CN111227303A - 一种卷烟滤嘴添加材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卷烟滤嘴添加材料及其制备方法与应用。所述卷烟滤嘴添加材料的制备方法包括：首先将表面活性剂、活性炭、水均匀混合，获得表面活性剂改性活性炭；然后将所述表面活性剂改性活性炭、凹凸棒石、预糊化淀粉和粘结剂溶液混合均匀，获得凹凸棒石‑活性炭复合材料，再经造粒处理，得到凹凸棒石‑活性炭复合颗粒，即获得卷烟滤嘴添加材料。本发明提供的滤嘴添加材料，表面疏松多孔，包含大量微孔、介孔和大孔，有利于卷烟主流烟气中有害物质吸附；同时，本发明制备的卷烟滤嘴添加材料稳定性好，应用于卷烟率滤嘴中时，卷烟烟气中巴豆醛含量显著降低，且对卷烟香气和吸味无不良影响。

Description

一种卷烟滤嘴添加材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于卷烟材料技术领域，具体涉及一种卷烟滤嘴添加材料及其制备方法与应用。
背景技术
吸烟与人类健康密切相关，是全世界共同关注的重要课题。在许多国家的控烟政策调控及反吸烟团体的积极推动下，吸烟有害健康的观念已成为社会共识。但是基于已形成的香烟产业及其相关产业的巨大经济利益和庞大的已成瘾烟民的强烈需求，短期内不可能彻底禁止生产和销售香烟。因此提高吸烟的安全性成为了消费者和烟草行业的共同目标。卷烟在燃烧过程会产生的烟气可检测到4000多种物质，有害组分主要包括一氧化碳、氰化氢、亚硝胺、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛和氨气七种。其中巴豆醛不仅在烟气中的含量较高，而且还具有较强的生理毒性，如对眼结膜及上呼吸道粘膜有强烈刺激作用，长期接触引起慢性鼻炎、神经系统机能障碍，存在较高的致癌风险。
在现有卷烟降害技术众多，包括卷烟薄片、卷烟烟丝、滤嘴添加材料、卷烟接装纸等方面。卷烟滤嘴是最直接、最有效的降低卷烟中有害成分的方法之一。传统滤嘴材料主要以醋酸纤维、聚丙烯纤维为原料制备，对烟气中的粒相物具有较强的滤除效果。由于传统滤嘴材料的单一性，对卷烟中有害成分吸附能力受限，阻碍了人们对进一步提高卷烟安全性的需求。研究表明通过向卷烟纤维滤嘴中添加吸附功能材料，如生物材料、高分子材料和纳米复合材料等，能够有效降低卷烟主流烟气中的有害成分。
专利CN108606363A中公开一种降低卷烟巴豆醛释放量的添加剂及其制备方法和应用，其利用在活性炭颗粒表面吸附分子量为1000-1000000的聚乙烯基吡咯烷酮和乙烯基吡咯烷酮-马来酸共聚物的方法制备了复合滤嘴颗粒，以提高复合滤嘴对烟气中巴豆醛的滤除效率，但是大分子聚合物在活性炭表面的吸附会影响活性炭本身对烟气中其它有害物质的吸附性能。专利CN105996123A中公开了一种降低烟气中巴豆醛释放量的卷烟滤棒，其采用硬脂酸钙、聚丙烯树脂、聚乙烯醇、二苄叉山梨醇、硅胶、活性炭、橡树皮、氢氧化钠、十六烷基三甲基溴化铵、适量去离子水等材料制得复合颗粒，然后拉丝制备复合材料滤棒，以取代传统醋酸纤维滤棒和聚丙烯纤维滤棒，具有降低烟气巴豆醛的特性，而此方法制备工艺繁琐，过程涉及高温设备，不利于大规模生产。专利CN104941606B公开一种分子筛-聚醚砜复合材料吸附剂，其采用碱性和过渡金属离子双功能化分子筛，来降低卷烟主流烟气中HCN和巴豆醛释放量；而此方法制备工艺繁琐，不利于大规模生产。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种卷烟滤嘴添加材料及其制备方法与应用，以克服现有技术的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种卷烟滤嘴添加材料的制备方法，其包括：
将表面活性剂、活性炭、水均匀混合，获得表面活性剂改性活性炭；
以及，将所述表面活性剂改性活性炭、凹凸棒石、预糊化淀粉和粘结剂溶液混合均匀，获得凹凸棒石-活性炭复合材料，再经造粒处理，得到凹凸棒石-活性炭复合颗粒，即获得卷烟滤嘴添加材料。
本发明实施例还提供了前述方法制备的卷烟滤嘴添加材料。
本发明实施例还提供了前述卷烟滤嘴添加材料于制备卷烟滤嘴中的用途。
本发明实施例还提供了一种卷烟滤嘴，所述卷烟滤嘴包括卷烟滤嘴棒，以及设置于所述卷烟滤嘴棒内部的卷烟滤嘴添加材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明采用天然矿物材料凹凸棒石与传统活性炭制备的复合材料，能够在不影响卷烟吃香味条件下，克服单一活性炭添加颗粒对卷烟主流烟气有害成分的吸附缺陷，提高了对巴豆醛的选择性吸附能力，本发明采用低浓度表面活性剂对活性炭进行预处理，弥补了由于复合颗粒中活性炭比例下降而引起的对烟气中苯并[α]芘等非极性有害成分的吸附不足；
(2)本发明采用预糊化淀粉，在加热干燥条件下，补充部分滤嘴添加材料中的大孔和介孔体积，加快了卷烟主流烟气在滤嘴添加材料中的传质效率，有利于有害成分的吸附；本发明提供的制备方法条件简单、操作方便快捷，成本低廉，并且滤嘴添加材料在卷烟滤嘴的添加不需要对现有滤嘴加工设备进行改动。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一典型实施方案的吸附巴豆醛的滤嘴添加材料应用于卷烟的结构示意图；
附图标记说明：1-醋酸纤维滤芯，2-吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料，3-醋酸纤维滤芯，4-烟丝。
具体实施方式
鉴于现有技术的缺陷，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案，本发明在保证活性炭对卷烟主流烟气中非极性有害成分吸附的基础上，添加凹凸棒石，制备卷烟滤嘴添加材料，利用凹凸棒石赋有的微孔和介孔结构优化卷烟滤嘴添加材料孔径分布，以及利用凹凸棒晶体结构中少量的金属离子和表面羟基层增加对极性分子的吸附性能，提高复合材料对烟气中巴豆醛的滤除效果；进一步的添加预糊化淀粉，使得所制备复合材料中活性炭和凹凸棒石更加分散，并且提供一定量的介孔和大孔体积，增加烟气有害成分在复合颗粒中的传质速率。
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的一个方面提供了一种卷烟滤嘴添加材料的制备方法，其包括：
将表面活性剂、活性炭、水均匀混合，获得表面活性剂改性活性炭；
以及，将所述表面活性剂改性活性炭、凹凸棒石、预糊化淀粉和粘结剂溶液混合均匀，获得凹凸棒石-活性炭复合材料，再经造粒处理，得到凹凸棒石-活性炭复合颗粒，即获得卷烟滤嘴添加材料。
在一些较为具体的实施方案中，所述方法包括：将粘结剂溶于粘结剂溶剂中，获得所述粘结剂溶液。
进一步的，所述粘结剂溶剂为水溶液，尤其优选为1-5wt％的醋酸水溶液、98℃以上的水溶液、95℃以上的水溶液。
更进一步的，溶解壳聚糖的溶剂为含有1-5wt％的醋酸水溶液。
更进一步的，溶解可溶性淀粉的溶剂为98℃以上的水溶液。
更进一步的，溶解聚乙烯醇的溶剂为95℃以上的水溶液。
进一步的，所述粘结剂包括壳聚糖、海藻酸钠、可溶性淀粉、羧甲基纤维素、偏硅酸钠九水合物、聚乙烯醇中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
进一步的，所述表面活性剂、活性炭、凹凸棒石、预糊化淀粉、粘结剂、粘结剂溶剂的质量比为(0.1-0.6):(10-30):(10-30):(20-60):(0.5-1.2):(60-100)。
在一些较为具体的实施方案中，所述制备方法具体包括：将表面活性剂溶于去离子水形成表面活性剂溶液，之后将活性炭加入所述表面活性剂溶液，并于20-40℃反应2-6h，再经后处理获得所述表面活性剂改性活性炭；。
进一步的，所述后处理包括：待所述反应结束后，过滤混合物中的活性炭，并用去离子水冲洗，再经干燥处理获得表面活性剂改性活性炭。
进一步的，所述表面活性剂溶液的浓度为50-300mg/mL。
在一些较为具体的实施方案中，所述制备方法具体包括：
将所述表面活性剂改性活性炭、凹凸棒石、预糊化淀粉混合形成混合物，之后向混合物中加入所述粘结剂溶液，搅拌均匀获得凹凸棒石-活性炭复合材料；
以及，将所获凹凸棒石-活性炭复合材料经造粒、干燥处理获得所述凹凸棒石-活性炭复合颗粒，即卷烟滤嘴添加材料。
进一步的，所述凹凸棒石-活性炭复合颗粒的颗粒大小为20-80目。
进一步的，所述干燥处理的温度为95-105℃，时间为4-6h。
在一些较为具体的实施方案中，所述表面活性剂包括阳离子表面活性剂，且不限于此。
进一步的，所述表面活性剂包括十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
进一步的，所述活性炭包括木质活性炭或果壳活性炭，且不限于此，优选为200目以下的椰壳活性炭粉末或20-100目椰壳活性炭颗粒。
进一步的，所述凹凸棒石包括吸附型凹凸棒石，且不限于此，优选为200目以下的吸附型凹凸棒石粉末。
在一些更为具体的实施方案中，本发明所涉及的降低卷烟主流烟气中巴豆醛含量的卷烟滤嘴添加材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将0.1-0.6重量份的阳离子型表面活性剂溶于去离子水中，控制表面活性剂溶液的重量浓度为50-300mg/L，在表面活性剂溶液中加入10-30重量份的活性炭，然后恒温搅拌，待吸附平衡后，将活性炭过滤，并用去离子水冲洗，干燥后得到表面活性剂改性活性炭；
2)将0.5-1.2重量份的粘结剂，加入到60-100重量份的粘结剂溶剂中，持续搅拌使之溶解，得到粘结剂水溶液；
3)将10-30重量份的凹凸棒石粉末、20-60重量份预糊化淀粉和步骤1)得到的表面活性剂改性活性炭进行混合，待混合均匀后加入步骤2)中的粘结剂溶液，继续搅拌，得到凹凸棒石-活性炭复合散料；
4)在步骤3)得到的凹凸棒石-活性炭复合散料中加入适当的去离子水，保持一定湿度，通过造粒机造粒，制得80-20目颗粒，并在95-105℃条件下烘干，制得凹凸棒石-活性炭复合颗粒即卷烟滤嘴添加材料。
本发明实施例的另一个方面还提供了前述方法制备的卷烟滤嘴添加材料，所述卷烟滤嘴添加材料具有较强的巴豆醛吸附能力。
本发明实施例的另一个方面还提供了前述的卷烟滤嘴添加材料于制备卷烟滤嘴中的用途。
本发明实施例的另一个方面还提供了一种卷烟滤嘴，所述卷烟滤嘴包括卷烟滤嘴棒，以及设置于所述卷烟滤嘴棒内部的卷烟滤嘴添加材料。
进一步的，所述卷烟滤嘴包含醋酸纤维滤芯。
进一步的，所述卷烟滤嘴包括卷烟滤嘴棒。
进一步的，所述滤嘴棒包括二元复合滤嘴棒、三元复合滤嘴棒中的任意一种，且不限于此。
进一步的，将所述吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料添加到卷烟滤嘴中制得卷烟滤嘴棒。
本发明中，图1为吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料应用于卷烟的结构示意图，其中1-醋酸纤维滤芯，2-吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料，3-醋酸纤维滤芯，4-烟丝。
下面结合若干优选实施例及附图对本发明的技术方案做进一步详细说明，本实施例在以发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
下面所用的实施例中所采用的实验材料，如无特殊说明，均可由常规的生化试剂公司购买得到。
实施例1
选择性降低卷烟主流烟气中吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料，包括如下组分：200g凹凸棒石、300g活性炭、400g预糊化淀粉、3g十六烷基三甲基溴化铵、8g壳聚糖、800g含有质量分数为1％的醋酸水溶液。
本实施例的吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将3g十六烷基三甲基溴化铵溶于去离子水形成十六烷基三甲基溴化铵溶液，其中，十六烷基三甲基溴化铵溶液的浓度为100mg/L，之后向十六烷基三甲基溴化铵溶液中加入300g的活性炭，然后30℃搅拌3h，待吸附平衡后，将活性炭过滤，并用去离子水冲洗，干燥后得到表面活性剂改性活性炭；
(2)将8g的壳聚糖溶于800g含有质量分数为1％的醋酸水溶液中形成壳聚糖水溶液；
(3)将200g的凹凸棒石粉末、400g预糊化淀粉和步骤(1)得到的表面活性剂改性活性炭混合，之后向混合液中加入步骤(2)中的壳聚糖水溶液，继续搅拌，得到凹凸棒石-活性炭复合材料；
(4)向所获凹凸棒石-活性炭复合材料中加入适当的去离子水，保持一定湿度，通过造粒机造粒，并在100℃条件下烘干5h，制得40-20目颗粒吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料；
(5)称取100mg上述吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料填入有6mm空腔的滤芯中，制得三元复合滤嘴，其结构示意图如图1所示。
实施例2
选择性降低卷烟主流烟气中吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料，包括如下组分：300g凹凸棒石、100g活性炭、600g预糊化淀粉、6g十四烷基三甲基溴化铵、5g羧甲基纤维素。
本实施例的吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将6g十四烷基三甲基溴化铵溶于去离子水形成十四烷基三甲基溴化铵溶液，其中，十四烷基三甲基溴化铵溶液的浓度为50mg/L，之后向十四烷基三甲基溴化铵溶液中加入100g的活性炭，然后20℃搅拌6h，待吸附平衡后，将活性炭过滤，并用去离子水冲洗，干燥后得到表面活性剂改性活性炭；
(2)将5g的羧甲基纤维素溶于1000g水中形成羧甲基纤维素水溶液；
(3)将300g的凹凸棒石粉末、600g预糊化淀粉和步骤(1)得到的表面活性剂改性活性炭混合，之后向混合液中加入步骤(2)中的羧甲基纤维素水溶液，继续搅拌，得到凹凸棒石-活性炭复合材料；
(4)向所获凹凸棒石-活性炭复合材料中加入适当的去离子水，保持一定湿度，通过造粒机造粒，并在95℃条件下烘干6h，制得40-20目颗粒吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料；
(5)称取100mg上述吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料填入有6mm空腔的滤芯中，制得三元复合滤嘴，其结构示意图如图1所示。
实施例3
选择性降低卷烟主流烟气中吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料，包括如下组分：300g凹凸棒石、300g活性炭、200g预糊化淀粉、1g十二烷基三甲基溴化铵、10g聚乙烯醇。
本实施例的吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将1g十二烷基三甲基溴化铵溶于去离子水形成十二烷基三甲基溴化铵溶液，其中，十二烷基三甲基溴化铵溶液的浓度为300mg/L，之后向十二烷基三甲基溴化铵溶液中加入300g的活性炭，然后40℃搅拌2h，待吸附平衡后，将活性炭过滤，并用去离子水冲洗，干燥后得到表面活性剂改性活性炭；
(2)将10g的壳聚糖溶于800g水中，保持水浴加热95℃以上，形成壳聚糖水溶液；
(3)将300g的凹凸棒石粉末、200g预糊化淀粉和步骤(1)得到的表面活性剂改性活性炭混合，之后向混合液中加入步骤(2)中的壳聚糖水溶液，继续搅拌，得到凹凸棒石-活性炭复合材料；
(4)向所获凹凸棒石-活性炭复合材料中加入适当的去离子水，保持一定湿度，通过造粒机造粒，并在105℃条件下烘干4h，制得40-20目颗粒吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料；
(5)称取100mg上述吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料填入有6mm空腔的滤芯中，制得三元复合滤嘴，其结构示意图如图1所示。
实施例4
选择性降低卷烟主流烟气中吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料，包括如下组分：100g凹凸棒石、100g活性炭、200g预糊化淀粉、3g十烷基三甲基溴化铵、12g可溶性淀粉。
本实施例的吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将3g十烷基三甲基溴化铵溶于去离子水形成十烷基三甲基溴化铵溶液，其中，十烷基三甲基溴化铵溶液的浓度为100mg/L，之后向十烷基三甲基溴化铵溶液中加入100g的活性炭，然后30℃搅拌4h，待吸附平衡后，将活性炭过滤，并用去离子水冲洗，干燥后得到表面活性剂改性活性炭；
(2)将12g的可溶性淀粉溶于600g水中，保持水浴加热95℃以上，形成可溶性淀粉水溶液；
(3)将100g的凹凸棒石粉末、200g预糊化淀粉和步骤(1)得到的表面活性剂改性活性炭混合，之后向混合液中加入步骤(2)中的可溶性淀粉水溶液，继续搅拌，得到凹凸棒石-活性炭复合材料；
(4)向所获凹凸棒石-活性炭复合材料中加入适当的去离子水，保持一定湿度，通过造粒机造粒，并在100℃条件下烘干5h，制得80-40目颗粒吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料；
(5)称取100mg上述吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料填入有6mm空腔的滤芯中，制得三元复合滤嘴，其结构示意图如图1所示。
对比例1
本对比例是上述实施例1-4的对比例
称取100mg上述40-20目椰壳活性炭颗粒填入有6mm空腔的滤芯2中，制得三元复合滤嘴，如图1所示。
对比例2
本对比例是上述实施例1的对比例
选择性降低卷烟主流烟气中吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料，包括如下组分：200g凹凸棒石、300g活性炭、400g预糊化淀粉、8g壳聚糖、800g含有质量分数为1％的醋酸水溶液。
本对比例的吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将8g的壳聚糖溶于800g含有质量分数为1％的醋酸水溶液中形成壳聚糖水溶液；
(2)将200g的凹凸棒石粉末、400g预糊化淀粉和300g活性炭混合，之后向混合液中加入步骤(1)中的壳聚糖水溶液，继续搅拌，得到凹凸棒石-活性炭复合材料；
(3)向所获凹凸棒石-活性炭复合材料中加入适当的去离子水，保持一定湿度，通过造粒机造粒，并在100℃条件下烘干5h，制得40-20目颗粒的卷烟滤嘴添加材料；
(4)称取100mg上述卷烟滤嘴添加材料填入有6mm空腔的滤芯中，制得三元复合滤嘴，其结构示意图如图1所示。
性能表征：表1为实施例1-4及对比例1-2中制备的三元复合滤嘴进行模拟吸烟实验的测试结果。
表1为实施例1-4及对比例1-2中制备的三元复合滤嘴进行模拟吸烟实验的测试结果
Figure BDA0002419302900000081
通过对实施例1-4及对比例1-2中制备的三元复合滤嘴进行模拟吸烟实验，用剑桥滤片收集卷烟主流烟气粒相物，经过萃取，测定苯并[α]芘和巴豆醛含量，并与该规格市售卷烟相对照，结果如表1所示，卷烟吃香味评价显示本发明使用吸附巴豆醛的卷烟滤嘴添加材料制备的三元复合滤嘴对卷烟原来的香气和吸味无明显影响，并且降低了苯并[α]芘、巴豆醛和HCN的含量。由对比例2和实施1可知，采用低浓度表面活性剂预处理活性炭所制备的凹凸棒石-活性炭复合颗粒可以在显著降低卷烟烟气中巴豆醛含量的同时，提升了对苯并[α]芘的降低能力，效果更好。

Claims (10)

1.一种卷烟滤嘴添加材料的制备方法，其特征在于包括：
将表面活性剂、活性炭、水均匀混合，获得表面活性剂改性活性炭；
以及，将所述表面活性剂改性活性炭、凹凸棒石、预糊化淀粉和粘结剂溶液混合均匀，获得凹凸棒石-活性炭复合材料，再经造粒处理，得到凹凸棒石-活性炭复合颗粒，即获得卷烟滤嘴添加材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：将粘结剂溶于粘结剂溶剂中，获得所述粘结剂溶液；优选的，所述粘结剂溶剂为水溶液，尤其优选为1-5wt％的醋酸水溶液、98℃以上的水溶液、95℃以上的水溶液；优选的，所述粘结剂包括壳聚糖、海藻酸钠、可溶性淀粉、羧甲基纤维素、偏硅酸钠九水合物、聚乙烯醇中的任意一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂、活性炭、凹凸棒石、预糊化淀粉、粘结剂、粘结剂溶剂的质量比为(0.1-0.6):(10-30):(10-30):(20-60):(0.5-1.2):(60-100)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：将表面活性剂溶于去离子水形成表面活性剂溶液，之后将活性炭加入所述表面活性剂溶液，并于20-40℃反应2-6h，再经后处理获得所述表面活性剂改性活性炭；
优选的，所述表面活性剂溶液的浓度为50-300mg/mL。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：
将所述表面活性剂改性活性炭、凹凸棒石、预糊化淀粉混合形成混合物，之后向混合物中加入所述粘结剂溶液，搅拌均匀获得凹凸棒石-活性炭复合材料；
以及，将所获凹凸棒石-活性炭复合材料经造粒、干燥处理获得所述凹凸棒石-活性炭复合颗粒，即卷烟滤嘴添加材料；
优选的，所述凹凸棒石-活性炭复合颗粒的颗粒大小为20-80目；优选的，所述干燥处理的温度为95-105℃，时间为4-6h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂包括阳离子表面活性剂；优选的，所述表面活性剂包括十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述活性炭包括木质活性炭和/或果壳活性炭，优选为200目以下的椰壳活性炭粉末和/或20-100目椰壳活性炭颗粒；
和/或，所述凹凸棒石包括吸附型凹凸棒石，优选为200目以下的吸附型凹凸棒石粉末。
7.由权利要求1-6中任一项所述方法制备的卷烟滤嘴添加材料。
8.权利要求7所述的卷烟滤嘴添加材料于制备卷烟滤嘴中的用途。
9.一种卷烟滤嘴，其特征在于，所述卷烟滤嘴包含权利要求7所述的卷烟滤嘴添加材料。
10.根据权利要求9所述的卷烟滤嘴，其特征在于，所述卷烟滤嘴包括卷烟滤嘴棒，以及设置于所述卷烟滤嘴棒内部的卷烟滤嘴添加材料；优选的，所述卷烟滤嘴棒包括二元复合滤嘴棒和/或三元复合滤嘴棒。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112841717A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 江苏都梁矿业集团有限公司 赋香凹凸棒石基卷烟滤嘴添加材料及其制备方法与应用
CN113598411A (zh) * 2021-08-31 2021-11-05 上海烟草集团有限责任公司 一种吸附卷烟烟气中巴豆醛的复合过滤嘴及卷烟
CN116764449A (zh) * 2023-08-21 2023-09-19 西安金沃泰环保科技有限公司 一种用于苯系废气处理的树脂膜及其制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102423132A (zh) * 2011-08-15 2012-04-25 武汉力诚生物科技有限公司 植物多糖香烟过滤嘴及制备方法
CN102835736A (zh) * 2012-10-12 2012-12-26 云南绅博源生物科技有限公司 一种卷烟滤棒用颗粒材料及其制备方法
CN104432507A (zh) * 2014-12-15 2015-03-25 湖南中烟工业有限责任公司 一种可去除卷烟主流烟气中醛类物质的卷烟滤嘴添加剂及其制备方法和应用
CN104549151A (zh) * 2014-12-30 2015-04-29 广东中烟工业有限责任公司 一种烟用活性炭改性方法及应用
CN104720104A (zh) * 2015-02-11 2015-06-24 浙江中烟工业有限责任公司 一种选择性降低卷烟烟气中巴豆醛的滤嘴添加剂及其制备方法和应用
CN104720105A (zh) * 2015-02-11 2015-06-24 浙江中烟工业有限责任公司 一种选择性降低卷烟烟气中醛类物质的复合材料及其制备方法和应用
WO2015151002A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-08 Philip Morris Products, S.A. Activated carbon for smoking articles
CN105996123A (zh) * 2016-05-27 2016-10-12 阜阳卷烟材料厂 一种降低烟气中巴豆醛释放量的卷烟滤棒
CN108576921A (zh) * 2018-03-21 2018-09-28 云南中烟工业有限责任公司 一种降低烟气中苯酚释放量的复合材料及其制备方法和应用
CN109364892A (zh) * 2018-11-16 2019-02-22 合肥易美特建材有限公司 一种用于烟气净化的高效吸附材料
CN109757768A (zh) * 2019-02-15 2019-05-17 滁州卷烟材料厂 一种卷烟滤嘴棒及其制备工艺

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102423132A (zh) * 2011-08-15 2012-04-25 武汉力诚生物科技有限公司 植物多糖香烟过滤嘴及制备方法
CN102835736A (zh) * 2012-10-12 2012-12-26 云南绅博源生物科技有限公司 一种卷烟滤棒用颗粒材料及其制备方法
WO2015151002A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-08 Philip Morris Products, S.A. Activated carbon for smoking articles
CN104432507A (zh) * 2014-12-15 2015-03-25 湖南中烟工业有限责任公司 一种可去除卷烟主流烟气中醛类物质的卷烟滤嘴添加剂及其制备方法和应用
CN104549151A (zh) * 2014-12-30 2015-04-29 广东中烟工业有限责任公司 一种烟用活性炭改性方法及应用
CN104720104A (zh) * 2015-02-11 2015-06-24 浙江中烟工业有限责任公司 一种选择性降低卷烟烟气中巴豆醛的滤嘴添加剂及其制备方法和应用
CN104720105A (zh) * 2015-02-11 2015-06-24 浙江中烟工业有限责任公司 一种选择性降低卷烟烟气中醛类物质的复合材料及其制备方法和应用
CN105996123A (zh) * 2016-05-27 2016-10-12 阜阳卷烟材料厂 一种降低烟气中巴豆醛释放量的卷烟滤棒
CN108576921A (zh) * 2018-03-21 2018-09-28 云南中烟工业有限责任公司 一种降低烟气中苯酚释放量的复合材料及其制备方法和应用
CN109364892A (zh) * 2018-11-16 2019-02-22 合肥易美特建材有限公司 一种用于烟气净化的高效吸附材料
CN109757768A (zh) * 2019-02-15 2019-05-17 滁州卷烟材料厂 一种卷烟滤嘴棒及其制备工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴玉玲等: "球形成型活性炭的制备及性能研究", 《应用化工》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112841717A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 江苏都梁矿业集团有限公司 赋香凹凸棒石基卷烟滤嘴添加材料及其制备方法与应用
CN113598411A (zh) * 2021-08-31 2021-11-05 上海烟草集团有限责任公司 一种吸附卷烟烟气中巴豆醛的复合过滤嘴及卷烟
CN116764449A (zh) * 2023-08-21 2023-09-19 西安金沃泰环保科技有限公司 一种用于苯系废气处理的树脂膜及其制备方法
CN116764449B (zh) * 2023-08-21 2023-11-17 西安金沃泰环保科技有限公司 一种用于苯系废气处理的树脂材料及其制备方法

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