CN105642240B - 一种多孔二醋酸纤维素吸附剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多孔二醋酸纤维素吸附剂及其制备方法和用途，该吸附剂包括：多孔二醋酸纤维素微粒和负载于多孔二醋酸纤维素微粒上的碱金属盐，多孔二醋酸纤维素微粒的比表面积为30‐60m²/g并且其粒径为250‐850微米；方法包括：制备二醋酸纤维素溶液；采用二步沉析法制备二醋酸纤维素微粒；在二醋酸纤维素微粒上负载碱金属盐制成多孔二醋酸纤维素吸附剂；该多孔二醋酸纤维素吸附剂能够在卷烟滤嘴棒中得以应用；本发明在选择性降低卷烟主流烟气中HCN的同时又不吸附其中的总粒相物和焦油，从而不对卷烟的吸味产生影响；本发明还直接以二醋酸纤维素片生产过程中熟化器浆液为原料，材料成本低，工艺简单，易于实现规模化生产。

Description

一种多孔二醋酸纤维素吸附剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于卷烟减害添加材料领域，涉及一种二醋酸纤维素吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

氢氰酸(HCN)是中国卷烟有害指数中规定的七种有害物质之一。烟气中的HCN主要由烟叶中的蛋白质、氨基酸及相关化合物在700‐1000℃裂解产生，含量约为30‐200μg/支。人体吸入HCN后，可与体内的高铁型细胞色素氧化酶结合变成氰化高铁型细胞色素氧化酶，失去传递氧的作用，引起组织缺氧而中毒，对人体危害极大。因此，采用有效的手段，降低卷烟主流烟气中的HCN成为卷烟降焦减害的重要内容之一。

目前，国内外降低卷烟中有害成分的研究方法主要包括：稀释法、直接氧化法和催化氧化法、吸附过滤法。滤嘴通风稀释法是目前国外广泛采用的一种降焦减害技术，但它对卷烟香气量影响较大，在国内接受程度较低，在中式卷烟的发展和应用中存在一定的困难。中国专利CN20040023246介绍了在氧化铝或氧化钛的载体上，载入活性组分纳米Au制备成降低氢氰酸的催化剂。而CN201210488397则介绍了将贵金属(钯、铂、铑和银)和过渡金属(铁、锰、钴、锌、镍)载在活性炭上，制备成催化剂。这些催化剂在降低卷烟中氢氰酸表现出较高的催化活性，但是生产成本较高。吸附过滤法在国内外研究比较广泛，常用的吸附剂主要有活性炭、金属氧化物、负载金属盐、离子交换树脂、多孔材料。目前应用最广泛的滤嘴添加剂是活性炭，研究表明，活性炭能有效地从卷烟主流烟气中除去大量的气相物质。然而活性炭对这些气相物质的吸附程度是类似的，没有表现出氢氰酸选择性吸附能力。CN201210344013公开了用硫酸铜对活性炭进行表面改性的改进型活性炭材料的制备方法。CN201110346274公开了采用浸渍法把硅酸钠或硅酸钾负载到活性炭制备成吸附剂。虽然这些改性活性炭吸附剂，可以有效吸附HCN等有害物质，然而活性炭中的“碳味”给抽烟者带来了不愉快的感觉。除活性炭外，由于氢氰酸与某些金属之间具有较强的配合作用，人们尝试采用金属离子或金属氧化物对氢氰酸进行吸附，CN201110146798公开了一种掺杂氧化铝、氧化镁/氧化钙、氧化铜的多孔二氧化硅复合材料的吸附剂制备方法。CN201010528605公开了一种介孔氧化铝中载入氧化铜来降低卷烟主流烟气中氢氰酸的吸附剂制备方法。利用氢氰酸的酸性特性，人们也对在滤棒或成型纸中添加碱性物质进行了研究。CN201110343548通过涂覆的方法将一种或多种氨基酸添加于纤维素成型纸中，降低卷烟烟气中氢氰酸或挥发性羰基化合物含量。CN201110025677公开了将植物生物碱负载在活性炭纤维上，制备成复合滤嘴的制备方法。虽然目前已经对降低卷烟主流烟气中的氢氰酸进行了大量的研究，制备了各种各样的吸附材料，但普遍存在制备过程繁琐，成本高，难以形成工业化的缺点。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种选择性吸附卷烟主流烟气中氢氰酸的多孔二醋酸纤维素吸附剂。

本发明的另一个目的在于提供一种上述多孔二醋酸纤维素吸附剂的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供上述多孔二醋酸纤维素吸附剂在卷烟滤嘴棒中的应用。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种多孔二醋酸纤维素吸附剂，包括：多孔二醋酸纤维素微粒和负载于多孔二醋酸纤维素微粒上的碱金属盐，多孔二醋酸纤维素微粒的比表面积为30‐60m²/g并且其粒径为250‐850微米。

上述二醋酸纤维素多孔微粒由二醋酸纤维素片生产过程中熟化器浆液为原料制备而成，或用溶剂和非溶剂溶解固体二醋酸纤维素得到。

碱金属盐选自碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾、磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钾和磷酸氢二钠中的任意一种或几种的组合。

碱金属盐的负载量为2‐6wt％，基于多孔二醋酸纤维素吸附剂质量。

一种制备上述多孔二醋酸纤维素吸附剂的方法，包括如下步骤：

(1)配制一定浓度的二醋酸纤维素溶液，搅拌均匀，加热到沉析温度；

(2)在第一个搅拌速度及沉析温度的条件下，在第一时间段内以均匀的速度向步骤(1)配制的二醋酸纤维素溶液中加入预热的由溶剂和非溶剂混合得到的沉析剂，使溶剂与非溶剂的质量比例达到近沉析点比例，沉析剂添加完毕后，继续以第一个搅拌速度搅拌10‐30分钟；

(3)将搅拌速度调整到第二个搅拌速度，保持沉析温度，在第二时间段内以均匀的速度加入沉析剂，使得最终溶液中溶剂与非溶剂的质量比例达到沉析比例，加完沉析剂后再继续搅拌10‐30分钟，使二醋酸纤维素微粒沉析出来；

(4)过滤、清洗滤饼、抽干水分并浸渍于碱金属盐水溶液中，继续过滤和干燥，得到高比表面积多孔二醋酸纤维素吸附剂。

上述二醋酸纤维素溶液所含二醋酸纤维素的结合酸含量为50％‐57％。

上述步骤(1)中一定浓度的二醋酸纤维素溶液是用溶剂和非溶剂稀释二醋酸纤维素熟化器浆液得到或者是用溶剂和非溶剂溶解固体二醋酸纤维素得到。

上述溶剂为醋酸、丙酮、或两者的混合物，非溶剂是水、乙醇、或两者的混合物；优选地，溶剂为醋酸，非溶剂为水。

上述步骤(1)中一定浓度的二醋酸纤维素浆液包含以下质量百分比的组分：6‐15％的二醋酸纤维素、75‐82％的醋酸和10‐15％的水。

上述沉析温度为60‐95℃；或者，沉析剂的预热温度为55‐90℃。

上述第一个搅拌速度为500‐4000rpm；第二个搅拌速度为1000‐3000rpm。

上述第一时间段为5‐30分钟；第二时间段为15‐60分钟。

醋酸/水的近沉析点比例在45/55‐50/50范围内；醋酸/水的沉析比例在25/75‐35/65范围内。

上述步骤(4)中清洗的温度为60‐80℃；在碱金属水溶液中的浸渍时间为1‐10分钟，可以直接在过滤器中加入碱金属水溶液中的浸渍，也可以将二醋酸纤维素微粒滤饼移入另一个容器里浸渍。

上述多孔二醋酸纤维素吸附剂在卷烟滤嘴棒中得以应用，多孔二醋酸纤维素吸附剂按10‐50mg/支烟的添加量与二醋酸纤维素烟滤棒复合得到卷烟滤嘴棒，卷烟滤嘴棒为三段复合型滤嘴棒。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

第一、本发明以二醋酸纤维素为原料制成多孔二醋酸纤维素微粒，并在其上负载碱金属盐制成多孔二醋酸纤维剂吸附剂，之后将该多孔二醋酸纤维素吸附剂复合到卷烟滤嘴棒上，由于二醋酸纤维素与卷烟滤嘴棒材料(由醋酸纤维素制成)具有同源性并且碱金属盐对HCN具有选择吸附性，因此，该卷烟滤嘴棒在选择性降低卷烟主流烟气中HCN的同时又不吸附其中的总粒相物和焦油，从而在进一步降低卷烟烟气有害性的同时不对卷烟的吸味产生影响。

第二、本发明所制成的多孔二醋酸纤维素微粒直接以二醋酸纤维素片生产过程中熟化器浆液为原料，材料成本低，工艺简单，易于实现规模化生产。

第三、本发明采用二步沉析法来制备多孔二醋酸纤维素吸附剂，通过综合控制沉析温度、搅拌速度(如第一个搅拌速度和第二个搅拌速度)及沉析剂加入速度来控制二醋酸纤维素吸附剂的比表面积和粒径，使二醋酸纤维素吸附剂的表面及内部均具有多孔结构，能够承载更多的碱金属盐，从而大幅度降低卷烟主流烟气中HCN的含量。

第四、本发明制备过程产生的溶剂/非溶剂混合废液和碱金属盐滤液均可以分离回收、提浓再利用，有利于废物的再利用和资源化，进一步降低生产和废物处理的成本。

具体实施方式

本发明提供了一种能够选择性吸附卷烟主流烟气中氢氰酸的多孔二醋酸纤维素吸附剂，其包括：多孔二醋酸纤维素微粒和负载于多孔二醋酸纤维素微粒上的碱金属盐。其中，多孔二醋酸纤维素微粒的比表面积为30‐60m²/g并且其粒径为250‐850微米。二醋酸纤维素多孔微粒既可以由二醋酸纤维素片生产过程中熟化器浆液为原料制备而成，也可以由溶剂和非溶剂溶解固体二醋酸纤维素得到。

碱金属盐可以选自碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾、磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钾和磷酸氢二钠中的任意一种或几种的组合。碱金属盐在多孔二醋酸纤维素吸附剂中所占的质量分数为2％‐6％。

本发明还提供了一种制备上述多孔二醋酸纤维素吸附剂的方法。该方法通过选择溶剂和非溶剂的具体种类，以及控制不同阶段的搅拌速度、溶剂和非溶剂在反应体系中的比例、沉析温度、沉析剂的加入速度等条件来综合控制二醋酸纤维素微粒的粒径和比表面积，使其粒径达到250‐850微米，比表面积达到30‐60m²/g。该方法还在制备而成的多孔高比表面积的醋酸纤维素微粒上采用浸渍法负载碱金属盐，利用碱金属盐的碱性与氢氰酸反应，从而达到降低卷烟主流烟气中氢氰酸度的目的。

上述的制备方法具体包括如下步骤：

第一步、二醋酸纤维素溶液的制备步骤。

配制一定浓度的二醋酸纤维素溶液，搅拌均匀，加热到沉析温度。

其中，一定浓度的二醋酸纤维素溶液可以以二醋酸纤维素片生产过程中熟化器浆液为原料来源，也可以直接以固体二醋酸纤维素作为原料来源。若以熟化器浆液为原料来源，则需要用溶剂和非溶剂中的任意一种或两种的混合物(作为稀释剂)对熟化器浆液进行一定程度的稀释。若以固体二醋酸纤维素为原料来源，则需要用溶剂和非溶剂的混合物对固体二醋酸纤维素进行溶解。

上述的溶剂为醋酸和丙酮中的任意一种或两种的混合物，优选为醋酸。上述的非溶剂为水和乙醇中的任意一种或两种的混合物，优选为水。上述的稀释剂优选为70％的醋酸水溶液(即醋酸的质量分数为70％)。

在上述方法所得到的二醋酸纤维素溶液中，二醋酸纤维素所占的质量分数为6‐15％，优选为7‐14％；醋酸所占的质量分数为75‐82％；水所占的质量分数为10‐15％；二醋酸纤维素、醋酸和水的总的质量分数不超过100％。其中，该二醋酸纤维素的结合酸的含量为50％‐57％。

第二步、浆液的制备步骤。

在第一个搅拌速度及沉析温度的条件下，在第一时间段内以均匀的速度向步骤(1)配制的二醋酸纤维素溶液中加入预热的由溶剂和非溶剂混合得到的沉析剂，使溶剂与非溶剂的质量比例达到近沉析点比例，沉析剂添加完毕后，以第一个搅拌速度继续搅拌10-30分钟，即可得到浆液。

在该步骤中，沉析剂由溶剂和非溶剂混合而成，优选10％醋酸水溶液(即醋酸的质量分数为10％)。沉析温度与所选择的溶剂和非溶剂的种类有关，沉析温度一般应高于40℃并且低于溶剂或非溶剂的最低沸点，优选为60‐95℃，更优选为65‐90℃。第一时间段为5‐60分钟，优选为10‐30分钟，第一时间段的具体选择与本时间段需要加入的沉析剂量有关。沉析剂加入速度＝沉析剂量/第一时间段。均匀的速度是指在整个第一时间段内用基本同一速度将沉析剂加入。沉析剂的预热温度为55‐90℃，优选为50‐85℃；第一个搅拌速度为500‐4000rpm，优选为1000‐2000rpm；

该步骤的主要目的是使浆液中的溶剂与非溶剂的质量比达到近沉析点比例却又不发生局部沉析。为了实现这一目的，事先需对沉析剂进行预热，将预热后的沉析剂在第一时间段内以均匀的速度添加到二醋酸纤维素溶液中，并且在添加时还要匀速(即第一个搅拌速度)进行搅拌。

由于对于一定量的二醋酸纤维素溶液而言，第一时间段内沉析剂的投加量与近沉析点比例相关，所以近沉析点比例的选取对避免二醋酸纤维素溶液发生局部沉析非常重要。近沉析点比例定义为当溶剂与非溶剂的质量比达到该比例时可以观察到二醋酸纤维素溶液的粘度明显下降并且开始出现二醋酸纤维素溶液喷溅现象。所以，在选定溶剂、非溶剂和沉析温度范围后，需要通过实验发现近沉析点比例范围。当溶剂是醋酸并且非溶剂是水时，醋酸与水的近沉析点比例(质量比)在45/55‐50/50范围内。

另外，沉析剂的预热温度对避免二醋酸纤维素溶液发生局部沉析也很重要。如果沉析剂的预热温度大幅度低于沉析温度，例如：(沉析温度-沉析剂的预热温度)>20℃，就有可能发生局部沉析，所以选择(沉析温度-沉析剂的预热温度)≤15℃，优选(沉析温度-沉析剂的预热温度)≤10℃，更优选(沉析温度-沉析剂的预热温度)≤5℃。

第三步、二醋酸纤维素微粒的制备步骤。

将搅拌速度调整到第二个搅拌速度并保持沉析温度，在第二时间段内以均匀的速度往浆液中加入沉析剂，使得最终溶液中溶剂与非溶剂的质量比例达到沉析比例，加完沉析剂后再继续搅拌10-30分钟，使二醋酸纤维素微粒沉析出来。

在该步骤中，第二时间段为15‐60分钟，优选20-55分钟；第二个搅拌速度为1000‐3000rpm，优选为1100‐2500rpm；两次投加的沉析剂的总量应保证反应体系中的溶剂与非溶剂的质量比例达到沉析比例。沉析温度与所选择的溶剂和非溶剂有关，选择低于溶剂或非溶剂的最低沸点并且高于40℃。沉析比例，选择为固体二醋酸纤维素在100克沉析比例的溶剂和非溶剂的混合物中的溶解度小于2克，优选小于1克，通过实验获得。当溶剂是醋酸并且非溶剂是水时，醋酸与水的沉析点比例(质量比)在25/75‐35/65范围内。该步骤通过综合控制沉析温度、搅拌速度及第二时间段中沉析剂加入速度来控制所制备的二醋酸纤维素微粒的粒径和比表面积。第二时间段的选择与该时间段需要加入的沉析剂量有关。第二时间段需要加入的沉析剂用量可以使用二醋酸纤维素溶液浓度和用量、第一时间段沉析剂用量以及沉析比例计算。第二个搅拌速度对生成的二醋酸纤维素微粒的粒径分布有直接影响；在1000‐4000rpm的范围内，低搅拌速度有利于生成大粒径微粒(250‐850微米)，高搅拌速度有利于生成小粒径微粒(小于250微米)。

第四步、多孔二醋酸纤维素吸附剂的制备步骤。

过滤第三步所得二醋酸纤维素微粒，在60-80℃下清洗滤饼，抽干水分，将滤饼在碱金属盐水溶液中浸渍1‐10分钟，继续过滤和干燥，得到多孔二醋酸纤维素吸附剂。

该步骤采用浸渍的方法在多孔高比表面积的醋酸纤维素微粒上负载碱金属盐，碱金属盐选自碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾、磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钾和磷酸氢二钠中的任意一种；碱金属盐水溶液中碱金属盐的浓度为5‐20wt％；碱金属盐的负载量为2‐6wt％，基于多孔二醋酸纤维素吸附剂质量。该过程中的所产生的碱金属盐滤液，再加入碱金属盐后，可以进行重复利用。

该步骤所制备成的二醋酸纤维素吸附剂的比表面积为30‐60m²/g，并且其粒径为250‐850微米。该二醋酸纤维素吸附剂不仅具有多孔高比表面积的特点，而且其主要化学成分与目前广泛使用的卷烟过滤材料一致，因此在不影响卷烟吸味的前提下，选择性地降低了主流烟气中的氢氰酸含量。

上述制备过程产生的溶剂/非溶剂混合废液可以分离、回收、提浓和再利用。例如，在溶剂为醋酸、非溶剂为水的体系中，醋酸水溶液可以利用现有成熟的醋酸回收技术进行醋酸回收提浓再利用(杨春华、曾光明，从水溶液中分离回收醋酸方法的评述，化工环保，1995，15(2)，78‐81)。本发明制备过程中的所产生的碱金属盐滤液在重新加入碱金属盐后也可以再重复利用。

本发明还提供了一种上述二醋酸纤维素吸附剂在卷烟滤嘴棒中的应用。其中，该多孔二醋酸纤维素吸附剂按10‐60mg/支烟的添加量与现有的醋酸纤维素烟滤棒复合得到三段复合型滤嘴棒。该复合型滤嘴棒利用碱金属盐的碱性与氢氰酸反应，能够达到降低卷烟主流烟气中氢氰酸含量的目的。

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一

(1)、制备二醋酸纤维素溶液。

取636g二醋酸纤维素熟化器浆液，将其置于5L带有夹套加热的玻璃反应釜中，加入364g70％的醋酸水溶液(即醋酸的质量分数为70％，用作稀释剂)进行稀释，边稀释边以2000rpm的搅拌速度用十字搅拌叶进行搅拌，混合均匀后得到二醋酸纤维素溶液(二醋酸纤维素的质量分数为11.70％)。

(2)停止搅拌，将步骤(1)所得二醋酸纤维素溶液用热水夹套加热至85℃(沉析温度)并维持该温度，然后以2000rpm的速度(即第一个搅拌速度)不间断进行搅拌，并匀速慢慢加入已经预热到80℃(预热温度)的10％醋酸水溶液(即醋酸的质量分数为10％，用作沉析剂)，得到浆液。

(3)维持浆液的温度为85℃，当浆液的粘度开始明显变小时，说明快接近沉析点，此时以1200rpm的速度(即第二个搅拌速度)不间断进行搅拌，再匀速慢慢加入剩余的10％醋酸水溶液(即醋酸的质量分数为10％，用作沉析剂)，两次总共加入的10％醋酸水溶液为2000g；加料完毕后，二醋酸纤维素微粒从醋酸浆液中沉析出来，然后继续以1200rpm的速度搅拌15min。

(4)停止搅拌，趁热真空过滤步骤(3)所得产物，并用60‐65℃的热水洗涤滤饼4‐5次以除去醋酸，真空抽干后，加入450g10％的碳酸氢钠水溶液(即碳酸氢钠的质量分数为10％)，室温下浸渍2分钟，然后过滤真空抽干，置于105℃烘箱中烘干1小时，干燥后进行筛分，制成粒径为250‐425微米、比表面积为52m²/g并且负载有4.2％(质量分数)碳酸氢钠的多孔二醋酸纤维素吸附剂。

其中，步骤(1)中的熟化器浆液包括以下成分：含结合酸为55.47％的二醋酸纤维素质量117克(18.4％)、醋酸428克(67.3％)、水79克(12.4％)和硫酸镁12克(1.9％)。

将以上制备的多孔醋酸纤维素微粒作为复合滤嘴的添加材料，以不添加任何改性材料的卷烟作为对照样品，按照标准抽吸条件在吸烟机上进行卷烟的抽吸实验，并按照标准YC/T253—2008进行氢氰酸释放量的检测。结果见表1。

表1：含有二醋酸纤维素吸附剂的卷烟样品性能评价表

选择性＝氢氰酸降幅-焦油的降幅。

由表1可知，在卷烟滤棒中添加30mg/cig的多孔二醋酸纤维素吸附剂，可以使卷烟主流烟气中氢氰酸的含量下降54.2％。说明多孔二醋酸纤维素吸附剂对主流烟气中的氢氰酸具有较强的吸附作用。

实施例二

除碳酸氢钠的浓度改成5％外，其它制备条件与例1相同。制备的多孔醋酸纤维素微粒经过筛分，粒径为250‐425微米、比表面积为45m²/g并且负载有2.3％(质量分数)碳酸氢钠。以20mg/cig加入到滤嘴中，采用与例1相同的评吸方法，结果见表2。

表2含有二醋酸纤维素吸附剂的卷烟样品性能评价表

由表1和表2可知，其它条件一致的前提下，碳酸氢钠的浓度由10％降至5％后，多孔二醋酸纤维素吸附剂对主流烟气中氢氰酸的吸附效率由46.4％下降至31.4％。

实施例三

除碳酸氢钠改成碳酸钾外(碳酸钾水溶液浓度为10％)，其它制备条件与例1相同。制备的多孔二醋酸纤维素微粒经过筛分，粒径为250‐425微米、比表面积为43m²/g并且负载有4.1％(质量分数)碳酸钾。以20mg/cig加入到滤嘴中，采用与例1相同的评吸方法，结果见表3。

表3含有二醋酸纤维素吸附剂的卷烟样品性能评价表

比较表1和表3，采用相同浓度的碳酸氢钠和碳酸钾分别负载到多孔纤维素微粒后，制成吸附剂，载有碳酸氢钠的吸附剂对主流烟气中氢氰酸的吸附效率高于载有碳酸钾的吸附剂。

实施例四

除碳酸氢钠改成碳酸氢钾外(碳酸氢钾水溶液浓度为10％)，其它制备条件与例1相同。制备的多孔醋酸纤维素微粒经过筛分，粒径为250‐425微米、比表面积为35m²/g并且负载有4.5％(质量分数)碳酸氢钾。以20mg/cig加入到滤嘴中，采用与例1相同的评吸方法，结果见表4。

表4含有二醋酸纤维素吸附剂的卷烟样品性能评价表

比较表1和表4，采用相同浓度的碳酸氢钠和碳酸氢钾分别负载到多孔纤维素微粒后，制成吸附剂，两种吸附剂对主流烟气中氢氰酸的吸附效率基本一致。

比较例：

将碳酸氢钠粉末(粒径小于30微米)，以15mg/cig直接作为复合滤嘴的添加材料，以不添加任何改性材料的卷烟作为对照样品，按照标准抽吸条件在吸烟机上进行卷烟的抽吸实验，并按照标准YC/T253—2008进行氢氰酸释放量的检测。结果见表5。

表5含有碳酸氢钠粉末的卷烟样品性能评价表

由表1和表5可以看出，即使滤棒中加入很多的碳酸氢钠粉末，其对主流烟气中的氢氰酸过滤效率远远低于通过浸渍添加的，主要原因是碳酸氢钠浸渍后，碳酸钠分散负载在二醋酸纤维微粒表面以及微孔中，与烟气接触的几率远远高于碳酸氢钠粉末。

综上，本发明利用二醋酸纤维颗粒与醋酸纤维素烟用滤棒的同源性，以及碱性材料与酸的亲和性，通过沉析法制备二醋酸纤维素颗粒，使其比表面积达30‐60m²/g，粒度范围达250‐850微米，随后以该二醋酸纤维素颗粒为载体经5‐20wt％碱性添加剂水溶液浸渍，获得负载碱性添加剂的二醋酸纤维素吸附剂。将该二醋酸纤维素吸附剂与醋酸纤维素滤棒复合后，能选择性降低卷烟主流烟气气相和粒相中的氢氰酸，并且对卷烟烟气总粒相物和焦油无明显吸附作用，对卷烟吸食品质无不良影响，故本发明制备工艺简单，安全可靠，添加剂负载量高、降低HCN效果佳。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种制备多孔二醋酸纤维素吸附剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)配制一定浓度的二醋酸纤维素溶液，搅拌均匀，加热到沉析温度；

(2)在第一个搅拌速度及沉析温度的条件下，在第一时间段内以均匀的速度向步骤(1)配制的二醋酸纤维素溶液中加入预热的由溶剂和非溶剂混合得到的沉析剂，使溶剂与非溶剂的质量比例达到近沉析点比例，沉析剂添加完毕后，继续以第一个搅拌速度搅拌10-30分钟；

(3)将搅拌速度调整到第二个搅拌速度，保持沉析温度，在第二时间段内以均匀的速度加入沉析剂，使得最终溶液中溶剂与非溶剂的质量比例达到沉析比例，加完沉析剂后继续搅拌10-30分钟，使二醋酸纤维素微粒沉析出来；

(4)过滤、清洗滤饼、抽干水分并浸渍于碱金属盐的水溶液中，继续过滤和干燥，得到高比表面积多孔二醋酸纤维素吸附剂；

所述的沉析温度为60‐95℃；

所述的第一个搅拌速度为500‐4000rpm；

所述的第一时间段为5‐30分钟；

所述的溶剂为醋酸、丙酮、或两者的混合物；

所述的非溶剂是水、乙醇、或两者的混合物；

所述的沉析剂的预热温度为55‐90℃；

所述的近沉析点比例在45/55‐50/50范围内；

所述的第二个搅拌速度为1000‐3000rpm；

所述的第二时间段为15‐60分钟；

所述的沉析比例在25/75‐35/65范围内；

所述的多孔二醋酸纤维素吸附剂包括：多孔二醋酸纤维素微粒和负载于所述多孔二醋酸纤维素微粒上的碱金属盐，所述多孔二醋酸纤维素微粒的比表面积为30‐60m²/g并且其粒径为250‐850微米。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述二醋酸纤维素溶液所含二醋酸纤维素的结合酸含量为50％‐57％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中一定浓度的二醋酸纤维素溶液用所述溶剂和所述非溶剂稀释二醋酸纤维素熟化器浆液得到，或者是用所述溶剂和所述非溶剂溶解固体二醋酸纤维素得到。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述溶剂为醋酸，所述非溶剂为水。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中一定浓度的二醋酸纤维素浆液包含以下质量百分比的组分：6‐15％的二醋酸纤维素、75‐82％的醋酸和10‐15％的水。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中清洗的温度为60‐80℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中碱金属盐水溶液中碱金属盐的浓度为5‐20wt％。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中在碱金属水溶液中的浸渍时间为1‐10分钟。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述二醋酸纤维素多孔微粒由二醋酸纤维素片生产过程中熟化器浆液为原料制备而成，或用溶剂和非溶剂溶解固体二醋酸纤维素得到。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述碱金属盐选自碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾、磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钾和磷酸氢二钠中的任意一种或几种的组合。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述碱金属盐的负载量为2‐6wt％，基于多孔二醋酸纤维素吸附剂质量。