CN105029694A - 一种含氧化石墨烯颗粒的减害型三元复合滤棒 - Google Patents

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黄天辉
田兆福
周俊
李志华
刘茜
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Abstract

本发明公开了一种三元复合卷烟滤嘴棒及其制备方法。复合卷烟滤嘴棒包括滤芯，所述滤芯外部设置有包裹层，所述滤芯包括顺次交替连接的醋酸纤维段、氧化石墨烯颗粒段和醋酸纤维段。本发明能选择性降低卷烟烟气中巴豆醛的释放量，减少烟气中有害成分对人体的危害。

Description

一种含氧化石墨烯颗粒的减害型三元复合滤棒
技术领域
本发明涉及卷烟滤嘴棒，具体涉及一种含氧化石墨烯颗粒、能选择性降低卷烟烟气中巴豆醛的释放量，减少烟气中有害成分对人体的危害三元复合卷烟滤嘴棒。
背景技术
吸烟有害健康，香烟的危害众所周知，究其原因是烟气中含有尼古丁、焦油、亚硝胺、重金属、悬浮颗粒物、一氧化碳、巴豆醛等有害物质。巴豆醛的结构式为CH3CH＝CHCHO。该品为无色或略带黄色的液体,毒性分级：高毒。爆炸物危险特性：与空气混合可爆。可燃性危险特性：遇明火、高温、氧化剂易燃；燃烧产生刺激烟雾。对人体危害：对眼结膜和上呼吸道粘膜有强烈刺激作用。长期接触会引起慢性鼻炎与神经系统机能障碍。卷烟主流烟气中巴豆醛的释放量虽然不高，相比整个烟气中的含量而言显得微不足道，但其危害性不容忽视，受到广大科技工作者的关注与重视，也成为研究的热点和重点。
上世纪醋酸纤维卷烟过滤嘴的应用，有效截留了卷烟烟气中一部分有害物质，降低了卷烟的危害性，但对降低卷烟烟气中巴豆醛的释放量并不理想。随着人们生活水平的不断提高，卷烟消费者对吸烟与健康问题日益关注，对卷烟的安全性要求日益增加，目前卷烟滤嘴所使用的醋酸纤维滤棒已经不能满足消费者对优质、低害卷烟的需求。在滤棒中添加一些具有减害降焦功能的物质可以提高醋纤滤棒的减害降焦性能，但普遍存在减害效果不理想，不能满足卷烟减害降焦的要求。CN03148807.2公开了一种能有效清除卷烟烟气有害组分的过滤嘴。它由嘴棒成型纸、醋酸纤维丝束构成，醋酸纤维丝束当中还含有褪黑激素和姜黄素。其制备方法是首先将褪黑激素和姜黄素的混合物溶解在95％的医用乙醇中，混合均匀，制成溶液，然后将所说的含有褪黑激素和姜黄素的乙醇溶液加入到嘴棒醋酸纤维丝束制成滤嘴。其可以去除一定的自由基和稠环芳烃苯并[a]芘等，但是无法去除卷烟烟气中巴豆醛。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种三元复合卷烟滤嘴棒，其能选择性降低卷烟烟气中巴豆醛的释放量，减少烟气中有害成分对人体的危害。
所述技术方案如下：
一种三元复合卷烟滤嘴棒，包括滤芯，所述滤芯外部设置有包裹层，所述滤芯包括顺次交替连接的醋酸纤维段、氧化石墨烯颗粒段和醋酸纤维段。
所述的醋酸纤维段的长度为5-30mm，所述氧化石墨烯颗粒段的长度为5-10mm。
所述的醋酸纤维段和所述氧化石墨烯颗粒段分别至少为3段。
所述的包裹层包括第一包裹层和第二包裹层，所述第一包裹层设置在所述滤芯和第二包裹层之间。
所述的滤芯的圆周为24.25±0.20mm、长度为120.00±0.50mm、吸阻为3200±250Pa。
所述第一包裹层的宽度为25.60±0.25mm。
所述第二包裹层的宽度为27.00±0.25mm。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明的滤芯选择顺次交替连接的醋酸纤维段和氧化石墨烯颗粒段，能选择性降低卷烟烟气中巴豆醛的释放量，减少烟气中有害成分对人体的危害。测试结果表明，本发明的三元复合卷烟滤嘴棒可使卷烟烟气中巴豆醛含量至少降低57.28％，因此效果显著。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的三元复合卷烟滤嘴棒的结构示意图。
图中：1-滤芯，1a1-醋酸纤维段，1b-氧化石墨烯颗粒段，1a2-醋酸纤维段，2-第一包裹层，3-第二包裹层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明的一种三元复合卷烟滤嘴棒，包括滤芯1，所述滤芯外部设置有包裹层，所述滤芯包括顺次交替连接的醋酸纤维段1a1、氧化石墨烯颗粒段1b和醋酸纤维段1a2。所述氧化石墨烯颗粒是氧化石墨烯材料按照一定比例加入粘合剂，经润湿、造粒、定型、干燥、过筛，得到所需氧化石墨烯颗粒，颗粒的粒径为10-40目。
所述三元复合滤棒是滤棒成型过程中由颗粒喂料机将介孔二氧化硅颗粒添加到两截醋纤滤棒中间预留的空腔而制成，氧化石墨烯颗粒的添加量为40-100mg/支。
所述的醋酸纤维段的长度为5-30mm，所述氧化石墨烯颗粒段的长度为5-10mm。
所述的醋酸纤维段和所述氧化石墨烯颗粒段分别至少为3段。
所述的包裹层包括第一包裹层2和第二包裹层3，所述第一包裹层2设置在所述滤芯和第二包裹层3之间。
所述的滤芯的圆周为24.25±0.20mm、长度为120.00±0.50mm、吸阻为3200±250Pa。
所述第一包裹层的宽度为25.60±0.25mm。
所述第二包裹层的宽度为27.00±0.25mm。
实施例1
将氧化石墨烯材料与粘合剂制作成颗粒，其中氧化石墨烯含量为50％，并将其添加到两截醋纤滤棒预留的空腔中，形成醋纤滤棒/氧化石墨烯颗粒/醋纤滤棒三元复合滤棒，将其制成卷烟，并命名为试验卷烟。
实施例2
将醋酸纤维按过滤嘴成型工艺加工成与三元复合滤棒具有相同长度、吸阻圆度的过滤嘴，并将其制成卷烟，并命名为对照卷烟。
以上2个实施例中的卷烟样品物理指标数据见表1。卷烟样品烟气化学成分检测结果见表2。
表1卷烟样品物理指标
表2卷烟样品烟气化学成分检测结果
注：对照卷烟为用一元纯醋酸纤维滤棒生产的卷烟样品。对照卷烟与试验卷烟除嘴棒不同外，所用烟丝叶组配方、卷烟材料及卷烟工艺均相同。
分析以上检测结果，我们可以得到以下几个结论：
1、在滤棒中添加氧化石墨烯颗粒，添加量为61.3mg/支，与对照卷烟相比，试验卷烟的吸阻、圆周、长度等物理指标没有明显的变化，说明不影响卷烟的正常抽吸。
2、在滤棒中添加氧化石墨烯颗粒，与对照卷烟相比，试验卷烟卷烟烟气中巴豆醛含量降低57.28％，结果说明氧化石墨烯颗粒对卷烟烟气中巴豆醛有较强的吸附性，氧化石墨烯的含量增加，对卷烟烟气中巴豆醛吸附性更加显著，减害效果更加明显。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三元复合卷烟滤嘴棒，包括滤芯，所述滤芯外部设置有包裹层，其特征在于：所述滤芯包括顺次交替连接的醋酸纤维段、氧化石墨烯颗粒段和醋酸纤维段。
2.根据权利要求1所述的三元复合卷烟滤嘴棒，其特征在于：所述的醋酸纤维段的长度为5-30mm。
3.根据权利要求1或2所述的三元复合卷烟滤嘴棒，其特征在于：所述氧化石墨烯颗粒段的长度为5-10mm。
4.根据权利要求3所述的三元复合卷烟滤嘴棒，其特征在于：所述的醋酸纤维段、所述氧化石墨烯颗粒段和所述的醋酸纤维段分别为3段。
5.根据权利要求4所述的三元复合卷烟滤嘴棒，其特征在于：所述的包裹层包括第一包裹层和第二包裹层，所述第一包裹层设置在所述滤芯和第二包裹层之间。
6.根据权利要求5所述的三元复合卷烟滤嘴棒，其特征在于：所述的滤芯的的圆周为24.25±0.20mm、长度为120.00±0.50mm、吸阻为3200±250Pa。
7.根据权利要求6所述的三元复合卷烟滤嘴棒，其特征在于：所述第一包裹层的宽度为25.60±0.25mm。
8.根据权利要求7所述的三元复合卷烟滤嘴棒，其特征在于：所述第二包裹层的宽度为27.00±0.25mm。
9.一种三元复合卷烟滤嘴棒的制备方法，其特征在于：
所述滤嘴棒包括滤芯，所述滤芯外部设置有包裹层，所述滤芯包括顺次交替连接的醋酸纤维段、氧化石墨烯颗粒段和醋酸纤维段；所述氧化石墨烯颗粒是氧化石墨烯材料按照一定比例加入粘合剂，经润湿、造粒、定型、干燥、过筛，得到所需氧化石墨烯颗粒，颗粒的粒径为10-40目；
所述三元复合滤棒是滤棒成型过程中由颗粒喂料机将介孔二氧化硅颗粒添加到两截醋纤滤棒中间预留的空腔而制成，氧化石墨烯颗粒的添加量为40-100mg/支；
所述的醋酸纤维段的长度为5-30mm，所述氧化石墨烯颗粒段的长度为5-10mm；
所述的醋酸纤维段和所述氧化石墨烯颗粒段分别至少为3段；
所述的包裹层包括第一包裹层和第二包裹层，所述第一包裹层设置在所述滤芯和第二包裹层之间；
所述的滤芯的圆周为24.25±0.20mm、长度为120.00±0.50mm、吸阻为3200±250Pa；
所述第一包裹层的宽度为25.60±0.25mm；
所述第二包裹层的宽度为27.00±0.25mm。
10.根据权利要求9所述的一种三元复合卷烟滤嘴棒的制备方法，其特征在于：将氧化石墨烯材料与粘合剂制作成颗粒，其中氧化石墨烯含量为50％，并将其添加到两截醋纤滤棒预留的空腔中，形成醋纤滤棒/氧化石墨烯颗粒/醋纤滤棒三元复合滤棒。
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