CN102793271A - 一种交联壳聚糖多孔微球在卷烟滤嘴中的应用 - Google Patents

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Abstract

一种交联壳聚糖多孔微球在卷烟滤嘴中的应用，在滤棒成型过程中将所述的交联壳聚糖多孔微球均匀地撒在丝束，纸质滤芯或非织造滤布中，或添加到三元空腔滤棒的空腔中。所述的交联壳聚糖多孔微球为多孔球形颗粒，比表面积为35~300m2/g。所述的交联壳聚糖多孔微球的微球粒径分布范围为10~500μm，微孔孔径为5~100nm。该交联壳聚糖多孔微球的添加量为10~260mg/支。所述交联壳聚糖多孔微球的自然堆积体积在0.6~3.0cm3/g。本发明提供的交联壳聚糖多孔微球能够满足现有滤棒成型工艺的要求。通过向滤棒中添加该交联壳聚糖多孔微球，能够有效降低卷烟主流烟气中巴豆醛的释放量。

Description

一种交联壳聚糖多孔微球在卷烟滤嘴中的应用
技术领域
本发明属于卷烟用辅料技术生产领域，具体涉及一种用于卷烟滤嘴的颗粒添加材料，能够有效降低卷烟主流烟气中巴豆醛的释放量。
背景技术
自20世纪50年代以来，随着吸烟与健康研究的不断深入，吸烟的安全性问题日益受到人们的重视。近年来，在世界卫生组织、众多国家政府和反烟团体的积极推动下，全球性的反吸烟运动日益高涨，由世界卫生组织制定的、各成员国政府已签署的《烟草控制框架条约》更是对烟草制品做出了严格的限制，烟草行业受到的社会压力越来越大。为更好地发展中式卷烟，提高中国烟草的整体竞争实力，卷烟“减害降焦”已成为我国各烟草企业的当务之急。目前，国家局提出了七项有害成分作为当前卷烟减害的重点指标，其中巴豆醛是其中一项。巴豆醛是一种挥发性极强的低极性小分子有机化合物，对人的眼睛、呼吸道黏膜以及皮肤有强烈的刺激作用，长期接触引起慢性鼻炎、神经系统机能障碍。巴豆醛是呼吸道纤毛毒素,它与氰化氢一起被人体吸入后，抑制了肺排泄物的清除,从而引起肺部疾病。Hoffman和Hecht在《烟草致癌物和致突变物研究进展》一书中对烟气主要有害成分作了归纳，巴豆醛是其中之一。
壳聚糖为天然氨基葡萄糖聚合物，其结构中大量的氨基能够与烟气中的巴豆醛作用形成西弗碱，从而起到降低卷烟主流烟气中巴豆醛释放量的作用。但是，天然的壳聚糖材料的比表面积较低，对气相和半挥发性成分的吸附能力较弱。并且，由于天然的壳聚糖材料质地疏松，密度低，难以满足在滤棒成型工艺要求，无法直接应用于滤棒加工。目前，壳聚糖在滤棒以及卷烟减害技术中的应用往往需要将壳聚糖负载于载体之上，如专利CN1759774，CN102090716A，以及CN1836599分别将壳聚糖负载于多孔材料、丝束等载体上才能应用于滤棒成型加工。
发明内容
针对现在技术存在的不足之处，本发明提供一种交联壳聚糖多孔微球在卷烟滤嘴中的应用。本发明提供的交联壳聚糖多孔微球能够满足现有滤棒成型工艺的要求。通过向滤棒中添加该交联壳聚糖多孔微球，能够有效降低卷烟主流烟气中巴豆醛的释放量。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种交联壳聚糖多孔微球在卷烟滤嘴中的应用，其特征在于：在滤棒成型过程中将所述的交联壳聚糖多孔微球均匀地撒在丝束，纸质滤芯或非织造滤布中，或添加到三元空腔滤棒的空腔中。
进一步的，所述的交联壳聚糖多孔微球为多孔球形颗粒，比表面积为35~300m2/g。
进一步的，所述的交联壳聚糖多孔微球的微球粒径分布范围为10~500μm，微孔孔径为5~100nm。
进一步的，该交联壳聚糖多孔微球的添加量为10~260mg/支。
进一步的，所述交联壳聚糖多孔微球的自然堆积体积在0.6~3.0cm3/g。
上述技术方案的有益之处在于：
本发明提供的是一种能够降低卷烟主流烟气中巴豆醛释放量的交联壳聚糖多孔微球，所采用的交联壳聚糖微球是一种具有较高比表面积、粒径和机械加工强度能够满足滤棒添加要求的多孔颗粒。通过向滤棒中添加该颗粒能够有效降低卷烟主流烟气中巴豆醛的释放量，从而降低卷烟对人体的危害。并且，壳聚糖是一种天然的高分子材料，壳聚糖微球在医药、组织工程、材料等多个领域中的应用已经证实，此类材料具有较好的生物相容性和安全性。
与现有技术相比本发明具有以下优势：
1.相比现有滤棒颗粒添加剂而言，本发明所制备得到的交联壳聚糖多孔微球，其分子结构中含有大量的氨基和羟基，能够对通过化学吸附方式对卷烟主流烟气中的巴豆醛进行选择性吸附；
2.本发明所使用的交联壳聚糖多孔微球具有较高的比表面积，能够有效吸附卷烟主流烟气中气相和半挥发性成分，无需多孔材料作为吸附介质，可以获得更好的卷烟减害效果；
3.本发明所使用的交联壳聚糖多孔微球，其孔径、粒径以及交联度可根据需要进行调控，从而能够调节对卷烟烟气中有害成分的吸附能力；
4.本发明所用材料为天然高分子材料，壳聚糖来源广泛，可在环境中自然降解，制备得到的交联壳聚糖多孔微球具有良好的生物相容性，因而较现在滤棒添加剂中所用的树脂类材料具有更高的安全性；
5.本发明所使用的交联壳聚糖多孔微球具有能够直接满足滤棒成型加工的粒径和机械加工性能，能够直接用于滤棒成型加工，生产工艺简便。
附图说明
无
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
将比表面积为300m2/g，微球粒径分布范围为10~15μm，微孔孔径为5~20nm，自然堆积体积为0.6cm3/g的交联壳聚糖多孔微球均匀撒在纸质滤芯中，添加量为30mg/支，并将制得的滤棒通过复合滤棒的形式应用于卷烟，经烟气检测，同比降低主流烟气中巴豆醛释放量43.5%。该交联壳聚糖多孔微球负载的纸质滤棒对卷烟的感官品质无负面影响，同时能够增加烟香的透发，改善抽吸舒适性。
实施例2
将比表面积为35m2/g，微球粒径分布范围为400~500μm，微孔孔径为80~100nm，自然堆积体积在3.0cm3/g的交联壳聚糖多孔微球通过真空加料的方式添加到三元空腔滤棒的空腔中，添加量为90mg/支，将制得的三元复合滤棒应用于卷烟，烟气检测，同比降低主流烟气中巴豆醛释放量38.6%。该交联壳聚糖多孔微球三元复合滤棒对卷烟的感官品质无负面影响，同时能够增加烟香的透发，改善抽吸舒适性。
实施例3
将比表面积为242m2/g，微球粒径分布范围为30~80μm，微孔孔径为20~40nm，自然堆积体积在0.8cm3/g的交联壳聚糖多孔微球均匀地撒在丝束，添加量为40mg/支，将制得的交联壳聚糖微球复合滤棒应用于卷烟，经烟气检测，同比降低主流烟气中巴豆醛释放量31.5%。该交联壳聚糖多孔微球复合滤棒对卷烟的感官品质无负面影响，同时能够增加烟香的透发，改善抽吸舒适性。
实施例4
将比表面积为138m2/g，微球粒径分布范围为50~100μm，微孔孔径为60~80nm，自然堆积体积在1.6cm3/g的交联壳聚糖多孔微球在滤棒成型过程中均匀地撒在丝束中，添加量为10mg/支，将制得的交联壳聚糖多孔微球复合滤棒应用于卷烟，经烟气检测，同比降低主流烟气中巴豆醛释放量26.2%。该交联壳聚糖多孔微球复合滤棒对卷烟的感官品质无负面影响，同时能够增加烟香的透发，改善抽吸舒适性。
实施例5
将比表面积为128m2/g，微球粒径分布范围为100~200μm，微孔孔径为60~80nm，自然堆积体积在1.1cm3/g的交联壳聚糖多孔微球在滤棒成型过程中均匀地添加到三元空腔滤棒的空腔中，添加量为260mg/支，将制得的三元复合滤棒应用于卷烟，经烟气检测，同比降低主流烟气中巴豆醛释放量58.3%。交联壳聚糖多孔微球三元复合滤棒对卷烟的感官品质无负面影响，同时能够增加烟香的透发，改善抽吸舒适性。
实施例6
将比表面积为62m2/g，微球粒径分布范围为300~400μm，微孔孔径为70~90nm，自然堆积体积在1.7/g的交联壳聚糖多孔微球在滤棒成型过程中均匀地撒在丝束中，添加量为10mg/支，将制得的颗粒复合滤棒应用于卷烟，经烟气检测，同比降低主流烟气中巴豆醛释放量20.3%。交联壳聚糖多孔微球二元元复合滤棒对卷烟的感官品质无负面影响，同时能够增加烟香的透发，改善抽吸舒适性。
实施例7
将比表面积为248m2/g，微球粒径分布范围为10~35μm，微孔孔径为15~50nm，自然堆积体积在1.1cm3/g的交联壳聚糖多孔微球在滤棒成型过程中均匀地撒在非织造滤布中，添加量为100mg/支，将制得的纸质滤棒应用于卷烟，经烟气检测，同比降低主流烟气中巴豆醛释放量49.7%。该纸质滤棒对卷烟的感官品质无负面影响，同时能够增加烟香的透发，改善抽吸舒适性。
实施例8
将比表面积为55m2/g，微球粒径分布范围为350~450μm，微孔孔径为50~80nm，自然堆积体积在1.8cm3/g的交联壳聚糖多孔微球在滤棒成型过程中均匀地撒在丝束中，添加量为50mg/支，制得的滤棒应用于卷烟，进烟气检测，同比降低主流烟气中巴豆醛释放量42.3%。该交联壳聚糖多孔微球复合滤棒对卷烟的感官品质无负面影响，同时能够增加烟香的透发，改善抽吸舒适性。

Claims (9)

1.一种交联壳聚糖多孔微球在卷烟滤嘴中的应用，其特征在于：在滤棒成型过程中将所述的交联壳聚糖多孔微球均匀地撒在丝束，纸质滤芯或非织造滤布中，或添加到三元空腔滤棒的空腔中。
2.如权利要求1所述的一种交联壳聚糖多孔微球在卷烟滤嘴中的应用，其特征在于：所述的交联壳聚糖多孔微球为多孔球形颗粒，比表面积为35~300m2/g。
3.如权利要求1或2所述的交联壳聚糖多孔微球在卷烟滤嘴中的应用，其特征在于：所述的交联壳聚糖多孔微球的微球粒径分布范围为10~500μm，微孔孔径为5~100nm。
4.如权利要求1或2所述的交联壳聚糖多孔微球在卷烟滤嘴中的应用，其特征在于：该交联壳聚糖多孔微球的添加量为10~260mg/支。
5.如权利要求3所述的交联壳聚糖多孔微球在卷烟滤嘴中的应用，其特征在于：该交联壳聚糖多孔微球的添加量为10~260mg/支。
6.如权利要求1或2所述的交联壳聚糖多孔微球在卷烟滤嘴中的应用，其特征在于，所述交联壳聚糖多孔微球的自然堆积体积在0.6~3.0cm3/g。
7.如权利要求3所述的交联壳聚糖多孔微球在卷烟滤嘴中的应用，其特征在于，所述交联壳聚糖多孔微球的自然堆积体积在0.6~3.0cm3/g。
8.如权利要求4所述的交联壳聚糖多孔微球在卷烟滤嘴中的应用，其特征在于，所述交联壳聚糖多孔微球的自然堆积体积在0.6~3.0cm3/g。
9.如权利要求5所述的交联壳聚糖多孔微球在卷烟滤嘴中的应用，其特征在于，所述交联壳聚糖多孔微球的自然堆积体积在0.6~3.0cm3/g。
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