一種清除卷煙煙氣中重金屬的卷煙濾棒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種清除卷煙煙氣中重金屬的卷煙濾棒，由以下重量份的原料制備制成：硬脂酸鈣4.3?5、聚丙烯樹脂81?91、聚乙烯醇1.2?1.5、二芐叉山梨醇0.6?1、硅膠5.6?7、活性炭2.1?2.5、電氣石6.9?8、尿素0.6?0.9、聚乙烯亞胺3.3?4、去離子水適量；本發(fā)明的制備方法能夠有效的降低煙氣中焦油和重金屬等有害成分的含量，無毒無害，成本低廉，制備工藝簡單易于實現(xiàn)，具有良好的工業(yè)化前景。
【專利說明】
一種清除卷煙煙氣中重金屬的卷煙濾棒
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及卷煙濾棒技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種清除卷煙煙氣中重金屬的卷煙濾棒。
【背景技術(shù)】
[0002]香煙燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)，如焦油中的N-亞硝胺、苯并芘、自由基等，嚴(yán)重危害煙民的身體健康，中國煙民眾多，吸煙有害健康，在目前的情況下必須提高卷煙的安全性，在降低有害物質(zhì)的同時不可避免的導(dǎo)致香味物質(zhì)的損失，因此要進(jìn)行加香研究，提高卷煙的風(fēng)味，滿足消費者的需求。濾嘴可以有效截留卷煙煙氣中的有害物質(zhì)，因此新型濾嘴材料的研究對于降低卷煙煙氣中焦油及其他有害成分具有很重要的意義。吸附技術(shù)在卷煙加香減害中有重要的應(yīng)用，吸附劑吸附香精后添加在濾嘴中，可以滿足加香的要求;另外濾嘴處添加適當(dāng)?shù)母呶叫阅艿奈絼梢晕綗煔庵械腃O。
[0003]《改性多孔材料在卷煙加香減害CO中的應(yīng)用》一文中作者提出選擇清香型香料二氫獼猴桃內(nèi)酯和香葉基丙酮為應(yīng)用研究對象，選擇了硅酸鋁、蒙脫土和MCM-C41為吸附儲香材料，針對目前存在香料物質(zhì)從這些多孔材料中釋放效率不高的問題，通過負(fù)載葡萄糖再高溫碳化的方法進(jìn)行改性，實驗結(jié)果表明碳化改性后的吸附劑，其表面的酸性基團(tuán)均增多，堿性基團(tuán)均減少，二氫獼猴桃內(nèi)酯和香葉基丙酮在改性后的吸附劑上的脫附活化能減小，表明此改性方法可有有效削弱吸附劑表明與香料物質(zhì)的結(jié)合力，有助于香料物質(zhì)的緩釋；在降低CO部分，本文分別通過不同銅源制備活性炭負(fù)載銅的吸附劑，實驗表明制備得到的兩種吸附劑都具有較好的降低CO作用。雖然作者在加香減害各方面效果不錯，但是綜合實際效果和成本考慮，過程繁瑣，不具備很好的實際應(yīng)用，不利于大規(guī)模推廣，本發(fā)明從實際出現(xiàn)，了解我國煙草行業(yè)使用的濾棒材料主要是二醋酸纖維素和聚丙烯纖維，二醋酸纖維素降焦作用明顯，口感舒適，但其原料來源有限，價格高，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，污染嚴(yán)重，聚丙烯纖維價格低廉，化學(xué)穩(wěn)定性好，但由于該材料的極性小、表面光滑、對煙氣中的煙堿和焦油的吸附能力叫二醋酸纖維差，使得它只能用于低檔香煙中，本發(fā)明對聚丙烯纖維進(jìn)行改性，使纖維表面粗糙，引入官能團(tuán)，增強(qiáng)其吸附截留煙氣有害成分的性能，降低成本，節(jié)約資源，使發(fā)明具備良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種清除卷煙煙氣中重金屬的卷煙濾棒。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種清除卷煙煙氣中重金屬的卷煙濾棒，由以下重量份的原料制備制成:硬脂酸鈣4.3-5、聚丙烯樹脂81-91、聚乙烯醇1.2-1.5、二芐叉山梨醇0.6-1、硅膠5.6-7、活性炭2.1-2.5、電氣石6.9_8、尿素0.6-0.9、聚乙稀亞胺3.3_4、去尚子水適量。
[0006]所述一種清除卷煙煙氣中重金屬的卷煙濾棒，由以下具體步驟制備制成: (1)將電氣石和尿素混合在480-550°C下高溫煅燒l-2h，冷卻至室溫后粉碎成50-100目備用；將聚乙烯亞胺用去離子水稀釋成質(zhì)量百分比濃度為40-60%，采用等體積浸漬法將備用的電氣石在聚乙烯亞胺溶液中活化3_5h，溫度為85-95°C，然后置于真空干燥箱中烘干；
(2)將硬脂酸鈣加到15-18倍量的松節(jié)油中，攪拌均勻至溶解，然后加入40%的聚丙烯樹脂混合，加熱攪拌至聚丙烯完全溶解，待溫度冷卻至40-55°C時加入聚乙烯醇和二芐叉山梨醇，超聲分散均勻，然后加到雙螺桿擠出機(jī)中造粒制成母粒，用乙醇洗滌數(shù)次后烘干和剩余的聚丙烯樹脂共混改性制成改性聚丙烯備用；
(3)將硅膠、活性炭和步驟(2)制備的改性聚丙烯分別置于烘箱中烘干，控干水分，冷卻后將改性聚丙烯切成顆粒，將改性聚丙烯顆粒和活性炭顆粒在密煉機(jī)中熔融共混20min，然后加入硅膠繼續(xù)共混30min，取出冷卻后切割成粒徑均勻的顆粒，之后置于毛細(xì)管流變儀中，制成混合原絲，將原絲夾持在夾具上，在170-180°C的環(huán)境加熱箱內(nèi)，以10mm/min的速度均勻拉伸制成纖維；
(4 )將步驟(I)制備的產(chǎn)物上負(fù)載香精，通過粘合劑涂覆在步驟(3 )制備的改性復(fù)合聚丙烯纖維上，烘干后按照常規(guī)的方法制成卷煙濾棒即可。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明為了節(jié)約資源降低污染，選用聚丙烯纖維代替二醋酸纖維作為卷煙濾棒，為了改善聚丙烯纖維的缺點采用硬脂酸鈣等對聚丙烯改性，使其表面出現(xiàn)孔洞、裂縫和溝槽增加其比表面積，并且還采用多孔和微孔材料硅膠、活性炭對聚丙烯改性，使其成為微孔聚丙烯材料，進(jìn)一步提高其吸附性，并且采用固相拉伸的手段制成纖維，避免了靜電紡絲中離子液體對聚丙烯纖維吸附性能的影響，提高了安全性，并且對香煙中有害物質(zhì)起到很好的截留作用，還利用電氣石優(yōu)良的性能作為卷煙的載香吸附劑，具有生物效應(yīng)好，環(huán)保無毒無污染，并且利用聚乙烯亞胺改性，使其表面負(fù)載大量的功能性基團(tuán)，對重金屬的補(bǔ)集具有非常好的效果，本發(fā)明的制備方法能夠有效的降低煙氣中焦油和重金屬等有害成分的含量，無毒無害，成本低廉，制備工藝簡單易于實現(xiàn)，具有良好的工業(yè)化前景。
【具體實施方式】
[0008]—種清除卷煙煙氣中重金屬的卷煙濾棒，由以下重量份(公斤)的原料制備制成:硬脂酸鈣4.3、聚丙烯樹脂81、聚乙烯醇1.2、二芐叉山梨醇0.6、硅膠5.6、活性炭2.1、電氣石6.9、尿素0.6、聚乙稀亞胺3.3、去尚子水適量。
[0009]所述一種清除卷煙煙氣中重金屬的卷煙濾棒，由以下具體步驟制備制成:
(1)將電氣石和尿素混合在480°C下高溫煅燒Ih，冷卻至室溫后粉碎成50目備用;將聚乙烯亞胺用去離子水稀釋成質(zhì)量百分比濃度為40%，采用等體積浸漬法將備用的電氣石在聚乙烯亞胺溶液中活化3h，溫度為85 °C，然后置于真空干燥箱中烘干；
(2)將硬脂酸鈣加到15倍量的松節(jié)油中，攪拌均勻至溶解，然后加入40%的聚丙烯樹脂混合，加熱攪拌至聚丙烯完全溶解，待溫度冷卻至40°C時加入聚乙烯醇和二芐叉山梨醇，超聲分散均勻，然后加到雙螺桿擠出機(jī)中造粒制成母粒，用乙醇洗滌數(shù)次后烘干和剩余的聚丙烯樹脂共混改性制成改性聚丙烯備用；
(3)將硅膠、活性炭和步驟(2)制備的改性聚丙烯分別置于烘箱中烘干，控干水分，冷卻后將改性聚丙烯切成顆粒，將改性聚丙烯顆粒和活性炭顆粒在密煉機(jī)中熔融共混20min，然后加入硅膠繼續(xù)共混30min，取出冷卻后切割成粒徑均勻的顆粒，之后置于毛細(xì)管流變儀中，制成混合原絲，將原絲夾持在夾具上，在170°C的環(huán)境加熱箱內(nèi)，以10mm/min的速度均勻拉伸制成纖維；
(4 )將步驟(I)制備的產(chǎn)物上負(fù)載香精，通過粘合劑涂覆在步驟(3 )制備的改性復(fù)合聚丙烯纖維上，烘干后按照常規(guī)的方法制成卷煙濾棒即可。
[0010]按照實施例制備卷煙樣品，與只添加聚丙烯纖維的卷煙作為對照，參照ISO和GB的方法進(jìn)行檢測，測試結(jié)果如下:
對照卷煙:
抽吸口數(shù)(口/支):8.1 ；總粒相物(mg/支):14.45;煙堿(mg/支):1.15;焦油(mg/支):9.5<(1降低率(％):14.5;?13降低率(％):14.6;0)(11^/支):11.5;
試驗卷煙:
抽吸口數(shù)(口/支):7.8;總粒相物(mg/支):11.48;煙堿(mg/支):1.04;焦油(mg/支):9.2；Cd降低率(％):21.21 ;Pb降低率(％):20.22;CO(mg/支):10.2。
【主權(quán)項】
1.一種清除卷煙煙氣中重金屬的卷煙濾棒，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成:硬脂酸鈣4.3-5、聚丙烯樹脂81-91、聚乙烯醇1.2-1.5、二芐叉山梨醇0.6-1、硅膠5.6-7、活性炭2.1-2.5、電氣石6.9_8、尿素0.6-0.9、聚乙稀亞胺3.3_4、去尚子水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種清除卷煙煙氣中重金屬的卷煙濾棒，其特征在于，由以下具體步驟制備制成: (1)將電氣石和尿素混合在480-550°C下高溫煅燒l_2h，冷卻至室溫后粉碎成50-100目備用；將聚乙烯亞胺用去離子水稀釋成質(zhì)量百分比濃度為40-60%，采用等體積浸漬法將備用的電氣石在聚乙烯亞胺溶液中活化3_5h，溫度為85-95°C，然后置于真空干燥箱中烘干； (2)將硬脂酸鈣加到15-18倍量的松節(jié)油中，攪拌均勻至溶解，然后加入40%的聚丙烯樹脂混合，加熱攪拌至聚丙烯完全溶解，待溫度冷卻至40-55°C時加入聚乙烯醇和二芐叉山梨醇，超聲分散均勻，然后加到雙螺桿擠出機(jī)中造粒制成母粒，用乙醇洗滌數(shù)次后烘干和剩余的聚丙烯樹脂共混改性制成改性聚丙烯備用； (3)將硅膠、活性炭和步驟(2)制備的改性聚丙烯分別置于烘箱中烘干，控干水分，冷卻后將改性聚丙烯切成顆粒，將改性聚丙烯顆粒和活性炭顆粒在密煉機(jī)中熔融共混20min，然后加入硅膠繼續(xù)共混30min，取出冷卻后切割成粒徑均勻的顆粒，之后置于毛細(xì)管流變儀中，制成混合原絲，將原絲夾持在夾具上，在170-180°C的環(huán)境加熱箱內(nèi)，以10mm/min的速度均勻拉伸制成纖維； (4)將步驟(I)制備的產(chǎn)物上負(fù)載香精，通過粘合劑涂覆在步驟(3)制備的改性復(fù)合聚丙烯纖維上，烘干后按照常規(guī)的方法制成卷煙濾棒即可。
【文檔編號】A24D3/08GK105919159SQ201610361844
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】王朝龍, 盧春, 宋曉毅, 程泰雷, 吳培元, 王雨竹, 陳周山, 肖靜
【申請人】阜陽卷煙材料廠