專利名稱：采用大麻桿活性炭的吸煙過(guò)濾材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸煙過(guò)濾材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煙草作為一種日常消費(fèi)品，因其釋放的煙氣中含有尼古丁、焦油、揮發(fā)性有機(jī)物等對(duì)人體有害物質(zhì)而倍受爭(zhēng)議。因此，目前香煙多采用醋酸纖維作為香煙濾嘴對(duì)人體吸進(jìn)的煙氣進(jìn)行過(guò)濾。這種方法在一定程度上減少了吸煙者吸入的有害成分量，但從人體健康角度而講，這種吸附量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。目前，也有一些方式是采用木質(zhì)活性炭、椰殼活性炭等吸附劑填充到香煙濾嘴結(jié)構(gòu)中，從而減少人體吸入的尼古丁、焦油等有害成分量。但是常規(guī)木質(zhì)活性炭比表面積小，僅為100 m2/g 400 m2/g，吸附效果不好。椰殼活性炭雖然比表面積較大，但吸附有害物質(zhì)的能力較弱，因而過(guò)濾效果仍不理想。因此需要開(kāi)發(fā)出比表面積大、吸附效率高的材料來(lái)應(yīng)用于吸煙過(guò)濾材料，從而吸附煙草中對(duì)人體有害的物質(zhì)。大麻，又稱黃麻、漢麻、火麻，灘涂、坡地等惡劣環(huán)境均可種植，且生長(zhǎng)過(guò)程無(wú)需噴灑殺蟲(chóng)劑、除草劑等，是一種綠色植物，有利于環(huán)境保護(hù)。工業(yè)大麻(四氫大麻酚THC <0. 3%)不具備毒品利用價(jià)值，而且適應(yīng)性強(qiáng)，目前，工業(yè)上主要是將大麻纖維用于紡織和造紙，大麻籽用于食品，但對(duì)大麻桿的利用方式較少，多為廢棄。由于大麻桿自身具有多孔結(jié)構(gòu)，有利于制備出比表面積大、吸附性能好的活性炭材料，因此充分利用大麻桿制備活性炭材料應(yīng)用于卷煙濾材，具有廣闊的前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種充分利用大麻桿活性炭比表面積大、吸附性能好的優(yōu)良特性，將其用作吸煙過(guò)濾材料，以有效吸附卷煙中尼古丁、焦油等有害成分，減小對(duì)吸煙者危害的采用大麻桿活性炭的吸煙過(guò)濾材料。本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。采用大麻桿活性炭的吸煙過(guò)濾材料，該過(guò)濾材料由纖維材料和大麻桿活性炭組成。本發(fā)明纖維材料和大麻桿活性炭的組成方式可為將大麻桿活性炭制作成顆粒狀后與纖維材料混合，大麻桿活性炭均勻地分布在纖維材料中。纖維材料和大麻桿活性炭的組成方式也可為將由大麻桿活性炭顆粒制備成的活性炭段縱向連接于兩段纖維材料之間。纖維材料和大麻桿活性炭的組成方式還可為將由大麻桿活性炭顆粒制備成的活性炭段橫向穿過(guò)并置于纖維材料段中。本發(fā)明所述大麻桿活性炭用物理活化法或化學(xué)活化法制得；所述物理活化法， 是將大麻桿去皮粉碎后，在30(TC 50(TC將大麻桿進(jìn)行焙燒炭化，得到大麻桿炭，然后在 600°C 1000°C向大麻桿炭中通入水蒸汽或(X)2進(jìn)行活化，制備得到大麻桿活性炭；所述化學(xué)活化法，是將大麻桿去皮粉碎后，先將大麻桿置于aiCl2、H3P04、K0H、HN03中的一種化學(xué)溶液中浸泡或沸煮，然后將大麻桿在300°C 500°C焙燒炭化，得到大麻桿活性炭。本發(fā)明所述大麻桿活性炭的比表面積為600m2/g 3000 m2/g。本發(fā)明所述纖維材料為醋酸纖維材料。本發(fā)明所述大麻桿為工業(yè)大麻桿。本發(fā)明設(shè)計(jì)一種采用大麻桿活性炭的新型吸煙過(guò)濾材料，將大麻桿活性炭這種無(wú)毒、無(wú)味、比表面積大的吸附性材料與現(xiàn)有的香煙過(guò)濾嘴材料如醋酸纖維相結(jié)合，可以過(guò)濾掉煙草中絕大多數(shù)的尼古丁和焦油，降低其對(duì)人體健康的危害，而且大麻桿活性炭本身無(wú)毒，不會(huì)對(duì)人體帶來(lái)附加危害，是一種很理想的吸煙過(guò)濾材料。下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖及實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明內(nèi)容。


圖1為本發(fā)明大麻桿活性炭顆粒與纖維材料混合后制作成卷煙濾嘴的示意圖； 圖2為本發(fā)明將大麻桿活性炭顆粒制備成的活性炭段縱向連接于兩段纖維材料之間
作為卷煙濾嘴的示意圖3為本發(fā)明將大麻桿活性炭顆粒制備成的活性炭段橫向穿過(guò)并置于纖維材料段中作為卷煙濾嘴的示意圖。圖中，1-煙支；2-纖維材料；3-大麻桿活性炭顆粒。
具體實(shí)施例方式采用大麻桿活性炭的吸煙過(guò)濾材料，該過(guò)濾材料由纖維材料和大麻桿活性炭組成。根據(jù)纖維材料和大麻桿活性炭的組合方式不同，大麻桿活性炭顆?？梢跃鶆蚍植加谌坷w維材料中，或者集中位于纖維材料段的不同部位。如圖1所示，將大麻桿活性炭制備成顆粒狀，將大麻桿活性炭顆粒3與纖維材料2 混合，使大麻桿活性炭顆粒均勻地分布在上述纖維材料中，用混合了活性炭顆粒的纖維材料制作成卷煙濾嘴與煙支1連接，制成過(guò)濾嘴香煙。如圖2所示，將由大麻桿活性炭顆粒3制備成的活性炭段縱向連接于兩段纖維材料2之間，作為卷煙濾嘴。煙支1與纖維材料段相連。由于大麻桿活性炭易燃，且為黑色顆粒狀或粉末狀，因此要在大麻桿活性炭的兩端加接纖維材料段，避免大麻桿活性炭與煙支直接相連。大麻桿活性炭段的長(zhǎng)度和纖維材料段的長(zhǎng)度可根據(jù)煙草的質(zhì)量及吸煙的味道而決定。如圖3所示，將由大麻桿活性炭顆粒3制備成的活性炭段橫向穿過(guò)并置于由纖維材料3制作的纖維材料段中，作為卷煙濾嘴，并與煙支1連接，制成過(guò)濾嘴香煙。本發(fā)明所述的纖維材料可優(yōu)先選擇現(xiàn)有卷煙濾嘴中廣泛使用的醋酸纖維，但并不局限于此，可根據(jù)具體需要而定。采用本發(fā)明方法制作的大麻桿活性炭，作為一種理想的吸煙過(guò)濾材料，還可應(yīng)用于其他的吸煙裝置，如煙斗中，它能夠有效吸附煙草中的焦油、尼古丁等對(duì)人體有害的物質(zhì)，有利于保護(hù)吸煙者的身體健康。本發(fā)明所用的大麻桿活性炭，可以采用物理活化法，通過(guò)在300°C飛00°C對(duì)大麻桿進(jìn)行熱處理，使其炭化為大麻桿炭，然后在600°C 1000°C通入水蒸汽或(X)2等物理活化劑對(duì)其進(jìn)行活化，從而可制備出大麻桿活性炭。除了物理活化法，還可采用化學(xué)活化法，先將大麻桿置于aiCl2、H3PO4, KOH、HNO3中的任一種化學(xué)溶液中浸泡或沸煮，然后將大麻桿在 300°C 500°C炭化，可在大麻桿炭化的過(guò)程中，利用化學(xué)物質(zhì)將其活化，從而得到大麻桿活性炭。本發(fā)明所用大麻材料均為工業(yè)大麻，即所用大麻桿為工業(yè)大麻桿。制備大麻桿活性炭的具體實(shí)施例如下 實(shí)施例1
將大麻桿去皮粉碎至300 400目后，在30(TC 350°C將大麻桿進(jìn)行焙燒炭化，得到大麻桿炭，然后在600°C 700°C向大麻桿炭中通入水蒸汽進(jìn)行活化，制備得到大麻桿活性炭。實(shí)施例2
將大麻桿去皮粉碎至200 400目后，在350°C 40(TC將大麻桿進(jìn)行焙燒炭化，得到大麻桿炭，然后在900°C 1000°C向大麻桿炭中通入(X)2進(jìn)行活化，制備得到大麻桿活性炭。實(shí)施例3
將大麻桿去皮粉碎至200 300目后，在40(TC 50(TC將大麻桿進(jìn)行焙燒炭化，得到大麻桿炭，然后在700°C 800°C向大麻桿炭中通入(X)2進(jìn)行活化，制備得到大麻桿活性炭。實(shí)施例4
將大麻桿去皮粉碎至200 250目后，將大麻桿置于ZnCl2溶液中浸泡，然后將大麻桿在450°C 500°C焙燒炭化，得到大麻桿活性炭。實(shí)施例5
將大麻桿去皮粉碎至250 300目后，將大麻桿置于H3PO4溶液中浸泡，然后將大麻桿在300°C 400°C焙燒炭化，得到大麻桿活性炭。實(shí)施例6
將大麻桿去皮粉碎至300 350目后，將大麻桿置于KOH溶液中浸泡，然后將大麻桿在 350°C 450°C焙燒炭化，得到大麻桿活性炭。實(shí)施例7
將大麻桿去皮粉碎至300 400目后，將大麻桿置于HNO3溶液中浸泡，然后將大麻桿在400°C 500°C焙燒炭化，得到大麻桿活性炭。本發(fā)明大麻桿活性炭的比表面積為600m2/g 3000 m2/g，大于常用的活性炭的比表面積，而且與其他活性炭相比，本發(fā)明的大麻桿活性炭吸附碘成分的效果更好，具有更優(yōu)異的去處煙氣中尼古丁、焦油及有機(jī)物等有害物質(zhì)的能力，特別適用于卷煙制造。為了確定大麻桿活性炭去處煙草煙氣成分的能力，申請(qǐng)人在同等條件下測(cè)定了木質(zhì)活性炭、椰殼活性炭、大麻桿活性炭的物性，并進(jìn)行了分析比較。采用粉碎機(jī)將木頭粉碎至40-200目，然后干燥，并于400°C下熱處理2h，得到木炭，然后通入水蒸汽于900°C下活化2h，即可制得木質(zhì)活性炭。測(cè)定木質(zhì)活性炭的比表面積、孔徑分布和堆積密度，結(jié)果列于表1中。采用粉碎機(jī)將椰殼粉碎至40-200目，然后干燥，并于400°C下熱處理池，得到椰殼炭，然后通入水蒸汽于900°C下活化池，即可制得椰殼活性炭。測(cè)定椰殼活性炭的比表面積、孔徑分布和堆積密度，結(jié)果列于表1中。將大麻桿去皮，在粉碎設(shè)備中粉碎至4(Γ200目，然后在100°C左右干燥池，再于 400°C下對(duì)其進(jìn)行焙燒池，得到大麻桿炭，然后向大麻桿炭中通入水蒸汽或CO2，并于900°C 下活化2h，冷卻后即可得到大麻桿活性炭。測(cè)定大麻桿活性炭的比表面積、孔徑分布和堆積密度，結(jié)果列于表1中。表 權(quán)利要求
1.采用大麻桿活性炭的吸煙過(guò)濾材料，其特征在于，該過(guò)濾材料由纖維材料和大麻桿活性炭組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用大麻桿活性炭的吸煙過(guò)濾材料，其特征在于，纖維材料和大麻桿活性炭的組成方式為將大麻桿活性炭制作成顆粒狀后與纖維材料混合，大麻桿活性炭均勻地分布在纖維材料中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用大麻桿活性炭的吸煙過(guò)濾材料，其特征在于，纖維材料和大麻桿活性炭的組成方式為將由大麻桿活性炭顆粒制備成的活性炭段縱向連接于兩段纖維材料之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用大麻桿活性炭的吸煙過(guò)濾材料，其特征在于，纖維材料和大麻桿活性炭的組成方式為將由大麻桿活性炭顆粒制備成的活性炭段橫向穿過(guò)并置于纖維材料段中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的采用大麻桿活性炭的吸煙過(guò)濾材料，其特征在于，所述大麻桿活性炭用物理活化法或化學(xué)活化法制得；所述物理活化法，是將大麻桿去皮粉碎后，在300°C 500°C將大麻桿進(jìn)行焙燒炭化，得到大麻桿炭，然后在600°C 1000°C向大麻桿炭中通入水蒸汽或(X)2進(jìn)行活化，制備得到大麻桿活性炭；所述化學(xué)活化法，是將大麻桿去皮粉碎后，先將大麻桿置于aiCl2、H3P04、K0H、HN03中的一種化學(xué)溶液中浸泡或沸煮， 然后將大麻桿在300°C 500°C焙燒炭化，得到大麻桿活性炭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的采用大麻桿活性炭的吸煙過(guò)濾材料，其特征在于，所述大麻桿活性炭的比表面積為600m2/g 3000 m2/g。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的采用大麻桿活性炭的吸煙過(guò)濾材料，其特征在于，所述纖維材料為醋酸纖維材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的采用大麻桿活性炭的吸煙過(guò)濾材料，其特征在于，所述大麻桿為工業(yè)大麻桿。
全文摘要
采用大麻桿活性炭的吸煙過(guò)濾材料，該過(guò)濾材料由纖維材料和大麻桿活性炭組成。本發(fā)明充分利用大麻桿活性炭比表面積大、吸附性能好的優(yōu)良特性，將其用作吸煙過(guò)濾材料，可以有效吸附卷煙中尼古丁、焦油等有害成分，減小對(duì)吸煙者危害。
文檔編號(hào)A24D3/12GK102266122SQ20111021827
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者孫川, 楊杰, 蘇丹丹 申請(qǐng)人:云南聚恒科技有限公司