[發(fā)明專利]一種改性核桃殼多孔材料及其在卷煙中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310644181.7
• 申請(qǐng)日: 2013-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN103691403A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段焰青;朱保昆;王明鋒;者為;廖頭根;何靚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B01J20/24
• 分類號(hào): B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;A24D3/06
• 代理公司: 昆明協(xié)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 53108
• 代理人: 謝嘉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于卷煙材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用核桃殼通過化學(xué)改性制備得到的多孔材料。同時(shí)，本發(fā)明還涉及該多孔材料在卷煙加工中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

核桃有著“木本油料之王”的稱號(hào)，具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和良好的醫(yī)療保健作用，位列世界4大干果之首。云南是中國(guó)的核桃主要產(chǎn)區(qū)，現(xiàn)擁有核桃種植面積1832萬畝，產(chǎn)量超過30萬噸，約占全國(guó)產(chǎn)量的1/3、世界產(chǎn)量的16％，若取仁率按55％計(jì)算，則每年至少產(chǎn)生核桃殼13.5萬噸。核桃殼含有大量的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素以及核桃醌、氫化胡桃醌，β-葡萄糖甙、鞣質(zhì)、沒食子酸等化學(xué)成分，具有抗菌、抗出血、抗氧化作用，可用做油脂抗氧化劑。核桃殼表面疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有良好的吸附性能，科研工作者也對(duì)核桃殼進(jìn)行改性或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為活性碳后用于濾器的濾料及廢氣、污水處理等，能夠很好的吸附重金屬染料等化學(xué)污染物質(zhì)。目前集中的核桃殼或被丟棄或被焚燒，造成了資源的極大浪費(fèi)。因此，加強(qiáng)對(duì)核桃殼的綜合利用，可以避免資源的浪費(fèi)，不僅可以有效處理固體廢棄物，而且能夠變廢為寶。

隨著吸煙與健康的問題越來越受到關(guān)注，如何提高卷煙的吸食安全性，降低卷煙煙氣中的有害成分、提高抽吸的舒適感就成為各卷煙生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)的熱點(diǎn)。但關(guān)于利用核桃殼為原料制備能夠有效降低卷煙煙氣中焦油、煙堿、苯酚、巴豆醛等化學(xué)成分的多孔材料方面的報(bào)道較少，這也是本領(lǐng)域尚待解決的技術(shù)難題。

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，提供一種能夠有效降低卷煙煙氣中部分有害成分的改性核桃殼多孔材料。

本發(fā)明的目的還在于提供所述改性核桃殼多孔材料在卷煙生產(chǎn)中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

*除非另有說明，本發(fā)明中所采用的百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。

一種改性核桃殼多孔材料，通過以下步驟的方法制得：

（1）將水分含量為18%～20%的核桃殼置于微波膨脹設(shè)備中，在微波功率為1200～1500W條件下膨脹60～90秒；

（2）膨脹后的核桃殼用蒸餾水反復(fù)噴灑，調(diào)節(jié)含水率至15%～18%，放置于室溫下儲(chǔ)存6～12小時(shí)，粉碎成粒徑為20～40目的顆粒，備用；

（3）用蒸餾水配制濃度為5%～15%的金屬鹽水溶液，用濃鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH值至2～3，得到改性溶液，備用；所述的金屬鹽為氯化鋅、氯化銅、硫酸鐵中的一種；

（4）按質(zhì)量份數(shù)稱取20～35份備用的核桃殼顆粒，置于65～80份備用的改性溶液中，在溶液溫度為50～90℃的條件下均勻攪拌5h后，自然冷卻至室溫，去除溶劑；

（5）將去除溶劑的顆粒置于微波膨脹設(shè)備中，在微波功率500～1000W條件下干燥膨脹30～60秒，即得到所需的改性核桃殼多孔材料。

所述改性核桃殼多孔材料在卷煙生產(chǎn)中的應(yīng)用，具體為：將所述改性核桃殼多孔材料通過復(fù)合濾棒成型機(jī)添加到卷煙濾嘴中，制備得到二元復(fù)合嘴棒。

添加量?jī)?yōu)選為嘴棒總重量的15～50%。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.通過本方法處理得到的改性核桃殼多孔材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為疏松，具有較高的比表面積，金屬鹽能夠均勻的分散在多孔材料的中，煙氣通過含有該多孔材料的濾棒時(shí)，能夠充分與多孔材料及其中的金屬鹽接觸，以物理吸附和化學(xué)吸附的方式充分吸附卷煙煙氣中的焦油、煙堿、苯酚、巴豆醛和氰化氫等成分。

2.生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，操作性及規(guī)范性強(qiáng)，原料易得、成本低廉，便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，具有良好地應(yīng)用前景。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限定。

實(shí)施例1

將水分含量為20%的核桃殼置于微波膨脹設(shè)備中，在微波功率為1200W條件下膨脹60秒，將膨脹后的核桃殼用蒸餾水反復(fù)噴灑，調(diào)節(jié)含水率至18%，放置于室溫下儲(chǔ)存6小時(shí)后，粉碎成粒徑為20目的顆粒。將350g制備得到的顆粒置于650g氯化鋅水溶液（pH為3、濃度為5%）中，在溶液溫度為50℃的條件下均勻攪拌5h后，自然冷卻至室溫，去除溶劑后置于微波膨脹設(shè)備中，在微波功率為500W的條件下干燥30秒，即制備得到所需的改性核桃殼多孔材料。

實(shí)施例2