CN107048476A - 一种吸附卷烟烟气中焦油的滤嘴 - Google Patents

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胡宏旗
杜威
陶香君
郭杰
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    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D3/00—Tobacco smoke filters, e.g. filter-tips, filtering inserts; Filters specially adapted for simulated smoking devices; Mouthpieces for cigars or cigarettes
    • A24D3/06—Use of materials for tobacco smoke filters
    • A24D3/08—Use of materials for tobacco smoke filters of organic materials as carrier or major constituent
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Abstract

本发明公开了一种吸附卷烟烟气中焦油的滤嘴，包括吸段、卷烟段和吸端和卷烟端之间的空隙段，卷烟段滤材为掺入粗孔硅胶的二醋酸纤维素，空隙段滤材为掺入活性碳纤维素的二醋酸纤维素丝束；所述卷烟段滤材为在醋酸纤维素中均匀地掺有占醋酸纤维素重量10％‑12％的粗孔硅胶；所述空隙段滤材为在醋酸纤维素中均匀地掺有占醋酸纤维素重量6％‑8％的活性碳纤维素；所述粗孔硅胶孔容为大于0.78ml/g、比表面积小于450m2/g、平均孔径大于7.0nm；所述活性碳纤维的纤维直径为5‑20μm、比表面积为1000‑1500m2/g、平均孔径为1.0‑4.0nm、长度为0.1‑5mm。本发明能够有效地吸附卷烟烟气中的焦油含量。

Description

一种吸附卷烟烟气中焦油的滤嘴
技术领域
本发明属于卷烟材料领域，涉及卷烟用滤嘴，具体涉及一种吸附卷烟烟气中焦油的滤嘴。
背景技术
为了减少有害物质对人体的侵害，在香烟的吸端上通常安装有滤嘴，滤嘴为接装在卷烟吸端上的任何空气均可渗透过去的物体。滤嘴是卷烟的重要组成部分，由滤材加增塑剂，用滤棒成型纸卷制而成。滤嘴目的在于截留卷烟的焦油和烟碱，降低其含量。滤棒生产最常用的滤材为醋酸纤维，醋酸纤维经常与活性炭结合使用，醋酸纤维主要吸附粒相物质，对气相物质作用较小，活性炭能够吸收烟气气相物中的多种成分。
卷烟燃烧产生的烟雾中所含有的直接致癌化学物质达30余种，其中以焦油的含量为最高。焦油是有机质在缺氧条件下，不完全燃烧的产物。焦油是众多烃类及烃的氧化物、硫化物及氮化物的极其复杂的混合物，其中包括苯并芘、镉、砷、胺、亚硝胺以及放射性同位素等多种致癌物质和苯酚类、富马酸等促癌物质。
焦油是确定致癌物，能诱发人体细胞突变，抑制人体免疫功能的发挥，焦油作用于血管管壁，加速血管硬化。焦油中的酚类化合物本身无致癌性，但具有明显的促癌作用。焦油中的致癌物质和促癌物质，能直接刺激气管、支气管粘膜，使其分泌物增多，纤毛运动受抑制，造成气管支气管炎症；焦油被吸入肺后，产生酵素，使肺泡壁受损，失去弹性，膨胀、破裂，形成肺气肿；焦油粘附在咽、喉、气管，支气管粘膜表面，积存过多、时间过久可诱发细胞异常增生，形成癌症。
卷烟烟雾中的焦油对人体具有巨大的危害，现有的卷烟滤嘴对于卷烟烟雾中焦油的吸收具有优化的空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸附卷烟烟气中焦油的滤嘴，该滤嘴能够有效地吸附卷烟烟气中的焦油，减少主流烟气中的焦油含量。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种吸附卷烟烟气中焦油的滤嘴，包括吸段、卷烟段和吸段和卷烟段之间的空隙段；
吸段滤材为二醋酸纤维素丝束，二醋酸纤维素丝束是以天然木浆为原料，经醋化处理成二醋酸纤维素片，通过溶解、过滤、纺丝、卷曲、干燥等生产工艺加工而成；二醋酸纤维素丝束的截面形状为"Y"形，二醋酸纤维素丝束的单丝线密度为2.1-3.0旦尼尔、丝束总线密度为34000-37000旦尼尔；
卷烟段滤材为掺入粗孔硅胶的二醋酸纤维素，在醋酸纤维素中均匀地掺有占醋酸纤维素重量10％-12％的粗孔硅胶，粗孔硅胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，粗孔硅胶孔容为大于0.78ml/g、比表面积为小于450m2/g、平均孔径为大于7.0nm；
吸段和卷烟段之间的空隙段滤材为掺入活性碳纤维素的二醋酸纤维素丝束，在醋酸纤维素中均匀地掺有占醋酸纤维素重量6％-8％的活性碳纤维素，活性碳纤维的纤维直径为5-20μm、比表面积为1000-1500m2/g、平均孔径为1.0-4.0nm、长度为0.1-5mm。
本发明的有益效果：本发明卷烟端滤材为二醋酸纤维素，在二醋酸纤维素中均匀掺入粗孔硅胶，由于粗孔硅胶具有高效吸附性能，所以滤嘴卷烟端能够比较容易吸附大分子量的焦油物质；本发明吸端和卷烟端之间的空隙段滤材为掺入活性碳纤维素的二醋酸纤维素，由于活性碳纤维的比表面积大、表面纳米结构孔多，因此在活性碳纤维加入量较少时，就可以大幅度地提高滤嘴的吸附性，有效地减少了卷烟烟气中的焦油含量；本发明吸端滤材采用二醋酸纤维素，不仅能够避免吸烟者吸食滤材里面的活性碳纤维素，而且二醋酸纤维素还能进一步吸附焦油物质。
具体实施方式
一种吸附卷烟烟气中焦油的滤嘴，包括吸段、卷烟段和吸段和卷烟段的空隙段；吸段为滤嘴与吸烟者直接接触的一端，卷烟段为滤嘴与卷烟本体直接相连接的一端。
实施例1
吸段滤材为二醋酸纤维素丝束，二醋酸纤维素丝束是以天然木浆为原料，经醋化处理成二醋酸纤维素片，通过溶解、过滤、纺丝、卷曲、干燥等生产工艺加工而成，具有吸湿、吸附性好等特点；二醋酸纤维素丝束的截面形状为"Y"形，纤维的比表面积较大，对卷烟烟气中的有害成份具有较好的吸附与截留作用；二醋酸纤维素丝束规格为2.4Y/34000，其中2.4、34000分别指单丝线密度和丝束总线密度，单位均用旦尼尔表示，Y指单丝截面形状；
卷烟段滤材为掺入粗孔硅胶的二醋酸纤维素，在醋酸纤维素中均匀地掺有占醋酸纤维素重量10％的粗孔硅胶；其中，二醋酸纤维素丝束规格为2.4Y/34000；
粗孔硅胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，粗孔硅胶孔容为0.78ml/g、比表面积为450m2/g、平均孔径为7.0nm，粗孔硅胶的吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度；
吸段和卷烟段之间的空隙段滤材为掺入活性碳纤维素的二醋酸纤维素丝束，在醋酸纤维素中均匀地掺有占醋酸纤维素重量6％的活性碳纤维，活性碳纤维的纤维直径为5μm、比表面积为1500m2/g、平均孔径为4.0nm、长度为0.1mm；经检测，制得掺入粗孔硅胶和活性碳纤维的滤嘴对焦油的吸附提高10.5％。
实施例2
吸段滤材为二醋酸纤维素丝束，二醋酸纤维素丝束规格为2.1Y/35000；
卷烟段滤材为掺入粗孔硅胶的二醋酸纤维素，二醋酸纤维素丝束规格为2.1Y/35000，在醋酸纤维素中均匀地掺有占醋酸纤维素重量12％的粗孔硅胶，粗孔硅胶孔容为1.2ml/g，比表面积为420m2/g，平均孔径为8.1nm；
吸段和卷烟段之间的空隙段滤材为掺入活性炭纤维素的二醋酸纤维素丝束，在醋酸纤维素中均匀地掺有占醋酸纤维素重量8％的活性碳纤维，活性碳纤维的纤维直径为10μm、比表面积为1300m2/g、平均孔径为3nm、长度为2mm。经检测，制得掺入粗孔硅胶和活性碳纤维的滤嘴对焦油的吸附提高16.1％。
实施例3
吸段滤材为二醋酸纤维素丝束，二醋酸纤维素丝束规格为3.0Y/37000；
卷烟段滤材为掺入粗孔硅胶的二醋酸纤维素，二醋酸纤维素丝束规格为3.0Y/37000，在醋酸纤维素中均匀地掺有占醋酸纤维素重量11％的粗孔硅胶，粗孔硅胶孔容为1.0ml/g，比表面积为435m2/g，平均孔径为8.6nm；
吸段和卷烟段之间的空隙段滤材为掺入活性碳纤维素的二醋酸纤维素丝束，在醋酸纤维素中均匀地掺有占醋酸纤维素重量6.5％的活性碳纤维，活性碳纤维的纤维直径为20μm、比表面积为1000m2/g、平均孔径为1nm、长度为5mm。经检测，制得掺入粗孔硅胶和活性碳纤维的滤嘴对焦油的吸附提高12.7％。
实施例4
一种吸附卷烟烟气中焦油的滤嘴，该滤嘴滤材为二醋酸纤维，该醋酸纤维中均匀地掺有粗孔硅胶和活性碳纤维；粗孔硅胶占醋酸纤维的重量为8％，粗孔硅胶孔容为1.0ml/g，比表面积为435m2/g，平均孔径为8.6nm；活性碳纤维占醋酸纤维的重量为5％，活性碳纤维的纤维直径为20μm、比表面积为1000m2/g、平均孔径为1nm、长度为5mm。经检测，制得掺入粗孔硅胶和活性碳纤维的滤嘴对焦油的吸附提高13.9％。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种吸附卷烟烟气中焦油的滤嘴，其特征在于，包括吸段、卷烟段和吸端和卷烟端之间的空隙段，卷烟段滤材为掺入粗孔硅胶的二醋酸纤维素，空隙段滤材为掺入活性碳纤维素的二醋酸纤维素。
2.根据权利要求1所述的一种吸附卷烟烟气中焦油的滤嘴，其特征在于，所述卷烟段滤材为醋酸纤维素,该醋酸纤维素中均匀地掺有粗孔硅胶，粗孔硅胶占醋酸纤维素的重量为10％-12％。
3.根据权利要求1所述的一种吸附卷烟烟气中焦油的滤嘴，其特征在于，所述空隙段滤材为醋酸纤维素，该醋酸纤维素中均匀地掺有活性碳纤维素，活性碳纤维素占醋酸纤维素的重量为6％-8％。
4.根据权利要求1所述的一种吸附卷烟烟气中焦油的滤嘴，其特征在于，所述粗孔硅胶孔容为大于0.78ml/g、比表面积为小于450m2/g、平均孔径为大于7.0nm。
5.根据权利要求1所述的一种吸附卷烟烟气中焦油的滤嘴，其特征在于，所述活性碳纤维的纤维直径为5-20μm、比表面积为1000-1500m2/g、平均孔径为1.0-4.0nm、长度为0.1-5mm。
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