CN103071454B - 一种降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭的制备及应用 - Google Patents
一种降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭的制备及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103071454B CN103071454B CN201310035516.5A CN201310035516A CN103071454B CN 103071454 B CN103071454 B CN 103071454B CN 201310035516 A CN201310035516 A CN 201310035516A CN 103071454 B CN103071454 B CN 103071454B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- marine alga
- active carbon
- heavy metal
- filter tip
- release amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
Abstract
本发明公开一种降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭的制备及应用。将干燥海藻，在氮气保护下碳化，之后洗涤、干燥。将产物过40～60目筛后得到海藻活性炭滤嘴添加剂。该方法制备过程简单，制得的活性炭比表面积大，且具有海藻的特殊香味。使用该复合滤嘴，能明显的降低主流烟气中铬、镍、砷、镉、铅等重金属的释放量，较少卷烟烟气中重金属对人体产生的危害。
Description
技术领域
本发明属于卷烟添加剂技术领域，具体涉及一种能降低主流烟气中多种重金属释放量的滤嘴添加剂。
背景技术
大部分重金属是生命活动所需的微量元素，但所有重金属一旦进入食物链，在生物体内富集到一定程度便会产生一定的毒理性，形成重金属污染。重金属污染的危害在于其半衰期长，不能被微生物分解，反而被生物体富集。自从20世纪50年代在日本出现水俣病和骨痛病,并且查明是由于汞污染和镉污染所引起的公害病以后，重金属的环境污染问题受到人们极大的关注。1998 年加拿大BC省报道了烟气中有4000多种物质，其中又有107种被明显检出且被认为对人体有害Cr，Ni，As，Cd，Pb等重金属赫然在列。越来越多的研究证实，烟草中的重金属对人体的损害不容忽视，吸烟已成为烟民体内某些重金属积累的主要来源。烟草中的重金属主要来源于植烟土壤，与种子、化肥、地表水、大气等环境因素有关。一旦环境被重金属污染，就不易去除，因此要从烟草的栽培和生长环节对有害元素的含量进行控制是比较困难的。在目前环境污染比较严重的情况下，要快速降低国内烟叶中部分有害元素含量偏高的现状是难以实现的。烟草中的重金属迁移到主流烟气中进入人体的量大约占烟草中重金属总量的4% 左右，因此降低主流烟气中重金属的释放量成为研究者们关注的焦点。
发明内容
为解决上述目前存在的问题，本发明的目的是提供一种能显著降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭的制备及应用。将该海藻活性炭添加到卷烟滤嘴中，能明显的降低主流烟气中铬、镍、砷、镉、铅等重金属的释放量，较少卷烟烟气中重金属对人体产生的危害；且给消费者带来不同的吸食体验。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
一种降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭，按以下步骤制备：
步骤一，将干燥海藻在氮气流速为20～100ml/min的管式炉中，在600～900℃下碳化1～10小时，升温速率为5～20℃/min，制得黑色固体的干燥海藻；
步骤二，将黑色固体的干燥海藻用1～10mol/L的HCl在50～70℃下搅拌5～15小时，并用水冲洗数遍后，在50～80℃下真空干燥10～20小时；
步骤三，将上述步骤二的产物过40～60目筛后得到海藻活性炭滤嘴添加剂，该海藻活性炭滤嘴添加剂作为滤嘴添加材料。
进一步的，将海藻活性炭滤嘴添加剂添加到滤嘴中的添加量为5～50mg/支。
进一步的，用二元复合滤棒成型机将制得的海藻活性炭滤嘴添加剂添加到滤嘴中，制得二元复合滤嘴。
上述技术方案的有益之处在于：
本发明制得的海藻活性炭的比表面积达1023 m2/g，能有效的吸附主流烟气中的多种重金属。海藻具有与普通的椰壳活性炭和煤质活性炭不同的海藻香味，给消费者带来不同的吸食体验。
附图说明
图1 在Quantschrome NOVA 4200E型物理吸附仪上测定的海藻活性炭的N2吸脱附等温曲线。（黑线为吸附曲线，灰线为脱附曲线）
具体实施方式
实施例1：
一种降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭，按以下步骤制备：将10克干燥海藻，在氮气流速为50ml/min的管式炉中，在600℃条件下碳化6小时，升温速率为15℃/min，制得黑色固体的干燥海藻。将黑色固体的干燥海藻用3mol/L的HCl在70℃下搅拌15小时，并用水冲洗数遍后，在60℃下真空干燥15小时。将干燥后的产物过40～60目筛后得到海藻活性炭滤嘴添加剂，该海藻活性炭滤嘴添加剂作为滤嘴添加材料。通过该方法制得的海藻活性炭的比表面积达1023 m2/g。（如图1所示）制得的海藻活性炭滤嘴添加剂在滤嘴中的添加量为20mg/支。本发明用二元复合滤棒成型机将制得的海藻活性炭滤嘴添加剂添加到滤嘴中，制得二元复合滤嘴。
分别将用普通滤嘴的卷烟对照样和用上述二元复合滤嘴的卷烟样品放在吸烟机上按照标准抽吸条件在吸烟机上进行卷烟抽吸实验，依据YC/T 379-2010《卷烟 主流烟气中铬、镍、砷、硒、镉、铅的测定电感耦合等离子体质谱法》对实验样品主流烟气中的多种重金属进行捕集、测定。结果如表一所示。
表一 复合滤嘴降低主流烟气中多种重金属释放量的结果
| 样品 | Cr (ng/cig) | 降幅 | Ni (ng/cig) | 降幅 | As (ng/cig) | 降幅 | Cd (ng/cig) | 降幅 | Pb (ng/cig) | 降幅 |
| 普通滤嘴 | 15.4 | 8.4 | 5.8 | 183.9 | 67.4 | |||||
| 复合滤嘴 | 9.6 | 37.66% | 6.3 | 25.00% | 4.2 | 27.59% | 80.9 | 56.01% | 47.1 | 30.12% |
上述结果表明，本发明的二元复合滤嘴可用于卷烟生产，对主流烟气中铬、镍、砷、镉、铅的降幅分别达37.66%，25%，27.59%，56.01%和30.12%。此外，感官评吸结果表明，使用该滤嘴卷烟烟气的口感舒适性有所提高。
实施例2：
一种降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭，按以下步骤制备：将50克干燥海藻，在氮气流速为100ml/min 的管式炉中，在900℃条件下碳化3小时，升温速率为20℃/min，制得黑色固体的干燥海藻。将黑色固体的干燥海藻用1mol/L的HCl在60℃下搅拌12小时，并用水冲洗数遍，在70℃下真空干燥10小时。将干燥后的产物过40～60目筛后得到海藻活性炭滤嘴添加剂，该海藻活性炭滤嘴添加剂作为滤嘴添加材料。制得的海藻活性炭滤嘴添加剂在滤嘴中的添加量为30mg/支。本发明用二元复合滤棒成型机将制得的海藻活性炭滤嘴添加剂添加到滤嘴中，制得二元复合滤嘴。
分别将用普通滤嘴的卷烟对照样和用上述二元复合滤嘴的卷烟样品放在吸烟机上按照标准抽吸条件在吸烟机上进行卷烟抽吸实验，依据YC/T 379-2010《卷烟 主流烟气中铬、镍、砷、硒、镉、铅的测定电感耦合等离子体质谱法》对实验样品主流烟气中的多种重金属进行捕集、测定。结果如表二所示。
表二 复合滤嘴降低主流烟气中多种重金属释放量的结果
| 样品 | Cr (ng/cig) | 降幅 | Ni (ng/cig) | 降幅 | As (ng/cig) | 降幅 | Cd (ng/cig) | 降幅 | Pb (ng/cig) | 降幅 |
| 普通滤嘴 | 15.4 | 8.4 | 5.8 | 183.9 | 67.4 | |||||
| 复合滤嘴 | 7.6 | 50.65% | 5.8 | 30.95% | 3.6 | 37.93% | 57.9 | 68.52% | 41.2 | 38.87% |
上述结果表明，本发明的二元复合滤嘴可用于卷烟生产，对主流烟气中铬、镍、砷、镉、铅的降幅分别达50.65%，30.95%，37.93%，68.52%和38.87%。此外，感官评吸结果表明，使用该滤嘴卷烟烟气的口感舒适性有所提高。
实施例3：
一种降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭，按以下步骤制备：将70克干燥海藻，在氮气流速为100ml/min 的管式炉中，在800℃条件下碳化3小时，升温速率为10℃/min，制得黑色固体的干燥海藻。将黑色固体的干燥海藻用5mol/L的HCl在60℃下搅拌12小时，并用水冲洗数遍，在60℃下真空干燥20小时。将干燥后的产物过40～60目筛后得到海藻活性炭滤嘴添加剂，该海藻活性炭滤嘴添加剂作为滤嘴添加材料。制得的海藻活性炭滤嘴添加剂在滤嘴中的添加量为10mg/支。本发明用二元复合滤棒成型机将制得的海藻活性炭滤嘴添加剂添加到滤嘴中，制得二元复合滤嘴。
分别将用普通滤嘴的卷烟对照样和用上述二元复合滤嘴的卷烟样品放在吸烟机上按照标准抽吸条件在吸烟机上进行卷烟抽吸实验，依据YC/T 379-2010《卷烟 主流烟气中铬、镍、砷、硒、镉、铅的测定电感耦合等离子体质谱法》对实验样品主流烟气中的多种重金属进行捕集、测定。结果如表三所示。
表三 复合滤嘴降低主流烟气中多种重金属释放量的结果
| 样品 | Cr (ng/cig) | 降幅 | Ni (ng/cig) | 降幅 | As (ng/cig) | 降幅 | Cd (ng/cig) | 降幅 | Pb (ng/cig) | 降幅 |
| 普通滤嘴 | 15.4 | 8.4 | 5.8 | 183.9 | 67.4 | |||||
| 复合滤嘴 | 11.2 | 27.27% | 7.1 | 15.48% | 4.6 | 20.69% | 91.2 | 50.41% | 50.1 | 25.67% |
上述结果表明，本发明的二元复合滤嘴可用于卷烟生产，对主流烟气中铬、镍、砷、镉、铅的降幅分别达27.27%，15.48%，20.69%，50.41%和25.67%。此外，感官评吸结果表明，使用该滤嘴卷烟烟气的口感舒适性有所提高。
Claims (3)
1.一种降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭，其特征在于：按以下步骤制备：
步骤一，将干燥海藻在氮气流速为20～100ml/min的管式炉中，在600～900℃下碳化1～10小时，升温速率为5～20℃/min，制得黑色固体的干燥海藻；
步骤二，将黑色固体的干燥海藻用1～10mol/L的HCl在50～70℃下搅拌5～15小时，并用水冲洗数遍后，在50～80℃下真空干燥10～20小时；
步骤三，将上述步骤二的产物过40～60目筛后得到海藻活性炭滤嘴添加剂，该海藻活性炭滤嘴添加剂作为滤嘴添加材料。
2.如权利要求1所述的一种降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭，其特征在于：将海藻活性炭滤嘴添加剂添加到滤嘴中的添加量为5～50mg/支。
3.如权利要求1或2所述的一种降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭，其特征在于：用二元复合滤棒成型机将制得的海藻活性炭滤嘴添加剂添加到滤嘴中，制得二元复合滤嘴。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310035516.5A CN103071454B (zh) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | 一种降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭的制备及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310035516.5A CN103071454B (zh) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | 一种降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭的制备及应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103071454A CN103071454A (zh) | 2013-05-01 |
| CN103071454B true CN103071454B (zh) | 2014-12-24 |
Family
ID=48148271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310035516.5A Active CN103071454B (zh) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | 一种降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭的制备及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103071454B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104687245B (zh) * | 2014-12-30 | 2018-10-12 | 广东中烟工业有限责任公司 | 盐酸改性活性炭在制备烟用香料缓释或控释材料方面的应用 |
| CN104549151A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-29 | 广东中烟工业有限责任公司 | 一种烟用活性炭改性方法及应用 |
| CN107752121A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-03-06 | 江西中烟工业有限责任公司 | 一种低重金属含量卷烟的生产方法 |
| CN110833211A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-02-25 | 四川中烟工业有限责任公司 | 一种降低卷烟主流烟气重金属释放量的二元复合滤棒 |
-
2013
- 2013-01-30 CN CN201310035516.5A patent/CN103071454B/zh active Active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Preparation and characterization of activated carbon from marine macro-algal biomass;R.Aravindhan et al.;《Journal of Hazardous Materials》;20080523;第162卷;688-694 * |
| 何景福.新型材料在卷烟降焦减害中的应用.《郑州轻工业学院学报(自然科学版)》.2007,第22卷(第2/3期),53-57. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103071454A (zh) | 2013-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103071454B (zh) | 一种降低卷烟烟气中重金属释放量的海藻活性炭的制备及应用 | |
| Herath et al. | Microbe mediated immobilization of arsenic in the rice rhizosphere after incorporation of silica impregnated biochar composites | |
| CN102008125B (zh) | 金属络合材料及其制备方法和在卷烟中的应用 | |
| CN104383890A (zh) | 一种土壤重金属离子吸附剂及其制备方法 | |
| CN105126754A (zh) | 一种利用玉米秸秆制备的生物炭去除水体中铬的方法 | |
| CN103393219A (zh) | 一种选择性降低卷烟主流烟气中氰化氢释放量的改性天然植物类滤嘴添加材料及其制备方法 | |
| CN101822423B (zh) | 卷烟嘴过滤材料的制备方法及卷烟嘴过滤材料 | |
| Awokunmi et al. | The role of EDTA on heavy metals phytoextraction by Jatropha gossypifolia grown on soil collected from dumpsites in Ekiti state Nigeria | |
| CN110653246A (zh) | 一种去除土壤重金属Cd和多环芳烃复合污染的方法 | |
| CN204972223U (zh) | 一种应用于艾灸床的艾烟过滤装置 | |
| CN104525138A (zh) | 一种新型纤维素吸附剂的制备方法 | |
| CN202232967U (zh) | 一种香烟 | |
| CN104432507B (zh) | 一种可去除卷烟主流烟气中醛类物质的卷烟滤嘴添加剂及其制备方法和应用 | |
| CN102960860B (zh) | 一种通过化学交联得到的卷烟烟气重金属吸附剂的应用方法 | |
| CN114433610B (zh) | 一种复合性污染地域的水土共同治理方法 | |
| CN204812025U (zh) | 一种活性炭烟嘴 | |
| CN105749883A (zh) | 一种用于吸附香烟气中有害物质的吸附剂 | |
| CN203152474U (zh) | 选择性降低主流烟气中挥发性有机化合物的二元复合滤棒 | |
| CN108246253B (zh) | 一种基于黑臭水体治理的构树生物炭吸附剂及其制备方法 | |
| CN102813279A (zh) | 一种高效降低卷烟烟气中特有亚硝胺的方法 | |
| CN203251957U (zh) | 降低卷烟主流烟气中重金属释放量的二元复合滤棒 | |
| CN103783664A (zh) | 一种卷烟滤嘴材料的制备方法 | |
| CN101669677B (zh) | 加有复合麦饭石的滤嘴棒及其制作方法 | |
| CN204519347U (zh) | 降低卷烟主流烟气中烟草特有亚硝胺的二元复合滤棒 | |
| CN103734906A (zh) | 降低卷烟烟气中苯并[a]芘释放量复烤和醇化的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |