專利名稱：一種可降低卷煙主流煙氣有害成分釋放量的濾嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煙草工業(yè)的減害降焦技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可降低卷煙主流煙氣有害成分釋放量的濾嘴。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段煙草行業(yè)面臨著世界衛(wèi)生組織以及控?zé)熆蚣軛l約的多重壓力，另一方面，隨著生活水平和生活質(zhì)量的不斷提高，吸煙與健康之間的矛盾日益突出，對(duì)卷煙安全性的要求越來(lái)越高，提高卷煙安全性，減低卷煙煙氣中有害成分的釋放量是國(guó)際卷煙技術(shù)的發(fā)展方向，也是發(fā)展中式卷煙的必然需求。卷煙中七種有害成分一氧化碳、氫氰酸、苯丙芘、 苯酚、巴豆醛、氨和4-(甲基亞硝胺基)-4-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)釋放量可有效表征卷煙主流煙氣生物危害性，有效降低七種有害成分是實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步減害降焦工作的技術(shù)關(guān)鍵。目前，開(kāi)發(fā)具有減害降焦功能的新型材料是當(dāng)前煙草科技的一個(gè)研究熱點(diǎn)。納米管材料由于其具有顯著的小尺寸效應(yīng)、表面界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等特性，使其具有廣泛的應(yīng)用前景，已被用作催化劑、添加劑及制造新功能材料的重要原料。目前關(guān)于碳納米管材料在卷煙工業(yè)中減害降焦領(lǐng)域的應(yīng)用研究已有少量報(bào)道。申請(qǐng)?zhí)?00910308650. 1的中國(guó)發(fā)明專利曾公開(kāi)《一種降低卷煙煙氣中有害成分的添加劑及其卷煙》，專利將分散在表面活性劑水溶液中的碳納米管制劑作為卷煙煙絲添加劑，按煙絲重量1-25%在卷煙生產(chǎn)加料工藝過(guò)程中噴灑于煙葉之上，經(jīng)烘絲處理后碳納米管便均勻分散地附著在煙絲表面。使用本添加劑能夠去除卷煙主流煙氣中6. 2-38. 8%的苯并芘等多環(huán)芳烴以及3. 0-28. 3%的茶酚和兒茶酚，還能降低煙氣中焦油含量3. 4-20.4%，而煙絲原有的色澤和吃味基本不變。荷蘭艾斯維爾(Elsevier)公司的《應(yīng)用表面科學(xué)》(Applied Surface Science, 2006 ；252 2933)雜志“氧化碳納米管吸附卷煙主流煙氣中的煙堿和焦油”一文中指出，將20-30mg的碳納米管加入濾嘴之中能夠去除主流煙氣中大部分的焦油和煙堿。值得注意的是，碳納米管材料一方面價(jià)格昂貴，制備過(guò)程復(fù)雜，工業(yè)化推廣應(yīng)用不易；另一方面其對(duì)氫氰酸、巴豆醛、氨和NNK等有害成分不具有顯著的吸附去除效果。此外，其使用安全性也有待進(jìn)一步確定。因此，開(kāi)發(fā)出能適用于煙草行業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)且能顯著降低卷煙主流煙氣有害成分釋放量的新型納米管材料，對(duì)于煙草行業(yè)減害降焦技術(shù)研究水平的提升具有積極的推動(dòng)作用。

發(fā)明內(nèi)容
為避免現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量穩(wěn)定，可有效降低卷煙主流煙氣有害成分釋放量的卷煙濾嘴。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案一種可降低卷煙主流煙氣有害成分釋放量的濾嘴，所述濾嘴中含有二氧化鈦納米管添加劑，所述添加劑在每支濾嘴中的含量為10-30mg，所述二氧化鈦納米管孔徑范圍為 1. 5_30nmo所述濾嘴為二元復(fù)合濾嘴，由A段和B段交替排列復(fù)合構(gòu)成，所述A段為普通醋酸
3纖維段，所述B段為含有二氧化鈦納米管添加劑的醋酸纖維段，所述B段由二氧化鈦納米管添加劑均勻分散在松散的醋酸纖維絲束中形成，且所述A段和B段的長(zhǎng)度比為1 2 1， 濾嘴的末端為A段，濾嘴的前端即接觸煙絲端為B段。
所述二氧化鈦納米管添加劑是二氧化鈦納米管、氧化亞銅摻雜二氧化鈦納米管、 氧化鐵摻雜二氧化鈦納米管、鋁摻雜二氧化鈦納米管、鋯摻雜二氧化鈦納米管、硼摻雜二氧化鈦納米管的一種或兩種以上任意比例的復(fù)配物。
所述二氧化鈦納米管比表面積不低于200m2/g，粒度為50-300目。
二氧化鈦納米管材料或其任意組合的復(fù)配混合物作為濾嘴添加劑降低卷煙主流煙氣有害成分的原理如下一方面二氧化鈦納米管材料具有較大的比表面積，對(duì)于主流煙氣中的有害成分具有較強(qiáng)的吸附作用；另一方面，二氧化鈦納米管材料管壁上存在大量的催化活性位點(diǎn)，對(duì)于部分有害成分具有較好的轉(zhuǎn)化效果。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在
1、降焦減害效果明顯。本發(fā)明所選用的二氧化鈦納米管系列納米材料及其任意組合復(fù)配的混合物，在每支濾嘴10-30mg的添加比例范圍下，可達(dá)到降低主流煙氣中有害成分氫氰酸、苯丙芘、苯酚、巴豆醛、氨和NNK釋放量30%以上。
2、本發(fā)明對(duì)卷煙吸食品質(zhì)無(wú)負(fù)面影響。
3、添加實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單。在整個(gè)添加過(guò)程中，不需要增加任何生產(chǎn)設(shè)備，也不會(huì)改變現(xiàn)有卷煙生產(chǎn)加工工藝，技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單。
4、原料使用安全，且來(lái)源廣泛，易于采購(gòu)。
以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
將二氧化鈦納米管作為二元復(fù)合濾嘴添加材料使用，過(guò)篩處理至50-300目的顆粒，添加量為20mg/cig.，以不添加任何濾嘴改性材料的卷煙為對(duì)照樣品，按照標(biāo)準(zhǔn)抽吸條件在吸煙機(jī)上進(jìn)行卷煙抽吸試驗(yàn)，并按照標(biāo)準(zhǔn)YC/T255-2008、YC/T254-2008, GB/ T21130-2007、GB/T 23228-2008、YC/T 377-2010 和 YC/T 403-2011 進(jìn)行主流煙氣苯酚、巴豆醛、苯并芘、NNK、氨和氫氰酸釋放量的檢測(cè)。分析結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)施例2:
將氧化亞銅摻雜二氧化鈦納米管作為二元復(fù)合濾嘴添加材料使用，過(guò)篩處理至 50-300目的顆粒，添加量為lOmg/cig.，以不添加任何濾嘴改性材料的卷煙為對(duì)照樣品，按照標(biāo)準(zhǔn)抽吸條件在吸煙機(jī)上進(jìn)行卷煙抽吸試驗(yàn)，并按照標(biāo)準(zhǔn)YC/T255-2008、YC/T2M-2008、 GB/T21130-2007,GB/T 23228-2008,YC/T 377-2010 和 YC/T 403-2011 進(jìn)行主流煙氣苯酚、 巴豆醛、苯并芘、NNK、氨和氫氰酸釋放量的檢測(cè)。分析結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)施例3:
將鋯摻雜二氧化鈦納米管作為二元復(fù)合濾嘴添加材料使用，過(guò)篩處理至50-300 目的顆粒，添加量為30mg/cig.，以不添加任何濾嘴改性材料的卷煙為對(duì)照樣品，按照標(biāo)準(zhǔn)抽吸條件在吸煙機(jī)上進(jìn)行卷煙抽吸試驗(yàn)，并按照標(biāo)準(zhǔn)YC/T255-2008、YC/T254-2008, GB/ T21130-2007, GB/T 23228-2008、YC/T 377-2010 和 YC/T 403-2011 進(jìn)行主流煙氣苯酚、巴豆醛、苯并芘、NNK、氨和氫氰酸釋放量的檢測(cè)。分析結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)施例4
將硼摻雜二氧化鈦納米管作為二元復(fù)合濾嘴添加材料使用，過(guò)篩處理至50-300 目的顆粒，添加量為20mg/cig.，以不添加任何濾嘴改性材料的卷煙為對(duì)照樣品，按照標(biāo)準(zhǔn)抽吸條件在吸煙機(jī)上進(jìn)行卷煙抽吸試驗(yàn)，并按照標(biāo)準(zhǔn)YC/T255-2008、YC/T254-2008, GB/ T21130-2007, GB/T 23228-2008、YC/T 377-2010 和 YC/T 403-2011 進(jìn)行主流煙氣苯酚、巴豆醛、苯并芘、NNK、氨和氫氰酸釋放量的檢測(cè)。分析結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)施例5
將二氧化鈦納米管和氧化亞銅摻雜二氧化鈦納米管按照質(zhì)量比2 1復(fù)配的混合物作為二元復(fù)合濾嘴添加材料使用，過(guò)篩處理至50-300目的顆粒，添加量為15mg/cig.，以不添加任何濾嘴改性材料的卷煙為對(duì)照樣品，按照標(biāo)準(zhǔn)抽吸條件在吸煙機(jī)上進(jìn)行卷煙抽吸試驗(yàn)，并按照標(biāo)準(zhǔn) YC/T255-2008、YC/T254-2008, GB/T21130-2007、GB/T 23228-2008, YC/ T377-2010和YC/T 403-2011進(jìn)行主流煙氣苯酚、巴豆醛、苯并芘、NNK、氨和氫氰酸釋放量的檢測(cè)。分析結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)施例6
將二氧化鈦納米管和硼摻雜二氧化鈦納米管按照質(zhì)量比1.5 1復(fù)配的混合物作為二元復(fù)合濾嘴添加材料使用，過(guò)篩處理至50-300目的顆粒，添加量為20mg/cig.，以不添加任何濾嘴改性材料的卷煙為對(duì)照樣品，按照標(biāo)準(zhǔn)抽吸條件在吸煙機(jī)上進(jìn)行卷煙抽吸試驗(yàn)，并按照標(biāo)準(zhǔn) YC/T255-2008、YC/T254-2008, GB/T21130-2007、GB/T 23228-2008, YC/T 377-2010和YC/T 403-2011進(jìn)行主流煙氣苯酚、巴豆醛、苯并芘、NNK、氨和氫氰酸釋放量的檢測(cè)。分析結(jié)果見(jiàn)表1。
從表1結(jié)果可以看出本發(fā)明材料可以用于二元復(fù)合濾嘴的生產(chǎn)，可以將卷煙主流煙氣中苯酚、巴豆醛、苯并芘、NNK、氨和氫氰酸釋放量降低30%以上。
表1 實(shí)施例1-6添加二氧化鈦納米管系列納米材料樣品與對(duì)照產(chǎn)品的釋放量檢測(cè)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種可降低卷煙主流煙氣有害成分釋放量的濾嘴，其特征在于，所述濾嘴中含有二氧化鈦納米管添加劑，所述添加劑在每支濾嘴中的含量為10-30mg，所述二氧化鈦納米管孔徑范圍為1. 5-30nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降低卷煙主流煙氣有害成分釋放量的濾嘴，其特征在于，所述濾嘴為二元復(fù)合濾嘴，由A段和B段交替排列復(fù)合構(gòu)成，所述A段為普通醋酸纖維段，所述B段為含有二氧化鈦納米管添加劑的醋酸纖維段，且所述A段和B段的長(zhǎng)度比為 1 2 1，濾嘴的末端為A段，濾嘴的前端即接觸煙絲端為B段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可降低卷煙主流煙氣有害成分釋放量的濾嘴，其特征在于，所述B段由二氧化鈦納米管添加劑均勻分散在松散的醋酸纖維絲束中形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或所述的一種可降低卷煙主流煙氣有害成分釋放量的濾嘴，其特征在于，所述二氧化鈦納米管添加劑是二氧化鈦納米管、氧化亞銅摻雜二氧化鈦納米管、氧化鐵摻雜二氧化鈦納米管、鋁摻雜二氧化鈦納米管、鋯摻雜二氧化鈦納米管、硼摻雜二氧化鈦納米管的一種或兩種以上任意比例的復(fù)配物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降低卷煙主流煙氣有害成分釋放量的濾嘴，其特征在于，所述二氧化鈦納米管比表面積不低于200m2/g。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降低卷煙主流煙氣有害成分釋放量的濾嘴，其特征在于，所述二氧化鈦納米管添加劑粒度為50-300目。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可降低卷煙主流煙氣有害成分釋放量的濾嘴，所述濾嘴中含有二氧化鈦納米管添加劑，所述添加劑在每支濾嘴中的含量為10-30mg，所述二氧化鈦納米管孔徑范圍為1.5-30nm。所述二氧化鈦納米管添加劑是二氧化鈦納米管、氧化亞銅摻雜二氧化鈦納米管、氧化鐵摻雜二氧化鈦納米管、鋁摻雜二氧化鈦納米管、鋯摻雜二氧化鈦納米管、硼摻雜二氧化鈦納米管的一種或兩種以上任意比例的復(fù)配物?？蛇_(dá)到降低主流煙氣中有害成分氫氰酸、苯丙芘、苯酚、巴豆醛、氨和NNK釋放量30％以上。
文檔編號(hào)A24D3/04GK102511928SQ201210001070
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者何慶, 佘世科, 周順, 徐志強(qiáng), 徐迎波, 王程輝, 田振峰, 瞿先中, 胡永華, 舒俊生, 葛少林, 陳開(kāi)波 申請(qǐng)人:安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司