一種選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛的濾嘴添加劑及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及卷煙減害技術領域，具體涉及一種選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛釋放 量的濾嘴添加劑及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 巴豆醛是一種呼吸道纖毛的毒素，對眼結(jié)膜及上呼吸道黏膜有強烈刺激作用，長 期接觸易引起慢性鼻炎、神經(jīng)系統(tǒng)機能障礙，可造成結(jié)膜炎、角膜損傷等，是卷煙煙氣中公 認的微量有害成分之一。國家煙草專賣局也將包含巴豆醛在內(nèi)的7種有害成分作為代表用 于表征卷煙主流煙氣的危害性。因此，降低卷煙煙氣中巴豆醛釋放量的研宄已經(jīng)成為煙草 減害技術領域的一個重要方向。
[0003] 目前，對如何有效降低卷煙煙氣中巴豆醛釋放量的研宄已經(jīng)有一些報道，如中國 專利CN102942654A中報道了一種由甲基丙烯酸、丙烯酰胺、2-乙烯基吡啶或4-乙烯基吡 啶為功能單體，在正丁醛為假模版、甲醇為致孔劑、乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑下，采 用沉淀聚合法制備的聚合物吸附劑，其作為卷煙濾嘴添加劑可有效降低煙氣中巴豆醛的含 量。中國專利CN101194755B公開了一種粗孔硅膠表面覆蓋一層帶有氨基、脲基或酰胺基 化合物層的濾嘴添加劑來降低卷煙煙氣中的醛類物質(zhì)。中國專利CN101116540B公開了 一種由多孔載體經(jīng)Y-乙二胺丙基三甲氧基硅烷衍生化處理制備的煙草添加劑來降低卷 煙主流煙氣中醛酮類化合物的含量。但這些減害材料或者制備工藝比較復雜、制備成本高、 不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，或者對巴豆醛的選擇性降低效果不理想。因此，有必要開發(fā)一種 新型復合材料，使其不僅具有良好的選擇性降低巴豆醛指標的效果，還具有制備工藝簡單、 適于規(guī)?；a(chǎn)的特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術的以上不足，本發(fā)明的第一個目的是提供一種選擇性降低卷煙煙氣 中巴豆醛的濾嘴添加劑，該濾嘴添加劑可選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛。本發(fā)明的第二個 目的是提供上述的濾嘴添加劑的制備方法，該方法簡單可控，適于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的第 三個目的是提供上述的濾嘴添加劑的應用。
[0005] 為了實現(xiàn)上述的第一個目的，本發(fā)明采用了以下的技術方案： 一種選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛的濾嘴添加劑，所述的添加劑是在多孔材料表面負 載聚電解質(zhì)納米粒子的復合材料；所述的聚電解質(zhì)納米粒子為殼聚糖鹽酸鹽與海藻酸鈉的 絡合物；所述聚電解質(zhì)納米粒子在復合材料中的質(zhì)量百分含量為0. 1~1〇. 0%。
[0006] 所述的聚電解質(zhì)納米粒子為殼聚糖鹽酸鹽與海藻酸鈉的絡合物。納米粒子的存在 既可增加煙氣與復合材料的接觸，又不會堵塞多孔載體的孔隙；殼聚糖鹽酸鹽和海藻酸鈉 中的羥基結(jié)構，能夠增進其與羰基化合物之間的作用力；殼聚糖鹽酸鹽中的氨基官能團可 與巴豆醛發(fā)生反應，達到降低巴豆醛指標的目的。
[0007] 所述聚電解質(zhì)納米粒子在復合材料中的質(zhì)量百分含量為0.I~ 10. 0%?？稍诠?jié)約 成本的前提下有效降低煙氣中巴豆醛的釋放量。作為優(yōu)選，所述聚電解質(zhì)納米粒子在復合 材料中的質(zhì)量百分含量為0. 2~2%。
[0008] 所述的多孔材料可選用本領域常用的多孔材料，所述的多孔材料為添加劑的載 體，其既為聚電解質(zhì)納米粒子的負載提供了基體，其本身的孔隙結(jié)構再結(jié)合納米粒子又進 一步提高了減害的選擇性。作為優(yōu)選，所述的多孔材料為活性炭、分子篩、沸石、樹脂、硅膠、 海泡石、蒙脫石、硅藻土、凹凸棒土、膨脹煙梗中的一種或多種。
[0009] 為了實現(xiàn)上述的第二個目的，本發(fā)明采用了以下的技術方案： 一種制備上述的選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛的濾嘴添加劑的方法，該方法包括以下 的步驟： 1) 將殼聚糖鹽酸鹽和海藻酸鈉分別溶解于酸性水溶液中，酸性水溶液的PH值為2~ 6,以殼聚糖鹽酸鹽水溶液為母液，將海藻酸鈉水溶液逐滴加入其中，通過原位成核靜電自 組裝的方式，得到聚電解質(zhì)納米粒子的分散液； 2) 以多孔材料為載體，經(jīng)活化處理后，將其浸漬到上述聚電解質(zhì)納米粒子的分散液中， 通過靜電驅(qū)動原位生長的方式，在其表面負載一定量的聚電解質(zhì)納米粒子，經(jīng)過濾、洗滌和 干燥后得到濾嘴添加劑。
[0010] 作為優(yōu)選，所述的殼聚糖鹽酸鹽水溶液和海藻酸鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度分別 為 0? 1 ~3% 和 0? 05% ~2%。
[0011] 作為優(yōu)選，所述的原位成核靜電自組裝的溫度為20~40°c，攪拌的速度為500~3000 rpm，反應時間為]-3小時。
[0012] 作為優(yōu)選，所述的活化處理，根據(jù)所選載體不同優(yōu)選酸堿處理或高溫處理；所述的 靜電驅(qū)動原位生長的溫度為20~40°C，反應時間為0. 5~3. 5小時。
[0013] 為了實現(xiàn)上述的第三個目的，本發(fā)明采用了以下的技術方案： 上述的濾嘴添加劑在制備選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛的卷煙濾嘴中的應用。
[0014] 一種選擇性降低卷煙煙氣中巴豆醛的卷煙濾嘴，該卷煙濾嘴中添加了上述的濾嘴 添加劑。作為優(yōu)選，以一支煙的卷煙濾嘴中的濾棒總重量計，所述的濾嘴添加劑的質(zhì)量百分 含量為2 ~ 40%。
[0015] 作為優(yōu)選，所述的卷煙濾嘴為二元復合濾嘴，包括近嘴端的普通濾棒以及沿軸向 疊加的近煙絲端的料棒；所述的料棒由所述的濾嘴添加劑和普通濾棒材料組成；或者，所 述的卷煙濾嘴為三元復合濾嘴，包括兩段普通濾棒以及沿軸向疊加的料棒，所述的料棒位 于兩段普通濾棒之間；所述的料棒由所述的濾嘴添加劑或由所述的濾嘴添加劑和普通濾棒 材料組成。
[0016] 本發(fā)明所述的普通濾棒優(yōu)選用本領域的醋纖棒和紙質(zhì)嘴棒。
[0017] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：本發(fā)明添加劑制備的卷煙濾嘴，以添加劑 多孔材料負載納米粒子的特殊結(jié)構以及負載的聚電解質(zhì)納米粒子的官能團實現(xiàn)了有效選 擇性降低卷煙煙