CN101711604B - 一种卷烟滤嘴用降焦减害纤维素球及其制备 - Google Patents

Abstract

一种卷烟滤嘴用降焦减害纤维素球及其制备，通过纤维素纤维的相互缠绕，结成团形成球状纤维素。通过纤维素成球的过程中改性纤维的基团达到化学吸附卷烟烟气的有害成分，通过醋纤滤棒中加入一些高吸附能力的纤维素球能够有效的降低卷烟烟气中有害成分，该球状纤维素能有效地吸附卷烟烟气中的总粒相物。

Description

一种卷烟滤嘴用降焦减害纤维素球及其制备

技术领域

本技术领域涉及到一种应用到卷烟，能有效的降低卷烟烟气中的有害成分具有吸附作用的纤维素球颗粒，及其制备方法。

背景技术

自20世纪50年代以来，减害降焦技术一直都是国际烟草界研究的重点、热点和难点。上个世纪90年代以来，国际上掀起了一轮新的控烟浪潮。世界上一些主要发达国家相继对市售卷烟的焦油、烟碱及CO的含量做出了严格的限制。中式卷烟是在中国加入WTO和《烟草控制框架公约》的背景下，结合我国国情及时提出的中国卷烟发展方向，要以中式烤烟型卷烟为主，中式混合型卷烟为辅，加强科技创新，努力增强与美式、英式、日式等风格的卷烟相抗衡的竞争地位。

纤维表面属性不一样，结合烟气中的分子不同导致卷烟烟气组分的不同，纸质纤维滤嘴与醋纤滤嘴相比其卷烟烟气中酚类物质含量较高，容易导致卷烟口味变化，针对卷烟烟气中有害成分，利用纤维素的羟基，进行化学改性，达到化学吸附烟气中有害组分。

国内CN200610010145.5将低分子量的纤维素溶解于尿素、硫脲、氢氧化钠和助剂构成的混合水溶液中，经过滤，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发泡剂，获得彩色均匀微泡高分子溶液体系；利用旋转制备液滴的方法将高分子溶液制成液滴，并在无机酸水溶液中固化制成蓬松纤维素颗粒；经水洗，离心、干燥后，获得多孔彩色纤维素粒子，该粒子上具有多孔结构。但该纤维素粒子制备过程较长，纤维素颗粒内部结合较为紧，吸附能力不强。

发明内容

本发明的目的是提供可以添加应用于滤嘴的纤维素球，可以有效地吸附卷烟烟气中的颗粒物和烟气中的有害成分。

本发明的目的还在于，是提供可以通过球形纤维素球的添加，和球形纤维素的改性达到改变纤维素的滤嘴的吸味。

本发明利用木浆纤维素纤维，进行化学反应和物理过程形成纤维素球，还采用在化学反应过程中引入官能团，30-40mg纤维素球体加入卷烟滤嘴，能够有效吸附卷烟烟气中的有害成分和湿焦油。

本发明提供了一种卷烟滤嘴用降焦减害作用的纤维素球，为多根纤维素纤维相互缠绕而成的近球状颗粒，颗粒大小控制在40-60目。

本发明还提供了一种卷烟滤嘴用降焦减害作用的改性纤维素球，为多根改性纤维素纤维缠绕成近球状颗粒，颗粒大小控制在40-60目，所述的改性纤维素是指在纤维素上的羟基改性连接有氨基。

所述的纤维素球或改性纤维素球在卷烟滤嘴中添加量30-40mg，可有效降低卷烟烟气焦油1.0-2.5mg。

所述的纤维素球制备为：将纤维素加入至水和惰性有机溶剂的混合溶液中，搅拌，加热至100-120℃，反应过程移出蒸馏的水，在加入的水除去85-95％时，然后搅拌冷却，过滤洗涤即得。

所述的改性纤维素球的制备为：将纤维素和尿素加入至水和惰性有机溶剂的混合溶液中，搅拌，加热至100-120℃，反应过程移出蒸馏的水，在加入的水除去85-95％时，然后搅拌冷却，过滤洗涤即得。

混合溶液中还可加入有膨松添加剂。能够增加纤维素球的蓬松程度。

所述膨松剂添加剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙的一种或几种。

在纤维素在加入混合溶液前，加入20-30％氢氧化钠处理，处理后的纤维素洗到中性，晾干。

水与惰性有机溶剂的体积比例为10-50％，通过搅拌速度控制形成的颗粒物粒径大小为40-60目。

所述的惰性有机溶剂选自二甲苯，环己烷，正己烷或正辛烷等惰性溶剂，不参与反应。

本发明优势在于：本发明相对于专利申请CN200610010145.5从构造上已有明显的不同，本发明是通过纤维素纤维的相互缠绕，结成团形成球状纤维素。通过醋纤中加入一些高吸附能力的纤维素球能够有效的降低卷烟烟气中有害成分，该球状纤维素能有效地吸附卷烟烟气中的焦油。而专利申请CN200610010145.5的粒子上具有多孔结构。但该纤维素粒子制备过程较长，纤维素颗粒内部结合较为紧；且该粒子在制备过程中是将纤维素溶解于尿素、硫脲、氢氧化钠和助剂构成的混合水溶液中，在溶解过程制备的再生纤维素，其纤维素孔隙率降低，吸附效率也降低。而本发明是采用的是水、油两相的反应体系，不涉及到纤维素的溶解。

另外本发明在制备纤维素过程中改变纤维素的结构，引入氨基官能团，其过程也不需要额外的过程，过程简单。改变纤维素的基团后，有效地降焦和减害，具有其他的纤维素没有的优势，能够改变纤维素固有的吸味。纤维素纤维的相互缠绕，结成团形成球状纤维素。通过卷烟醋纤滤棒中加入一些高吸附能力的纤维素球能够有效的降低卷烟烟气中有害成分，该球状纤维素能有效地吸附卷烟烟气中的焦油。而CN200610010145.5没有提到具体的降低焦油和总粒相物的幅度。

附图说明

图1为本发明实施例2的纤维素微观图。

具体实施方式

以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

实施例1

纤维素氨基化和纤维素成球

纤维素10g，42g尿素加入反应器搅拌，加水300ml，二甲苯600ml，加热110℃分水，反应5小时，再升温。水洗，醇洗，分液，除尽有机溶剂，生成纤维素颗粒。红外表征表明改性的纤维素上有氨基基团，将制备的改性纤维素球取30-40mg加入卷烟滤嘴中，分析卷烟烟气，降低卷烟烟气中酚类有害成分达到19％，降低卷烟焦油2.7mg。

实施例2

纤维素球的制备

将10g纤维素，42g尿素和2g碳酸钠加入反应器搅拌，加水300ml，环己烷600ml，加热110℃分水，反应5小时，再升温，。水洗，醇洗，分液，除尽有机溶剂，生成纤维素颗粒。其外形如图1。将制备的纤维素球取30-40mg加入卷烟滤嘴中，分析卷烟烟气，降低卷烟焦油2.0mg。

实施例3

纤维素球的制备

将10g纤维素，2g碳酸钙加入反应器搅拌，加水300ml，二甲苯600ml，加热110℃分水，反应5小时，再升温，分水移除90％的水。水洗，醇洗，分液，除尽有机溶剂，生成纤维素颗粒。将制备的纤维素球取30-40mg加入卷烟滤嘴中，分析卷烟烟气，降低卷烟总粒相物1.9mg。

Claims (12)

1.一种卷烟滤嘴用降焦减害作用的纤维素球的制备方法，其特征在于，所述纤维素球为多根纤维素纤维相互缠绕而成的近球状颗粒，颗粒大小控制在40-60目；其制备过程为：将纤维素加入至水和惰性有机溶剂的混合溶液中，搅拌，加热至100-120℃，反应过程移出蒸馏的水，在加入的水除去85-95％时，然后搅拌冷却，过滤洗涤即得。

2.根据权利要求1所述一种卷烟滤嘴用降焦减害作用的纤维素球的制备方法，其特征在于，混合溶液中加入有膨松添加剂。

3.根据权利要求2所述一种卷烟滤嘴用降焦减害作用的纤维素球的制备方法，其特征在于，所述膨松添加剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙的一种或几种。

4.根据权利要求1所述一种卷烟滤嘴用降焦减害作用的纤维素球的制备方法，其特征在于，纤维素在加入混合溶液前，加入20-30％氢氧化钠处理，处理后的纤维素洗到中性，晾干。

5.根据权利要求1所述一种卷烟滤嘴用降焦减害作用的纤维素球的制备方法，其特征在于，水与惰性有机溶剂的体积比例为10-50∶100，通过搅拌速度控制形成的颗粒物粒径大小为40-60目。

6.根据权利要求1或5所述一种卷烟滤嘴用降焦减害作用的纤维素球的制备方法，其特征在于，所述的惰性有机溶剂选自二甲苯，环己烷，正己烷或正辛烷。

7.一种卷烟滤嘴用降焦减害作用的改性纤维素球的制备方法，其特征在于，所述纤维素球为多根改性纤维素纤维缠绕成近球状颗粒，颗粒大小控制在40-60目，所述的改性纤维素是指在纤维素上的羟基改性连接有氨基；其制备过程为：将纤维素和尿素加入至水和惰性有机溶剂的混合溶液中，搅拌，加热至100-120℃，反应过程移出蒸馏的水，在加入的水除去85-95％时，然后搅拌冷却，过滤洗涤即得。

8.根据权利要求7所述一种卷烟滤嘴用降焦减害作用的改性纤维素球的制备方法，其特征在于，混合溶液中加入有膨松添加剂。

9.根据权利要求8所述一种卷烟滤嘴用降焦减害作用的改性纤维素球的制备方法，其特征在于，所述膨松添加剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙的一种或几种。

10.根据权利要求7所述一种卷烟滤嘴用降焦减害作用的改性纤维素球的制备方法，其特征在于，纤维素在加入混合溶液前，加入20-30％氢氧化钠处理，处理后的纤维素洗到中性，晾干。

11.根据权利要求7所述一种卷烟滤嘴用降焦减害作用的改性纤维素球的制备方法，其特征在于，水与惰性有机溶剂的体积比例为10-50∶100，通过搅拌速度控制形成的颗粒物粒径大小为40-60目。

12.根据权利要求7或11所述一种卷烟滤嘴用降焦减害作用的改性纤维素球的制备方法，其特征在于，所述的惰性有机溶剂选自二甲苯，环己烷，正己烷或正辛烷。