CN109603777A - 一种温度响应型烟用变色吸附材料及其制备方法、卷烟滤嘴 - Google Patents

一种温度响应型烟用变色吸附材料及其制备方法、卷烟滤嘴 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种温度响应型烟用变色吸附材料及其制备方法、卷烟滤嘴，属于卷烟滤嘴技术领域。本发明的制备方法包括1)将聚合物多孔吸附树脂进行氨基化反应，制得氨基化聚合物多孔吸附树脂；2)将氨基化聚合物多孔吸附树脂进行锌离子络合改性，制得锌离子络合树脂；3)将锌离子络合树脂与变色剂在分散剂中混合均匀，即得；所述变色剂为温度指示型变色剂；所述温度指示型变色剂的感温变色区间为40～70℃。采用本发明的方法制得的材料能够选择性降低主流烟气挥发性羰基化合物和氰化氢等有害成分，其中氰化氢选择性降低30～80％，挥发性羰基化合物总量选择性降低20～50％；能够有效降低卷烟烟气刺激，提升卷烟感官品质。

Description

一种温度响应型烟用变色吸附材料及其制备方法、卷烟滤嘴
技术领域
本发明涉及一种温度响应型烟用变色吸附材料及其制备方法、卷烟滤嘴，属于卷烟滤嘴技术领域。
背景技术
作为卷烟产品不可或缺的组成部分，烟用材料(卷烟纸、接装纸、成形纸、滤棒、添加剂以及包装材料等)不仅是决定卷烟产品品质的关键因素，更是推动卷烟产品改革创新、快速发展的核心要素。烟草行业与烟草制品发展历程中的重大突破和跨越与烟用材料的创新与应用密不可分。滤材的应用带来了滤嘴卷烟的问世，有效推动了卷烟产品的划时代飞跃；烟用材料通风稀释技术和添加剂技术的应用，进一步促进了低焦油和低有害成分释放量卷烟的发展，一定程度缓解了吸烟与健康的矛盾。如现有技术中，申请公布号为CN101396170A的中国发明专利申请公开了一种含有吸附材料和低聚糖的改性吸附材料颗粒，将其按照10～30mg/支的量添加至卷烟滤嘴后，能够起到改善卷烟抽吸品质、清除有害成分的作用，但是该改性吸附颗粒材料无法去除主流烟气中的氰化物和挥发性羰基化合物。
发明内容
本发明的目的是提供一种温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，采用该方法制得的温度响应型烟用变色吸附材料能够同时选择性去除主流烟气中的氰化氢和挥发性羰基化合物。
本发明还提供了一种能够同时选择性去除主流烟气中的氰化氢和挥发性羰基化合物的温度响应型烟用变色吸附材料。
本发明还提供了一种能够同时选择性去除主流烟气中的氰化氢和挥发性羰基化合物的卷烟滤嘴。
为了实现以上目的，本发明的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法所采用的技术方案是：
一种温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将聚合物多孔吸附树脂进行氨基化反应，制得氨基化聚合物多孔吸附树脂；
2)将氨基化聚合物多孔吸附树脂进行锌离子络合改性，制得锌离子络合树脂；
3)将锌离子络合树脂与变色剂在分散剂中混合均匀，即得；所述变色剂为温度指示型变色剂；所述温度指示型变色剂的感温变色区间为40～70℃。
采用本发明的制备方法制得的温度响应型烟用变色吸附材料具有以下优点：1)能够选择性降低主流烟气挥发性羰基化合物和氰化氢等有害成分，其中氰化氢选择性降低30～80％，挥发性羰基化合物总量选择性降低20～50％；2)能够有效降低卷烟烟气刺激，提升卷烟感官品质；3)以透明成形纸包裹的三元空腔型复合滤棒形式应用于卷烟产品后，能够让消费者在抽吸中直接观察到因选择性吸附烟气有害成分后颗粒颜色变化的过程，既增强了产品外观的新颖性，又强化了消费者对产品科技含量的感知。
优选的，所述锌离子络合改性包括将氨基化聚合物多孔吸附树脂与含锌离子的溶液进行混合；所述混合是将氨基化聚合物多孔吸附树脂加入含锌离子的溶液中搅拌3～8h。通过搅拌能够使反应更加充分。
优选的，所述锌离子络合还包括将氨基化聚合物多孔吸附树脂与含锌离子的溶液混合后，固液分离，将所得固体洗涤后在40～60℃进行干燥处理。在较低的温度下进行干燥能够保证树脂氨基化改性产物的多孔结构不被破坏。
优选的，所述含锌离子的溶液为可溶性锌盐的溶液；所述可溶性锌盐的质量分数为1.0～6.6％。通过控制可溶性锌盐的质量分数在上述范围，可使锌离子在与聚合物络合反应时能够在多孔聚合物分散更加均匀，从而增强材料对烟气中目标有害成分的吸附效果。
为了使反应更加充分，优选的，所述混合均匀是将锌离子络合树脂加入变色剂的分散液中搅拌2～8h。
为了控制变色剂在锌离子络合树脂上的吸附量，从而达到较高的变色效果，优选的，所述变色剂在分散液中的质量分数为0.02～0.5％。
为了控制变色剂在锌离子络合树脂上的吸附量，从而达到较高的变色效果，优选的，所述锌离子络合树脂与分散液的质量比为1:(2～5)。
优选的，所述聚合物多孔吸附树脂由包括以下步骤的方法制得：将丙烯酸酯单体、交联剂、致孔剂、引发剂分散在水相中进行悬浮聚合反应，除去致孔剂制得聚合物多孔树脂。采用该方法制得的聚合物多孔吸附树脂材料孔道分布更加均匀、孔径更小、比表面积更大，并且能够增强锌离子改性后络合物的稳定性。
本发明的温度响应型烟用变色吸附材料所采用的技术方案为：
一种采用上述的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法制得的温度响应型烟用变色吸附材料。
本发明的温度响应型烟用变色吸附材料，不仅能够选择性降低主流烟气挥发性羰基化合物和氰化氢等有害成分，减小烟气刺激，提升产品感官品质，而且消费者在抽吸过程中能够通过材料颜色的变化，感知产品所蕴含的科技含量。
本发明的卷烟滤嘴所采用的技术方案为：
一种卷烟滤嘴，包括上述的温度响应型烟用变色吸附材料；所述温度响应型烟用变色吸附材料在卷烟滤嘴中的添加量为20～80mg。
本发明的卷烟滤嘴，采用本发明的温度响应型烟用变色吸附材料，不仅能够选择性降低主流烟气挥发性羰基化合物和氰化氢等有害成分，减小烟气刺激，提升产品感官品质，而且消费者在抽吸过程中能够通过材料颜色的变化，感知产品所蕴含的科技含量。
具体实施方式
本发明提供了一种温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将聚合物多孔吸附树脂进行氨基化反应，制得氨基化聚合物多孔吸附树脂；
2)将氨基化聚合物多孔吸附树脂进行锌离子络合改性，制得锌离子络合树脂；
3)将锌离子络合树脂与变色剂在分散剂中混合均匀，即得；所述变色剂为温度指示型变色剂；所述温度指示型变色剂的感温变色区间为40～70℃。
优选的，所述氨基化改性是将聚合物多孔吸附树脂采用乙二胺进行氨基化改性。
优选的，所述氨基化改性的方法，包括以下步骤：将聚合物多孔吸附树脂在乙二胺中溶胀后，在80～140℃中反应6～12h。
溶胀过程中采用的乙二胺相较于聚合物多孔吸附树脂是过量的。优选的，所述溶胀的时间为8～12h。
优选的，所述氨基化改性的方法，还包括将反应后聚合物多孔吸附树脂洗涤至中性，然后进行干燥处理。
氨基化聚合物多孔吸附树脂相较于氨基化改性前的聚合物多孔吸附树脂，粒径、孔径和比表面积没有发生明显变化。
优选的，所述锌离子络合改性包括将氨基化聚合物多孔吸附树脂与含锌离子的溶液进行混合；所述混合是将氨基化聚合物多孔吸附树脂加入含锌离子的溶液中搅拌3～8h。
优选的，所述锌离子络合还包括将氨基化聚合物多孔吸附树脂与含锌离子的溶液混合后，固液分离，将所得固体洗涤后在40～60℃进行干燥处理。所述干燥处理的时间为3～6h。
优选的，所述含锌离子的溶液为可溶性锌盐的溶液；所述可溶性锌盐的质量分数为1.0～6.6％。所述可溶性锌盐为氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、醋酸锌中的至少一种，优选为氯化锌。氨基化聚合物多孔吸附树脂与可溶性锌盐的溶液的质量比为1:(2.5～30)。
锌离子络合改性前后树脂的粒径、孔径和比表面积没有发生明显变化。
所述分散剂为水和/或乙醇。优选的，所述分散剂为乙醇和水的混合液，乙醇的体积分数为2～8％。
所述温度指示型变色剂为感温变色颜料。优选的，所述温度指示型变色剂为微胶囊化的感温变色颜料。感温变色颜料可以采用不同颜色变化的42℃、45℃或65℃变色粉以及植物花朵提取物制成的变色粉等。
优选的，所述混合均匀是将锌离子络合树脂加入变色剂的分散液中搅拌2～8h。
优选的，所述变色剂在分散液中的质量分数为0.02～0.5％。
优选的，所述锌离子络合树脂与分散液的质量比为1:(2～5)。
优选的，步骤3)还包括混合均匀后，固液分离，将固液分离所得的固体进行水洗、干燥。步骤3)中水洗后进行干燥的温度为40～60℃，时间为4～6h。
所述聚合物多孔吸附树脂为球形。
优选的，所述聚合物多孔吸附树脂的粒径为0.8～1.7mm。所述聚合物多孔吸附树脂的平均孔径为15～25nm。所述聚合物多孔吸附树脂的BET比表面积为40～100m2/g。
优选的，所述聚合物多孔吸附树脂由包括以下步骤的方法制得：将丙烯酸酯单体、交联剂、致孔剂、引发剂分散在水相中进行悬浮聚合反应，除去致孔剂制得聚合物多孔树脂。
优选的，所述水相为聚乙烯醇和氯化钠以水为溶剂的混合溶液。进一步优选的，所述混合溶液中聚乙烯醇的质量分数为0.5～2％。所述混合溶液中氯化钠的质量分数为5～12％。
优选的，将丙烯酸酯单体、交联剂、致孔剂、引发剂分散在水相中是先将丙烯酸酯单体、交联剂、致孔剂和引发剂混合后，再在水相中进行分散。
进一步优选的，所述混合溶液的质量与丙烯酸酯单体、交联剂、致孔剂和引发剂总质量之比为1:(3～5)。
优选的，悬浮聚合反应的过程中对反应体系进行搅拌，所述搅拌的转速为150～200rpm。所述悬浮聚合反应采用的反应器的容积为200～300mL。
优选的，通过洗涤除去致孔剂。所述洗涤采用的溶剂为甲醇和/或乙醇。采用溶剂进行洗涤时洗涤至流出液中致孔剂的含量低于限量要求。聚合物多孔吸附树脂的制备方法还包括在去除致孔剂的同时也能去除未反应的丙烯酸酯单体。
优选的，聚合物多孔吸附树脂的制备方法还包括采用溶剂通过洗涤去除致孔剂后，采用水洗涤至流出液中无残留，然后进行干燥。
优选的，所述丙烯酸酯单体具有以下结构：
其中，R1选自H或-CH3，R2选自-OCH3、-OCH2CH3、-OCH2CH2CH3、-OCH(CH2CH3)2中的一种。
优选的，所述致孔剂与丙烯酸酯单体的质量比为(1～2.5):1。进一步优选的，所述致孔剂与丙烯酸酯单体的质量比为(1.5～2.3):1。优选的，所述致孔剂为有机溶剂。进一步优选的，所述致孔剂为液体石蜡、汽油、石油醚、正己烷、甲苯中的至少一种。
优选的，所述悬浮聚合反应的温度为55～75℃，时间为10～14h。
优选的，所述交联剂为二乙烯基苯、双丙烯酰胺中的至少一种。
优选的，所述交联剂与丙烯酸酯单体的质量比为1:(1～4)。进一步优选的，所述交联剂与丙烯酸酯单体的质量比为1:(1.5～4)。
对悬浮聚合反应采用的引发剂没有特别的限定，现有技术中用于聚合反应的引发剂均可用于本发明的悬浮聚合反应。优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈。进一步优选的，所述引发剂的用量为丙烯酸酯单体和交联剂总质量的0.5～2％。
本发明还提供了一种采用上述的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法制得的温度响应型烟用变色吸附材料。
本发明还提供了一种卷烟滤嘴，包括上述的温度响应型烟用变色吸附材料；所述温度响应型烟用变色吸附材料在卷烟滤嘴中的添加量为20～80mg。
优选的，所述卷烟滤嘴包括滤芯和包裹在滤芯外的透明成形纸；所述滤芯包括所述卷烟滤嘴吸附材料。采用透明成形纸对滤芯进行包裹，能够使消费者在抽吸中直接观察到因选择性吸附烟气有害成分后功能材料的变色过程。
进一步优选的，所述卷烟滤嘴为三元空腔型复合滤嘴，所述滤芯包括依次设置的第一柱状过滤材料段、填充有所述卷烟滤嘴吸附材料的空腔段、第二柱状过滤材料段；所述空腔段由所述第一过柱状滤材料段、第二柱状过滤材料段相互靠近的两个端面和所述透明成形纸围成。所述第一柱状过滤材料段、第二柱状过滤材料段可以独立从常规滤嘴用滤材中选择，如醋酸纤维、聚乳酸纤维、纸质滤材等。所述第一柱状过滤材料段、第二柱状吸附材料段可独立选择设置沟槽、同心圆或中线等结构对相应过滤材料段进行支撑。
以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
以下实施例中，实施例1～4为温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法的实施例，实施例5为温度响应型烟用变色吸附材料的实施例，实施例6～9为卷烟滤嘴的实施例。
实施例1
本实施例的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
1)称取一定量的分散剂聚乙烯醇1788，加入水中充分溶胀后，在加热的条件下使其充分溶解，配制成聚乙烯醇水溶液，然后加入氯化钠时氯化钠充分溶解，配制成含聚乙烯醇质量分数为0.6％、氯化钠质量分数为7％的混合溶液，即得水相；
将二乙烯基苯、丙烯酸乙酯、液体石蜡按照质量比为30:70:150的比例进行混合，加入引发剂偶氮二异丁腈(加入的引发剂的质量为二乙烯基苯和丙烯酸乙酯的总质量的2％)，得到油相；
将制得的水相加入装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口瓶(250mL)中升温至40℃，然后按照油相与水相的质量比为1:4的比例取油相，在搅拌下加入三口瓶中，然后调整转速为200rpm(油珠粒径大小合适)并以该转速不断搅拌下于(60±2)℃下悬浮聚合12h。聚合反应结束后，采用乙醇洗涤除去致孔剂液体石蜡，再用水洗涤至流出液中无乙醇残留，经干燥、筛选后得到球状聚合物多孔吸附树脂。该球状聚合物多孔吸附树脂的粒径为0.8～1.4mm、平均孔径为20nm、BET比表面积为80m2/g。
2)向步骤1)所得的球状聚合物多孔吸附树脂中加入过量的乙二胺，溶胀8h，在120℃下反应10h，反应结束后水洗至中性，干燥即得白色球状氨基化聚合物多孔吸附树脂。球状氨基化聚合物多孔吸附树脂的粒径为0.8～1.4mm、平均孔径为20nm、BET比表面积为80m2/g。
3)将步骤2)所得的球状氨基化聚合物多孔吸附树脂加入质量分数为1.65％的硫酸锌水溶液中，按照氨基化聚合物多孔吸附树脂与锌盐水溶液的质量比为1:30，在室温下搅拌8h，然后水洗至无金属离子流出，再在40℃的烘箱中干燥6h，得到白色球状的锌离子络合树脂(锌离子络合氨基化聚合物多孔吸附树脂)。锌离子络合树脂的粒径、平均孔径及BET比表面积无明显变化。
4)将温度指示型变色剂紫色-玫红变化的45℃变色粉(购自东莞市千色变新材料有限公司)配制成为质量分数0.3％的溶液，溶剂为体积分数为5％的乙醇水混合溶液。将步骤3)所得的锌离子络合树脂加入溶液中，控制锌离子络合树脂与水溶液的质量比为1:3，机械搅拌6h后过滤、水洗，在40℃的烘箱中干燥6h，得到浅粉色的温度响应型变色颗粒，即得。染色后球状的锌离子络合树脂的粒径为0.8～1.4mm、平均孔径为20nm、BET比表面积为80m2/g。
实施例2
本实施例的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
1)称取一定量的分散剂聚乙烯醇1788，加入水中充分溶胀后，在加热的条件下使其充分溶解，配制成聚乙烯醇水溶液，然后加入氯化钠时氯化钠充分溶解，配制成含聚乙烯醇质量分数为1.5％、氯化钠质量分数为10％的混合溶液，即得水相；
将二乙烯基苯、甲基丙烯酸甲酯、汽油按照质量比为40:60:100的比例进行搅拌混合，加入引发剂偶氮二异丁腈(加入的引发剂的质量为二乙烯基苯和甲基丙烯酸甲酯总质量的1.5％)溶解后，得到油相；
将制得的水相加入装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口瓶(250mL)中升温至40℃，然后按照油相与水相的质量比为1:4.5的比例取油相，在搅拌下加入三口瓶中，然后调整转速为180rpm(油珠粒径大小合适)并以该转速不断搅拌下于(60±2)℃下悬浮聚合12h。聚合反应结束后，采用乙醇洗涤除去致孔剂汽油，再用水洗涤至流出液中无乙醇残留，经干燥、筛选后得到球状的聚合物多孔吸附树脂。该球状的聚合物多孔吸附树脂的粒径为1.0～1.4mm、平均孔径为16nm、BET比表面积为75m2/g。
2)向步骤1)所得的球状的聚合物多孔吸附树脂中加入过量的乙二胺，溶胀8h，在140℃下反应6h，反应结束后水洗至中性，干燥即得白色球状的氨基化聚合物多孔吸附树脂。氨基化聚合物多孔吸附树脂的粒径、平均孔径及BET比表面积均未发生明显变化。
3)将步骤1)所得的氨基化聚合物多孔吸附树脂加入质量分数为3.3％的硫酸锌水溶液中，控制氨基化聚合物多孔吸附树脂与锌盐水溶液的质量比为1:20，在室温下搅拌8h，然后水洗至无金属离子流出，再在40℃的烘箱中干燥6h，得到白色球状的锌离子络合树脂(锌离子络合氨基化聚合物多孔吸附树脂)。锌离子络合树脂的粒径、平均孔径及BET比表面积亦无明显变化。
4)将温度指示型变色剂植物花朵提取物制成的502#变色粉(品牌：kellza/科立亚)配制成质量分数为0.5％的水溶液，溶剂为体积分数为2％的乙醇水混合溶液。将步骤3)所得的锌离子络合树脂加入溶液中，控制多孔吸附树脂与水溶液的质量比为1:2，机械搅拌6h后过滤、水洗，在40℃的烘箱中干燥6h，得到颜色为橘黄色的温度响应型变色颗粒，即得。染色后球状树脂的粒径为1.0～1.4mm、平均孔径为16nm、BET比表面积为75m2/g。
实施例3
本实施例的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
1)称取一定量的分散剂聚乙烯醇1788，加入水中充分溶胀后，在加热的条件下使其充分溶解，配制成聚乙烯醇水溶液，然后加入氯化钠时氯化钠充分溶解，配制成含聚乙烯醇质量分数为1.2％、氯化钠质量分数为10％的混合溶液，即得水相；
将二乙烯基苯、甲基丙烯酸乙酯、液体石蜡、甲苯按照质量比为20:80:40:80的比例进行混合，加入引发剂偶氮二异丁腈(加入的引发剂的质量为二乙烯基苯和甲基丙烯酸乙酯总质量的1％)溶解后，得到油相；
将制得的水相加入装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口瓶(250mL)中升温至40℃，然后按照油相与水相的质量比为1:5的比例取油相，在搅拌下加入三口瓶中，然后调整转速为160rpm(油珠粒径大小合适)并以该转速不断搅拌下于(60±2)℃下悬浮聚合12h。聚合反应结束后，采用乙醇洗涤除去致孔剂液体石蜡和甲苯，再用水洗涤至流出液中无乙醇残留，经干燥、筛选后得到球状的聚合物多孔吸附树脂。该球状的聚合物多孔吸附树脂的粒径为1.4～1.7mm、平均孔径为22nm、BET比表面积为72m2/g。
2)向步骤1)所得的聚合物多孔吸附树脂中加入过量的乙二胺，溶胀10h，在120℃下反应12h，反应结束后水洗至中性，干燥即得白色球状的氨基化聚合物多孔吸附树脂。氨基化聚合物多孔吸附树脂的粒径、平均孔径及BET比表面积均无明显变化。
3)将步骤2)所得的氨基化聚合物多孔吸附树脂加入质量分数为6.6％的硫酸锌水溶液中，控制氨基化聚合物多孔吸附树脂与锌盐水溶液的质量比为1:2.5，在室温下搅拌8h，然后水洗至无金属离子流出，再在40℃的烘箱中干燥6h，得到白色球状的锌离子络合树脂(锌离子络合氨基化聚合物多孔吸附树脂)。锌离子络合后的球状树脂的粒径、平均孔径及BET比表面积亦无明显变化。
4)将温度指示型变色剂深蓝-浅蓝变化的65℃变色粉(购自东莞市千色变新材料有限公司)配制成为质量分数0.1％的溶液，溶剂为体积分数为8％的乙醇水混合溶液。将步骤3)所得的锌离子络合树脂加入溶液中，控制多孔吸附树脂与水溶液的质量比为1:5，机械搅拌6h后过滤、水洗，在40℃的烘箱中干燥6h，得到浅蓝色的温度响应型变色颗粒，即得。染色后球状树脂的粒径为1.4～1.7mm、平均孔径为22nm、BET比表面积为72m2/g。
实施例4
本实施例的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
1)称取一定量的分散剂聚乙烯醇1788，加入水中充分溶胀后，在加热的条件下使其充分溶解，配制成聚乙烯醇水溶液，然后加入氯化钠时氯化钠充分溶解，配制成含聚乙烯醇质量分数为1.5％、氯化钠质量分数为11％的混合溶液，即得水相；
将二乙烯基苯、丙烯酸乙酯、液体石蜡按照质量比为33:67:150的比例进行混合，加入引发剂偶氮二异丁腈(加入的引发剂的质量为二乙烯基苯和丙烯酸乙酯总质量的0.5％)，即得水相；
将制得的水相加入装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口瓶(250mL)中升温至40℃，然后按照油相与水相的质量比为1:3的比例取油相，在搅拌下加入三口瓶中，然后调整转速为200rpm(油珠粒径大小合适)并以该转速不断搅拌下于(65±2)℃下悬浮聚合10h。聚合反应结束后，采用乙醇洗涤除去致孔剂液体石蜡，再用水洗涤至流出液中无乙醇残留，经干燥、筛选后得到球状聚合物多孔吸附树脂。该球状聚合物多孔吸附树脂的粒径为1.4～1.7mm、平均孔径为20nm、BET比表面积为68m2/g。
2)向步骤1)所得的球状聚合物多孔吸附树脂中加入过量的乙二胺，溶胀12h，在80℃下反应12h，反应结束后水洗至中性，干燥即得白色球状氨基化聚合物多孔吸附树脂。球状氨基化聚合物多孔吸附树脂的粒径、平均孔径、BET比表面积无明显变化。
3)将步骤2)所得的球状氨基化聚合物多孔吸附树脂加入质量分数为1.0％的硫酸锌水溶液中，按照氨基化聚合物多孔吸附树脂与锌盐水溶液的质量比为1:10，在室温下搅拌3h，然后水洗至无金属离子流出，再在60℃的烘箱中干燥3h，得到白色球状的锌离子络合树脂(锌离子络合氨基化聚合物多孔吸附树脂)。锌离子络合树脂的粒径、平均孔径及BET比表面积无明显变化。
4)将温度指示型变色剂橙色-黄色变化的45℃变色粉(购自东莞市千色变新材料有限公司)配制成为质量分数0.02％的溶液，溶剂为体积分数为5％的乙醇水混合溶液。将步骤3)所得的锌离子络合树脂加入溶液中，控制锌离子络合树脂与水溶液的质量比为1:4，机械搅拌8h后过滤、水洗，在60℃的烘箱中干燥4h，得到浅黄绿色的温度响应型变色颗粒，即得。染色后球状的锌离子络合树脂的粒径为1.4～1.7mm、平均孔径为21nm、BET比表面积为64m2/g。
实施例5
本实施例的温度响应型烟用变色吸附材料采用上述实施例1～4中温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法制得，此处不再赘述。
实施例6
本实施例的卷烟滤嘴为三元空腔型复合滤嘴，包括滤芯和包裹在滤芯外的透明成形纸，滤芯包括依次设置的第一柱状醋酸纤维段、空腔段和第二柱状醋酸纤维段；空腔段由第一醋酸纤维段、第二醋酸纤维段相互靠近的两个端面和包裹在滤芯外的透明成形纸围成；空腔段内填充满实施例1中制得的温度响应型烟用变色吸附材料，该温度响应型烟用变色吸附材料的填充量为40mg。
本实施例的卷烟滤嘴能够使卷烟主流烟气氰化氢选择性降低56.2％，挥发性羰基化合物总量选择性降低35.1％；卷烟烟气的刺激性明显减小；抽吸过程中卷烟滤嘴透明段的温度响应型变色颗粒由浅粉色逐渐变为蜂蜜色，具有良好的视觉效果。
实施例7
本实施例的卷烟滤嘴为三元空腔型复合滤嘴，包括滤芯和包裹在滤芯外的透明成形纸，滤芯包括依次设置的第一柱状醋酸纤维段、空腔段和第二柱状醋酸纤维段；空腔段由第一醋酸纤维段、第二醋酸纤维段相互靠近的两个端面和包裹在滤芯外的透明成形纸围成；空腔段内填充满实施例2中制得的温度响应型烟用变色吸附材料，该温度响应型烟用变色吸附材料的填充量为20mg。
本实施例的卷烟滤嘴能够使卷烟主流烟气氰化氢选择性降低40.4％，挥发性羰基化合物总量选择性降低22.4％；卷烟烟气的刺激性明显减小；抽吸过程中卷烟滤嘴透明段的温度响应型变色颗粒由橘黄色逐渐变为橙色，具有良好的视觉效果。
实施例8
本实施例的卷烟滤嘴为三元空腔型复合滤嘴，包括滤芯和包裹在滤芯外的透明成形纸，滤芯包括依次设置的第一柱状醋酸纤维段、空腔段和第二柱状醋酸纤维段；空腔段由第一醋酸纤维段、第二醋酸纤维段相互靠近的两个端面和包裹在滤芯外的透明成形纸围成；空腔段内填充满实施例3中制得的温度响应型烟用变色吸附材料，该温度响应型烟用变色吸附材料的填充量为60mg。
本实施例的卷烟滤嘴能够使卷烟主流烟气氰化氢选择性降低70.4％，挥发性羰基化合物总量选择性降低40.3％；卷烟烟气的刺激性明显减小；抽吸过程中卷烟滤嘴透明段的温度响应型变色颗粒由由浅蓝色逐渐变为浅黄色，具有良好的视觉效果。
实施例9
本实施例的卷烟滤嘴为三元空腔型复合滤嘴，包括滤芯和包裹在滤芯外的透明成形纸，滤芯包括依次设置的第一柱状醋酸纤维段、空腔段和第二柱状醋酸纤维段；空腔段由第一醋酸纤维段、第二醋酸纤维段相互靠近的两个端面和包裹在滤芯外的透明成形纸围成；空腔段内填充满实施例4中制得的温度响应型烟用变色吸附材料，该温度响应型烟用变色吸附材料的填充量为80mg。
本实施例的卷烟滤嘴能够使卷烟主流烟气氰化氢选择性降低76.1％，挥发性羰基化合物总量选择性降低42.6％；卷烟烟气的刺激性明显减小；抽吸过程中卷烟滤嘴透明段的温度响应型变色颗粒由浅黄绿色逐渐变为浅黄色，具有良好的视觉效果。
对比例
本对比例的卷烟滤嘴普通的一元醋酸纤维滤嘴，未添加功能性材料。
实验例
采用透明接装纸分别将实施例6～9及对比例中的卷烟滤嘴与烟支接装，制成圆周23.4mm、长度为84mm的烤烟型卷烟，然后分别采用YC/T 253-2008(卷烟主流烟气中氢氰酸的测定连续流动法)和YC/T 254-2008(卷烟主流烟气中主要羰基化合物的测定高效液相色谱法)中的标准方法测定各卷烟主流烟气中的氰化氢及挥发性羰基化合物的释放量，测定结果见表1。
表1卷烟主流烟气中氰化氢和挥发性羰基化合物的释放量及降低率
由表1中数据可知：本发明的卷烟滤嘴能够使卷烟主流烟气中的挥发性羰基化合物选择性降低20～50％、氰化氢选择性降低30～80％，从而降低卷烟烟气的刺激，提升卷烟感官品质。

Claims (10)

1.一种温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将聚合物多孔吸附树脂进行氨基化反应，制得氨基化聚合物多孔吸附树脂；
2)将氨基化聚合物多孔吸附树脂进行锌离子络合改性，制得锌离子络合树脂；
3)将锌离子络合树脂与变色剂在分散剂中混合均匀，即得；所述变色剂为温度指示型变色剂；所述温度指示型变色剂的感温变色区间为40～70℃。
2.根据权利要求1所述的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，其特征在于：所述锌离子络合改性包括将氨基化聚合物多孔吸附树脂与含锌离子的溶液进行混合；所述混合是将氨基化聚合物多孔吸附树脂加入含锌离子的溶液中搅拌3～8h。
3.根据权利要求2所述的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，其特征在于：所述锌离子络合还包括将氨基化聚合物多孔吸附树脂与含锌离子的溶液混合后，固液分离，将所得固体洗涤后在40～60℃进行干燥处理。
4.根据权利要求2所述的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，其特征在于：所述含锌离子的溶液为可溶性锌盐的溶液；所述可溶性锌盐的质量分数为1.0～6.6％。
5.根据权利要求1所述的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，其特征在于：所述混合均匀是将锌离子络合树脂加入变色剂的分散液中搅拌2～8h。
6.根据权利要求5所述的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，其特征在于：所述变色剂在分散液中的质量分数为0.02～0.5％。
7.根据权利要求5或6所述的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，其特征在于：所述锌离子络合树脂与分散液的质量比为1:(2～5)。
8.根据权利要求1所述的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法，其特征在于：所述聚合物多孔吸附树脂由包括以下步骤的方法制得：将丙烯酸酯单体、交联剂、致孔剂、引发剂分散在水相中进行悬浮聚合反应，除去致孔剂制得聚合物多孔树脂。
9.一种采用如权利要求1所述的温度响应型烟用变色吸附材料的制备方法制得的温度响应型烟用变色吸附材料。
10.一种卷烟滤嘴，其特征在于：包括如权利要求9所述的温度响应型烟用变色吸附材料；所述温度响应型烟用变色吸附材料在卷烟滤嘴中的添加量为20～80mg。
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