專利名稱：一種減害卷煙濾嘴的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于卷煙濾棒技術領域，具體涉及一一種含吸附材料的卷煙濾棒的制備方法。
背景技術：
“降焦減害”是煙草行業(yè)長期關注并一直致力解決的重大問題，而選擇性減害是煙草行業(yè)研究的重要方向之一。苯酚是卷煙主流煙氣中的一個主要有害成分，被列入加拿大政府46種有害成分名單和WHO “煙草制品管制研究小組”建議管制成分清單[5]，它在卷煙燃燒時直接進入煙氣，產生不好的氣味，特別是對呼吸系統(tǒng)有致癌作用。目前報道的卷煙減害技術中選擇性減少苯酚釋放量的技術鮮有報道。隨著降焦減害成為了國內外煙草業(yè)的發(fā)展趨勢，高效且有選擇性吸附和過濾的材料成為了研究者開發(fā)的重點。中國專利CN 101015394A公開一種以擴孔的普通活性炭纖維為載體，通過擴孔、浸漬法將不同量的硝酸鋁或硝酸鐵在載體上，再經過焙燒制備得到改性活性炭纖維，將改性活性炭纖維制備成復合濾嘴對焦油、NNK、苯酚有較好的去除率。 W02007117115制備了高比表面積的活性炭材料并添加到卷煙濾棒中，可以吸附煙氣中的焦油、HCN。但活性炭材料添加到卷煙中會對卷煙吸食品質產生一定的影響。因此，研究開發(fā)既可降低卷煙煙氣中的有害物質，還能保持卷煙原有的抽吸品質，滿足消費者生理需求的濾棒材料，將成為廣泛關注的焦點。海藻纖維是一種新型的可再生纖維，具有綠色環(huán)保和自阻燃、抗電磁輻射、止血抗菌等多種功能，具有極大的開發(fā)價值?；诤Ｔ逅猁}特殊的結構帶來的優(yōu)異的性能，海藻酸鹽溶解于水或稀醋酸后可以加工形成纖維，并且在此過程中沒有使用有毒或有害化學試劑。這種材料無毒、生物可降解，且生物活性高、與人體相容性好，可以用來制作具有生物活性的載體材料，在醫(yī)療領域的應用也不斷增強。但尚未有將海藻酸鈉應用于煙草領域的報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供海藻纖維在卷煙濾棒中應用的一種方法。將海藻纖維應用在卷煙濾棒中，在卷煙煙氣焦油、煙堿釋放量基本不變的情況下，有效降低煙氣中有害物質成分。同時在不改變卷煙抽吸風格的前提下，通過在濾棒中加入海藻纖維可改善卷煙的抽吸品質。本發(fā)明的上述目的通過以下技術方案予以實現(xiàn)。一種含吸附材料的減害卷煙濾嘴，其濾棒絲束的中央設置有直徑1-1. 5mm的圓柱體海藻纖維絲束，濾棒絲束周圍包裹有成型紙，成型紙中添加有煙草顆粒。所述的煙草顆粒粉末的粒徑為觀0_300目。如權利要求1所述的的減害卷煙濾嘴，其特征在于所述的煙草顆粒粉末在卷煙中的添加量為質量占成型紙的3-10%。通常，濾棒絲束橫截面的周長為23-25mm ；濾棒絲束的總長度為120mm。
發(fā)明同時提供了該減害卷煙濾嘴的制備方法，包括以下步驟(1)取海藻纖維紗線，采用轉杯紡紗工藝，將該海藻纖維單紗制備出直徑1-1. 5mm的海藻纖維絲束；(2)將海藻纖維絲束牽引至濾棒成型機上，經過濾嘴成型設備添加到濾棒絲束的中心位置，成為含有海藻纖維絲束的濾棒絲束；(3)將煙草顆粒粉碎成觀0-300目，均勻分布在成型紙上，所用煙草顆粒重量占成型紙干重的5-10% ；將成型紙包裹于濾棒絲束外層。步驟(1)所述的海藻纖維絲束可以通過以下方法獲得，也可以直接購買獲得紗線是捻度40S的海藻纖維紗線，采用轉杯紡紗工藝，將該海藻纖維單紗制備出8-20股的海藻纖維股紗，成為海藻纖維絲束。本發(fā)明采用的海藻纖維是以海帶內提取加工的海藻酸鈉為基本原料，經過紡絲加工而成的一種天然高分子功能性纖維。海藻酸的分子鏈上含有大量游離的羧基和羥基，利用海藻酸鹽制備的海藻纖維不僅吸附迅速、表面積大，而且原料來源廣泛、成本低、對環(huán)境友好。海藻酸的結構式如式(I)所示。式(I)
海藻纖維通的制備可以采用濕法紡絲，將可溶性海藻酸鈉溶于水中形成粘稠溶液， 然后通過噴絲孔擠出到含有二價金屬陽離子(Mg2+除外)的凝固浴中，形成固態(tài)不溶性海藻酸鹽纖維絲束。在海藻纖維的制備過程中，通常是CaCl2溶液作為凝固浴。本發(fā)明將海藻纖維應用在卷煙濾棒中，由于海藻纖維絲束作為主要的吸附體，其中的溝槽結構，使卷煙抽吸時煙氣通過濾棒中心的海藻纖維絲束，增長了行走路徑，使氣溶膠等物質被攔截和吸附的幾率增大，提高了濾棒的過濾效率。由于海藻纖維的特定化學結構，對苯酚、亞硝胺有害成分有較高的吸附作用，可降低卷煙煙氣中有害成分釋放量；同時海藻有其固有的吸濕性，在40-150度可以釋放水蒸氣，增加了卷煙的潮潤感，改善卷煙的抽吸品質。發(fā)明發(fā)現(xiàn)當成型紙中添加有煙草顆粒，并且濾棒絲束中央設置有海藻纖維絲束時，濾棒對苯酚、亞硝胺等有害成分的濾減作用可以進一步得到加強，并且吸味協(xié)調，且制備工藝簡單可行。在卷煙煙氣焦油、煙堿釋放量基本不變的情況下，有效降低煙氣中有害物質成分，苯酚去除率可達到30%左右，亞硝胺在30%左右。同時在不改變卷煙抽吸風格的前提下，通過在濾棒中加入海藻纖維可改善卷煙的抽吸品質。本發(fā)明具有以下優(yōu)勢
1、應用海藻纖維的卷煙濾棒，在不改變卷煙抽吸風格的前提下，有明顯的增潤作用，增加了消費者吸煙舒適感；
2、海藻纖維絲束沿軸向置入普通濾棒的中心位置，提高濾棒對有害物質如苯酚、亞硝胺的吸附效率；
3、本發(fā)明工藝簡單，成本低廉，無需進行設備改造，且有成熟的技術、經驗作支撐，可以直接進行工業(yè)化生產；
4、本發(fā)明為吸煙者提供了安全性及吸味品質更高的卷煙制品。


圖1為應用本發(fā)明海藻纖維絲束卷制成的卷煙濾棒的橫截面圖；其中1-濾棒， 2-海藻纖維絲束，3-成型紙，4-煙草顆粒。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但所列舉實例并不是對本發(fā)明的限定。本發(fā)明采用的海藻纖維是由青島德隆紡織有限公司購買獲得的。以下實施例所制備的濾棒的總長度均一致，為120mm。圓周為24. 25mm。實施例1
將海藻纖維單紗經并條、粗砂、細砂制備出40s單紗，單紗采用轉杯紡紗工藝，在捻度 400捻/米的條件下并8股后制備成直徑Imm的海藻纖維絲束；在醋酸纖維開松后，通過牽引定位裝置將該海藻纖維束牽引至成型機上，經過濾嘴成型設備添加到濾嘴中心位置，成型紙采用普通成型紙制備得到卷煙濾棒。實施例2
將海藻纖維單紗經并條、粗砂、細砂制備出40s單紗，單紗采用轉杯紡紗工藝，在捻度 400捻/米的條件下并12股后制備成直徑1. 5mm的海藻纖維絲束，再在濾棒成型機上制備得到卷煙濾棒；成型紙采用高透成型紙制備得到卷煙濾棒，成型紙的透氣度為12000CU。實施例3
將海藻纖維單紗經并條、粗砂、細砂制備出40s單紗，單紗采用轉杯紡紗工藝，在捻度 400捻/米的條件下并12股后制備成直徑1. 5mm的海藻纖維絲束；
將海藻纖維絲束牽引至濾棒成型機上，經過濾嘴成型設備添加到濾棒絲束的中心位置，成為含有海藻纖維絲束的濾棒絲束；
將煙草顆粒粉碎成300目，均勻分布在成型紙上，所用煙草顆粒重量占成型紙干重的 5% ；將成型紙包裹于濾棒絲束外層。采用廣東中煙工業(yè)有限責任公司A牌號的卷煙煙絲、卷煙紙、接裝紙以及上述方法制得的濾棒在相同的條件及濾棒規(guī)格參數(shù)的要求下，將上述實施例的濾棒卷制成卷煙成品。將含有上述濾棒的卷煙經過以下實驗
實驗樣如上所述卷煙600支；對照樣未采用上述濾棒，但煙絲及卷煙紙、接裝紙均相同的普通卷煙600支。卷煙煙氣分析試驗按照GB/T 19609 一 2004《卷煙用常規(guī)分析用吸煙機測定總粒相物和焦油》和GB/T 23356 — 2009《卷煙煙氣氣相中一氧化炭的測定非散射紅外法》測定煙氣總粒相物(TPM)、焦油及一氧化碳(CO)含量，按YC/T 255 — 2008《卷煙主流煙氣中主要酚類化合物的測定高效液相色譜法》測定苯酚，按GB/T 23228-2008《卷煙主流煙氣總粒相物中煙草特有N-亞硝胺的測定氣相色譜一熱能分析聯(lián)用法》測定主流煙氣中的N-亞硝胺(NNK)。試驗結果如下表所示。
表 1卷煙煙氣分析結果
權利要求
1.一種含吸附材料的減害卷煙濾嘴，其特征在于濾棒絲束的中央設置有直徑1-1. 5mm 的圓柱體海藻纖維絲束，濾棒絲束周圍包裹有成型紙，成型紙中添加有煙草顆粒。
2.如權利要求1所述的的減害卷煙濾嘴，其特征在于所述的煙草顆粒粉末的粒徑為 280-300 目。
3.如權利要求1所述的的減害卷煙濾嘴，其特征在于所述的煙草顆粒粉末在卷煙中的添加量為質量占成型紙的3-10%。
4.如權利要求1所述的的減害卷煙濾嘴，其特征在于所述的濾棒絲束橫截面的周長為 23-25mm。
5.如權利要求1所述的的減害卷煙濾嘴，其特征在于所述的濾棒絲束的總長度為 120mmo
6.如權利要求1所述的減害卷煙濾嘴的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)取海藻纖維紗線，采用轉杯紡紗工藝，將該海藻纖維單紗制備出直徑1-1. 5mm的海藻纖維絲束；(2)將海藻纖維絲束牽引至濾棒成型機上，經過濾嘴成型設備添加到濾棒絲束的中心位置，成為含有海藻纖維絲束的濾棒絲束；(3)將煙草顆粒粉碎成觀0-300目，均勻分布在成型紙上，所用煙草顆粒重量占成型紙干重的5-10% ；將成型紙包裹于濾棒絲束外層。
7.如權利要求7所述的含吸附材料的卷煙濾棒的制備方法，其特征在于步驟(1)所述的海藻纖維紗線是捻度40S的海藻纖維紗線，采用轉杯紡紗工藝，將該海藻纖維單紗制備出8-20股的海藻纖維股紗，成為海藻纖維絲束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含吸附材料的減害卷煙濾嘴，其特征在于濾棒絲束的中央設置有直徑1-1.5mm的圓柱體海藻纖維絲束，濾棒絲束周圍包裹有成型紙，成型紙中添加有煙草顆粒。本發(fā)明提高了濾棒對有害物質如苯酚、亞硝胺的吸附效率；在不改變卷煙抽吸風格的前提下，有明顯的增潤作用，增加了消費者吸煙舒適感。
文檔編號A24D3/10GK102524960SQ20111045487
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者劉丹, 黃憲忠 申請人:廣東中煙工業(yè)有限責任公司