为溶剂，通过搅拌2-48h，离心机脱泡，该工艺使用价格昂贵的离子液体，溶解时间长达48h，离心机脱泡难于实现连续化生产。专利申请号201010166861.9，名为“一种工业化生产纯壳聚糖纤维的纺丝液及其制备方法”该工艺采用在常温下壳聚糖先浸泡40-60分钟，在釜内压力彡5000Pa下，匀速搅拌7.5-19h，速度26_60rpm，静置1_3小时。文献“别亚琴，刘维锦.高强度壳聚糖纤维的制备和应用进展，化纤与纺织技术，2008，25-30”，“高广，林敏怡，邬国铭.壳聚糖纤维的成型，纺织学报，2005，41-43”提到壳聚糖纤维的制备方法，多为实验室制备壳聚糖纤维的方法，难于得到长纤维。工业上制备的壳聚糖长纤维主要用于纺织行业，通过卷绕收集辊收集长纤维。受到卷绕收集辊的直径影响，生产的纤维长度为20-150m，最长不超过300m。壳聚糖纤维采用自然晾干的干燥方法，纤维的卷曲通常是在纤维干燥后进行，导致丝束的卷曲数少，通常为3-7个/25_，存在卷曲不均匀的不足。综上所述，目前文献和专利的壳聚糖长纤维的生产工艺为间歇生产工艺，无法满足烟用丝束的要求。
[0005]香烟嘴棒成型是在特定的嘴棒成型设备上完成，是一种连续生产过程，要求丝束有良好的力学性能，有足够的长度，卷曲数为20-25个/25mm。为此，本发明设计一种烟用壳聚糖丝束的生产方法，将高速剪切搅拌溶解、真空连续脱泡、湿态纤维卷曲、连续干燥、摆式打包机包装应用于壳聚糖纤维的生产过程，使生产的壳聚糖纤维丝束满足嘴棒连续生产的要求。
【发明内容】
[0006]本发明的目的就是要克服上述烟用壳聚糖纤维的不足，提供一种满足烟用壳聚糖纤维丝束生产的壳聚糖纤维烟用丝束的生产方法。
[0007]为实现上述目的，本发明所设计的壳聚糖纤维烟用丝束的生产方法，其特征在于:将壳聚糖溶液采用高速剪切搅拌、真空连续脱泡、然后进行湿态纤维卷曲、连续干燥、打包。
[0008]优选地，所述壳聚糖溶液为1%?5%醋酸水溶液溶解壳聚糖所得溶液。
[0009]进一步地，所述高速剪切搅拌所用设备为桨叶搅拌机、均质机或者胶体磨，搅拌速度为 2500 一 15000rpmo
[0010]更一步地，所述真空连续脱泡采用真空连续脱泡釜进行脱泡，真空度为0.1-ο.0lMpa，纺丝液的流速为 l-100L/min。
[0011]再进一步地，所述湿态纤维卷曲是将壳聚糖纺丝液经过凝固、拉伸、洗涤、上油剂后所得的湿态纤维直接在卷曲机上完成卷曲，卷曲温度为40-100°C。
[0012]再进一步地，所述连续干燥是采用热空气或热氮气为干燥介质，用环吹风或侧吹风烘干，设备为链式或箱式烘干设备的2-4段烘干温度区，烘干温度为40-120°C。
[0013]再进一步地，所述打包是将壳聚糖丝束用摆式打包机制备成20_500kg —包的壳聚糖长丝束，并用纸盒包装。
[0014]本发明与传统的方法相比，生产壳聚糖纤维过程中搅拌时间短，卷曲方便，且得到高质量的壳聚糖长纤维丝束，该丝束能满足嘴棒成型的连续生产要求。
【具体实施方式】
[0015]以下结合实施例进一步说明，并非限制本发明所限制的范围。
[0016]实施例1
[0017]1%的醋酸水溶液溶解壳聚糖，在10L的釜内，采用高速剪切桨叶搅拌，搅拌速度为15000rpm，搅拌2min后停止搅拌，纺丝液在真空脱泡釜进行连续脱泡，真空度为0.1MPa，纺丝液的流速为lL/min。脱泡完全的壳聚糖纺丝液经过凝固、拉伸、洗涤、上油剂后在卷曲机完成卷曲，卷曲温度为40°C。卷曲后的壳聚糖纤维采用链式烘干设备烘干，2段温区的热空气烘干，烘干温度分别为40-70°C，70-100°C。采用小型摆式打包机，一包壳聚糖纤维的质量为20kg。
[0018]实施例2
[0019]3 %的醋酸水溶液溶解壳聚糖，在2M3的釜内，采用均质机拌机，搅拌速度为3500rpm,搅拌20min后停止搅拌，真空脱泡釜进行连续脱泡，真空度为0.0lMPa,纺丝液的流速为100L/min。壳聚糖纺丝液经过凝固、拉伸、洗涤、上油剂后在卷曲机完成卷曲，卷曲温度为100°C。卷曲后的壳聚糖纤维采用4段温区的链式烘干设备进行烘干，烘干的热空气的温度分别为50-60°C，60-80°C，80-100°C，100_120°C。采用摆式打包机包装，一包壳聚糖纤维的质量为400kg。
[0020]实施例3
[0021]5%的醋酸水溶液溶解壳聚糖，在0.5M3的釜内，采用胶体磨搅拌，搅拌速度为2500rpm,搅拌30min后停止搅拌，在真空度为0.05MPa的真空脱泡釜进行连续脱泡，纺丝液的流速为10L/min。壳聚糖纺丝液经过凝固、拉伸、洗涤、上油剂后在卷曲机完成卷曲，卷曲温度为70°C。卷曲后的壳聚糖纤维采用3段热氮气烘干，箱式烘干设备的烘干温度分别 50-70°C，70-90°C，90-110°C。采用摆式打包机包装，一包壳聚糖纤维的重量为100kg。
【权利要求】
1.一种壳聚糖纤维烟用丝束的生产方法，其特征在于:将壳聚糖溶液采用高速剪切搅拌、真空连续脱泡、然后进行湿态纤维卷曲、连续干燥、打包。
2.根据权利要求1所述的壳聚糖纤维烟用丝束的生产方法，其特征在于:所述壳聚糖溶液为1%?5%醋酸水溶液溶解壳聚糖所得溶液。
3.根据权利要求1所述的壳聚糖纤维烟用丝束的生产方法，其特征在于:所述高速剪切搅拌所用设备为桨叶搅拌机、均质机或者胶体磨，搅拌速度为2500 - 15000rpmo
4.根据权利要求1所述的壳聚糖纤维烟用丝束的生产方法，其特征在于:所述真空连续脱泡采用真空连续脱泡釜进行脱泡，真空度为0.l-0.01Mpa，纺丝液的流速为1-100L/min0
5.根据权利要求1所述的壳聚糖纤维烟用丝束的生产方法，其特征在于:所述湿态纤维卷曲是将壳聚糖纺丝液经过凝固、拉伸、洗涤、上油剂后所得的湿态纤维直接在卷曲机上完成卷曲，卷曲温度为40-100°C。
6.根据权利要求1所述的壳聚糖纤维烟用丝束的生产方法，其特征在于:所述连续干燥是采用热空气或热氮气为干燥介质，用环吹风或侧吹风烘干，设备为链式或箱式烘干设备的2-4段烘干温度区，烘干温度为40-120°C。
7.根据权利要求1所述的壳聚糖纤维烟用丝束的生产方法，其特征在于:所述打包是将壳聚糖丝束用摆式打包机制备成20-500kg —包的壳聚糖长丝束，并用纸盒包装。
【文档编号】D01F9/00GK104389050SQ201410712520
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】彭波, 梅文浩, 周向东, 王庆九, 王明辉 申请人:湖北中烟工业有限责任公司, 武汉黄鹤楼新材料科技开发有限公司