CN102987564B - 一种降低主流烟气中氨含量的卷烟滤棒添加剂及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低主流烟气中氨含量的卷烟滤棒添加剂及其制备和应用，该添加剂是将β-环糊精-g-乳酸共聚物活性材料负载于载体上制成的固体颗粒状的添加剂。通过浸渍法将活性组分负载于在载体表面，获得负载型的固体颗粒状的添加剂，将所制备的负载型材料添加到卷烟嘴棒中制备复合滤棒，卷接卷烟，烟气分析表明，含有负载型材料的卷烟，能有效降低烟气中的氨含量10.2~35.1%。本发明提供的卷烟减害功能滤棒添加剂具有安全稳定、制备方法简单、便于工业化大生产。
Description
技术领域
本发明属于卷烟制造领域，具体涉及具有减害作用的卷烟嘴棒添加剂及其制备和应用方法。
背景技术
氨，无色有强烈刺激性气味，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡。是毒性物质，血氨增多对脑神经组织损害最明显。是烟气中的主要有害物质之一，因此，降低卷烟主流烟气中氨含量，提高吸烟安全性已经成为当今国际共识和追求的目标，也是烟草工业发展中需要解决的重大研究课题之一。
目前，把降低卷烟主流烟气中氨作为选择性唯一目标物来研究的文献较少。中国专利CN201010288157.0公开了一种降低氨含量的卷烟加工工艺方法，主要是利用微波改变卷烟制丝工艺来实现。中国专利201210041550.9采用电子束/X射线辐照的手段对成品香烟或者烟叶进行处理来实现的。而中国专利201210197501.4采用的是在滤棒中添加活性组分原卟啉化合物。但这些专利技术涉及工艺较复杂或活性组分安全性，成本高等问题，因而应用前景存在一定难度。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种对烟气中氨具有显著除去效果的卷烟滤棒添加剂。
本发明的另一个目的在于提供一种上述添加剂的简单快速低成本的制备方法。
本发明还有一个目的在于提供一种β-环糊精-g-乳酸共聚物在降低主流烟气中氨的含量的应用。
本发明提供了一种降低主流烟气中氨含量的卷烟滤棒添加剂，该添加剂是将β-环糊精-g-乳酸共聚物活性材料负载于载体上制成的固体颗粒状的添加剂；所述的β-环糊精-g-乳酸共聚物占添加剂质量的2~10%；所述的β-环糊精-g-乳酸共聚物中β-环糊精链段的质量百分数为5~20%。
所述的载体包括硅胶或海藻酸钠中的一种。
上述添加剂颗粒度为40~60目。
本发明还提供了一种如上所述的卷烟滤棒添加剂的制备方法，将β-环糊精加入到NaOH溶液中，在50~70°C恒温40~80min，然后加入乳酸，抽真空并保持温度在80~100°C下反应8~12h后，冷却，加入丙酮浸泡，抽滤，将得到的滤渣加入到去离子水中混合均匀，接着加入载体浸泡后，烘干，过筛筛取40~60目得到。
所述的烘干是在80~100°C下烘6~12h。
上述方法中NaOH溶液的浓度为0.3~0.5mol/L。
上述方法中加入丙酮浸泡0.5~1.5h。
上述方法中加入载体浸泡30~150min；所述的载体包括硅胶或海藻酸钠中的一种。
本发明还提供了一种β-环糊精-g-乳酸共聚物的应用，将β-环糊精-g-乳酸共聚物作为活性材料负载于载体上制成固体颗粒状的添加剂添加到卷烟滤棒中应用于降低主流烟气中氨的含量。
所述的β-环糊精-g-乳酸共聚物占添加剂质量的2~10%；所述的β-环糊精-g-乳酸共聚物中β-环糊精链段的质量百分数为5~20%。
所述添加剂的制备方法为：将β-环糊精加入到NaOH溶液中，在50~70°C恒温40~80min，然后加入乳酸，抽真空保持温度在80~100°C下反应8~12h后，冷却，加入丙酮浸泡，抽滤，将得到的滤渣加入到去离子水中混合均匀，接着加入载体浸泡后，烘干，筛取得到固体颗粒状添加剂。
所述NaOH溶液的浓度为0.3~0.5mol/L。
所述的烘干是在80~100°C下烘6~12h。
上述应用中添加剂的制备，加入丙酮浸泡0.5~1.5h。
上述应用中加添加剂的制备，入载体浸泡30~150min；所述的载体包括硅胶或海藻酸钠中的一种。
所述的添加剂过筛筛取40~60目颗粒。
本发明添加剂优选的制备方法是：将β-环糊精加入到浓度为0.3~0.5mol/L的NaOH溶液中，在50~70°C恒温40~80min，然后加入乳酸，抽真空保持温度在80~100°C下反应8~12h后，冷却，加入丙酮浸泡0.5~1.5h，抽滤，将得到的滤渣加入到去离子水中混合均匀，接着加入载体浸泡30~150min后，在80~100°C下烘干6~12h，过筛筛取40~60目得到。
本发明的有益效果：本发明与现有技术相比，其最大的特点是添加剂制备工艺简单，适合工业化大生产；所选活性材料安全无毒，不会引入外来危害同时该添加剂具有较好的降低烟气中氨的含量。
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进一步限定。
将制得的添加剂以40mg、30mg、20mg/支添加到卷烟过滤嘴中，制成卷烟复合滤棒，将复合滤棒卷接成卷烟；在Filtrona COA200直线式吸烟机上抽吸（抽吸容量35ml/min）,按照YC/T245-2008测定卷烟烟气中的氨含量，与未添加吸附剂的卷烟进行对照。
实施例1
将2gβ-环糊精加入到30ml的0.4mol/L NaOH溶液中，在60℃恒温60min，然后加入12g乳酸，抽真空保持温度在90°C下反应10h后，自然冷却到室温，加入一定量的丙酮，放置1小时，抽滤，得到β-环糊精-g-乳酸共聚物，加入去离子水，混合均匀，将30硅胶浸泡在其中30分钟,在100°C烘干6小时，自然冷却至室温，过筛去除细小粉末取40~60目颗粒待用。
将制得的添加剂以40mg、30mg、20mg/支添加到卷烟过滤嘴中，烟气检测结果表明该材料可有效降低烟气中氨含量分别为：23.1%。19.6%和10.2%。
实施例2
按照实施例1方法，将硅胶替换成海藻酸纳，其他条件相同。将制得的添加剂以40mg/支添加到卷烟过滤嘴中，烟气检测结果表明该材料可有效降低烟气中氨含量为21.4%。
实施例3
按照实施例1方法，将烘干时间由6小时变成12小时，其他条件相同。将制得的添加剂以40mg/支添加到卷烟过滤嘴中，烟气检测结果表明该材料可有效降低烟气中氨含量为25.3%。
实施例4
按照实施例1方法，将浸泡时间由30分钟变为2小时，其他条件相同。将制得的添加剂以40mg/支添加到卷烟过滤嘴中，烟气检测结果表明该材料可有效降低烟气中氨含量为27.3%。
实施例5
按照实施例1方法，将β-环糊精量由2g变成1g，其他条件相同。将制得的添加剂以40mg/支添加到卷烟过滤嘴中，烟气检测结果表明该材料可有效降低烟气中氨含量为20.9%。
实施例6
按照实施例1方法，将乳酸的量由12g变成24g，其他条件相同。将制得的添加剂以40mg/支添加到卷烟过滤嘴中，烟气检测结果表明该材料可有效降低烟气中氨含量为35.1%。
Claims (16)
1.一种降低主流烟气中氨含量的卷烟滤棒添加剂，其特征在于，将β-环糊精-g-乳酸共聚物活性材料负载于载体上制成的固体颗粒状的添加剂；所述的β-环糊精-g-乳酸共聚物占添加剂质量的2~10%；所述的β-环糊精-g-乳酸共聚物中β-环糊精链段的质量百分数为5~20%。
2.根据权利要求1所述的卷烟滤棒添加剂，其特征在于，所述的载体包括硅胶或海藻酸钠中的一种。
3.根据权利要求1所述的卷烟滤棒添加剂，其特征在于，添加剂颗粒度为40~60目。
4.一种如权利要求1所述的卷烟滤棒添加剂的制备方法，其特征在于，将β-环糊精加入到NaOH溶液中，在50~70°C恒温40~80min，然后加入乳酸，抽真空并保持温度在80~100°C下反应8~12h后，冷却，加入丙酮浸泡，抽滤，将得到的滤渣加入到去离子水中混合均匀，接着加入载体浸泡后，烘干，过筛筛取40~60目得到。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的烘干是在80~100°C下烘6~12h。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，NaOH溶液的浓度为0.3~0.5mol/L。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，加入丙酮浸泡0.5~1.5h。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，加入载体浸泡30~150min；所述的载体包括硅胶或海藻酸钠中的一种。
9.一种β-环糊精-g-乳酸共聚物的应用，其特征在于，将β-环糊精-g-乳酸共聚物作为活性材料负载于载体上制成固体颗粒状的添加剂添加到卷烟滤棒中应用于降低主流烟气中氨的含量。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的β-环糊精-g-乳酸共聚物占添加剂质量的2~10%；所述的β-环糊精-g-乳酸共聚物中β-环糊精链段的质量百分数为5~20%。
11.根据权利要求9或10任一项所述的应用，其特征在于，所述添加剂的制备方法为：将β-环糊精加入到NaOH溶液中，在50~70°C恒温40~80min，然后加入乳酸，抽真空保持温度在80~100°C下反应8~12h后，冷却，加入丙酮浸泡，抽滤，将得到的滤渣加入到去离子水中混合均匀，接着加入载体浸泡后，烘干，筛取得到固体颗粒状添加剂。
12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，NaOH溶液的浓度为0.3~0.5mol/L。
13.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，所述的烘干是在80~100°C下烘6~12h。
14.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，加入丙酮浸泡0.5~1.5h。
15.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，加入载体浸泡30~150min；所述的载体包括硅胶或海藻酸钠中的一种。
16.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，所述的添加剂过筛筛取40~60目颗粒。
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