[發(fā)明專利]一種降低卷煙煙氣中苯酚的微納結(jié)構(gòu)濾嘴添加劑及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510071043.3
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104738814B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 周國俊;周建華;李霞;劉金莉;徐建;盧昕博;蔣健;夏駿
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江中煙工業(yè)有限責任公司
• 主分類號: A24D3/06
• 分類號: A24D3/06
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司33214
• 代理人: 王從友

技術領域

本發(fā)明涉及卷煙減害技術領域，具體涉及一種降低卷煙煙氣中苯酚的微納結(jié)構(gòu)濾嘴添加劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著社會對吸煙與健康問題關注的不斷增強，卷煙產(chǎn)品的減害技術研究已經(jīng)引起煙草行業(yè)的高度重視。針對卷煙煙氣中各種有害成分，研究者發(fā)展了多種減害技術，如有復合濾嘴、應用濾嘴通風稀釋技術、使用高透氣度和靜燃速率快的卷煙紙、摻用膨脹煙絲和膨脹梗絲等方法。其中對卷煙濾嘴的改性是常用的減害手段之一，通過向卷煙濾嘴中添加或復合生物材料、高分子材料和納米材料等，達到有效降低卷煙煙氣中有害成分的效果。

卷煙煙氣中酚類物質(zhì)有40多種，其中最主要的包括苯酚、苯二酚和甲基苯酚等。煙氣酚類化合物主要來源于煙葉中多酚類化合物（綠原酸和蕓香苷）的裂解，對卷煙的香氣品質(zhì)有很重要的作用。但有些酚類物質(zhì)具有促癌作用，苯酚、間甲苯酚、對甲苯酚、鄰甲苯酚、間苯二酚等已被Hoffman名單收錄，列入降低卷煙危害性的推薦性控制成分。中國專利CN 101664228 B中公開了將對-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]杯[8]芳烴作為卷煙添加劑直接添加到卷煙濾嘴中，降低煙氣中苯酚的含量。中國專利ZL201010278343.6公開了以多孔材料為載體，以層層自組裝的方式交替負載聚陰離子和聚陽離子材料，達到降酚效果。但這些材料在實際生產(chǎn)過程中或者制備成本較高，或者工藝復雜、不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。因此，有必要開發(fā)一種新型濾嘴添加劑。

發(fā)明內(nèi)容

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降低卷煙煙氣中苯酚的微納結(jié)構(gòu)濾嘴添加劑，該濾嘴添加劑可有效降低煙氣中苯酚的釋放量。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。

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：

一種降低卷煙煙氣中苯酚的微納結(jié)構(gòu)濾嘴添加劑，所述的濾嘴添加劑以煙用椰殼炭為載體，且在載體表面負載聚電解質(zhì)納米粒子；所述的聚電解質(zhì)納米粒子是兩性離子聚合物的自組裝體，所述的兩性離子聚合物為含有羥基的兩性離子共聚物；所述聚電解質(zhì)納米粒子在濾嘴添加劑中的質(zhì)量百分含量為0.1~5.0%。

本發(fā)明所述的煙用椰殼炭表面負載的聚電解質(zhì)納米粒子既可增加煙氣與材料的接觸，又不會堵塞椰殼炭的孔隙；其中的羥基官能團、季銨鹽基團等有利于吸附苯酚，增加降低苯酚的效果。

所述聚電解質(zhì)納米粒子在濾嘴添加劑中的質(zhì)量百分含量為0.1~5.0%。可在節(jié)約成本的前提下有效降低煙氣中苯酚的釋放量。作為優(yōu)選，所述聚電解質(zhì)納米粒子在濾嘴添加劑中的質(zhì)量百分含量為0.2~2.0%。

作為優(yōu)選，所述的兩性離子共聚物包括甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、丙烯酸酯和N,N-二甲基N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)N-(3-磺丙基)銨鹽的共聚物。作為再優(yōu)選，所述的丙烯酸酯為丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥丙酯和丙烯酸縮水甘油酯中的一種。

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：

一種制備上述的降低卷煙煙氣中苯酚的微納結(jié)構(gòu)濾嘴添加劑的方法，該方法包括以下的步驟：

1）將含有季銨鹽基團的單體、丙烯酸酯單體和兩性離子單體加入水中，通入氮氣，加入質(zhì)量百分比濃度為1～3%的氧化－還原引發(fā)劑，在35～50℃下進行溶液/乳液聚合，聚合時間為8～24小時，得到聚電解質(zhì)納米粒子的分散液；

2）以煙用椰殼炭為載體，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、洗滌和干燥后得到微納結(jié)構(gòu)的濾嘴添加劑。

作為優(yōu)選，步驟1）中所述的含有季銨鹽基團的單體、丙烯酸酯單體和兩性離子單體在水中的質(zhì)量濃度分別為0.1～5%、0.1～5%和1～15%。

作為優(yōu)選，步驟2）中所述的靜電驅(qū)動原位生長的條件為在25～35 ℃，靜置0.5～3.5小時。

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降低卷煙煙氣中苯酚的卷煙濾嘴中的應用。

一種降低卷煙煙氣中苯酚的卷煙濾嘴，該卷煙濾嘴中添加了上述的濾嘴添加劑，所述濾嘴添加劑在每支濾嘴中的添加量為10~60 mg。