[發明專利]一種負載型聚酰胺-胺型樹枝狀高分子卷煙煙氣重金屬吸附劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310449273.X
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103506092A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 銀董紅;文建輝;成樂為;秦亮生;黃嘉若
• 申請（專利權）人: 湖南中煙工業有限責任公司
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;A24D3/14
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 魏娟

技術領域

本發明涉及一種負載型聚酰胺-胺型樹枝狀高分子卷煙煙氣重金屬吸附劑及其制備方法和應用；屬于新型卷煙煙氣重金屬高分子吸附材料領域。?

背景技術

煙草及煙草制品中含有鉛（Pb）、砷（As）、鎘（Cd）、鉻(Cr)、汞（Hg）等重金屬。在卷煙抽吸過程中，重金屬及其化合物會可能作為煙氣氣溶膠或金屬氧化物的形式被吸入人體且易在人體內富集而產生危害[Chen,Q-H.等，Studies?of?Trace?Elements?and?Health，2005,22,47-49]。重金屬可以導致多種疾病，甚至可能致癌。比如重金屬Cd能導致高血壓，引起心腦血管疾病；破壞肝腎和骨骼，并引起腎衰竭；Pb是重金屬污染中毒性較大的一種，一旦進入人體將很難排除。能直接傷害人的腦細胞，特別是胎兒的神經系統，可造成先天智力低下。As是砒霜的組分之一，有劇毒，可能致人迅速死亡；長期接觸少量，也會導致慢性中毒。1989年美國將As、Cd、Cr、Pb、Ni、Cu、Hg等7種重金屬元素列入107種卷煙煙氣有害成分，1990年Hof?fman清單也將As、Cd、Cr、Pb、Ni、Se、Hg等7種重金屬元素列入煙草中的44種有害成分。有研究表明，吸煙男性血鎘濃度明顯比不吸煙者高[辛楠等，中國醫藥生物技術,2009,4(5):390]。因此，卷煙微量重金屬控制是關系到吸煙安全性的重要問題，開展降低卷煙燃吸過程中的重金屬含量的吸附劑研究具有重要的科學意義和應用價值。?

有研究表明，在卷煙過濾嘴的加工生產過程中加入適量活性炭，添加活性炭的過濾嘴對Cd、Ni和As的吸附效果分別為原醋酸纖維濾嘴的4.26、3.58和1.62倍[劉若曼等，環境與健康雜志,1991,16(4):204]，吸附效果顯著增強，由于活性炭的選擇吸附能力不強，在烤煙型卷煙的過濾嘴濾棒中添加活性炭會給卷煙吸味帶來一定的負面影響，因而很少采用。也有報道稱含殼聚糖的活性炭復合濾嘴?對煙氣中的重金屬和其他有害物質有著較強的吸附能力[郭立民等，化學工程師,2002,1:17]，但仍然存在吸附無選擇性和影響卷煙吸味的問題。J.W.小卡拉維等發明了一種香煙過濾器[J.W.小卡拉維等，中國專利CN101043826A]，其過濾器中含有與戊二醛相交聯的殼聚糖和與乙二醛相交聯的殼聚糖制成高的表面積/質量比的多孔樹脂材料，可選擇性去除卷煙煙氣中的醛、氰化氫、羰基化合物和重金屬等，但這類材料由于可降低具有香味作用的羰基化合物而影響卷煙吸味。陳育如等采用酞菁類化合物作為卷煙降害劑[陳育如等，中國專利CN1709171A]，酞菁類化合物對煙氣中的CO、氮氧化物、醛類、胺類等有害物質有明顯的降低作用，還能去除重金屬離子、淬滅自由基。周國俊等將葉綠素銅和葉綠酸鈉中的一種或者兩種加入到醋酸甘油三酯，噴撒到絲束中，或者制備成40-80目顆粒添加到嘴棒中，能夠有效截留重金屬[周國俊等，中國專利CN101238913A]，但綠素銅和葉綠酸鈉基本不溶于醋酸甘油三酯，存在添加困難和影響絲束成型等問題，且綠素銅本身就是一種絡合物，對重金屬再絡合能力有限。?

發明內容

本發明針對現有技術中的卷煙煙氣重金屬吸附劑存在吸附能力有限，吸附劑用量大的問題，第一個目的是在于提供一種具有高密度活性基團，對煙氣中重金屬吸附能力強，吸附容量大的負載型聚酰胺-胺型樹枝狀高分子卷煙煙氣重金屬吸附劑。?

本發明的第二個目的是在于提供所述負載型聚酰胺-胺型樹枝狀高分子卷煙煙氣重金屬吸附劑的應用，將少量由聚酰胺-胺型樹枝狀高分子負載在無機顆粒或醋酸纖維表面構成的復合物添加在卷煙濾棒中可有效選擇性降低卷煙煙氣中的重金屬釋放量。?

本發明的第三個目的是在于提供一種過程簡單、操作易控的所述負載型聚酰胺-胺型樹枝狀高分子卷煙煙氣重金屬吸附劑的制備方法。?

本發明提供了一種負載型聚酰胺-胺型樹枝狀高分子卷煙煙氣重金屬吸附劑，該卷煙煙氣重金屬吸附劑由聚酰胺-胺型樹枝狀高分子負載在無機顆粒或醋酸纖維表面構成；其中，聚酰胺-胺型樹枝狀高分子質量為無機顆粒質量的1～15%，或者是聚酰胺-胺型樹枝狀高分子按2～10mg/支添加在醋酸纖維濾棒的醋?酸纖維表面；所述的聚酰胺-胺型樹枝狀高分子具有式1、式2或式3結構；?

所述的聚酰胺-胺型樹枝狀高分子質量優選為無機顆粒質量的5～10%。?