CN114532588A - 一种卷烟滤棒母料及卷烟滤棒 - Google Patents
一种卷烟滤棒母料及卷烟滤棒 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114532588A CN114532588A CN202210262968.6A CN202210262968A CN114532588A CN 114532588 A CN114532588 A CN 114532588A CN 202210262968 A CN202210262968 A CN 202210262968A CN 114532588 A CN114532588 A CN 114532588A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filter stick
- cigarette filter
- cigarette
- photocatalyst
- master batch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 title claims abstract description 91
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims abstract description 11
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 23
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N decanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 claims description 6
- 239000005632 Capric acid (CAS 334-48-5) Substances 0.000 claims description 5
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 5
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 5
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 5
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 4
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 3
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 19
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 18
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 10
- 229920001747 Cellulose diacetate Polymers 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 6
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 5
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001782 photodegradation Methods 0.000 description 3
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 3
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920013683 Celanese Polymers 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 2
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N hydroxyl Chemical compound [OH] TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 2
- 229920001896 polybutyrate Polymers 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 206010006458 Bronchitis chronic Diseases 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 206010014561 Emphysema Diseases 0.000 description 1
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 206010006451 bronchitis Diseases 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 208000007451 chronic bronchitis Diseases 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 1
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- WEAPVABOECTMGR-UHFFFAOYSA-N triethyl 2-acetyloxypropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound CCOC(=O)CC(C(=O)OCC)(OC(C)=O)CC(=O)OCC WEAPVABOECTMGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- 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
- A24D3/02—Manufacture of tobacco smoke filters
- A24D3/0204—Preliminary operations before the filter rod forming process, e.g. crimping, blooming
- A24D3/0212—Applying additives to filter materials
- A24D3/0216—Applying additives to filter materials the additive being in the form of capsules, beads or the like
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- 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
- A24D3/061—Use of materials for tobacco smoke filters containing additives entrapped within capsules, sponge-like material or the like, for further release upon smoking
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- 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
- A24D3/067—Use of materials for tobacco smoke filters characterised by functional properties
- A24D3/068—Biodegradable or disintegrable
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Cigarettes, Filters, And Manufacturing Of Filters (AREA)
Abstract
本发明属于卷烟滤棒领域，具体涉及一种卷烟滤棒母料及卷烟滤棒。该母料包括囊壳和包覆在所述囊壳内的芯材；其中，所述囊壳为相变材料，所述芯材包含光催化剂。本发明通过相变材料将光催化剂进行包裹，不但可以有效降低滤棒温度，而且使得烟支抽吸完成后再发挥光催化剂的作用，避免了需要将滤棒或含滤棒的烟支长时间避光储存的问题，废弃烟支滤棒在光催化剂的作用下能够迅速降解。
Description
技术领域
本发明属于卷烟滤棒领域，具体涉及一种卷烟滤棒母料及卷烟滤棒。
背景技术
卷烟滤棒是指卷烟的上面部分，它能够减少吸烟时入口的烟雾、焦油和燃烧时产生的悬浮粒子，减少尼古丁对人体的危害。中国是世界上吸烟人口最多的国家，过去人们对卷烟滤棒的研究通常集中于其对有害物质的过滤效果以减少对人类健康的影响，如慢性支气管炎、肺气肿和肺癌等，而对吸烟的副产品烟蒂的环境行为却研究不多，如何将这些烟蒂副产品加以充分利用或快速分解，减少对环境的污染是目前急待解决的问题。
为了提高滤棒降解率，减少环境污染，需要对制备滤棒的材料进行改进，其中可降解材料成为主流。目前的可降解材料主要是PLA/PBAT/纸张等。但PLA/PBAT价格昂贵，且对于烟气的吸附效果未知，整体设备都需要重新更改，成本极高。纸滤嘴对于酚类物质的截留效率较低，同时易受潮软化，弹性较差，导致圆周和压降难以控制。
随着科技的发展，二醋酸纤维素作为卷烟滤嘴的原材料，在自然界中的快速生物降解，已被越来越多的社会公众关注。从1991年开始，有关方面的结果就在CORESTA（Cooperation Centre for Scientific Research Relativeto Tobacco，烟草科学研究合作中心）大会上陆续发表；Eastman化学公司的Steven A. Wilson等以及Celanese公司的Terry A. Brodof也分别对滤棒的生物降解，光降解和自然态降解几种降解方式的机理及降解测试方法进行了系统的研究。在1997年Celanese公司、Eastman化学公司在《世界烟草动态》分别发表文章《醋纤降解机理及其与环境气候的关系》以及《环境中醋纤的降解机理》，文章中指出，被丢弃于环境中的滤嘴需要很长的降解时间。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种卷烟滤棒母料及卷烟滤棒，能够提高废弃滤嘴在自然界中的降解速率。
现有技术中为了加速滤嘴的降解，通常采用天然植物或聚乳酸纤维等高分子聚合物替代二醋酸纤维素；或是利用生物酶进行生物降解；亦或是在二醋酸纤维素中添加光催化剂进行光降解。然而，经本申请发明人研究发现，烟支在吸食过程中，滤棒的温度较高可能会使得生物酶失活，造成烟支抽吸完成后剩下的滤棒被丢弃后仍较难降解。由于废弃滤棒是在烟支抽吸完成后再发生降解的，若在滤棒中直接加入光催化剂，就需要对滤棒或者生产成型的烟支进行避光保存，不便于加工、保存以及后续的售卖。
鉴于此，本申请采用相变材料对光催化剂进行包裹形成微胶囊，并将其作为制备滤棒的母料。首先，相变材料的包裹起到对光催化剂的避光作用，使得无论在滤棒成型或者烟支生产过程以及后续售卖中均不需要避光保存；另外，卷烟滤棒温度的变化直接影响着卷烟的口感与风格特征，直接添加二氧化钛等光催化剂的滤棒可能导致烟支在吸食过程中，会有“烫嘴唇”的感觉，极大影响了消费者入口处的抽吸体验。相变材料在卷烟抽吸过程中能够发生物理状态的改变，在此过程中不但发生吸热，降低烟气的温度；而且可以将包裹在其内部的光催化剂释放出来，进而使得光催化剂在卷烟抽吸完成后再发挥其光催化性能，使得进入环境中的废弃滤棒在光照条件下迅速分解。由此，创造了本发明。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种卷烟滤棒母料，该母料包括囊壳和包覆在所述囊壳内的芯材；其中，所述囊壳为相变材料，所述芯材包含光催化剂。
光催化剂是指在光子的激发下能够起到催化作用的一类化学物质，将光催化剂添加到卷烟滤棒中可以实现废弃滤棒在光照下发生降解，从而避免环境污染。然而，直接将光催化剂加入到滤棒中会造成滤嘴端温度较高，影响抽吸体验，而且需要对滤棒和烟支进行避光保存，极不方便。因此，本发明使用相变材料对光催化剂进行包裹，不但不需要进行严苛的避光条件，而且在烟支抽吸过程中相变材料吸热发生相变，降低烟支入口处的温度，并使得抽吸完成后包裹在其中的光催化剂释放出来，进而对废弃滤棒进行光催化降解。
相变材料是在某一特定温度下，能够从一种状态到另一种状态转变的物质，物质的分子迅速由有序向无序转变，伴随着发生吸热现象。脂肪酸类相变材料的相变焓高，融化和凝结能重复实现，基本没有过冷度，多元醇类相变材料存在着很大的热变换。作为本发明的优选，所述相变材料为脂肪酸、多元醇中的至少一种。
卷烟在吸食过程中滤棒端的温度可高达85℃，月桂酸的相变温度为42.6℃左右，癸酸的相变温度为30℃，新戊二醇、三羟甲基丙烷的相变温度分别为47.3℃和62.3℃，以上物质均能在烟支抽吸过程中发生相变，因此，作为本发明的优选，所述脂肪酸为月桂酸、癸酸中的至少一种，所述多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷中的至少一种。
为了达到良好的包覆效果以及不影响光催化降解效果，作为本发明的优选，所述光催化剂与所述相变材料的质量比为（1~2）：（1~3）。
本申请光催化剂的种类不限，可以是二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、二氧化锆(ZrO2)，硫化镉(CdS)等多种氧化物硫化物半导体。其中，二氧化钛（TiO2）由于光生电子和光生空穴都有很强的能量，远远高出二醋酸纤维素分子链的强度，所以可以轻易将二醋酸纤维素等纤维分解成最原始的状态。同时光生空穴还能与空气中的水分子形成反应，产生氢氧自由基亦可分解醋酸纤维素并且杀灭细菌病毒。作为一种优良的光催化剂，将 TiO2掺入到滤棒中，可制备出环境友好的可光降解滤棒，该种滤棒在一定的使用期内具有期望的功效，在超过使用期后，或在远未达到使用寿命期而被废弃后，在光照条件下能迅速自动分解。作为本发明的优选，所述光催化剂为二氧化钛，使用该母料制备的卷烟滤棒可以在光的作用下发生迅速降解。
纳米级的二氧化钛以及比表面积的优化能够促进电子转移，对含纤维素酯的滤棒降解有着有利的影响，作为本发明的优选，所述二氧化钛的平均粒径为10~80nm，比表面积为50~300m2/g。
作为本发明的优选，所述芯材还包含光催化促进剂，以提高光催化降解速率。
为了进一步改善本发明的光降解性能，所述光催化促进剂和光催化剂的质量比为（0.3-0.8）：（1-10）。
大量研究表明，光催化过成中羟基自由基（OH·）起主要作用，具有氧化性能的电解质加入会形成强氧化性的自由基，能够更有效的捕获光生电子，从而促进光催化反应进程，起到促进光催化的作用。作为本发明的优选，所述光催化促进剂为具有氧化性能的电解质。
本申请所述具有氧化性能的电解质种类不限，例如可以为硫酸钠和硫酸钾等硫酸盐，其光催化促进原理如下：
必要时，本申请的二氧化钛可以为改性二氧化钛，例如采用硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂对二氧化钛粉体进行表面改性，包括但不限定于KH550和WD-70。经改性了的二氧化钛不易结块，可进一步提高光催化作用。
另外，本发明还提供了一种卷烟滤棒，该卷烟滤棒包含上述卷烟滤棒母料。
本发明利用相变材料对光催化剂进行包裹得到制备卷烟滤棒的母料，该母料的作用机理为：在烟支抽吸过程中，滤棒会逐渐受热，温度升高，此时相变材料便会发生相变，将包裹在其内部的光催化剂释放。一方面，相变材料在发生相变过程中吸热，带走滤棒的部分热量，达到降温效果，提升消费者的感官体验；另一方面，在烟支抽吸完成后，光催化剂被完全释放出来，根据光催化反应的机理，让醋酸纤维素等形成滤棒的主体材料在阳光和水份的作用下脱去乙酰基，同时通过光化学和土壤中微生物等使纤维素链断裂，在生物及光化学的综合作用下加速降解过程。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过相变材料将光催化剂进行包裹，不但可以有效降低滤棒温度，而且使得烟支抽吸完成后再发挥光催化剂的作用，避免了需要将滤棒或含滤棒的烟支长时间避光储存的问题，废弃烟支滤棒在光催化剂的作用下能够迅速降解。
2、本发明的芯材中还添加了光催化促进剂，促进光催化反应的进行，进一步提高废弃滤棒的降解速率。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
一种卷烟滤棒母料，该母料包括囊壳和包覆在所述囊壳内的芯材；其中，所述囊壳为相变材料，所述芯材包含光催化剂。其通过以下步骤进行制备：
（1）将二氧化钛粉末（锐钛矿相：金红石相=3:1）通过珠磨机碾磨至平均粒径为10~80nm。
（2）将10份碾磨后的二氧化钛、0.8份硫酸钠分散在50份无水乙醇中，得到混合液。
（3）将20份月桂酸在50℃下加热熔融，然后边搅拌边加入上述混合液，加热搅拌15分钟后，挥发乙醇，将体系自然冷却至室温，凝固为卷烟滤棒母料。
取77份二醋酸纤维素、19.5份的增塑剂（聚乙二醇）与本实施例得到的卷烟滤棒母料混合，采用常规的熔融纺丝法制备成丝束，再根据CN109007969B中公开的方法使用滤棒成型机加工成卷烟滤棒。
实施例2
一种卷烟滤棒母料及卷烟滤棒，通过如下步骤制备：
（1）将二氧化钛粉末（锐钛矿相：金红石相=3:1）通过珠磨机碾磨至平均粒径为10~80nm。
（2）将1份碾磨后的二氧化钛、0.3份硫酸钠分散在10份无水乙醇中，得到混合液。
（3）将3份癸酸在50℃下加热熔融，然后边搅拌边加入上述混合液，加热搅拌15分钟后，挥发乙醇，将体系自然冷却至室温，凝固为卷烟滤棒母料。
取70份二醋酸纤维素、21.7份的增塑剂（聚乙二醇）与本实施例得到的卷烟滤棒母料混合，采用常规的熔融纺丝法制备成丝束，再根据CN109007969B中公开的方法使用滤棒成型机加工成卷烟滤棒。
实施例3
一种卷烟滤棒母料及卷烟滤棒，通过如下步骤制备：
（1）将二氧化钛粉末（锐钛矿相：金红石相=3:1）通过珠磨机碾磨至平均粒径为10~80nm。
（2）将9份碾磨后的二氧化钛、0.5份硫酸钠分散在20份无水乙醇中，得到混合液。
（3）取9份新戊二醇在50℃下加热熔融，然后边搅拌边加入上述混合液，加热搅拌20分钟后，挥发乙醇，将体系自然冷却至室温，凝固为卷烟滤棒母料。
取80份二醋酸纤维素、17.4份的增塑剂（乙酰基柠檬酸三乙酯）与本实施例得到的卷烟滤棒母料混合，采用常规的熔融纺丝法制备成丝束，再根据CN109007969B中公开的方法使用滤棒成型机加工成卷烟滤棒。
实施例4
一种卷烟滤棒母料及卷烟滤棒，通过如下步骤制备：
（1）将二氧化钛粉末（锐钛矿相：金红石相=3:1）通过珠磨机碾磨至平均粒径为10~80nm。
（2）将5份碾磨后的二氧化钛、0.3份硫酸钠分散在20份无水乙醇中，得到混合液。
（3）取7.5份三羟甲基丙烷在70℃下加热熔融，然后边搅拌边加入上述混合液，加热搅拌15分钟后，挥发乙醇，将体系自然冷却至室温，凝固为卷烟滤棒母料。
取70份二醋酸纤维素、21.7份的增塑剂（邻苯二甲酸二丁酯）与本实施例得到的卷烟滤棒母料混合，采用常规的熔融纺丝法制备成丝束，再根据CN109007969B中公开的方法使用滤棒成型机加工成卷烟滤棒。
实施例5
一种卷烟滤棒母料及卷烟滤棒，通过如下步骤制备：
（1）将二氧化钛粉末（锐钛矿相：金红石相=3:1）通过珠磨机碾磨至平均粒径为10~80nm。
（2）将8份碾磨后的二氧化钛、0.6份硫酸钠分散在20份无水乙醇中，得到混合液。
（3）将5份月桂酸、5.7份癸酸在50℃下加热熔融，然后边搅拌边加入上述混合液，加热搅拌15分钟后，挥发乙醇，将体系自然冷却至室温，凝固为卷烟滤棒母料。
取70份二醋酸纤维素、21.7份的增塑剂（邻苯二甲酸二丁酯）与本实施例得到的卷烟滤棒母料混合，采用常规的熔融纺丝法制备成丝束，再根据CN109007969B中公开的方法使用滤棒成型机加工成卷烟滤棒。
实施例6
与实施例1唯一不同的是，步骤（1）中使用硅烷偶联剂改性的二氧化钛替代二氧化钛粉末。
对比例1
与实施例1唯一不同的是，在卷烟滤棒的制备中不添加二氧化钛。
对比例2
与实施例1唯一不同的是，步骤（3）中不添加相变材料（月桂酸）。
评价
A. 评价过程
将实施例和对比例制备的卷烟滤棒加工成烟支并进行抽吸，将抽吸完成后剩余的烟蒂置于笼中。该笼由具有85％开放面积的金属织物和混凝土基板构成。然后将该笼置于屋顶的露天台，使得阳光能不受阻碍地照射。其中，每个滤棒样品的规格相同，为了区分样品，将笼分为单独的室。将每种试样分别分配在不同的室中。且各实施例均采用10个样品进行平行试验，以评估各实施例滤棒的降解速度。另外，将实施例1和对比例2制备得到的滤棒不经抽吸，直接置于光照条件下，分别在3、6、9个月后称量剩余重量，结果见表1所示。
B. 评价结果
表1实施例与对比例滤棒的剩余重量
从表1可以看出，实施例1-6的降解效果远优于常规滤棒的降解速率，表明在烟支抽吸完成后本发明卷烟滤棒母料中的光催化剂（二氧化钛）被释放出来所作的技术贡献；
实施例6的滤棒降解速率优于实施例1-5，表明改性二氧化钛所作的技术贡献。
对比例2制备的滤棒在卷烟抽吸前后均能发生降解，而实施例1只有在烟支抽吸完成后才产生降解，表明对光催化剂进行包裹所作的技术贡献。
实施例1经抽吸后剩余的滤棒与未经抽吸的滤棒相比，其降解速率明显增强，且未经抽吸的滤棒与常规滤棒的降解速率相差不大，从而表明本发明将光催化剂进行包裹可以避免滤棒在烟支抽吸前就发生光降解的问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种卷烟滤棒母料，其特征在于，该母料包括囊壳和包覆在所述囊壳内的芯材；其中，所述囊壳为相变材料，所述芯材包含光催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种卷烟滤棒母料，其特征在于，所述相变材料为脂肪酸、多元醇中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的一种卷烟滤棒母料，其特征在于，所述脂肪酸为月桂酸、癸酸中的至少一种，所述多元醇为新戊二醇、三羟甲基丙烷中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种卷烟滤棒母料，其特征在于，所述光催化剂与所述相变材料的质量比为（1~2）：（1~3）。
5.根据权利要求1所述的一种卷烟滤棒母料，其特征在于，所述光催化剂为二氧化钛。
6.根据权利要求5所述的一种卷烟滤棒母料，其特征在于，所述二氧化钛的平均粒径为10~80nm，比表面积为50~300m2/g。
7.根据权利要求1所述的一种卷烟滤棒母料，其特征在于，所述芯材还包含光催化促进剂。
8.根据权利要求7所述的一种卷烟滤棒母料，其特征在于，所述光催化促进剂和光催化剂的质量比为（0.3-0.8）：（1-10）。
9.根据权利要求7所述的一种卷烟滤棒母料，其特征在于，所述光催化促进剂为具有氧化性能的电解质。
10. 一种卷烟滤棒，其特征在于，包含如权利要求1-9 任意一项所述的卷烟滤棒母料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210262968.6A CN114532588A (zh) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 一种卷烟滤棒母料及卷烟滤棒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210262968.6A CN114532588A (zh) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 一种卷烟滤棒母料及卷烟滤棒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114532588A true CN114532588A (zh) | 2022-05-27 |
Family
ID=81662991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210262968.6A Pending CN114532588A (zh) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 一种卷烟滤棒母料及卷烟滤棒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114532588A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5706833A (en) * | 1993-07-13 | 1998-01-13 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Tobacco filters and method of producing the same |
| US5970988A (en) * | 1992-05-27 | 1999-10-26 | Eastman Kodak Company | Environmentally non-persistant cellulose ester fibers |
| US20050137303A1 (en) * | 2003-12-19 | 2005-06-23 | Shelby Marcus D. | Blends of aliphatic-aromatic copolyesters with ethylene-vinyl acetate copolymers |
| CN102105074A (zh) * | 2008-08-14 | 2011-06-22 | 罗迪阿阿克土有限公司 | 可光降解塑料及其用途 |
| US20120325231A1 (en) * | 2011-06-23 | 2012-12-27 | Eastman Chemical Company | Filters having improved degradation and methods of making them |
| CN109674085A (zh) * | 2017-10-18 | 2019-04-26 | 湖南中烟工业有限责任公司 | 一种用于降低卷烟主流烟气温度的储热胶囊及其制备和应用 |
| CN109924539A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 湖南中烟工业有限责任公司 | 一种成型纸涂覆相变材料的可自动调控通风率的卷烟滤嘴、卷烟、及其制备和应用 |
| US20210204595A1 (en) * | 2018-05-21 | 2021-07-08 | China Tobacco Hunan Industrial Co., Ltd. | Cooling filter rod, application thereof and cigarette |
-
2022
- 2022-03-17 CN CN202210262968.6A patent/CN114532588A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5970988A (en) * | 1992-05-27 | 1999-10-26 | Eastman Kodak Company | Environmentally non-persistant cellulose ester fibers |
| US5706833A (en) * | 1993-07-13 | 1998-01-13 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Tobacco filters and method of producing the same |
| US20050137303A1 (en) * | 2003-12-19 | 2005-06-23 | Shelby Marcus D. | Blends of aliphatic-aromatic copolyesters with ethylene-vinyl acetate copolymers |
| CN102105074A (zh) * | 2008-08-14 | 2011-06-22 | 罗迪阿阿克土有限公司 | 可光降解塑料及其用途 |
| US20120325231A1 (en) * | 2011-06-23 | 2012-12-27 | Eastman Chemical Company | Filters having improved degradation and methods of making them |
| CN103619200A (zh) * | 2011-06-23 | 2014-03-05 | 伊士曼化工公司 | 具有改进的降解的过滤嘴及其制造方法 |
| CN109674085A (zh) * | 2017-10-18 | 2019-04-26 | 湖南中烟工业有限责任公司 | 一种用于降低卷烟主流烟气温度的储热胶囊及其制备和应用 |
| CN109924539A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 湖南中烟工业有限责任公司 | 一种成型纸涂覆相变材料的可自动调控通风率的卷烟滤嘴、卷烟、及其制备和应用 |
| US20210204595A1 (en) * | 2018-05-21 | 2021-07-08 | China Tobacco Hunan Industrial Co., Ltd. | Cooling filter rod, application thereof and cigarette |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 杨平 等: "偶联剂改性对纳米二氧化钛光催化活性的影响", 《硅酸盐学报》, vol. 41, no. 3, pages 409 * |
| 黄亚琼: "表面修饰TiO2 催化降解LDPE 薄膜的制备与性能", 《塑料工业》, vol. 44, no. 6, pages 8 - 16 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7228622B2 (ja) | 喫煙物品のフィルター要素のためのフィルター材料、ならびに関連システムおよび方法 | |
| KR102177137B1 (ko) | 그래핀 흡착재, 이의 제조방법과 용도 그리고 담배 필터 팁 및 담배 | |
| RU2668858C1 (ru) | Фильтр курительного изделия, содержащий разлагаемый компонент фильтра | |
| CN1013338B (zh) | 处理供烟具使用的基体材料的方法和用此方法制造的产品 | |
| US8697213B2 (en) | Photodegradable plastics material and its use | |
| RU2634810C2 (ru) | Разлагающийся фильтр для курительных изделий | |
| JPH08500152A (ja) | 環境的に非残存性のセルロースエステル繊維 | |
| WO2020259713A1 (zh) | 一种二醋酸纤维素复合定型相变材料及其制备方法和应用 | |
| WO2024114026A1 (zh) | 一种复合滤棒的卷烟结构 | |
| CN114532588A (zh) | 一种卷烟滤棒母料及卷烟滤棒 | |
| CN110679984A (zh) | 一种加热卷烟专用薄片的制备方法 | |
| WO2024114027A1 (zh) | 一种聚乳酸纤维滤棒卷烟结构及其制备方法 | |
| CN107938435A (zh) | 一种香型降焦油卷烟纸的制备方法 | |
| WO2020220592A1 (zh) | 一种用于加热不燃烧卷烟的烟支 | |
| CN110839938A (zh) | 一种加热不燃烧卷烟发烟基质原料的制备及应用 | |
| CN113796572B (zh) | 一种碳加热卷烟的碳质热源及其制备方法 | |
| CN203762278U (zh) | 一种选择性降低主流烟气中亚硝胺的二元复合滤棒 | |
| CN115005497B (zh) | 一种可降解香烟滤棒母料和可降解香烟滤棒 | |
| CN102771893A (zh) | 以壳聚糖纤维丝束为过滤材料的嘴棒及其制备方法 | |
| CN110101129B (zh) | 一种加热不燃烧卷烟用烟片及烟支 | |
| JP2016528347A (ja) | 触媒分解性プラスチックおよびその使用 | |
| JP2017029030A (ja) | フィルタ付シガレットのフィルタにおいてタール成分１ｍｇ以下にする方法。 | |
| CN209314974U (zh) | 一种包含烟草颗粒材料的非卷制新型烟草制品 | |
| JP6041415B1 (ja) | フィルタ付シガレットのフィルタにおいて吸引時タール成分１ｍｇ以下にする方法。 | |
| CN102599651B (zh) | 能同时降低卷烟有害成分的复合卷烟滤棒的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |