專利名稱：能選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛含量的吸附劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于卷煙材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛含量的吸附劑的制備方法。
背景技術(shù)：
卷煙燃燒時(shí)所產(chǎn)生的煙氣中含有一氧化碳、巴豆醛等多種有害成分，其中巴豆醛比類似的飽和醛毒性大，對(duì)眼結(jié)膜及上呼吸道粘膜有強(qiáng)烈刺激作用，長(zhǎng)期接觸會(huì)引起慢性鼻炎、神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能障礙，可造成結(jié)膜炎、角膜損傷等，不利于人體健康。因此，選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛的含量(相對(duì)于焦油含量)對(duì)卷煙生產(chǎn)企業(yè)具有重要意義。由于巴豆醛分子具有碳碳雙鍵，能與功能單體和交聯(lián)劑發(fā)生聚合，所以常規(guī)的分子印記方法不能制備巴豆醛的分子印記聚合物。目前尚沒(méi)有選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛含量的吸附劑的制備方法，使用正丁醛作為假模板，采用本體聚合法制備巴豆醛印跡聚合物，并將其作為巴豆醛吸附劑應(yīng)用于卷煙復(fù)合嘴棒，從而實(shí)現(xiàn)卷煙煙氣中巴豆醛的選擇性降低。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。除非另有說(shuō)明，本發(fā)明中所采用的百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)?！N能選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛含量的吸附劑的制備方法，包括以下步驟(I)備料準(zhǔn)確量取正丁醛I mmol，功能單體4 mmol，乙二醇二甲基丙烯酸酯20mmol，偶氮二異丁腈20 mg ;其中，正丁醛為模板分子，功能單體為α -甲基丙烯酸(MAA)、2-乙烯基吡啶(2-VP)、4_乙烯基吡啶(4-VP)或丙烯酰胺(AM)中的一種，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)為交聯(lián)劑，偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑；(2)分子印跡將正丁醛溶于IOmL甲醇中，加入功能單體，然后在25°C下恒溫振蕩3小時(shí)，震蕩條件120 r/min,使正丁醛與功能單體充分作用，然后再加入乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二異丁腈攪拌混勻，轉(zhuǎn)入50 mL玻璃安瓿瓶中，通氮?dú)饷撗? 10 min,然后在無(wú)氧條件下密封并放入60 °C的恒溫振蕩器中反應(yīng)24 h，得到堅(jiān)硬的固體聚合物，粉碎、研磨聚合物，過(guò)60目分樣篩；(3)萃取所得聚合物用體積比1:9的冰乙酸-甲醇溶液索氏提取至流出液中無(wú)印跡分子，再用甲醇洗至中性；(4)干燥將萃取后的聚合物置于溫度60°C下真空干燥24 h即得所需吸附劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果I、本發(fā)明首次采用假模板法分子印跡方法制備對(duì)巴豆醛具有高度選擇性的聚合物吸附劑，該方法操作簡(jiǎn)單，成本低廉，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
2、本發(fā)明制備方法得到的吸附劑表面疏松多孔，并含有大量結(jié)構(gòu)、形狀與巴豆醛分子相匹配的孔穴，因而對(duì)巴豆醛具有高度選擇性和較強(qiáng)的吸附能力。3、將本發(fā)明所制備的吸附劑按照不同比例添加到三元復(fù)合嘴棒中，當(dāng)添加量為10mg/支，與對(duì)比樣相比，煙氣中巴豆醛的降低率為20. 3%，相對(duì)焦油的相對(duì)降低率為6. 9% ;當(dāng)添加量為20 mg/支，與對(duì)比樣相比，煙氣中巴豆醛的降低率為31. 0%，相對(duì)焦油的相對(duì)降低率為10. 7%，選擇性降低巴豆醛的效果非常明顯，可用于卷煙生產(chǎn)中。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解，實(shí)施例僅為對(duì)本發(fā)明的解釋，并不以任何方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的精神所作的各種改動(dòng)或修改，同樣落于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例I選擇正丁醛為模板分子，功能單體為α -甲基丙烯酸(ΜΑΑ)、2_乙烯基吡啶(2-VP)、4_乙烯基吡啶(4-VP)或丙烯酰胺(AM)中的一種，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)為交聯(lián)劑，偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑；稱取I mmol的正丁醛，然后按表I分別加入指定量和指定種類的功能單體，然后在25°C下恒溫振蕩3小時(shí)使印跡分子與功能單體充分作用后，再加入如表I所示的指定量EDGMA和不同量的AIBN，混勻，轉(zhuǎn)入50mL玻璃安瓿瓶中，通隊(duì)脫氧5 10 min，然后在無(wú)氧條件下密封并放入60 °C的恒溫振蕩器中反應(yīng)24 h。將得到的固體聚合物，粉碎、研磨，過(guò)60目分樣篩。然后用1:9 (v/v)冰乙酸-甲醇溶液索氏提取至流出液中無(wú)印跡分子，再用甲醇洗至中性，最后在真空干燥器中干燥48 h，得到系列的巴豆醛分子印跡聚合物(用MIP表示)。重復(fù)上述制備方法，有以下不同點(diǎn)制備時(shí)不加印記分子正丁醛，得到的吸附劑作為對(duì)照組吸附劑(用NIP表示)。以比對(duì)MIP對(duì)卷煙煙氣中巴豆醛的選擇性吸附效果。表I巴豆醛印跡聚合物的合成條件3·
正丁醛單體
聚合物功能單體及用量致孔溶劑 EGDMA量
交聯(lián)劑(摩爾比)
MIPlMAA (4mmol) 甲醇20 mmol1:4:20
MIP2AM (4mmol) 甲醇20 mmol1:4:20
MIP32-VP(4mmol) 甲醇20 mmol1:4:20
MIP44-VP (4mmol) 甲醇20 mmol1:4:20
MIP5AM (2mmol) 甲醇20 mmol1:2:20
MIP6AM (6mmol) 甲醇20 mmol1:6:20
MIP7AM (8mmol) 甲醇20 mmol1:8:20注引發(fā)劑AIBN的用量為20. O mg，致孔劑的用量為10. O mL。
試驗(yàn)I本發(fā)明制備得到的吸附劑的平衡吸附容量采用平衡吸附實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定本發(fā)明制備得到的吸附劑MIP對(duì)巴豆醛的吸附容量Q，并與傳統(tǒng)本體印跡技術(shù)制備的吸附劑性能相對(duì)照。印跡材料的吸附位點(diǎn)可分為特異性結(jié)合位點(diǎn)和非特異性結(jié)合位點(diǎn)兩類。印跡效果可用印跡因子a ( a =Qmip/ Qnip)來(lái)表征。印跡因子大于I,表明有印跡效果。印跡因子越大，表明特異性結(jié)合位點(diǎn)所占比例越多，印跡效果越好，結(jié)果見(jiàn)表2。表2巴豆醛印跡聚合物的平衡吸附容量及印跡因子
權(quán)利要求
1.一種能選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛含量的吸附劑的制備方法，包括以下步驟 (1)備料準(zhǔn)確量取正丁醒Immol,功能單體4 mmol,乙二醇二甲基丙烯酸酯20 mmol,偶氮二異丁腈20 mg;其中，正丁醛為模板分子，功能單體為α-甲基丙烯酸(MAA)、2-乙烯基吡啶(2-VP)、4_乙烯基吡啶(4-VP)或丙烯酰胺(AM)中的一種，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)為交聯(lián)劑，偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑； (2)分子印跡將正丁醛溶于IOmL甲醇中，加入功能單體，然后在25°C下恒溫振蕩3小時(shí)，震蕩條件120 r/min，使正丁醛與功能單體充分作用，然后再加入乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二異丁腈攪拌混勻，轉(zhuǎn)入50 mL玻璃安瓿瓶中，通氮?dú)饷撗? 10 min,然后在無(wú)氧條件下密封并放入60 °C的恒溫振蕩器中反應(yīng)24 h，得到堅(jiān)硬的固體聚合物，粉碎、研磨聚合物，過(guò)60目分樣篩； (3)萃取所得聚合物用體積比1:9的冰乙酸-甲醇溶液索氏提取至流出液中無(wú)印跡分子，再用甲醇洗至中性； (4)干燥將萃取后的聚合物置于溫度60°C下真空干燥24h即得所需吸附劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種能選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛含量的吸附劑的制備方法。以正丁醛為假模板，以α-甲基丙烯酸、丙烯酰胺、2-乙烯基吡啶或4-乙烯基吡啶為功能單體，以甲醇為致孔溶劑，以乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，采用本體聚合法合成該吸附劑。將本發(fā)明的吸附劑應(yīng)用于復(fù)合嘴棒中，其添加量可以根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)。當(dāng)添加量為10 mg/支，與對(duì)比樣相比，煙氣中巴豆醛的降低率為20.3%，相對(duì)焦油的相對(duì)降低率為6.9%；當(dāng)添加量為20 mg/支，與對(duì)比樣相比，煙氣中巴豆醛的降低率為31.0%，相對(duì)焦油的相對(duì)降低率為10.7%，選擇性降低巴豆醛的效果非常明顯，可用于卷煙生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)A24D3/14GK102935357SQ20121047211
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者者為, 曾曉鷹, 夏建軍, 段焰青, 王文元, 蔣舉興, 劉亞 申請(qǐng)人:紅云紅河煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司