CN109603778A - 一种卷烟滤嘴吸附材料及其制备方法、卷烟滤嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种卷烟滤嘴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：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；将氨基化聚合物多孔吸附树脂进行铜离子络合改性，即得。本发明制得的卷烟滤嘴吸附材料能够选择性降低主流烟气氰化氢和挥发性羰基化合物等有害成分：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％；还能够有效降低卷烟刺激，提升卷烟感官品质；并且以透明复合滤棒应用于卷烟产品后，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功能材料由蓝色变为黄绿色的过程，增强了产品外观的新颖性和消费者对产品科技含量的感知。

Description

一种卷烟滤嘴吸附材料及其制备方法、卷烟滤嘴
技术领域
本发明涉及一种卷烟滤嘴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
随着对吸烟与健康问题的日益关注，世界各国对烟用滤嘴材料及滤嘴结构的开发越来越重视，出现了在滤棒中添加一些功能材料来达到降焦减害的目的，如申请公布号为CN101396170A的中国发明专利申请公开了一种改性吸附材料颗粒制成的卷烟复合滤嘴，可清除部分有害成分。授权公告号为CN201108028Y的中国实用新型专利将由表面活性剂制得的胺基材料加入醋纤中得到二元复合滤嘴，可选择性降低卷烟烟气中有害的挥发性羰基化合物。授权公告号为CN201491709U的中国实用新型专利将氯化三甲胺基乙酰肼改性的多孔羟基磷灰石制得的强碱材料加入醋纤中得到二元复合滤嘴，可选择性降低卷烟主流烟气中的氢氰酸释放量。上述各现有技术均未公开能够选择性同时降低烟气中的羰基化合物和氢化氰。
又如授权公告号为CN1286408C的中国发明专利公开了一种卷烟过滤嘴的吸附添加剂，该吸附添加剂的组成为壳聚糖-Cu配合物，其中以重量百分计壳聚糖含量93～96％，Cu含量4～7％。其制备方法包括配制壳聚糖溶液、滴加硫酸铜溶液、沉析、离心、洗涤、干燥等，该吸附添加剂仅能够吸附焦油、烟碱、亚硝胺等，没有公开能够吸附羰基化合物和氢化氰的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种卷烟滤嘴吸附材料的制备方法，采用该制备方法制得卷烟滤嘴吸附材料对氰化物和羰基化合物具有较强的吸附能力，能够同时降低卷烟主流烟气中氢化氰和挥发性羰基化合物。
本发明还提供了一种对氰化物和羰基化合物均具有较强吸附能力的卷烟滤嘴吸附材料。
本发明还提供了一种能够同时降低卷烟主流烟气中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，本发明的卷烟滤嘴吸附材料的制备方法所采用的技术方案是：
一种卷烟滤嘴吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
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铜离子络合改性，即得。
本发明的卷烟滤嘴吸附材料制备方法得到的卷烟滤嘴吸附材料，具有以下优点：1)能够选择性降低主流烟气氰化氢和挥发性羰基化合物等有害成分，其中氰化氢选择性降低率达30～80％，挥发性羰基化合物总量选择性降低率达20～50％；2)能够有效降低卷烟刺激，提升卷烟感官品质；3)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功能材料由蓝色变为黄绿色的过程，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。
所述铜离子络合改性包括将氨基化聚合物多孔吸附树脂与含铜离子的溶液进行混合。对铜离子络合改性采用的含铜离子溶液没有特别的限制，采用含铜离子的溶液对氨基化聚合物多孔吸附树脂进行络合改性，均能达到较好的铜离子络合改性效果。
为了使反应更加充分，优选的，所述混合是将氨基化聚合物多孔吸附树脂加入含铜离子的溶液中搅拌3～12h。
优选的，所述铜离子络合改性还包括将氨基化聚合物多孔吸附树脂与含铜离子的溶液混合后，固液分离，将所得固体在40～60℃进行干燥处理。在较低的温度下进行干燥能够保证聚合物多孔吸附树脂络合改性产物的多孔结构不被破坏。
优选的，所述含铜离子的溶液为可溶性铜盐的溶液，所述可溶性铜盐的质量分数为1.0～6.6％。控制铜盐的质量分数在该范围能够使铜离子在与聚合物络合反应时在多孔聚合物上分散更加均匀，从而增强材料对烟气中目标有害成分的吸附效果。
优选的，所述聚合物多孔吸附树脂的平均孔径为15～25nm。将聚合物多孔吸附树脂的平均孔径控制在15～25nm，一方面可以保证材料表面功能基团的负载量高，另一方面可以使烟气流经多孔树脂时与材料充分接触，从而保证对氰化氢和挥发性羰基化合物等有害物质具有较强的吸附性能。
优选的，所述聚合物多孔吸附树脂由包括如下步骤的方法制得：将丙烯酸酯单体、交联剂、致孔剂、引发剂分散于相水中进行悬浮聚合反应，除去致孔剂制得聚合物多孔吸附树脂。采用该方法制得的聚合物多孔吸附树脂孔道分布更加均匀、孔径更小、比表面积更大，并且能够增强铜离子改性后络合物的稳定性。
优选的，聚合物多孔吸附树脂的制备方法还包括在悬浮聚合后采用溶剂通过洗涤去除致孔剂。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，所述丙烯酸酯单体具有如下结构：
其中，R1选自H或-CH3，R2选自-OCH3、-OCH2CH3、-OCH2CH2CH3、-OCH(CH2CH3)2中的一种。采用具有以上结构的丙烯酸酯单体有效地控制生成的材料具有特定范围的孔径和比表面积，并能因此而提高氨基化反应效率。
本发明的卷烟滤嘴吸附材料所采用的技术方案为：
一种采用上述的卷烟滤嘴吸附材料的制备方法制得的卷烟滤嘴吸附材料。
本发明的卷烟滤嘴材料，能够选择性降低主流烟气氰化氢和挥发性羰基化合物等有害成分，其中氰化氢选择性降低率达30～80％，挥发性羰基化合物总量选择性降低率达20～50％；并能够减小烟气刺激，提升产品感官品质。
本发明的卷烟滤嘴所采用的技术方案为：
一种卷烟滤嘴，包括上述的卷烟滤嘴吸附材料；所述卷烟滤嘴吸附材料在滤嘴中的添加量为20～80mg。
本发明的卷烟滤嘴能够选择性降低主流烟气氰化氢和挥发性羰基化合物等有害成分，其中氰化氢选择性降低率达30～80％，挥发性羰基化合物总量选择性降低率达20～50％；并能够有效降低卷烟刺激，提升卷烟感官品质。
具体实施方式
本发明提供的卷烟滤嘴吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
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铜离子络合改性，即得。
所述铜离子络合改性包括将氨基化聚合物多孔吸附树脂与含铜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铜离子的溶液中搅拌3～12h。
所述铜离子络合改性还包括将氨基化聚合物多孔吸附树脂与含铜离子的溶液混合后，固液分离，将所得固体在40～60℃进行干燥处理。所述干燥处理的时间为3～6h。
所述铜离子络合改性还包括将固液分离所得固体用水洗涤至无铜离子流出，再进行干燥处理。
所述含铜离子的溶液为可溶性铜盐的溶液，所述可溶性铜盐的质量分数为1.0～6.6％。
所述可溶性铜盐为氯化铜、硫酸铜或硝酸铜中的至少一种。
所述氨基化聚合物多孔吸附树脂与铜盐水溶液的质量比为1:(2.5～30)。
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粒径为0.8～1.7mm。所述聚合物多孔吸附树脂的BET比表面积为40～100m2/g。铜离子络合改性前后的氨基化聚合物多孔吸附树脂的粒径、孔径和比表面积没有发生明显变化。
优选的，所述聚合物多孔吸附树脂为球形。
所述聚合物多孔吸附树脂由包括如下步骤的方法制得：将丙烯酸酯单体、交联剂、致孔剂、引发剂分散于水相中进行悬浮聚合反应，除去致孔剂制得聚合物多孔吸附树脂。
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，所述丙烯酸酯单体具有如下结构：
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(1.4～2):1。优选的，所述致孔剂为有机溶剂。进一步优选的，所述有机溶剂为液体石蜡、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:(2～4)。
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。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％。
优选的，所述氨基化反应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。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。
本发明还提供了一种卷烟滤嘴，包括上述的卷烟滤嘴吸附材料；所述卷烟滤嘴吸附材料在滤嘴中的添加量为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由蓝色变为黄绿色的过程。
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柱状过滤材料段、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为卷烟滤嘴吸附材料的制备方法的实施例，实施例5为卷烟滤嘴吸附材料的实施例，实施例6～9为卷烟滤嘴的实施例。
实施例1
本实施例的卷烟滤嘴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，搅拌使氯化钠充分溶解，配制成含聚乙烯醇质量分数为0.5％、氯化钠质量分数为8％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30:70:100的比例加入三口瓶进行搅拌混合，然后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2％)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)以该转速在不断搅拌下于(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0.8～1.4mm、平均孔径为22nm、BET比表面积为75m2/g。
2)向步骤1)中得到的聚合物多孔吸附树脂中加入过量的乙二胺，溶胀8h，在110℃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为0.8～1.4mm、平均孔径为21nm、BET比表面积为73m2/g。
3)将步骤2)中得到的氨基化聚合物多孔吸附树脂加入质量分数为1.65％的硫酸铜水溶液中，控制多孔吸附树脂与铜盐水溶液的质量比为1:30，在室温下搅拌8h，过滤，然后将过滤得到的固体水洗至无铜离子流出，再在40℃的烘箱中干燥6h，得到球状的铜离子络合氨基化聚合物多孔吸附树脂，即得。铜离子络合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21nm、BET比表面积为73m2/g。
实施例2
本实施例的卷烟滤嘴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，搅拌使氯化钠充分溶解，配制成含聚乙烯醇质量分数为1％、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、正丁醇按照质量比为25:75:150的比例加入三口瓶进行搅拌混合，然后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％)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)并以该转速在不断搅拌下于(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正丁醇，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1.2～1.7mm、平均孔径为18nm、BET比表面积为90m2/g。
2)向步骤1)中得到的聚合物多孔吸附树脂中加入过量的乙二胺，溶胀6h，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为1.2～1.7mm、平均孔径为19nm、BET比表面积为86m2/g。
3)将步骤2)中得到的氨基化聚合物多孔吸附树脂加入质量分数为6.6％的硫酸铜水溶液中，控制多孔吸附树脂与铜盐水溶液的质量比为1:2.5，在室温下搅拌8h，过滤，然后将过滤得到的固体水洗至无铜离子流出，再在60℃的烘箱中干燥4h，得到球状的铜离子络合氨基化聚合物多孔吸附树脂，即得。铜离子络合氨基化聚合物多孔吸附树脂的粒径为1.2～1.7mm、平均孔径为20nm、BET比表面积为85m2/g。
实施例3
本实施例的卷烟滤嘴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，搅拌使氯化钠充分溶解，配制成含聚乙烯醇质量分数为2％、氯化钠质量分数为12％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20:80:36:84的比例加入三口瓶进行搅拌混合，然后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、甲基丙烯酸乙酯总质量的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1:3.5的比例取油相，在搅拌下加入三口瓶中，调整转速为180rpm(油珠粒径大小合适)并以该转速在不断搅拌下于(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甲苯和液体石蜡，再用水洗涤至流出液中无乙醇残留，经干燥、筛选后得到球状的聚合物多孔吸附树脂。聚合物多孔吸附树脂的粒径为1.0～1.4mm、平均孔径为22nm、BET比表面积为55m2/g。
2)向步骤1)中得到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为1.0～1.4mm、平均孔径为22nm、BET比表面积为56m2/g。
3)将步骤2)中得到的氨基化聚合物多孔吸附树脂加入质量分数为3.3％的硫酸铜水溶液中，控制多孔吸附树脂与铜盐水溶液的质量比为1:20，在室温下搅拌12h，过滤，将过滤得到的固体水洗至无铜离子流出，再在40℃的烘箱中干燥6h，得到球状的铜离子络合氨基化聚合物多孔吸附树脂，即得。铜离子络合氨基化聚合物多孔吸附树脂的粒径为1.0～1.4mm、平均孔径为21nm、BET比表面积为57m2/g。
实施例4
本实施例的卷烟滤嘴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，搅拌使氯化钠充分溶解，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、丙烯酸甲酯、液体石蜡、甲苯按照质量比为33:67:33:67的比例加入三口烧瓶进行搅拌混合，然后加入引发剂偶氮二异丁腈(引发剂的加入质量为二乙烯基苯和丙烯酸乙酯总质量的0.5％)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1:3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)以该转速在不断搅拌下于(70±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甲苯和液体石蜡，再用水洗涤至流出液中无乙醇残留，经干燥、筛选后得到球状的聚合物多孔吸附树脂。聚合物多孔吸附树脂的粒径为1.4-1.7mm、平均孔径为25nm、BET比表面积为55m2/g。
2)向步骤1)中得到的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14h，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为1.4-1.7mm、平均孔径为25nm、BET比表面积为54m2/g。
3)将步骤2)中得到的氨基化聚合物多孔吸附树脂加入质量分数为1.0％的硫酸铜水溶液中，控制多孔吸附树脂与铜盐水溶液的质量比为1:10，在室温下搅拌3h，过滤，然后将过滤得到的固体水洗至无铜离子流出，再在50℃的烘箱中干燥3h，得到球状的铜离子络合氨基化聚合物多孔吸附树脂，即得。铜离子络合氨基化聚合物多孔吸附树脂的粒径为1.4-1.7mm、平均孔径为25nm、BET比表面积为54m2/g。
实施例5
本实施例中的卷烟滤嘴吸附材料分别是由上述的实施例1～4中的卷烟滤嘴吸附材料的制备方法制得的，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中制得的卷烟滤嘴吸附材料，该卷烟滤嘴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率为69.8％，挥发性羰基化合物总量选择性降低35.4％；卷烟烟气的刺激性明显减小；在抽吸采用本实施例的卷烟滤嘴制成的卷烟的过程中，滤嘴透明段的球状氨化聚合物多孔吸附树脂由蓝色逐渐变为黄绿色，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中制得的卷烟滤嘴吸附材料，该卷烟滤嘴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率为42.4％，挥发性羰基化合物总量选择性降低20.1％；卷烟烟气的刺激性明显减小；在抽吸采用本实施例的卷烟滤嘴制成的卷烟的过程中，滤嘴透明段的球状氨化聚合物多孔吸附树脂由蓝色逐渐变为黄绿色，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中制得的卷烟滤嘴吸附材料，该卷烟滤嘴吸附材料的填充量为50mg。
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率为80.1％，挥发性羰基化合物总量选择性降低45.3％；卷烟烟气的刺激性明显减小；在抽吸采用本实施例的卷烟滤嘴制成的卷烟的过程中，滤嘴透明段的球状氨化聚合物多孔吸附树脂由蓝色逐渐变为黄绿色，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中制得的卷烟滤嘴吸附材料，该卷烟滤嘴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率为77.5％，挥发性羰基化合物总量选择性降低46.4％；卷烟烟气的刺激性明显减小；在抽吸采用本实施例的卷烟滤嘴制成的卷烟的过程中，滤嘴透明段的球状氨化聚合物多孔吸附树脂由蓝色逐渐变为黄绿色，具有良好的视觉效果。
对比例
本对比例的卷烟滤嘴为一元醋酸纤维滤嘴，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卷烟主流烟气中的氰化氢及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主流烟气中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，提升卷烟的品质。

Claims (10)

1.一种卷烟滤嘴吸附材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
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铜离子络合改性，即得。
2.根据权利要求1所述的卷烟滤嘴吸附材料的制备方法，其特征在于：所述铜离子络合改性包括将氨基化聚合物多孔吸附树脂与含铜离子的溶液进行混合。
3.根据权利要求2所述的卷烟滤嘴吸附材料的制备方法，其特征在于：所述混合是将氨基化聚合物多孔吸附树脂加入含铜离子的溶液中搅拌3～12h。
4.根据权利要求2所述的卷烟滤嘴吸附材料的制备方法，其特征在于：所述铜离子络合改性还包括将氨基化聚合物多孔吸附树脂与含铜离子的溶液混合后，固液分离，将所得固体在40～60℃进行干燥处理。
5.根据权利要求2所述的卷烟滤嘴吸附材料的制备方法，其特征在于：所述含铜离子的溶液为可溶性铜盐的溶液，所述可溶性铜盐的质量分数为1.0～6.6％。
6.根据权利要求1所述的卷烟滤嘴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的平均孔径为15～25nm。
7.根据权利要求1所述的卷烟滤嘴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如下步骤的方法制得：将丙烯酸酯单体、交联剂、致孔剂、引发剂分散于水相中进行悬浮聚合反应，除去致孔剂制得聚合物多孔吸附树脂。
8.根据权利要求7所述的卷烟滤嘴吸附材料的制备方法，其特征在于：所述丙烯酸酯单体具有如下结构：
其中，R1选自H或-CH3，R2选自-OCH3、-OCH2CH3、-OCH2CH2CH3、-OCH(CH2CH3)2中的一种。
9.一种采用如权利要求1所述的卷烟滤嘴吸附材料的制备方法制得的卷烟滤嘴吸附材料。
10.一种卷烟滤嘴，其特征在于：包括如权利要求9所述的卷烟滤嘴吸附材料；所述卷烟滤嘴吸附材料在滤嘴中的添加量为20～80mg。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111410725A (zh) * 2020-05-21 2020-07-14 中国烟草总公司郑州烟草研究院 一种可降低烟气中氰化氢释放量的新型滤棒的制备方法及滤棒产品

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4022223A (en) * 1973-07-26 1977-05-10 Philip Morris Incorporated Smoking article
US4091822A (en) * 1975-04-25 1978-05-30 Loews Theatres, Inc. Article for the selective removal of hydrogen cyanide from tobacco smoke
CN102008125A (zh) * 2010-11-14 2011-04-13 中国烟草总公司郑州烟草研究院 金属络合材料及其制备方法和在卷烟中的应用
CN107286275A (zh) * 2017-05-17 2017-10-24 浙江大学 选择性降低卷烟烟气中hcn和巴豆醛释放量的氨基树脂及其制备方法和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4022223A (en) * 1973-07-26 1977-05-10 Philip Morris Incorporated Smoking article
US4091822A (en) * 1975-04-25 1978-05-30 Loews Theatres, Inc. Article for the selective removal of hydrogen cyanide from tobacco smoke
CN102008125A (zh) * 2010-11-14 2011-04-13 中国烟草总公司郑州烟草研究院 金属络合材料及其制备方法和在卷烟中的应用
CN107286275A (zh) * 2017-05-17 2017-10-24 浙江大学 选择性降低卷烟烟气中hcn和巴豆醛释放量的氨基树脂及其制备方法和应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111410725A (zh) * 2020-05-21 2020-07-14 中国烟草总公司郑州烟草研究院 一种可降低烟气中氰化氢释放量的新型滤棒的制备方法及滤棒产品
CN111410725B (zh) * 2020-05-21 2023-02-21 中国烟草总公司郑州烟草研究院 一种可降低烟气中氰化氢释放量的新型滤棒的制备方法及滤棒产品

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