CN109692671A - 一种pH响应型卷烟滤嘴功能材料及其制备方法、卷烟滤嘴 - Google Patents

一种pH响应型卷烟滤嘴功能材料及其制备方法、卷烟滤嘴 Download PDF

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孙学辉
李明哲
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杨松
孙培健
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张晓兵
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Abstract

本发明涉及一种pH响应型卷烟滤嘴功能材料及其制备方法、卷烟滤嘴。该功能材料的制备包括：1)将聚丙烯酸酯多孔树脂进行氨基化反应，制得氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂；2)将氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂与pH指示型变色剂在水中混合均匀，即得；所述pH指示型变色剂为溴甲酚绿、溴甲酚绿钠、溴百里香酚蓝、刚果红、甲基红、溴甲酚紫中的任意一种。该方法得到的卷烟滤嘴功能材料在具有明显的变色效果的同时，通过材料本身的多孔结构配合氨基功能基团，强化了对烟气中挥发性羰基化合物和氰化氢的选择性吸附作用，可有效降低烟气中该类有害成分的释放量，使卷烟的降害效果更加突出。

Description

一种pH响应型卷烟滤嘴功能材料及其制备方法、卷烟滤嘴
技术领域
本发明属于卷烟滤嘴功能材料领域，具体涉及一种pH响应型卷烟滤嘴功能材料及其制备方法、卷烟滤嘴。
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；烟用材料加香技术与结构设计技术的应用，衍生出了不同风格特征、不同外观特征的卷烟产品，满足了市场的不同需求，引领了市场的消费潮流。因此，烟用材料长期以来一直是烟草行业技术创新中极为重要并高度重视的技术领域，是卷烟产品创新最为关键、最为核心的切入点。
卷烟滤嘴作为卷烟的一个重要组成部分，可以截留、吸附、去除或稀释来自叶组端的主流烟气，有效降低卷烟主流烟气中的有害成分，目前已成为卷烟降害技术创新的突破口。公告号为CN1112141C的中国专利公开了一种卷烟滤棒变色方法，其是用pH为5.8-10或1.2-5.0的有色溶剂加入滤棒，使滤棒显现与有色溶剂相同的颜色，利用烟气的5.0≤pH≤5.8特性，使烟气与滤棒上的有色溶剂接触反应后产生颜色的变化。有色溶剂可在甲基红、百里酚兰、甲基黄、刚果红、石蕊、溴甲酚绿、溴酚兰、甲基橙、酚红、酚酞中任选一种。
现有方法制得的可变色卷烟滤棒，能够提升滤棒的过滤、吸附效率，并利用滤棒在抽吸过程中的变色来提高卷烟抽吸过程的观赏性，但该滤棒对烟气中的有害成分的吸附能力较差，卷烟降害效果仍不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法，以解决现有卷烟滤嘴材料对烟气中的有害成分的吸附能力差的问题。
本发明的第二个目的在于提供一种pH响应型卷烟滤嘴功能材料，以解决现有卷烟滤嘴材料对烟气中的有害成分的吸附能力差的问题。
本发明的第三个目的在于提供一种卷烟滤嘴，以解决现有卷烟滤嘴不能有效降低烟气有害成分释放量的问题。
为实现上述目的，本发明的pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法所采用的技术方案是：
一种pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将聚丙烯酸酯多孔树脂进行氨基化反应，制得氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂；
2)将步骤1)所得氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂与pH指示型变色剂在水中混合均匀，即得；所述pH指示型变色剂为溴甲酚绿、溴甲酚绿钠、溴百里香酚蓝、刚果红、甲基红、溴甲酚紫中的任意一种。
本发明提供的pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法，通过对聚丙烯酸酯多孔树脂进行氨基化改性，使聚丙烯酸酯多孔树脂的表面富含氨基功能基团，然后再利用pH指示型变色剂的吸附实现卷烟抽吸过程中材料的变色；该方法得到的卷烟滤嘴功能材料在具有明显的变色效果的同时，通过材料本身的多孔结构配合氨基功能基团，强化了对烟气中挥发性羰基化合物和氰化氢的选择性吸附作用，可有效降低烟气中该类有害成分的释放量，使卷烟的降害效果更加突出。
聚丙烯酸酯多孔树脂可采用现有技术进行制备，为使聚丙烯酸酯多孔树脂的孔结构更适于利用到卷烟滤嘴中，在不影响气阻的情况下获得对挥发性羰基化合物和氰化氢较佳的吸附效果，优选的，步骤1)中，所述聚丙烯酸酯多孔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、引发剂混合均匀，得到油相；将分散剂、水混合均匀，得到水相；将油相分散于水相中，进行悬浮聚合反应，即得。
为降低单体的成本，便于聚合过程的控制，优选的，所述丙烯酸酯单体的结构式为：
其中，R1选自H、-CH3，R2选自-OCH3、-OCH2CH3、-OCH2CH2CH3、-OCH(CHCH3)2。
为便于氨基化改性的进行，提高聚丙酸酯多孔树脂的氨基化改性效果，优选的，步骤1)中，所述氨基化反应是将聚丙酸酯多孔树脂与氨基化试剂混合，溶胀8-12h，然后在80-140℃下反应6-12h，再经洗涤、干燥，即得。
为进一步提高pH指示型变色剂在氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂表面的负载牢固性，优选的，步骤2)中，所述混合均匀包括以下步骤：将pH指示型变色剂的水溶液调节至pH为2-4，然后加入氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂搅拌至少2h。该方法通过酸碱亲和原理将pH指示型变色剂牢固负载在氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂表面，然后利用抽吸过程中烟气的特性实现变色。利用该方法可避免部分pH指示型变色剂在长期储存或后期加工过程中脱附，使卷烟抽吸过程中变色的一致性和均一程度更好。
为进一步提高pH指示型变色剂的负载均匀性，优选的，所述pH指示型变色剂的水溶液的质量分数为0.02-0.05％。
为进一步提高pH指示型变色剂的负载效率，降低负载成本，优选的，所述氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂和pH指示型变色剂的水溶液的质量比为1:(2-5)。
本发明的pH响应型卷烟滤嘴功能材料所采用的技术方案是：
一种pH响应型卷烟滤嘴功能材料，由包括以下步骤的方法制得：
1)将聚丙烯酸酯多孔树脂进行氨基化反应，制得氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂；
2)将步骤1)所得氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂与pH指示型变色剂在水中混合均匀，即得；所述pH指示型变色剂为溴甲酚绿、溴甲酚绿钠、溴百里香酚蓝、刚果红、甲基红、溴甲酚紫中的任意一种。
本发明提供的pH响应型卷烟滤嘴功能材料，对主流烟气中挥发性羰基化合物和氰化氢等有害成分的选择性吸附能力强，能够有效降低该类有害成分的释放量，减小烟气刺激，提升产品感官品质；同时，烟气在流经该功能材料时，会发生明显的变色变化，可以制作成可变色滤嘴，使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。
pH响应型卷烟滤嘴功能材料的优选技术方案与上述pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法的优选技术方案相同，在此不再详述。
本发明的卷烟滤嘴所采用的技术方案是：
一种卷烟滤嘴，包括上述pH响应型卷烟滤嘴功能材料，所述pH响应型卷烟滤嘴功能材料的添加量为20-80mg。
本发明提供的卷烟滤嘴，可选择性降低主流烟气中挥发性羰基化合物和氰化氢等有害成分的释放量，减小烟气刺激；同时，可将该pH响应型卷烟滤嘴功能材料使用透明成形纸包装，在卷烟抽吸过程中，功能材料可发生明显变色；综合实现卷烟的降害和卷烟滤嘴变色可有效提高卷烟的科技含量，提升卷烟的感官品质。
具体实施方式
本发明主要是通过对聚丙酸酯多孔树脂的氨基化改性、pH指示型变色剂的负载来同时实现卷烟降害和变色的效果。
通过调节聚合工艺参数可以对所得聚丙酸酯多孔树脂的粒径、孔径、BET比表面积进行调节，从而能够使孔结构的强化吸附作用成为烟气净化的主导因素。聚丙酸酯多孔树脂的制备过程中，水相的分散剂可选择聚乙烯醇或丙烯酸酯悬浮聚合领域其他分散剂品种；聚乙烯醇在水相中的质量分数可控制为0.5-2％。
所选的丙烯酸酯类单体在水中尚有一定的溶解度，加入氯化钠可以降低聚合单体在水相中的溶解度，降低损失，并有利于得到球形度和孔结构更加规整可控的聚合产物。氯化钠在水相中的质量分数可控制为5-12％。
油相中，引发剂可选择偶氮二异丁腈或丙烯酸酯悬浮聚合领域其他引发剂品种，优选为偶氮二异丁腈，偶氮二异丁腈占单体和交联剂总质量的比例可控制为0.5-2％。交联剂可选择二乙烯基苯、双丙烯酰胺或丙烯酸酯悬浮聚合领域其他交联剂品种，优选为二乙烯基苯。
可通过调节聚丙酸酯多孔树脂的孔径等参数来实现对烟气有害成分吸附效果的调节，为方便功能材料的造孔和孔调节，方便获得性能稳定的聚合产物，优选的，所述致孔剂为液体石蜡、正丁醇、石油醚、正己烷、甲苯、汽油中的至少一种。
为获得粒径、孔径比表面一致性好的聚丙酸酯多孔树脂，从而可以进一步强化孔的吸附效果，优选的，所述交联剂与丙烯酸酯单体的质量比为1:(1-4)，所述致孔剂与丙烯酸酯单体的质量比为(1-2.5):1。在上述比例下，有利于形成一致、规整的连通孔结构，从而可以获得吸附和透气性能良好的聚合产物。
为了控制聚合反应过程均匀、稳定进行，优选的，所述聚合反应的温度为55-75℃，聚合反应时间为10-14h。
为进一步强化对卷烟主流烟气中挥发性羰基化合物的选择性吸附，减低该类有害成分的释放量，优选的，步骤1)中，所述聚丙酸酯多孔树脂的粒径为0.8-1.7mm，平均孔径为15-25nm，BET比表面积为40-100m2/g。
下面结合具体实施例对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法实施例1，采用以下步骤：
1)将聚乙烯醇1788在水中充分溶胀，再经加热使其充分溶解，得到聚乙烯醇溶液，向聚乙烯醇溶液中加入氯化钠溶解，得到水相；水相中，聚乙烯醇的质量分数为0.6％，氯化钠的质量分数为7％；
将二乙烯基苯、丙烯酸乙酯、液体石蜡按质量比30:70:150混合均匀，然后加入引发剂偶氮二异丁腈(偶氮二异丁腈占丙烯酸乙酯和二乙烯基苯总质量的2％)混合均匀，得到油相；
在装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的250ml三口瓶中加入水相，升温至40℃，搅拌下加入油相，油相和水相的质量比为1:4，在200r/min的搅拌速度下于(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，再用水洗涤至洗涤液中无乙醇残留，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)将球状聚合物多孔吸附树脂置于过量的乙二胺中，溶胀8h，然后在120℃下反应10h，反应结束后水洗至中性，干燥即得白色球状氨化聚合物多孔吸附树脂。白色球状氨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pH指示型变色剂溴甲酚绿钠和水配置成质量分数为0.3％的水溶液，然后用柠檬酸调节溶液pH为2.8，得到pH指示型变色剂溶液；将步骤2)所得白色球状氨化聚合物多孔吸附树脂加入pH指示型变色剂溶液中，控制白色球状氨化聚合物多孔吸附树脂与pH指示型变色剂溶液的质量比为1:3，机械搅拌6h后过滤、水洗，然后在40℃的烘箱中干燥6h，得到深橙色的pH响应型变色颗粒；该pH响应型变色颗粒的粒径为0.8-1.4mm、平均孔径为20nm、BET比表面积为80m2/g。
本发明的pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法实施例2，采用以下步骤：
1)将聚乙烯醇1788在水中充分溶胀，再经加热使其充分溶解，得到聚乙烯醇溶液，向聚乙烯醇溶液中加入氯化钠溶解，得到水相；水相中，聚乙烯醇的质量分数为1.2％，氯化钠的质量分数为10％；
将二乙烯基苯、甲基丙烯酸乙酯、液体石蜡、甲苯按质量比20:80:40:80混合均匀，然后加入引发剂偶氮二异丁腈(偶氮二异丁腈占甲基丙烯酸乙酯和二乙烯基苯总质量的1％)混合均匀，得到油相；
在装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的250ml三口瓶中加入水相，升温至40℃，搅拌下加入油相，油相和水相的质量比为1:5，在160r/min的搅拌速度下于(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，再用水洗涤至洗涤液中无乙醇残留，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22nm、BET比表面积为72m2/g。
2)将球状聚合物多孔吸附树脂置于过量的乙二胺中，溶胀10h，然后在120℃下反应12h，反应结束后水洗至中性，干燥即得白色球状氨化聚合物多孔吸附树脂。白色球状氨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pH指示型变色剂刚果红和水配置成质量分数为0.1％的水溶液，然后用柠檬酸调节溶液pH为2.7，得到pH指示型变色剂溶液；将步骤2)所得白色球状氨化聚合物多孔吸附树脂加入pH指示型变色剂溶液中，控制白色球状氨化聚合物多孔吸附树脂与pH指示型变色剂溶液的质量比为1:5，机械搅拌6h后过滤、水洗，然后在60℃的烘箱中干燥4h，得到浅蓝色的pH响应型变色颗粒；该pH响应型变色颗粒的粒径为1.4-1.7mm、平均孔径为22nm、BET比表面积为72m2/g。
本发明的pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法实施例3，采用以下步骤：
1)将聚乙烯醇1788在水中充分溶胀，再经加热使其充分溶解，得到聚乙烯醇溶液，向聚乙烯醇溶液中加入氯化钠溶解，得到水相；水相中，聚乙烯醇的质量分数为1.5％，氯化钠的质量分数为10％；
将二乙烯基苯、甲基丙烯酸甲酯、120#汽油按质量比40:60:100混合均匀，然后加入引发剂偶氮二异丁腈(偶氮二异丁腈占甲基丙烯酸甲酯和二乙烯基苯总质量的1.5％)混合均匀，得到油相；
在装有搅拌器、回流冷凝管和温度计的250ml三口瓶中加入水相，升温至40℃，搅拌下加入油相，油相和水相的质量比为1:4.5，在180r/min的搅拌速度下于(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，再用水洗涤至洗涤液中无乙醇残留，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1.0-1.4mm、平均孔径为16nm、BET比表面积为75m2/g。
2)将球状聚合物多孔吸附树脂置于过量的乙二胺中，溶胀8h，然后在140℃下反应6h，反应结束后水洗至中性，干燥即得白色球状氨化聚合物多孔吸附树脂。白色球状氨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pH指示型变色剂溴百里香酚蓝和水配置成质量分数为0.5％的水溶液，然后用柠檬酸调节溶液pH为3.0，得到pH指示型变色剂溶液；将步骤2)所得白色球状氨化聚合物多孔吸附树脂加入pH指示型变色剂溶液中，控制白色球状氨化聚合物多孔吸附树脂与pH指示型变色剂溶液的质量比为1:2，机械搅拌6h后过滤、水洗，然后在40℃的烘箱中干燥6h，得到颜色为柠檬黄的pH响应型变色颗粒；该pH响应型变色颗粒的粒径为1.0-1.4mm、平均孔径为16nm、BET比表面积为75m2/g。
本发明的pH响应型卷烟滤嘴功能材料实施例1-3，分别对应以上pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法实施例1-3所得最终产物。
本发明的卷烟滤嘴实施例1，将卷烟滤嘴功能材料实施例1涉及的pH响应型变色颗粒添加到透明成形纸包裹的三元复合滤棒的空腔中，按40mg的添加量应用于卷烟产品。
将卷烟滤嘴实施例1与同等规格的对照卷烟滤嘴进行卷烟(卷烟规格为圆周24.3mm、长度84mm的烤烟型卷烟)抽吸试验，对烟气中挥发性羰基化合物的降低效果如下表1所示。
表1卷烟滤嘴实施例1对烟气中有害成分的去除效果
由表1的结果可知，该卷烟滤嘴对卷烟主流烟气中氰化氢的选择性降低率为40％，挥发性羰基化合物总量的选择性降低率为30％；卷烟烟气的刺激性明显减小；抽吸过程中滤嘴透明段的pH响应型变色颗粒由深橙色逐渐变为黄绿色，具有良好的视觉效果。
本发明的卷烟滤嘴实施例2，将卷烟滤嘴功能材料实施例2涉及的pH响应型变色颗粒添加到透明成形纸包裹的三元复合滤棒的空腔中，按60mg的添加量应用于卷烟产品。
将卷烟滤嘴实施例2与同等规格的对照卷烟滤嘴进行卷烟(卷烟规格为圆周24.3mm、长度84mm的烤烟型卷烟)抽吸试验，对烟气中挥发性羰基化合物的降低效果如下表2所示。
表2卷烟滤嘴实施例2对烟气中有害成分的去除效果
由表2可知，该卷烟滤嘴对卷烟主流烟气中氰化氢的选择性降低率为50％，挥发性羰基化合物总量的选择性降低率为40％；卷烟烟气的刺激性明显减小；抽吸过程中滤嘴透明段的pH响应型变色颗粒由浅蓝色逐渐变为琥珀色，具有良好的视觉效果。
本发明的卷烟滤嘴实施例3，将卷烟滤嘴功能材料实施例3涉及的pH响应型变色颗粒添加到透明成形纸包裹的三元复合滤棒的空腔中，按20mg的添加量应用于卷烟产品。
将卷烟滤嘴实施例3与同等规格的对照卷烟滤嘴进行卷烟(卷烟规格为圆周24.3mm、长度84mm的烤烟型卷烟)抽吸试验，对烟气中挥发性羰基化合物的降低效果如下表3所示。
表3卷烟滤嘴实施例3对烟气中有害成分的去除效果
由表3可知，该卷烟滤嘴对卷烟主流烟气中氰化氢的选择性降低率为30％，挥发性羰基化合物总量的选择性降低率为20％；卷烟烟气的刺激性明显减小；抽吸过程中滤嘴透明段的pH响应型变色颗粒由柠檬黄逐渐变为深黄色，具有良好的视觉效果。
在本发明的卷烟滤嘴功能材料的制备方法的其他实施例中，悬浮聚合的条件可以在温度为55-75℃、聚合时间为10-14h的范围内进行适应性调整；氨基化反应步骤的溶胀时间、反应温度、反应时间等条件均可在本发明限定的范围内进行适应性调整，其均可获得与以上实施例相当的较优的实施效果。
在其他实施情形下，可使用溴甲酚绿、甲基红、溴甲酚紫对制备方法实施例1中的溴甲酚绿钠进行等量替换，从而获得相应的pH响应型变色颗粒，其中，溴甲酚绿的变色与溴甲酚绿钠相同，表现为由深橙色逐渐变为黄绿色；甲基红的变色现象表现为由红色变为紫红色；溴甲酚紫的变色现象表现为由浅黄色变为深黄色。所得pH响应型变色颗粒在应用于卷烟滤嘴时，可起到与实施例相当的对烟气中挥发性羰基化合物和氰化氢释放量的选择性降低效果，而且消费者在抽吸过程中能够直观观察到pH响应型变色颗粒的颜色变化，具有良好的视觉效果和警示意义，有利于体现卷烟制品所蕴含的科技含量，提高消费者的卷烟抽吸体验。

Claims (9)

1.一种pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将聚丙烯酸酯多孔树脂进行氨基化反应，制得氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂；
2)将步骤1)所得氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂与pH指示型变色剂在水中混合均匀，即得；所述pH指示型变色剂为溴甲酚绿、溴甲酚绿钠、溴百里香酚蓝、刚果红、甲基红、溴甲酚紫中的任意一种。
2.如权利要求1所述的pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述聚丙烯酸酯多孔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、引发剂混合均匀，得到油相；将分散剂、水混合均匀，得到水相；将油相分散于水相中，进行悬浮聚合反应，即得。
3.如权利要求2所述的pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸酯单体的结构式为：
其中，R1选自H、-CH3，R2选自-OCH3、-OCH2CH3、-OCH2CH2CH3、-OCH(CHCH3)2。
4.如权利要求1所述的pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述氨基化反应是将聚丙酸酯多孔树脂与氨基化试剂混合，溶胀8-12h，然后在80-140℃下反应6-12h，再经洗涤、干燥，即得。
5.如权利要求1所述的pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述混合均匀包括以下步骤：将pH指示型变色剂的水溶液调节至pH为2-4，然后加入氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂搅拌至少2h。
6.如权利要求5所述的pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法，其特征在于，所述pH指示型变色剂的水溶液的质量分数为0.02-0.05％。
7.如权利要求5或6所述的pH响应型卷烟滤嘴功能材料的制备方法，其特征在于，所述氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂和pH指示型变色剂的水溶液的质量比为1:(2-5)。
8.一种pH响应型卷烟滤嘴功能材料，其特征在于，由包括以下步骤的方法制得：
1)将聚丙烯酸酯多孔树脂进行氨基化反应，制得氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂；
2)将步骤1)所得氨基化聚丙烯酸酯多孔树脂与pH指示型变色剂在水中混合均匀，即得；所述pH指示型变色剂为溴甲酚绿、溴甲酚绿钠、溴百里香酚蓝、刚果红、甲基红、溴甲酚紫中的任意一种。
9.一种卷烟滤嘴，其特征在于，包括如权利要求8所述的pH响应型卷烟滤嘴功能材料，所述pH响应型卷烟滤嘴功能材料的添加量为20-80mg。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112790424A (zh) * 2021-03-17 2021-05-14 河南中烟工业有限责任公司 一种卷烟滤棒添加剂的制备方法和减害滤棒及其制备方法
CN112890278A (zh) * 2021-03-17 2021-06-04 河南中烟工业有限责任公司 一种具有减害功能的沟槽滤嘴的制备方法
CN112890277A (zh) * 2021-03-17 2021-06-04 河南中烟工业有限责任公司 一种卷烟滤棒变色甜润减害颗粒的制备方法和多效滤棒
CN112956737A (zh) * 2021-03-17 2021-06-15 河南中烟工业有限责任公司 一种卷烟滤棒减害颗粒的制备方法和减害滤棒
CN115926887A (zh) * 2022-09-23 2023-04-07 云南中烟工业有限责任公司 一种可隐色香料、其制备方法及用途

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1345555A (zh) * 2000-09-30 2002-04-24 长沙卷烟厂 一种卷烟滤棒变色方法
CN103408686A (zh) * 2013-07-26 2013-11-27 湖北中烟工业有限责任公司 降低卷烟烟气中苯酚含量的大孔吸附树脂及其制备方法
CN103431519A (zh) * 2013-08-29 2013-12-11 中国烟草总公司郑州烟草研究院 一种高环氧基含量聚甲基丙烯酸缩水甘油酯互通多孔材料在卷烟上的应用
CN105273118A (zh) * 2014-07-15 2016-01-27 南通醋酸纤维有限公司 一种pdga树脂及其制备方法和应用
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 (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1345555A (zh) * 2000-09-30 2002-04-24 长沙卷烟厂 一种卷烟滤棒变色方法
CN103408686A (zh) * 2013-07-26 2013-11-27 湖北中烟工业有限责任公司 降低卷烟烟气中苯酚含量的大孔吸附树脂及其制备方法
CN103431519A (zh) * 2013-08-29 2013-12-11 中国烟草总公司郑州烟草研究院 一种高环氧基含量聚甲基丙烯酸缩水甘油酯互通多孔材料在卷烟上的应用
CN105273118A (zh) * 2014-07-15 2016-01-27 南通醋酸纤维有限公司 一种pdga树脂及其制备方法和应用
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 (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112790424A (zh) * 2021-03-17 2021-05-14 河南中烟工业有限责任公司 一种卷烟滤棒添加剂的制备方法和减害滤棒及其制备方法
CN112890278A (zh) * 2021-03-17 2021-06-04 河南中烟工业有限责任公司 一种具有减害功能的沟槽滤嘴的制备方法
CN112890277A (zh) * 2021-03-17 2021-06-04 河南中烟工业有限责任公司 一种卷烟滤棒变色甜润减害颗粒的制备方法和多效滤棒
CN112956737A (zh) * 2021-03-17 2021-06-15 河南中烟工业有限责任公司 一种卷烟滤棒减害颗粒的制备方法和减害滤棒
CN112890277B (zh) * 2021-03-17 2022-09-23 河南中烟工业有限责任公司 一种卷烟滤棒变色甜润减害颗粒的制备方法和多效滤棒
CN115926887A (zh) * 2022-09-23 2023-04-07 云南中烟工业有限责任公司 一种可隐色香料、其制备方法及用途
CN115926887B (zh) * 2022-09-23 2024-03-29 云南中烟工业有限责任公司 一种可隐色香料、其制备方法及用途

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