一种彩色聚乳酸烟用丝束的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种烟用丝束的制备方法，尤其是一种彩色聚乳酸烟用丝束的制备方法。
【背景技术】
[0002]香烟滤嘴对降焦减害、改善吸味、提高香烟品位起到很大作用，是卷烟生产过程中不可缺少的一部分。目前市场上的香烟滤嘴材料基本上都是白色的，随着科技进步和人民生活水平的提高，烟民对香烟滤嘴的差异化、功能化、多样化要求也越来越高，彩色烟用丝束和滤棒的开发也成为一种趋势。
[0003]在合成纤维领域，生产彩色纤维的技术比较成熟，相关文献也比较多，主要采用的方法有:色母粒共混纺丝、浆液中加入染料溶液纺丝、在后处理时染色等方式，基本上都是通过加入颜料或染料的方式生产彩色纤维。
[0004]在烟用丝束领域，生产彩色丝束的文献较少，发明专利CN200410065222.8公开了一种彩色烟用醋纤丝束的生产方法，采取在浆液中加入0.1?1%重量的彩色染料，然后进行溶液纺丝，生产彩色丝束。实用新型专利CN201320779385.7公开了一种生产彩色烟用醋酸纤维丝束的装置，由导丝罗拉、染色盒、喷染器、颜料贮槽、颜料管、压缩空气管、回流管、调节装置、丝束管、接液盘所组成，采取的技术是在醋纤丝束后处理过程中进行染色的方式生产彩色丝束。上述文献也是采用加入颜料或染料的方式生产彩色烟用丝束。
[0005]由于烟用丝束及香烟滤嘴棒对安全性能要求较高，颜料和染料的选择受到一定限制，部分卷烟企业在选择彩色丝束时也有一定顾虑。不添加颜料和染料生产彩色烟用丝束的新工艺也值得期待。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种彩色聚乳酸烟用丝束的制备方法，赋予丝束不同的色泽和特殊的香气，可以提高聚乳酸纤维丝束的过滤吸附效果和卷烟感官质量。
[0007 ]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
[0008]在聚乳酸共混、熔融纺丝过程中加入糖类物质和氨基化合物，通过调节原料配比和纺丝温度，利用焦糖化反应及美拉德反应，进而生产出从浅黄—黄色—棕色—褐色等一系列彩色聚乳酸烟用丝束。
[0009]所述共混、融熔纺丝工序，糖类物质、氨基化合物和聚乳酸的重量比为:0.5?5:0?2:95?99.5，纺丝温度为180?235°C。
[0010]所述糖类物质为阿拉伯糖、木糖、蔗糖、葡萄糖、山梨糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、壳聚糖、淀粉、和糊精等，可以是其中一种或几种糖的混合物。在利用焦糖化反应及美拉德反应协同效应，生产具有一定风格的香型彩色丝束时，优选葡萄糖和木糖。
[0011 ]所述的蔗糖为红糖、白糖、砂糖或黄糖。
[0012]所述的糊精为白糊精、黄糊精和英国胶或称“不列颠胶”。
[0013]所述氨基化合物为氨基酸、蛋白质、胺和肽，优选氨基酸类化合物或含有氨基酸的食品添加剂。
[0014]所述聚乳酸为纤维级聚乳酸。
[0015]糖类尤其是单糖在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上的高温(一般是140_170°C以上)时，因糖发生脱水与降解，会发生褐变反应，这种反应称为焦糖化反应，又称卡拉密尔作用(caramelizat1n)。糖在强热的情况下生成两类物质:一类是糖的脱水产物，即焦糖或酱色(caramel);另一类是裂解产物，即一些挥发性的醛、酮类物质，它们进一步缩合、聚合，最终形成深色物质。
[0016]美拉德反应是广泛存在于食品工业的一种非酶褐变反应，是羰基化合物(还原糖类)和氨基化合物(氨基酸和蛋白质)间的反应，经过复杂的历程最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素，所以又称羰氨反应。氨基化合物和还原糖之间发生的美拉德反应，也是形成烟草特征香味的主要来源之一。由于美拉德反应产物中含有大量的香味物质，而且大部分与烟香谐调，能有效改善低次烟草的品质，减少木质杂气，增加烟香，因此美拉德反应已成为烟草业减害增香的一项关键技术。
[0017]对于美拉德反应来说，多糖是无效的，双糖主要指蔗糖和麦芽糖，其产生的风味差，单糖具有还原力，包括戊糖和己糖。研究标明，单糖中戊糖的反应性比己糖强，且戊糖中核糖反应性最强，其次是阿拉伯糖、木糖。由于葡萄糖和木糖廉价易得，反应性好，所以优选葡萄糖和木糖作为美拉德反应原料。
[0018]本发明提供的一种彩色聚乳酸烟用丝束的制备方法，制备的丝束是一种安全、有特殊香味、可完全降解的绿色环保产品。可以直接生产烟用过滤嘴棒，也可以做为彩色功能中线用于生产功能中线烟用滤棒，能有效改善低次烟草的品质，减少木质杂气，增加烟香，对卷烟烟气中有害物质的过滤吸附效果和卷烟感官质量进一步提升，能够满足卷烟使用要求，为烟用过滤材料的多样化、功能化、差异化提供了一个新的选择。
【具体实施方式】
[0019]实施例1
[0020]选择糖类物质为白糖，按重量比，白糖:聚乳酸=0.5:99.5的比例共混，搅拌均匀后，加入到螺杆挤出机中，按逐渐递增的方式，设定螺杆各区温度为200?235°C，输送管道及纺丝箱体温度为225°C。共混融熔纺丝过程中，物料从进入螺杆挤出机到从喷丝板中喷出历时20分钟左右，这段时间内，白糖在高温下发生纯焦糖化反应，产生染色成份，使聚乳酸共混熔体变成浅黄色，经计量纺丝可生产出浅黄色聚乳酸初生纤维。在后处理过程中，按照烟用丝束生产工艺，经上油、牵伸、卷曲、烘干定型、铺丝、打包等工序，可制备出浅黄色聚乳酸烟用丝束；按照长丝生产工艺，经加捻、卷绕等工序，可制备出烟用滤棒用的浅黄色聚乳酸中线。
[0021]实施例2
[0022]选择糖类物质为乳糖和阿拉伯糖混合物，按重量比，乳糖:阿拉伯糖:聚乳酸=2:1:97的比例共混，搅拌均匀后，加入到螺杆挤出机中，按逐渐递增的方式，设定螺杆各区温度为180?200°C，输送管道及纺丝箱体温度为200°C。共混融熔纺丝过程中，物料从进入螺杆挤出机到从喷丝板中喷出历时20分钟左右，这段时间内，乳糖和阿拉伯糖在高温下发生纯焦糖化反应，产生染色成份，使聚乳酸共混熔体变成深黄色，经计量纺丝可生产出深黄色聚乳酸初生纤维。在后处理过程中，按照烟用丝束生产工艺，经上油、牵伸、卷曲、烘干定型、铺丝、打包等工序，可制备出深黄色聚乳酸烟用丝束;按照长丝生产工艺，经加捻、卷绕等工序，可制备出烟用滤棒用的深黄色聚乳酸中线。
[0023]实施例3
[0024]选择糖类物质为蔗糖(白糖和红糖按重量比1:1混合)，按重量比，蔗糖:聚乳酸=4:96的比例共混，搅拌均匀后，加入到螺杆挤出机中，按逐渐递增的方式，设定螺杆各区温度为200?220°C，输送管道及纺丝箱体温度为220°C。共混融熔纺丝过程中，物料从进入螺杆挤出机到从喷丝板中喷出历时20分钟左右，这段时间内，蔗糖在高温下发生纯焦糖化反应，产生染色成份，同时红糖本身也也带有焦糖色，从而使聚乳酸共混熔体变成棕黄色，经计量纺丝可生产出棕黄色聚乳酸初生纤维。在后处理过程中，按照烟用丝束生产工艺，经上油、牵伸、卷曲、烘干定型、铺丝、打包等工序，可制备出棕黄色聚乳酸烟用丝束;按照长丝生产工艺，经加捻、卷绕等工序，可制备出烟用滤棒用的棕黄色聚乳酸中线。
[0025]实施例4
[0026]选择糖类物质为麦芽糖，按重量比，麦芽糖:聚乳酸=2:98的比例共混，搅拌均匀后，加入到螺杆挤出机中，按逐渐递增的方式，设定螺杆各区温度为190?220°C，输送管道及纺丝箱体温度为220°C。共