[發(fā)明專利]一種復(fù)合氣凝膠型香煙過(guò)濾嘴材料及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010724435.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111974356B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾勁松;劉璐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/24
• 分類號(hào): B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;A24D3/10;A24D3/16
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 殷妹

本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合氣凝膠型香煙過(guò)濾嘴材料及其制備方法與應(yīng)用。所述方法為：將納米纖維素懸浮液與納米二氧化硅懸浮液混合均勻，在?196～?20℃下預(yù)冷凍5min～24h，冷凍干燥，得到復(fù)合氣凝膠型香煙過(guò)濾嘴材料；其中，納米二氧化硅的質(zhì)量為納米纖維素質(zhì)量的0～80％。本發(fā)明技術(shù)方案制備的復(fù)合氣凝膠型香煙過(guò)濾嘴材料具有優(yōu)異的吸附性能和較好的力學(xué)性能，而且制備過(guò)程綠色環(huán)保、制備方法簡(jiǎn)單、原料來(lái)源廣泛，應(yīng)用前景較好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于過(guò)濾材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合氣凝膠型香煙過(guò)濾嘴材料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

設(shè)計(jì)香煙濾嘴的最初目的是為了防止抽吸時(shí)香煙紙粘在嘴唇上和煙絲吸入口腔。之后人們發(fā)現(xiàn)濾嘴可以過(guò)濾和吸附香煙煙氣，從而降低香煙中有害物質(zhì)的釋放量。因此，對(duì)香煙濾嘴材料的研究成為減少香煙煙氣中有害物質(zhì)釋放量的一種重要技術(shù)措施。

目前，醋酸纖維濾嘴和聚丙烯纖維濾嘴是最普遍使用的濾嘴。醋酸纖維濾嘴是將木材、棉短絨與醋酸等化工原料反應(yīng)制得紡絲原料醋片，再將醋片紡絲而制得的纖維。醋酸纖維濾嘴是低焦油和高焦油的香煙制品都廣泛使用的機(jī)械過(guò)濾嘴，是目前眾多香煙制造廠優(yōu)先選擇的濾嘴材料。但它存在成本比較高，對(duì)煙氣中的醛類化合物吸附作用弱等缺點(diǎn)；聚丙烯原料成本低，但聚丙烯濾嘴低溫時(shí)容易變脆、不耐磨、易老化，且膨脹度不好，抽吸時(shí)會(huì)爆破，伴隨有異味感。

申請(qǐng)?zhí)枮?01110231849.6的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了植物多糖香煙過(guò)濾嘴及其制備方法，該方法將植物多糖、淀粉、吸附劑、增塑劑、乳化劑、防水劑和植物蛋白混合，之后采用冷凍干燥法制備得到了過(guò)濾嘴棒。該過(guò)濾嘴棒可降低尼古丁、焦油及煙堿含量，但是該過(guò)濾嘴棒的制備需要較多種類的原料，導(dǎo)致制備過(guò)程復(fù)雜且需要去除制備過(guò)程中的氣泡。申請(qǐng)?zhí)枮?01711278092.X的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種復(fù)合氣凝膠型香煙過(guò)濾嘴材料的制備，該方法將海泡石用有機(jī)酸、有機(jī)堿分別處理后，與卡波姆、磷脂、卡拉膠及糖蛋白混合，冷凍干燥法制備得到了過(guò)濾嘴材料。該過(guò)濾嘴材料對(duì)焦油及煙草特有亞硝胺有截留效果，但是其制備過(guò)程中使用了酸堿。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種復(fù)合氣凝膠型香煙過(guò)濾嘴材料的制備方法，該制備方法具有可操作性，原料來(lái)源廣泛，方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)三廢。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述方法制得的一種復(fù)合氣凝膠型香煙過(guò)濾嘴材料，具有高吸附能力。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述一種復(fù)合氣凝膠型香煙過(guò)濾嘴材料的應(yīng)用。

本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種復(fù)合氣凝膠型香煙過(guò)濾嘴材料的制備方法，包括以下步驟：

將納米纖維素懸浮液與納米二氧化硅懸浮液混合均勻，在-196～-20℃下預(yù)冷凍5min～24h，冷凍干燥，得到復(fù)合氣凝膠型香煙過(guò)濾嘴材料；

其中，納米二氧化硅的質(zhì)量為納米纖維素質(zhì)量的0～80％。

優(yōu)選的，所述預(yù)冷凍的時(shí)間為20～360min。

優(yōu)選的，所述納米二氧化硅的質(zhì)量為納米纖維素質(zhì)量的5～80％；更優(yōu)選為5～60％；最優(yōu)選為5～40％。

優(yōu)選的，所述納米纖維素懸浮液與納米二氧化硅懸浮液混合均勻后，混合溶液中納米纖維素的質(zhì)量濃度為0.2～1.2％；更優(yōu)選為0.2～0.6％。

優(yōu)選的，所述納米纖維素懸浮液的質(zhì)量濃度為0.3～2％；更優(yōu)選為0.4～1.2％。

優(yōu)選的，所述納米纖維素懸浮液中納米纖維素由以下方法制得：將纖維原料充分浸泡后進(jìn)行超微粒研磨處理得到納米纖維素，其中超微粒研磨處理時(shí)漿料的質(zhì)量濃度為0.3～2％，磨盤(pán)間隙為+50～-100μm，磨漿次數(shù)為5～100。