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
技術領域：
本發(fā)明屬于煙草工業(yè)的減害降焦技術領域，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：
現(xiàn)階段煙草行業(yè)面臨著世界衛(wèi)生組織以及控煙框架條約的多重壓力，另一方面，隨著生活水平和生活質量的不斷提高，吸煙與健康之間的矛盾日益突出，對卷煙安全性的要求越來越高，提高卷煙安全性，減低卷煙煙氣中有害成分的釋放量是國際卷煙技術的發(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現(xiàn)進一步減害降焦工作的技術關鍵。目前，開發(fā)具有減害降焦功能的新型材料是當前煙草科技的一個研究熱點。納米管材料由于其具有顯著的小尺寸效應、表面界面效應、量子尺寸效應等特性，使其具有廣泛的應用前景，已被用作催化劑、添加劑及制造新功能材料的重要原料。目前關于碳納米管材料在卷煙工業(yè)中減害降焦領域的應用研究已有少量報道。申請?zhí)?00910308650. 1的中國發(fā)明專利曾公開《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%在卷煙生產加料工藝過程中噴灑于煙葉之上，經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《應用表面科學》(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格昂貴，制備過程復雜，工業(yè)化推廣應用不易；另一方面其對氫氰酸、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一步確定。因此，開發(fā)出能適用于煙草行業(yè)產品生產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，對于煙草行業(yè)減害降焦技術研究水平的提升具有積極的推動作用。

發(fā)明內容
為避免現(xiàn)有技術所存在的不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種生產工藝簡單、質量穩(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)明解決技術問題采用如下技術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所述濾嘴為二元復合濾嘴，由A段和B段交替排列復合構成，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，對于主流煙氣中的有害成分具有較強的吸附作用；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，對于部分有害成分具有較好的轉化效果。
與已有技術相比，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配的混合物，在每支濾嘴10-30mg的添加比例范圍下，可達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)明對卷煙吸食品質無負面影響。
3、添加實現(xiàn)方式簡單。在整個添加過程中，不需要增加任何生產設備，也不會改變現(xiàn)有卷煙生產加工工藝，技術實現(xiàn)方式簡單。
4、原料使用安全，且來源廣泛，易于采購。
以下通過具體實施方式
，對本發(fā)明作進一步說明。
具體實施例方式
實施例1:
將二氧化鈦納米管作為二元復合濾嘴添加材料使用，過篩處理至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照樣品，按照標準抽吸條件在吸煙機上進行卷煙抽吸試驗，并按照標準YC/T255-2008、YC/T254-2008, GB/ T21130-2007、GB/T 23228-2008、YC/T 377-2010 和 YC/T 403-2011 進行主流煙氣苯酚、巴豆醛、苯并芘、NNK、氨和氫氰酸釋放量的檢測。分析結果見表1。
實施例2:
將氧化亞銅摻雜二氧化鈦納米管作為二元復合濾嘴添加材料使用，過篩處理至 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照樣品，按照標準抽吸條件在吸煙機上進行卷煙抽吸試驗，并按照標準YC/T255-2008、YC/T2M-2008、 GB/T21130-2007,GB/T 23228-2008,YC/T 377-2010 和 YC/T 403-2011 進行主流煙氣苯酚、 巴豆醛、苯并芘、NNK、氨和氫氰酸釋放量的檢測。分析結果見表1。
實施例3:
將鋯摻雜二氧化鈦納米管作為二元復合濾嘴添加材料使用，過篩處理至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照樣品，按照標準抽吸條件在吸煙機上進行卷煙抽吸試驗，并按照標準YC/T255-2008、YC/T254-2008, GB/ T21130-2007, GB/T 23228-2008、YC/T 377-2010 和 YC/T 403-2011 進行主流煙氣苯酚、巴豆醛、苯并芘、NNK、氨和氫氰酸釋放量的檢測。分析結果見表1。
實施例4
將硼摻雜二氧化鈦納米管作為二元復合濾嘴添加材料使用，過篩處理至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照樣品，按照標準抽吸條件在吸煙機上進行卷煙抽吸試驗，并按照標準YC/T255-2008、YC/T254-2008, GB/ T21130-2007, GB/T 23228-2008、YC/T 377-2010 和 YC/T 403-2011 進行主流煙氣苯酚、巴豆醛、苯并芘、NNK、氨和氫氰酸釋放量的檢測。分析結果見表1。
實施例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量比2 1復配的混合物作為二元復合濾嘴添加材料使用，過篩處理至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照樣品，按照標準抽吸條件在吸煙機上進行卷煙抽吸試驗，并按照標準 YC/T255-2008、YC/T254-2008, GB/T21130-2007、GB/T 23228-2008, YC/ T377-2010和YC/T 403-2011進行主流煙氣苯酚、巴豆醛、苯并芘、NNK、氨和氫氰酸釋放量的檢測。分析結果見表1。
實施例6
將二氧化鈦納米管和硼摻雜二氧化鈦納米管按照質量比1.5 1復配的混合物作為二元復合濾嘴添加材料使用，過篩處理至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照樣品，按照標準抽吸條件在吸煙機上進行卷煙抽吸試驗，并按照標準 YC/T255-2008、YC/T254-2008, GB/T21130-2007、GB/T 23228-2008, YC/T 377-2010和YC/T 403-2011進行主流煙氣苯酚、巴豆醛、苯并芘、NNK、氨和氫氰酸釋放量的檢測。分析結果見表1。
從表1結果可以看出本發(fā)明材料可以用于二元復合濾嘴的生產，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 實施例1-6添加二氧化鈦納米管系列納米材料樣品與對照產品的釋放量檢測結果
權利要求
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，所述濾嘴為二元復合濾嘴，由A段和B段交替排列復合構成，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配物。
5.根據(jù)權利要求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配物?？蛇_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A24D3/04GK102511928SQ201210001070
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權日2012年1月4日
發(fā)明者何慶, 佘世科, 周順, 徐志強, 徐迎波, 王程輝, 田振峰, 瞿先中, 胡永華, 舒俊生, 葛少林, 陳開波 申請人:安徽中煙工業(yè)有限責任公司