[發明專利]一種可降低有害成分的濾嘴添加材料及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201110096475.1
• 申請日: 2011-04-18
• 公開（公告）號: CN102178348A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 鄧其馨;魏明燈;傅輝;謝衛;黃朝章;洪振生
• 申請（專利權）人: 福州大學;福建中煙工業公司
• 主分類號: A24D3/06
• 分類號: A24D3/06;A24D3/12
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于香煙添加材料，更具體涉及一種降低卷煙主流煙氣中多種有害成分釋放量的鈦酸鹽納米管添加材料及其制備方法和應用。

背景技術

科學研究證據和流行病學統計證明，吸煙對人類的健康會產生顯著的危害，香煙煙氣中的主要成分有焦油、煙堿(尼古丁)和一氧化碳(CO)等，對人體有毒有害，其中焦油對人有致癌作用。香煙燃燒生成的CO使人缺氧，煙堿(尼古丁)則十分容易使人產生依賴性(成癮)，還能麻痹人的呼吸中樞，引起人的心血管疾病等。另外，多環芳烴、亞硝胺等物質是卷煙煙氣中最重要、數量最多的一類致癌物，在吸煙致癌方面起著主要作用。

為了減少主流煙氣對人體產生的危害，國內外的煙草科研工作者做了大量的研究。利用卷煙濾嘴里的添加材料降低卷煙主流煙氣中的有害物質是人們常見的研究方法之一。南京大學惲之瑜等人將NaY和NaZSM-5等沸石作為添加劑均勻分散在煙絲中，有效的去除煙氣中的亞硝胺。該研究小組又發明了另一種可降低卷煙煙氣中亞硝胺含量的卷煙添加劑，該添加劑主要有多孔材料的海藻酸鹽懸浮溶液組成，可噴在煙絲上，多孔材料可以是硅膠、多孔氧化鋁、Na型4A沸石或多孔硅鋁酸鹽等，該法可使卷煙煙氣中的亞硝胺含量降低17％–65％。湖南中煙將金屬氧化物（Al₂O₃、Fe₂O₃、Al₂O₃-Fe₂O₃）改性的活性炭纖維添加到濾嘴中，選擇性降低煙氣中28%的苯酚。近期，他們的專利CN101297715A公開一種降低煙氣中酚類物質含量的方法：將離子液體固載到多孔材料或醋酸纖維上，利用離子液體的強溶解性，使煙氣中的酚類和離子液體陰離子或者陽離子反應，能夠實現煙氣中酚類化合物的選擇性降低，其中苯酚可降低26.5%。

國外煙草行業同行也開發出多種無機金屬類功能材料用于降低煙氣中的有害成分，如美國專利20040025895中采用納米Fe₂O₃降低了卷煙煙氣中的酚類化合物。US4300577公開了一種帶有伯氨基的弱吸附劑，可以同時降低卷煙煙氣中的甲醛、丙烯醛及巴豆醛類物質和氫氰酸。但是，這些材料存在著不足之處。首先，這些嘴棒添加材料價格較昂貴或制備過程較復雜難以用于工業化生產，其安全性也有待進一步的研究；其次，這些添加材料所能降解的有害物質成分較單一，不能做到多種有害物質同時降解。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種濾嘴添加材料及其制備方法和應用，該材料制備方法簡單，廉價安全，應用于卷煙的嘴棒中，能同時降低卷煙主流煙氣中的焦油，煙堿，一氧化碳，氨，氰化氫（氫氰酸），苯酚等酚類化合物，巴豆醛等羰基化合物等有害物質。

本發明是通過如下技術方案實施的：

一種濾嘴添加材料為鈦酸鹽納米管。

該濾嘴添加材料的制備方法是將TiO₂與堿溶液采取常規的水熱法制備。

所述制備方法中TiO₂的添加量為0.5～100克，堿溶液的濃度為5～15摩爾/升，堿溶液的添加量為10～1000毫升。

所述制備方法中的堿溶液包括燒堿溶液。

所述濾嘴添加材料的應用是將濾嘴添加材料鈦酸鹽納米管以粉末形式添加到卷煙的嘴棒中，其添加量為5～50?mg。

所采用的TiO₂包括可用于食品、化妝品等領域的TiO₂粉末。

如圖1所示：對制得的樣品使用XRD進行分析，其分子式可表征為：Na(x)H(2-x)Ti3O7·nH2O?(x=0.1-1)。對制得的樣品進行SEM和TEM分析，見圖2、3，從得到的照片可知鈦酸鹽納米管添加材料比表面達300?m².g^-1以上，長度短的為幾百納米，長的可至微米級，隨機排布。管的內徑約為5?nm,外徑約為10?nm。

本發明的優點為：本發明制備方法簡單，制備的鈦酸鹽納米管廉價安全，將其應用于卷煙的嘴棒中，能同時降低卷煙主流煙氣中的焦油，煙堿，一氧化碳，氨，氰化氫（氫氰酸），苯酚等酚類化合物，巴豆醛等羰基化合物等有害物質。

附圖說明

圖1為采用荷蘭PANalytical公司產X’Pert?PRO型X射線衍射儀測定鈦酸鹽納米管添加材料的晶相，X射線為Cu靶，λ=?0.15418nm；