[發明專利]一種植物纖維的加工方法及其所得的植物纖維作為卷煙濾棒材料的應用

有效

• 申請號: 201711480114.0
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108166295B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 譚明杰;蘇加坤;徐達;羅娟敏;范安平
• 申請（專利權）人: 江西中煙工業有限責任公司
• 主分類號: D21C9/00
• 分類號: D21C9/00;A24D3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種植物纖維的加工方法及其所得的植物纖維作為卷煙濾棒材料的應用，加工步驟為：(1)將稻草秸稈和煙草秸稈混合后回潮處理，回潮后浸入草酸和馬來酸的混合液中潤脹，潤脹后瀝干秸稈上的溶液并烘干，在打草機上打成纖維狀，風選去除非纖維夾雜物，獲得混合纖維；(2)將混合纖維浸入1?乙基?3?甲基咪唑硫酸氫鹽溶液中超聲處理，超聲過程中將溶液加熱到60℃～90℃保溫；(3)保溫一段時間后將溶液冷卻至常溫，過濾獲得固相，用去離子水洗滌固相，烘干，獲得改性后的混合纖維，即本發明所述植物纖維。通過將稻草秸稈和煙草秸稈改性處理后制成卷煙濾棒，不但節約了卷煙的制造成本，避免了煙頭對環境的污染；而且能夠顯著的去除卷煙主流煙氣中重金屬Pb、Cd含量，一定程度上保護了煙民的健康。

技術領域

本發明屬于煙草加工技術領域，尤其涉及一種植物纖維的加工方法及其所得的植物纖維作為卷煙濾棒材料的應用。

背景技術

煙草原產于美洲，明清時期傳入中國。我國氣候適宜，加之地理環境良好，非常適合煙草生長。自煙草引入我國以來，煙草種植業發展非常迅速。因煙草具有較高的經濟價值，隨著栽培面積的逐年擴大，煙草逐漸成為我國主要的經濟作物之一，煙草種植總面積、總產量以及卷煙產量都位于世界首位，我國也成為煙草種植與生產大國。受到地理位置和氣候的影響，煙草種植在我國各省份分布不均，其中云南、貴州、河南、山東、安徽、江西、湖南、湖北和四川等省產量較高。隨著社會的進步和經濟水平的提高，人們越來越重視自身生命健康，其中吸煙有害健康已逐漸成為社會共識，而且全球性的反吸煙運動也在不斷高漲。自上世紀中頁，“吸煙有害健康”成為全球煙草業所面臨的巨大挑戰之一，如何進一步提高卷煙安全性已成為煙草工作者的主攻方向。作為卷煙生產消費大國，中國的卷煙行業也面臨嚴峻的挑戰，煙草消費帶來的嚴重健康問題成為嚴重影響煙草行業發展的主要因素，也構成了一個重大的社會問題。

卷煙煙氣成分極其復雜，多達上千種成分，煙草在燃燒過程中即會產生大量的化合物，其中重金屬是煙草有害物質之一，煙氣中的重金屬可隨抽吸過程進入人體，引發疾病。煙草中的重金屬主要指鉻(Cr)、鎳(Ni)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、汞(Hg)這幾種，不同的重金屬及其不同形態對人體有不同的作用。其中，鉛是強烈親神經性物質，其神經毒性明顯高于其它器官系統。。鎘對腎臟、骨骼、神經系統、呼吸系統和循環系統均具有強毒性。

現有的卷煙濾棒均使用醋酸纖維或聚丙烯纖維作為過濾材料，但是這些材料一方面成本較高；另一方面，醋酸纖維、聚丙烯纖維生產過程及丟棄的煙頭均會造成環境的污染。中國發明專利CN101703314A公開了植物纖維濾棒及其制備方法，其中濾棒的原料構成中有：稻草纖維、麥草纖維、煙草秸稈纖維和大豆秸稈纖維；按重量份，各原料的配比為：稻草纖維∶麥草纖維∶大豆秸稈纖維∶煙草秸稈纖維＝5∶2∶1∶2。該發明以植物秸桿為原料，一方面使植物秸桿得到利用，另一方面降低卷煙成本，減少使用后的濾嘴和絲束生產過程對環境的污染。但是該發明的植物纖維只是做普通加工成濾棒來代替醋酸纖維或聚丙烯纖維，減少了生產成本和環境污染性，但是對主流煙氣的減害作用并沒有提高。

發明內容

基于上述技術問題，本發明提供了一種能夠降低卷煙煙氣中重金屬Pb、Cd含量的植物纖維的加工方法，其加工方法步驟為：

(1)將稻草秸稈和煙草秸稈混合后回潮處理，回潮后浸入草酸和馬來酸的混合液中潤脹，潤脹后瀝干秸稈上的溶液并烘干，在打草機上打成纖維狀，風選去除非纖維夾雜物，即獲得稻草秸稈和煙草秸稈的混合纖維；

(2)將所述混合纖維浸入1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽溶液中超聲處理，超聲過程中將溶液加熱到60℃～90℃之間保溫；

(3)保溫一段時間后將溶液冷卻至常溫，過濾獲得固相，用去離子水洗滌固相，烘干，獲得改性后的混合纖維，即本發明所述植物纖維。

進一步地，所述回潮處理后稻草秸稈和煙草秸稈的含水率為35％～40％。