一種聚丙烯酸氣凝膠的濾嘴高效吸附棒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有高效吸附效果和特定外觀的聚丙烯酸氣凝膠過(guò)濾嘴吸附棒 及其制備方法，屬于卷煙技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 卷煙煙氣中有6000余種化合物，其中已有部分被鑒定是有害的，如一氧化碳、氮 氧化合物、醛類、酚類、自由基、亞硝胺及多環(huán)芳烴等被認(rèn)為是可能致癌或促進(jìn)致癌的物質(zhì)。 隨著世界反煙運(yùn)動(dòng)的日益高漲，市場(chǎng)對(duì)卷煙的要求越來(lái)越高，煙草業(yè)面臨的壓力越來(lái)越 大，尤其是近年來(lái)一些國(guó)家已要求標(biāo)出和降低Hoffmann名單中所列的有害物質(zhì)。如何使卷 煙的焦油及其有害成分顯著降低，同時(shí)又保持卷煙吸味使消費(fèi)者得到生理滿足，是卷煙 設(shè)計(jì)面臨的最大挑戰(zhàn)。
[0003] 濾嘴作為吸煙者與主流煙氣之間的橋梁，可以有效地濾除煙氣中的部分有害成 分，因而得到了廣泛的重視與應(yīng)用。此外，隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)卷煙的外觀也要求越來(lái) 越高。因此制備具有高效截留效果，并且外觀新穎的濾嘴也成為了卷煙材料發(fā)展的趨勢(shì)。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種聚丙烯酸氣凝膠濾嘴吸附棒及其制備方法，該濾嘴吸附 棒可以大幅提高濾嘴棒的截留效果，改善濾嘴棒外觀。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種聚丙烯酸氣凝膠濾嘴吸附棒的制備方法： 1、 將1重量份的丙烯酸，0. 1-0.001重量份的引發(fā)劑，0.5-0. 05重量份的交聯(lián)劑， 加入2-10重量份水中，攪拌均勻，加入模具中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱反應(yīng)，其中反應(yīng)溫度為 40-100°C，反應(yīng)時(shí)間為 0. 5-8h ; 所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸鈉，過(guò)硫酸銨，過(guò)硫酸鉀，亞硫酸鈉-飽和雙氧水，偶氮二異丁 咪唑鹽酸鹽中的一種； 所述的交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、硅烷交聯(lián)劑、鈦酸酯交聯(lián)劑、鋁酸酯交聯(lián)劑 中的一種； 2、 將步驟1得到的產(chǎn)物取出，加入溶劑清洗清洗溶脹平衡12-48小時(shí)，然后用-50 至-KTC下冷凍干燥1-6小時(shí)，或二氧化碳超臨界干燥，即得到聚丙烯酸氣凝膠濾嘴吸附 棒。
[0007] 上述步驟1所述的模具形狀為圓形，五角形，三角形，十字形，多邊形等。
[0008] 上述步驟2所述的溶劑包括水，乙醇，甲醇，丙酮等中的一種。
[0009] 上述步驟2所述的超臨界條件為30-100°C，7-20兆帕，干燥10-48小時(shí)。
[0010] 本發(fā)明的特點(diǎn)是在水溶液中加入引發(fā)劑，丙烯酸單體，交聯(lián)劑反應(yīng)，得到凝膠棒， 脫溶劑后即得到所需的吸附棒。該吸附棒為多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有較高的比表面積，其氣凝膠 結(jié)構(gòu)與煙氣氣凝膠接觸充分，對(duì)煙氣具有很好的截留效果。同時(shí)，由于嘴棒中加入該吸附 棒，破壞了原有煙氣通路，增加了煙氣的橫向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步改善了濾嘴棒的截留效果。此外， 使用不同的模具，得到不同外觀的吸附棒，加入濾嘴中，可以得到外觀新穎的差異化濾嘴棒 產(chǎn)品。此外，本發(fā)明使用的原料便宜、操作簡(jiǎn)單、外觀新穎，截留效果優(yōu)異，具有良好的市場(chǎng) 應(yīng)用前景。
[0011]
【附圖說(shuō)明】： 圖1為本發(fā)明的吸附棒實(shí)例之一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2為添加了本發(fā)明吸附棒的濾嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 實(shí)施例1 將1克丙烯酸，〇. 1克過(guò)硫酸鈉，0.05克N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，加入2克水中，攪拌 均勻，加入圓形模具中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至40°C，反應(yīng)時(shí)間為8小時(shí)，取出，加入水清洗清 洗溶脹平衡48小時(shí)，然后-50°C下冷凍干燥1小時(shí)；即得到聚丙烯酸氣凝膠的濾嘴高效吸 附棒。將所得的圓形吸附棒加入濾嘴中制備成卷煙，其煙氣焦油量減低23%。
[0014] 實(shí)施例2 將1克的丙烯酸，0.001克的過(guò)硫酸銨，0.5克的硅烷交聯(lián)劑，加入10克水中，攪拌均 勻，加入三角形模具中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至100°c，反應(yīng)時(shí)間為0.5小時(shí)，取出，加入甲醇清 洗清洗溶脹平衡48小時(shí)，然后用-KTC下冷凍干燥6小時(shí)；即得到聚丙烯酸氣凝膠的濾嘴 高效吸附棒。將所得的三角形吸附棒加入濾嘴中制備成卷煙，其煙氣焦油量減低14%。
[0015] 實(shí)施例3 將1克的丙烯酸，〇. 05克的過(guò)硫酸鉀，0. 25克的鈦酸酯交聯(lián)劑，加入3克水中，攪拌均 勻，加入五角形模具中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至60°C，反應(yīng)時(shí)間為5小時(shí)，取出，加入丙酮清洗 清洗溶脹平衡12小時(shí)，然后二氧化碳超臨界干燥，超臨界條件為30°C，7兆帕，干燥48小 時(shí)，即得到聚丙烯酸氣凝膠的濾嘴高效吸附棒。將所得的五角形吸附棒加入濾嘴中制備成 卷煙，其煙氣焦油量減低33%。
[0016] 實(shí)施例4 將1克的丙烯酸，〇. 001克亞硫酸鈉及〇. 01克飽和雙氧水，〇. 2克的鋁酸酯交聯(lián)劑，加 入2. 5克水中，攪拌均勻，加入十字形模具中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至70°C，反應(yīng)時(shí)間為6小 時(shí)，取出，加入乙醇清洗清洗溶脹平衡20小時(shí)，然后二氧化碳超臨界干燥，超臨界條件為 KKTC，20兆帕，干燥10小時(shí)，即得到聚丙烯酸氣凝膠的濾嘴高效吸附棒。將所得的十字形 吸附棒加入濾嘴中制備成卷煙，其煙氣焦油量減低25%。
[0017] 實(shí)施例5 將1克丙烯酸，〇. 025克偶氮二異丁咪唑鹽酸鹽，0. 3克N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，加入4 克水中，攪拌均勻，加入多邊形模具中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至65°C，反應(yīng)時(shí)間為4小時(shí)，取出， 加入水清洗清洗溶脹平衡30小時(shí)，然后二氧化碳超臨界干燥，超臨界條件為80°C，12兆帕， 干燥20小時(shí)，即得到聚丙烯酸氣凝膠的濾嘴高效吸附棒。將所得的多邊形吸附棒加入濾嘴 中制備成卷煙，其煙氣焦油量減低36%。
[0018] 實(shí)施例6 將1克丙烯酸，0. 075克過(guò)硫酸鈉，0. 2克N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，加入8克水中，攪拌 均勻，加入圓形模具中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至55°C，反應(yīng)時(shí)間為7小時(shí)，取出，加入水清洗清 洗溶脹平衡40小時(shí)，然后用-30攝氏度下冷凍干燥4小時(shí)；即得到聚丙烯酸氣凝膠的濾嘴 高效吸附棒。將所得的圓形吸附棒加入濾嘴中制備成卷煙，其煙氣焦油量減低18%。
[0019] 實(shí)施例7 將1克丙烯酸，0.01克過(guò)硫酸銨，〇. 25克N，N-亞甲基雙丙烯酰胺，加入5克水中，攪拌 均勻，加入十字形模具中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱至55°C，反應(yīng)時(shí)間為5小時(shí)，取出，加入乙醇清 洗清洗溶脹平衡35小時(shí)，然后用-20攝氏度下冷凍干燥5小時(shí)；即得到聚丙烯酸氣凝膠的 濾嘴高效吸附棒。將所得的十字形吸附棒加入濾嘴中制備成卷煙，其煙氣焦油量減低28%。
[0020] 表1是以上實(shí)施例用BET測(cè)得的聚丙烯酸氣凝膠的比表面積數(shù)據(jù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚丙烯酸氣凝膠的濾嘴高效吸附棒的制備方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行： 步驟1 :將1重量份的丙烯酸，0. 1-0. OOl重量份的引發(fā)劑，0. 5-0. 05重量份的交聯(lián) 劑，加入2-10重量份水中，攪拌均勻，加入模具中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱反應(yīng)，其中反應(yīng)溫度為 40-100°C，反應(yīng)時(shí)間為 0. 5-8h ; 所述的引發(fā)劑為過(guò)硫酸鈉，過(guò)硫酸銨，過(guò)硫酸鉀，亞硫酸鈉-飽和雙氧水，偶氮二異丁 咪唑鹽酸鹽中的一種； 所述的交聯(lián)劑為N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、硅烷交聯(lián)劑、鈦酸酯交聯(lián)劑、鋁酸酯交聯(lián)劑 中的一種； 步驟2 :將步驟1得到的產(chǎn)物取出，加入溶劑清洗清洗溶脹平衡12-48小時(shí)，然后用-50 至-KTC下冷凍干燥1-6小時(shí)；或二氧化碳超臨界干燥，超臨界條件為30-100°C，7-20兆 帕，干燥10-48小時(shí)，即得到所需產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯酸氣凝膠的濾嘴高效吸附棒的制備方法，其特征在 于：所述的模具形狀為圓形，五角形，三角形，十字形，多邊形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯酸氣凝膠的濾嘴高效吸附棒的制備方法，其特征在 于：步驟（2)所述的溶劑為水、乙醇、甲醇、丙酮中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯酸氣凝膠的濾嘴高效吸附棒的制備方法，其特征在 于：步驟2所述的超臨界條件為30-100°C，7-20兆帕，干燥10-48小時(shí)。
5. -種用權(quán)利要求1所述的聚丙烯酸氣凝膠的濾嘴高效吸附棒的制備方法制備的聚 丙烯酸氣凝膠的濾嘴高效吸附棒。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聚丙烯酸氣凝膠的濾嘴高效吸附棒及其制備方法。將丙烯酸，引發(fā)劑，交聯(lián)劑，加入水中，攪拌均勻，加入模具中，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱反應(yīng)；得到的產(chǎn)物取出，加入溶劑清洗清洗溶脹平衡，然后冷凍干燥或二氧化碳超臨界干燥，即得到濾嘴高效吸附棒。該吸附棒為多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有較高的比表面積，其氣凝膠結(jié)構(gòu)與煙氣氣凝膠接觸充分，對(duì)煙氣具有很好的截留效果。加入濾嘴中，可以得到外觀新穎的差異化濾嘴棒產(chǎn)品。此外，發(fā)明使用的原料便宜、操作簡(jiǎn)單、外觀新穎，截留效果優(yōu)異，具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
【IPC分類】C08F120-06, C08J9-28, C08F220-06, A24D3-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104558371
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510042976
【發(fā)明人】王晉, 劉志華, 何沛, 雷萍, 劉春波, 趙偉, 王昆淼, 陳永寬, 繆明明
【申請(qǐng)人】云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月28日