[实用新型]一种HPMC改性烟用聚丙烯纤维制备的过滤嘴

说明书

技术领域：

本发明属于材料领域，特别涉及过滤嘴用材料。 

背景技术：

羟丙基甲基纤维素（HPMC）又称羟丙甲纤维素，是一种天然纤维素衍生物，是非离子型纤维素混合醚，无臭、无味、无毒。HPMC溶于水及大多数极性溶剂和适当比例的乙醇/水、丙醇/水、二氯乙烷等，在乙醚、丙酮、无水乙醇不溶，在冷水中溶胀成澄清或微浊的胶体溶液。水溶液具有表面活性，透明度高、性能稳定。HPMC具有热凝胶性质，产品水溶液加热后形成凝胶析出，冷却后又溶解，不同规格的产品凝胶温度不同。由于HPMC具有良好的分散性、增稠性、保水性，被广泛用在涂料、日用化工、建材等行业。 

选择HPMC为添加剂，制备HPMC改性烟用PP纤维。研究添加剂用量对纤维改性效果的影响、表面改性后PP纤维的化学成分和表面形态的变化，以及改性后纤维对香烟烟气中有害成分的吸附情况。考虑到PNIPAAm凝胶的温敏效应，以PNIPAAm凝胶为载体，包裹HPMC，制备PNIPAAm/HPMC共混凝胶，并以此对烟嘴滤棒进行改性。 

实用新型内容： 

本发明解决的技术问题是提供一种HPMC改性烟用聚丙烯纤维制备的过滤嘴及其制备方法；本发明技术方案如下： 

一种HPMC改性烟用聚丙烯纤维制备的过滤嘴，所述过滤嘴由PNIPAAm/HPMC共混凝胶和改性PP纤维组成，所述过滤嘴中PNIPAAm/HPMC共混凝胶与改性PP（聚丙烯）纤维的体积比为1:3。 

所述改性PP纤维的制备方法如下： 

将HPMC在磁力搅拌下溶解于水中，HPMC浓度为0.1％-0.8％，控制温度为30-33℃，超声波清洗仪消泡，将PP纤维放入HPMC溶液中浸泡，浸泡温度为34-37℃，浸泡时间为2-3小时，取出，55-60℃烘干。所述PP纤维和溶液的质量比例为1:80-100。 

所述PNIPAAm/HPMC共混凝胶的制备： 

取HPMC溶解于25℃的温水中，HPMC溶液质量百分比为2-10%，上述溶液中加入单体NIPAAm，控制温度在30℃搅拌溶解，HPMC与单体NIPAAm的质量比为1:2-3，然后添加交联剂MBA，交联剂MBA添加量为单体NIPAAm质量的2-4%，控制温度在30℃搅拌并充N2 12-17min， 控制温度在21-26℃下添加引发剂APS，引发剂APS的添加量为单体NIPAAm质量的0.3-0.5%，继续通N2约20min后控制温度在30-34℃加入促进剂TEMED，所述促进剂TEMED添加量为单体NIPAAm质量的0.01-0.05%，将上述溶液倒入自制的模具中。将模具放置在58-62℃烘箱中24h以上得PNIPAAm/HPMC共混凝胶。 

将所制备的凝胶用无水乙醇和甲醇的混合液中浸泡3～5天，并定期换无水乙醇和甲醇，以除去未反应的NIPAAm单体及一些其它小分子。将共混凝胶烘干、粉碎、备用，同时计算凝胶的溶胀率。无水乙醇和甲醇的体积比为1:1。 

N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm),N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)过硫酸铵(APS),N,N,N′N′-四甲基乙二胺(TEMED)。 

附图说明：

图1PNIPAAm/HPMC共混凝胶滤嘴示意图 

有益效果： 

组合滤嘴对烟碱有较好的吸附效果，随共混凝胶中HPMC添加量的增大，对烟碱的吸附量先增大后又逐渐降低。当共混凝胶中HPMC添加量为0.2%mol时，抽出的烟气中烟碱含量为0.39mg/支，较PP纤维滤嘴降低了15.2%，较HPMC直接涂覆改性也有了较大的改善。 

组合滤嘴对焦油也有较好的吸附效果，随共混凝胶中HPMC添加量的增大，对烟碱的吸附量也是先增大后又逐渐降低。当共混凝胶中HPMC添加量为0.2%mol时，抽出的烟气中焦油含量为10.05mg/支，较PP纤维滤嘴降低了27.1%，较HPMC直接涂覆改性也有了较大的改善。 

综上所述，使用PNIPAAm/HPMC共混凝胶组合滤嘴可显著提高烟气中有害物质的吸附过滤效果。 

HPMC改性烟用PP烯纤维，研究了添加剂用量对纤维改性效果 

（1）红外光谱、XPS和SEM照片表明，HPMC连续浸渍PP纤维表面成功涂覆上了HPMC，且随着HPMC溶液浓度的提高，对纤维的改性效果趋于明显。