專利名稱：一種卷煙濾嘴用降焦減害纖維素球及其制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)領(lǐng)域涉及到一種應(yīng)用到巻煙，能有效的降低巻煙煙氣中的有害成分具有吸
附作用的纖維素球顆粒，及其制備方法。
背景技術(shù)：
自20世紀(jì)50年代以來，減害降焦技術(shù)一直都是國際煙草界研究的重點(diǎn)、熱點(diǎn)和難 點(diǎn)。上個(gè)世紀(jì)90年代以來，國際上掀起了一輪新的控?zé)熇顺薄Ｊ澜缟弦恍┲饕l(fā)達(dá)國家相 繼對(duì)市售巻煙的焦油、煙堿及CO的含量做出了嚴(yán)格的限制。中式巻煙是在中國加入WTO和 《煙草控制框架公約》的背景下，結(jié)合我國國情及時(shí)提出的中國巻煙發(fā)展方向，要以中式烤 煙型巻煙為主，中式混合型巻煙為輔，加強(qiáng)科技創(chuàng)新，努力增強(qiáng)與美式、英式、日式等風(fēng)格的 巻煙相抗衡的競爭地位。 纖維表面屬性不一樣，結(jié)合煙氣中的分子不同導(dǎo)致巻煙煙氣組分的不同，紙質(zhì)纖 維濾嘴與醋纖濾嘴相比其巻煙煙氣中酚類物質(zhì)含量較高，容易導(dǎo)致巻煙口味變化，針對(duì)巻 煙煙氣中有害成分，利用纖維素的羥基，進(jìn)行化學(xué)改性，達(dá)到化學(xué)吸附煙氣中有害組分。
國內(nèi)CN200610010145. 5將低分子量的纖維素溶解于尿素、硫脲、氫氧化鈉和助劑 構(gòu)成的混合水溶液中，經(jīng)過濾，制成粘稠透明高分子溶液；向高分子溶液中加入少量的染料 和一定量的發(fā)泡劑，獲得彩色均勻微泡高分子溶液體系；利用旋轉(zhuǎn)制備液滴的方法將高分 子溶液制成液滴，并在無機(jī)酸水溶液中固化制成蓬松纖維素顆粒；經(jīng)水洗，離心、干燥后，獲 得多孔彩色纖維素粒子，該粒子上具有多孔結(jié)構(gòu)。但該纖維素粒子制備過程較長，纖維素顆 粒內(nèi)部結(jié)合較為緊，吸附能力不強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供可以添加應(yīng)用于濾嘴的纖維素球，可以有效地吸附巻煙煙氣 中的顆粒物和煙氣中的有害成分。 本發(fā)明的目的還在于，是提供可以通過球形纖維素球的添加，和球形纖維素的改 性達(dá)到改變纖維素的濾嘴的吸味。 本發(fā)明利用木漿纖維素纖維，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)和物理過程形成纖維素球，還采用在 化學(xué)反應(yīng)過程中引入官能團(tuán)，30-40mg纖維素球體加入巻煙濾嘴，能夠有效吸附巻煙煙氣中 的有害成分和濕焦油。 本發(fā)明提供了一種巻煙濾嘴用降焦減害作用的纖維素球，為多根纖維素纖維相互 纏繞而成的近球狀顆粒，顆粒大小控制在40-60目。 本發(fā)明還提供了一種巻煙濾嘴用降焦減害作用的改性纖維素球，為多根改性纖維 素纖維纏繞成近球狀顆粒，顆粒大小控制在40-60目，所述的改性纖維素是指在纖維素上 的羥基改性連接有氨基。 所述的纖維素球或改性纖維素球在巻煙濾嘴中添加量30-40mg，可有效降低巻煙 煙氣焦油1. 0-2. 5mg。
所述的纖維素球制備為將纖維素加入至水和惰性有機(jī)溶劑的混合溶液中，攪拌， 加熱至100-12(TC，反應(yīng)過程移出蒸餾的水，在加入的水除去85-95%時(shí)，然后攪拌冷卻，過 濾洗滌即得。 所述的改性纖維素球的制備為將纖維素和尿素加入至水和惰性有機(jī)溶劑的混合 溶液中，攪拌，加熱至100-12(TC，反應(yīng)過程移出蒸餾的水，在加入的水除去85-95%時(shí)，然 后攪拌冷卻，過濾洗滌即得。 混合溶液中還可加入有膨松添加劑。能夠增加纖維素球的蓬松程度。 所述膨松劑添加劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈣的一種或幾種。 在纖維素在加入混合溶液前，加入20_30%氫氧化鈉處理，處理后的纖維素洗到中
性，晾干。 水與惰性有機(jī)溶劑的體積比例為10_50%，通過攪拌速度控制形成的顆粒物粒徑 大小為40-60目。 所述的惰性有機(jī)溶劑選自二甲苯，環(huán)己烷，正己烷或正辛烷等惰性溶劑，不參與反應(yīng)。 本發(fā)明優(yōu)勢在于本發(fā)明相對(duì)于專利申請(qǐng)CN200610010145. 5從構(gòu)造上已有明顯 的不同，本發(fā)明是通過纖維素纖維的相互纏繞，結(jié)成團(tuán)形成球狀纖維素。通過醋纖中加入一 些高吸附能力的纖維素球能夠有效的降低巻煙煙氣中有害成分，該球狀纖維素能有效地吸 附巻煙煙氣中的焦油。而專利申請(qǐng)CN200610010145. 5的粒子上具有多孔結(jié)構(gòu)。但該纖維 素粒子制備過程較長，纖維素顆粒內(nèi)部結(jié)合較為緊；且該粒子在制備過程中是將纖維素溶 解于尿素、硫脲、氫氧化鈉和助劑構(gòu)成的混合水溶液中，在溶解過程制備的再生纖維素，其 纖維素孔隙率降低，吸附效率也降低。而本發(fā)明是采用的是水、油兩相的反應(yīng)體系，不涉及 到纖維素的溶解。 另外本發(fā)明在制備纖維素過程中改變纖維素的結(jié)構(gòu)，引入氨基官能團(tuán)，其過程也 不需要額外的過程，過程簡單。改變纖維素的基團(tuán)后，有效地降焦和減害，具有其他的纖維 素沒有的優(yōu)勢，能夠改變纖維素固有的吸味。纖維素纖維的相互纏繞，結(jié)成團(tuán)形成球狀纖維 素。通過巻煙醋纖濾棒中加入一些高吸附能力的纖維素球能夠有效的降低巻煙煙氣中有害 成分，該球狀纖維素能有效地吸附巻煙煙氣中的焦油。而CN200610010145.5沒有提到具體 的降低焦油和總粒相物的幅度。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例2的纖維素微觀圖。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。
實(shí)施例1 纖維素氨基化和纖維素成球 纖維素10g， 42g尿素加入反應(yīng)器攪拌，加水300ml， 二甲苯600ml，加熱1 l(TC分水， 反應(yīng)5小時(shí)，再升溫。水洗，醇洗，分液，除盡有機(jī)溶劑，生成纖維素顆粒。紅外表征表明改 性的纖維素上有氨基基團(tuán)，將制備的改性纖維素球取30-40mg加入巻煙濾嘴中，分析巻煙煙氣，降低巻煙煙氣中酚類有害成分達(dá)到19%，降低巻煙焦油2. 7mg。 實(shí)施例2 纖維素球的制備 將10g纖維素，42g尿素和2g碳酸鈉加入反應(yīng)器攪拌，加水300ml，環(huán)己烷600ml，
加熱ll(TC分水，反應(yīng)5小時(shí)，再升溫，。水洗，醇洗，分液，除盡有機(jī)溶劑，生成纖維素顆粒。
其外形如圖1。將制備的纖維素球取30-40mg加入巻煙濾嘴中，分析巻煙煙氣，降低巻煙焦
油2. Omg。 實(shí)施例3 纖維素球的制備 將10g纖維素，2g碳酸鈣加入反應(yīng)器攪拌，加水300ml，二甲苯600ml，加熱ll(TC分水，反應(yīng)5小時(shí)，再升溫，分水移除90%的水。水洗，醇洗，分液，除盡有機(jī)溶劑，生成纖維素顆粒。將制備的纖維素球取30-40mg加入巻煙濾嘴中，分析巻煙煙氣，降低巻煙總粒相物1. 9mg。
權(quán)利要求
一種卷煙濾嘴用降焦減害作用的纖維素球，其特征在于，所述纖維素球?yàn)槎喔w維素纖維相互纏繞而成的近球狀顆粒，顆粒大小控制在40-60目。
2. 權(quán)利要求1所述一種纖維素球的應(yīng)用，其特征在于，所述的纖維素球在巻煙濾嘴中添加量30-40mg。
3. —種巻煙濾嘴用降焦減害作用的改性纖維素球，其特征在于，所述纖維素球?yàn)槎喔男岳w維素纖維纏繞成近球狀顆粒，顆粒大小控制在40-60目，所述的改性纖維素是指在纖維素上的羥基改性連接有氨基。
4. 權(quán)利要求3所述一種改性纖維素球的應(yīng)用，其特征在于，所述的改性纖維素球在巻煙濾嘴中添加量30-40mg。
5. 權(quán)利要求1所這一種巻煙濾嘴用降焦減害作用的纖維素球的制備方法，其特征在于，將纖維素加入至水和惰性有機(jī)溶劑的混合溶液中，攪拌，加熱至100-12(TC，反應(yīng)過程移出蒸餾的水，在加入的水除去85-95%時(shí)，然后攪拌冷卻，過濾洗滌即得。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述一種巻煙濾嘴用降焦減害作用的纖維素球的制備方法，其特征在于，混合溶液中加入有膨松添加劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述一種巻煙濾嘴用降焦減害作用的纖維素球的制備方法，其特征在于，所述膨松劑添加劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈣的一種或幾種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述一種巻煙濾嘴用降焦減害作用的纖維素球的制備方法，其特征在于，纖維素在加入混合溶液前，加入20-30%氫氧化鈉處理，處理后的纖維素洗到中性，晾干。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述一種巻煙濾嘴用降焦減害作用的纖維素球的制備方法，其特征在于，水與惰性有機(jī)溶劑的體積比例為10_50%，通過攪拌速度控制形成的顆粒物粒徑大小為40-60目。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5或9所述一種巻煙濾嘴用降焦減害作用的纖維素球的制備方法，其特征在于，所述的惰性有機(jī)溶劑選自二甲苯，環(huán)己烷，正己烷或正辛烷。
11. 權(quán)利要求3所述一種巻煙濾嘴用降焦減害作用的改性纖維素球的制備方法，其特征在于，將纖維素和尿素加入至水和惰性有機(jī)溶劑的混合溶液中，攪拌，加熱至100-120°C，反應(yīng)過程移出蒸餾的水，在加入的水除去85-95%時(shí)，然后攪拌冷卻，過濾洗滌即得。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述一種巻煙濾嘴用降焦減害作用的改性纖維素球的制備方法，其特征在于，混合溶液中加入有膨松添加劑。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述一種巻煙濾嘴用降焦減害作用的改性纖維素球的制備方法，其特征在于，所述膨松劑添加劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈣的一種或幾種。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述一種巻煙濾嘴用降焦減害作用的改性纖維素球的制備方法，其特征在于，纖維素在加入混合溶液前，加入20-30%氫氧化鈉處理，處理后的纖維素洗到中性，晾干。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述一種巻煙濾嘴用降焦減害作用的改性纖維素球的制備方法，其特征在于，水與惰性有機(jī)溶劑的體積比例為10-50%，通過攪拌速度控制形成的顆粒物粒徑大小為40-60目。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11或15所述一種巻煙濾嘴用降焦減害作用的纖維素球的制備方法，其特征在于，所述的惰性有機(jī)溶劑選自二甲苯，環(huán)己烷，正己烷或正辛烷。
全文摘要
一種卷煙濾嘴用降焦減害纖維素球及其制備，通過纖維素纖維的相互纏繞，結(jié)成團(tuán)形成球狀纖維素。通過纖維素成球的過程中改性纖維的基團(tuán)達(dá)到化學(xué)吸附卷煙煙氣的有害成分，通過醋纖濾棒中加入一些高吸附能力的纖維素球能夠有效的降低卷煙煙氣中有害成分，該球狀纖維素能有效地吸附卷煙煙氣中的總粒相物。
文檔編號(hào)C08B15/06GK101711604SQ20091031219
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者李克, 王詩太, 范紅梅, 譚海風(fēng), 金勇 申請(qǐng)人:湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司