CN102599651B - 能同时降低卷烟有害成分的复合卷烟滤棒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能同时降低卷烟有害成分的复合卷烟滤棒的制备方法，它包括以下步骤：将研磨后的具有筛孔的Na+或H+型聚丙烯颗粒入三醋酸甘油配制成重量百分比浓度为5～20％的悬浊液，将悬浊液均匀喷施在醋酸纤维丝束上，然后卷制成形制得卷接烟支的加料滤棒，将加料滤棒与卷制成形的醋酸纤维丝束按2∶1～1∶1的长度比例制得复合卷烟滤棒。本发明可不同程度地一次性同时降低烤烟卷烟烟气中的NNK、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛、HCN等对人体有害的物质，可一次性同时降低NNK17.11％，苯并[a]芘11.43％，巴豆醛25.79％，苯酚61.80％，氢氰酸29.97％。与普通卷烟滤嘴接的烟感官评吸对比，无产生异味，烟的香气饱满醇和。
Description
技术领域
本发明属于烟草化学减害降焦技术领域。
背景技术
卷烟烟气中NNK〔4-甲亚硝胺基-(3-吡啶基)-1-丁酮〕、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛、HCN是卷烟危害性评价的主要有害成分。目前国内外降低卷烟有害成分技术及其在卷烟产品生产的应用普遍采用添加剂技术方法。添加剂技术，包括物理或化学类添加剂、中草药、新材料等，如应用NaY型分子筛及其二复合滤棒，或聚丙烯丝束，或纳米贵金属催化材料复合滤棒，或离子交换树脂、活性炭复合滤嘴，以及将沸石、或壳聚糖、或罗布麻浸膏、或海藻酸盐、或神农萃取液、或由淫羊藿/白芍/仙茅/黄芪/柴胡等多味中草药经精练浓缩制成原始药液、或以葛根/丁香/姜黄/补骨脂等为原料制成添加剂添加到烟丝中，它们对卷烟中有害成分均可部分或分别起到一定的降焦减害效果。随着消费者对自身健康的关注和社会环保意识的不断增强，开发出更低焦油危害成分的卷烟产品，使烟气中的有害成分一次性同时较大幅度降低成为烟草行业要解决的首要问题。
发明内容
本发明涉及一种使烟气中的NNK、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛、HCN有害成分一次性同时不同程度降低的复合卷烟滤棒的制备方法。
为实现本发明目的，这种复合卷烟滤棒的制备方法包括以下步骤：
a.将100～200目的聚丙烯粉粒在无水乙醇浸渍24h后滤出，然后经去离子水浸洗后，在60～80℃条件下烘干；
b.将烘干后的聚丙烯粉粒放入按1～2wt％的过氧化苯甲酰，75～60wt％的甲基丙烯酸(或丙烯酸或丙烯酸乙酯)，1～2wt％的甲醇，23～36wt％的甲苯组成的混配液中，在60～90℃条件下反应6～9h后滤出聚丙烯粉粒，经去离子水浸洗后，在60～80℃条件下烘干，所述聚丙烯粉粒与混配液的重量份数比为2∶7～3∶9；
c.将b步骤烘干的聚丙烯粉粒放入按1～2wt％的过氧化苯甲酰，74～58wt％的丙烯酸(或甲基丙烯酸或丙烯酸乙酯)，1～2wt％甲醇，22～34wt％的甲苯，2～4wt％的二乙烯苯组成的混配液中，在60～90℃条件下反应6～9h后滤出聚丙烯粉粒，经浸洗后，在60～80℃条件下烘干，所述聚丙烯粉粒与混配液的重量份数比为2∶7～3∶9；
d.将c步骤烘干后的聚丙烯粉粒于1M的氢氧化钠溶液中在室温下反应，反应3h后滤出聚丙烯粉粒，经去离子水浸洗后，在60～80℃条件下烘干至恒重制到菜花状高分子功能材料；
e.将上述菜花状高分子功能材料用丙酮蒸汽熏蒸后，在60～80℃条件下烘干至恒重得到具有筛孔状的Na+或H+型聚丙烯粉粒；
f.将e步骤得到聚丙烯粉粒研磨成150～5.5μm的微粒后加入三醋酸甘油配制成重量百分比浓度为5～20％的悬浊液；
h.将上述悬浊液均匀喷施在醋酸纤维丝束上，然后将喷施悬浊液的醋酸纤维丝束卷制成形制得卷接烟支的加料滤棒；
i.将上述加料滤棒与卷制成形的醋酸纤维丝束按2∶1～1∶1的长度比例制得总长80～150mm、直径22～25mm的复合卷烟滤棒。
本发明取得的技术进步：本发明制成的复合卷烟滤棒可直接在卷烟成型机上生产二元复合滤嘴的卷烟，表面涂覆的具有筛孔的Na+或H+型聚丙烯微粒通过其表面、微孔与缝隙构成的大比表面积的筛孔及其表面的Na+或H+使之所具有较强的物理吸附和化学吸附性能，可不同程度地一次性同时降低烤烟卷烟烟气中的NNK、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛、HCN等对人体有害的物质，可一次性同时降低NNK17.11％，苯并[a]芘11.43％，巴豆醛25.79％，苯酚61.80％，氢氰酸29.97％。本发明复合卷烟滤棒制成的卷烟滤嘴在抽吸原叶组配方不变的卷烟与普通卷烟滤嘴接的烟感官评吸对比，无产生异味，烟的香气饱满醇和。
本发明经郑州烟草研究院检测，在近烟丝端，烟丝组配方同新石家庄品牌烟，达到了不同程度地一次性同时降低卷烟烟气中的NNK、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛、HCN的目标，可降低NNK17.11％，苯并[a]芘11.43％，巴豆醛25.79％，苯酚61.80％，氢氰酸29.97％。检测结果详见下表1。
表1卷烟烟支样品与对照样品检测结果比较
| 样品名称 | 样品1# | 样品2# | 对照样品(醋纤) |
| 平均重量mg/cig | 941.3 | 924.4 | 901.9 |
| 平均吸阻Pa | 1250 | 1230 | 1130 |
| 通风率％ | 0.6 | 0.5 | 0.4 |
| 圆周mm | 24.54 | 24.44 | 24.47 |
| 卷烟烟支长度 | 84.02 | 84.00 | 83.92 |
| 卷烟滤材类型 | 复合 | 复合 | 醋纤 |
| 滤嘴长度mm | 25 | 25 | 25 |
| 卷烟接装纸长度mm | 30 | 30 | 30 |
| 抽吸口数口/支 | 7.2 | 7.5 | 7.8 |
| 烟气总粒相物mg/cig | 14.2 | 15.8 | 18.2 |
| 烟气烟碱量mg/cig | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 烟气水分mg/cig | 1.4 | 2.1 | 3.0 |
| 焦油量mg/cig | 11.8 | 12.7 | 14.2 |
| NNK ng/cig | 7.2 | 6.2 | 7.6 |
| 苯并[a]芘ng/cig | 8.7 | 8.8 | 10.5 |
| 巴豆醛μg/cig | 12.3 | 12.1 | 15.9 |
| 苯酚μg/cig | 11.5 | 11.4 | 32.2 |
| 氢氰酸μg/cig | 149.1 | 147.3 | 198.2 |
具体实施方式
a.取市售聚丙烯粉粒经物理研磨成100～200目然后在无水乙醇浸渍24h后滤出，然后经去离子水浸洗一次后，在60～80℃条件下烘干，再经标准筛分即可得一系列不同粒径的聚丙烯粉粒；
b.将烘干后的聚丙烯粉粒放入按1～2wt％的过氧化苯甲酰，75～60wt％的甲基丙烯酸(或丙烯酸或丙烯酸乙酯)，1～2wt％的甲醇，23～36wt％的甲苯组成的混配液中，在60～90℃条件下按二步法接枝共聚反应引入氢离子，反应6～9h后滤出聚丙烯粉粒，经去离子水浸洗一次后，在60～80℃条件下烘干，所述聚丙烯粉粒与混配液的重量份数比为2∶7～3∶9；
c.将b步骤烘干的聚丙烯粉粒放入按1～2wt％的过氧化苯甲酰，74～58wt％的丙烯酸(或甲基丙烯酸或丙烯酸乙酯)，1～2wt％甲醇，22～34wt％的甲苯，2～4wt％的二乙烯苯组成的混配液中，在60～90℃条件下反应继续引入氢离子，反应6～9h后滤出聚丙烯粉粒，经去离子水浸洗二次后，在60～80℃条件下烘干，所述聚丙烯粉粒与混配液的重量份数比为2∶7～3∶9；
d.将c步骤烘干后的聚丙烯粉粒于1M的氢氧化钠溶液中在室温下反应引入钠离子，所述聚丙烯粉粒与1M的氢氧化钠溶液的重量份数比为2∶6～3∶8，反应3h后滤出聚丙烯粉粒，经去离子水浸洗二次后，在60～80℃条件下烘干至恒重，经标准筛分即可得到一系列不同粒径的菜花状高分子功能材料；
e.将上述菜花状高分子功能材料在蒸馏罐中用化学纯丙酮蒸汽熏蒸3～7次后，在60～80℃条件下烘干至恒重得到具有筛孔状的Na+或H+型聚丙烯粉粒，该粉粒表面凹凸状如菜花状，具有微孔与缝隙构成筛孔状，平均孔径为0.995μm，比孔容为0.62cc/g，孔比表面积为26.1m2/g，含水量35％，工作交换容量4.9mmol/g，表面布满Na+；
f.将上述熏蒸后的粉粒研磨成150～5.5μm的微粒后加入三醋酸甘油配制成重量百分比浓度为15％的悬浊液；
g.将上述悬浊液通过加料器均匀喷施在醋酸纤维丝束上，加料器最好保持悬浊液不停震动以防分散质粒子在重力作用下逐渐沉降出现分层，然后将喷施悬浊液的醋酸纤维丝束卷制成形制得卷接烟支的加料滤棒；
h.将上述加料滤棒与卷制成形的醋酸纤维丝束按2∶1～1∶1的长度比例制得总长80～150mm、直径22～25mm的复合卷烟滤棒，然后即可将该复合卷烟滤棒直接用卷烟成型机制备二元复合滤嘴的卷烟产品。
Claims (1)
1.一种能同时降低卷烟有害成分的复合卷烟滤棒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
a. 将100～200目的聚丙烯粉粒在无水乙醇浸渍24 h后滤出，然后经去离子水浸洗后，在60～80℃条件下烘干；
b. 将烘干后的聚丙烯粉粒放入按1～2wt%的过氧化苯甲酰，75～60 wt%的甲基丙烯酸，1～2wt%的甲醇，23～36 wt%的甲苯组成的混配液中，在60～90℃条件下反应6～9h后滤出聚丙烯粉粒，经去离子水浸洗后，在60～80℃条件下烘干，所述聚丙烯粉粒与混配液的重量份数比为2∶7～3∶9；
c．将b步骤烘干的聚丙烯粉粒放入按1～2 wt %的过氧化苯甲酰，74～58 wt %的丙烯酸，1～2 wt %甲醇，22～34 wt %的甲苯，2～4 wt %的二乙烯苯组成的混配液中，在60～90℃条件下反应6～9h后滤出聚丙烯粉粒，经浸洗后，在60～80℃条件下烘干，所述聚丙烯粉粒与混配液的重量份数比为2∶7～3∶9；
d．将c步骤烘干后的聚丙烯粉粒于1M的氢氧化钠溶液中在室温下反应，反应3h后滤出聚丙烯粉粒，经去离子水浸洗后，在60～80℃条件下烘干至恒重制到菜花状高分子功能材料；
e．将上述菜花状高分子功能材料用丙酮蒸汽熏蒸后，在60～80℃条件下烘干至恒重得到具有筛孔状的Na+或H+型聚丙烯粉粒；
f. 将e步骤得到聚丙烯粉粒研磨成150 ～5.5μm的微粒后加入三醋酸甘油配制成重量百分比浓度为5～20%的悬浊液；
h. 将上述悬浊液均匀喷施在醋酸纤维丝束上，然后将喷施悬浊液的醋酸纤维丝束卷制成形制得卷接烟支的加料滤棒；
i. 将上述加料滤棒与卷制成形的醋酸纤维丝束按2∶1～1∶1的长度比例制得总长80～150 mm、直径22～25mm的复合卷烟滤棒。
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| 《新型改性烟用聚丙烯纤维的结构和性能表征》;葛明桥 等;《合成纤维》;20061130(第11期);24-27,31 * |
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