CN212464872U

CN212464872U - 包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs-凝胶复合颗粒的二元复合滤棒

Info

Publication number: CN212464872U
Application number: CN202020566359.6U
Authority: CN
Inventors: 蒋琛; 郑红亮; 夏巍群; 眭腾
Original assignee: Jiangsu Daya Filter Material Co ltd
Current assignee: Jiangsu Daya Filter Material Co ltd
Priority date: 2020-04-16
Filing date: 2020-04-16
Publication date: 2021-02-05
Anticipated expiration: 2030-04-16

Abstract

本实用新型属于卷烟辅料技术领域，涉及复合滤棒，尤其涉及包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs‑凝胶复合颗粒的二元复合滤棒，经成型纸包卷粘附有亚铜离子基MOFs凝胶复合颗粒的烟用丝束制得的颗粒滤棒，再与滤棒复合而成，其中所述颗粒滤棒靠近烟丝端，长度5mm～30mm，所述复合颗粒是表面包裹有相变凝胶的亚铜离子基MOFs复合颗粒，其添加量为0.1～3mg/mm；所述滤棒靠近唇端，长度5mm～30mm。本实用新型所公开的二元复合滤棒，能高效吸附烟气中的CO，显著降低进入口腔的烟气中CO的含量，吸附率可达15%以上。由于亚铜离子基MOFs‑凝胶复合颗粒中相变凝胶的热敏感性能，能显著降低烟气温度，对吸味感官影响不大，具有明显减害效果。

Description

包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs-凝胶复合颗粒的二元复合滤棒

技术领域

本实用新型属于卷烟辅料技术领域，涉及复合滤棒，尤其涉及包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs-凝胶复合颗粒的二元复合滤棒。

背景技术

传统卷烟点燃后，烟丝因不完全燃烧，持续释放烟气；加热不燃烧烟草制品，利用高温炙烤烟弹，使烟气释放，这都是烟气中CO产生的主要方式，CO吸入过量，对人体是有害的。

卷烟行业常见的吸附CO方式，主要有过滤嘴的物理截留和功能颗粒的吸附。物理截留是在烟气通过过滤嘴时，CO在过滤嘴内部流动，在其运动过程中不断与滤嘴丝束碰撞，从而被截留；功能颗粒吸附，所用颗粒多为多孔颗粒，其具有内部孔道多、比表面积大、吸附能力强的特性，当CO在内部孔道流动时，由于运动路径过长，动能被消耗殆尽，滞留在功能颗粒内部，从而被吸附，不被吸入口腔。

上述两种方法都存在弊端：物理截留法的截留效率低，因CO是小分子，而过滤嘴中的丝束纤维之间形成的空隙较大，CO可以从空隙中穿过，无法被截留；功能颗粒其吸附不具有选择性，在吸附CO的同时，也将绝大多数的烟气物质予以吸附，降低了烟气品质，影响抽吸口感。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是公开一种包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶复合颗粒的二元复合滤棒。

一种包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶复合颗粒的二元复合滤棒，经成型纸包卷粘附有亚铜离子基MOFs凝胶复合颗粒的烟用丝束制得的颗粒滤棒，再与滤棒1 复合而成，其中所述颗粒滤棒靠近烟丝端，长度5mm～30mm，所述复合颗粒是表面包裹有相变凝胶的亚铜离子基MOFs复合颗粒，其添加量为0.1～3mg/mm；所述滤棒1靠近唇端，长度5mm～30mm。

本实用新型较优公开例中，所述表面包裹有相变凝胶的亚铜离子基MOFs复合颗粒是将加热融化后的相变凝胶均匀喷洒在亚铜离子基MOFs颗粒表面，制成。

本实用新型较优公开例中，所述复合颗粒的粒径为30～120目。

本实用新型较优公开例中，所述滤棒1为非空管类非颗粒类滤棒，如醋酸纤维素滤棒、聚丙烯丝束滤棒、胶囊滤棒、芯线滤棒、沟槽滤棒等。

本实用新型较优公开例中，所述二元复合滤棒的直径在4.5～9.5mm之间。

本实用新型较优公开例中，所述烟用丝束为醋酸纤维素或聚丙烯丝束。

本实用新型所公开的具有CO特异吸附的亚铜离子基MOFs-凝胶材料，由亚铜离子基 MOFs材料和相变凝胶按照质量比为30～60:60～100混合而成，其中，所述亚铜离子基MOFs 为网状金属有机物骨架材料，即Cu(I)-MOFs；所述相变凝胶由相变凝脂、固化剂和润滑剂组成，按质量比相变凝脂:固化剂:润滑剂为70～90:15～30:10～15。

本实用新型较优公开例中，所述相变凝胶按照质量比相变凝脂:固化剂:润滑剂为90:15:10组成。

本实用新型较优公开例中，所述相变凝脂包括但不限于聚乙二醇(PEG)、明胶、石蜡- 石墨复合物、硬脂酸-膨润土纳米混合物中的一种或多种。

本实用新型较优公开例中，所述相变凝脂为分子量为4000和6000的聚乙二醇(PEG)， PEG-4000:PEG-6000质量比为6～9:1～4。

进一步的，所述相变凝脂按照PEG-4000:PEG-6000质量比为8:2。

本实用新型较优公开例中，所述固化剂包括但不限于单硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯中的一种或多种。

进一步的，所述固化剂为单硬脂酸甘油酯。

本实用新型较优公开例中，所述润滑剂包括但不限于氢化植物油、丙二醇、蜂蜡、棕榈蜡中的一种或多种。

本实用新型较优公开例中，所述润滑剂为氢化植物油和蜂蜡，氢化植物油:蜂蜡质量比为1～3:7～9。

进一步的，所述润滑剂为氢化植物油和蜂蜡，氢化植物油:蜂蜡质量为2:8。

本实用新型所公开的复合材料，软化温度在45～55℃之间；当温度超过55℃时，复合材料开始融化；当温度超过65℃时，复合材料完全融化，亚铜离子(Cu⁺)基MOFs材料完全暴露在烟气中。

本实用新型对CO吸附率的定义为：

有益效果

本实用新型所公开的二元复合滤棒，制备工艺简单，无需对现有滤棒成型设备进行改造，所制得的复合滤棒能高效吸附烟气中的CO，显著降低进入口腔的烟气中CO的含量，吸附率可达15％以上。由于亚铜离子基MOFs-凝胶复合颗粒中相变凝胶的热敏感性能，能显著降低烟气温度，对吸味感官影响不大，具有明显减害效果。

附图说明

图1.包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶颗粒的二元复合滤棒；

图2.包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶颗粒胶囊二元复合滤棒；

图3.包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶颗粒醋纤二元复合滤棒；

图4.包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶颗粒芯线二元复合滤棒；

图5.包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶颗粒沟槽二元复合滤棒；

图6.包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶颗粒丙纤二元复合滤棒；

其中，各部件分别为：1、成型纸；2、颗粒滤棒；3、滤棒1；4、胶囊滤棒；5、醋纤滤棒；6、芯线滤棒；7、沟槽滤棒；8、丙纤滤棒。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本实用新型，但本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例1

一种包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶复合颗粒的二元复合滤棒，经成型纸1包卷粘附有具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶复合颗粒的烟用丝束制成颗粒滤棒2，再与胶囊滤棒4复合而成(图2)，其中所述颗粒滤棒2靠近烟丝端，长度 10mm，所述复合颗粒是表面包裹有相变凝胶的亚铜离子基MOFs颗粒，其添加量为 1.5mg/mm，所述胶囊滤棒4靠近唇端，长度25mm，滤棒直径5.85mm。

当烟气经过时，相变凝胶融化，亚铜离子基MOFs材料暴露在烟气中，利用烟气所携带的热量，完成CO的吸附。

以相同步骤，制得与本实施例相同结构的普通醋纤滤棒作为对照样1。

实施例2

一种包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶复合颗粒的二元复合滤棒，经成型纸1包卷粘附有具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶颗粒的烟用丝束制成颗粒滤棒2，再与醋纤滤棒5复合而成(图3)，其中所述颗粒滤棒2靠近烟丝端，长度15mm，所述复合颗粒是表面包裹有相变凝胶的亚铜离子基MOFs复合颗粒，其添加量为2.0mg/mm，所述醋纤滤棒5靠近唇端，长度15mm，为胶囊滤棒，滤棒直径6.85mm。

以相同步骤，制得与本实施例相同结构的普通醋纤滤棒作为对照样2。

实施例3

一种包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶复合颗粒的二元复合滤棒，经成型纸1包卷粘附有具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶颗粒的烟用丝束制成颗粒滤棒2，再与芯线滤棒6复合而成(图4)，所述复合颗粒是表面包裹有相变凝胶的亚铜离子基MOFs复合颗粒，其添加量为2.5mg/mm，其中所述颗粒滤棒2靠近烟丝端，长度 7mm，所述芯线滤棒6靠近唇端，长度18mm，滤棒直径4.95mm。

以相同步骤，制得与本实施例相同结构的普通醋纤滤棒作为对照样3。

实施例4

一种包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶复合颗粒的二元复合滤棒，经成型纸1包卷粘附有具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶颗粒的烟用丝束制成颗粒滤棒2，再与沟槽滤棒7复合而成(图5)，其中所述颗粒滤棒2靠近烟丝端，长度7mm，所述复合颗粒是表面包裹有相变凝胶的亚铜离子基MOFs复合颗粒，其添加量为2.1mg/mm，所述沟槽滤棒7靠近唇端，长度23mm，滤棒直径5.75mm。

以相同步骤，制得与本实施例相同结构的普通醋纤滤棒作为对照样4。

实施例5

一种包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶复合颗粒的二元复合滤棒，经成型纸1包卷粘附有具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs凝胶颗粒的烟用丝束制成颗粒滤棒2，再与丙纤滤棒8复合而成(图6)，其中所述颗粒滤棒2靠近烟丝端，长度20mm，所述复合颗粒是表面包裹有相变凝胶的亚铜离子基MOFs复合颗粒，其添加量为3.0mg/mm，所述丙纤滤棒8靠近唇端，长度10mm，滤棒直径7.30mm。

以相同步骤，制得与本实施例相同结构的普通醋纤滤棒作为对照样5。

将制得的样品及对照样放入自动吸烟机中，抽吸口数与烟气吸入量设置相同，测得烟气中CO的含量，测试检测如下表：

表1.CO吸附率

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs-凝胶复合颗粒的二元复合滤棒，经成型纸（1）包卷粘附有亚铜离子基MOFs凝胶复合颗粒的烟用丝束制得的颗粒滤棒（2），再与滤棒1（3）复合而成，其特征在于：所述颗粒滤棒（2）靠近烟丝端，所述复合颗粒是表面包裹有相变凝胶的亚铜离子基MOFs复合颗粒，其添加量为0.1～3mg/mm；所述滤棒1（3）靠近唇端。

2.根据权利要求1所述包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs-凝胶复合颗粒的二元复合滤棒，其特征在于：所述颗粒滤棒（2）长度5mm～30mm。

3.根据权利要求1所述包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs-凝胶复合颗粒的二元复合滤棒，其特征在于：所述复合颗粒的粒径为30～120目。

4.根据权利要求1所述包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs-凝胶复合颗粒的二元复合滤棒，其特征在于：所述滤棒1（3）长度5mm～30mm。

5.根据权利要求1所述包含具有CO特异吸附能力的亚铜离子基MOFs-凝胶复合颗粒的二元复合滤棒，其特征在于：所述二元复合滤棒的直径在4.5～9.5mm之间。