[發明專利]一種重金屬物質吸附型煙用醋酸纖維及其制備方法

在審

• 申請號: 202210262970.3
• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN114532590A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 李哲銘;彭三文;楊光遠;王慶九;張千
• 申請（專利權）人: 湖北中煙工業有限責任公司;湖北中煙卷煙材料廠
• 主分類號: A24D3/10
• 分類號: A24D3/10;A24D3/02
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 趙佳

本發明提供了一種重金屬物質吸附型煙用醋酸纖維及其制備方法，該醋酸纖維包括二醋酸纖維素以及鍵合和/或締合于所述二醋酸纖維素的植物蛋白；其中，所述植物蛋白能夠與重金屬離子之間形成配位鍵。本發明將天然植物蛋白鍵合和/或締合于二醋酸纖維素表面，利用植物蛋白表面豐富的功能基團與重金屬離子之間形成配位鍵，從而實現對主流煙氣中重金屬物質的選擇性吸附，具有較高的吸附效果和吸附穩定性，且制備工藝簡單，條件可控，可大規模推廣應用。

技術領域

本發明屬于煙草過濾技術領域，具體涉及一種重金屬物質吸附型煙用醋酸纖維及其制備方法。

背景技術

隨著煙草行業的發展，為了滿足消費者的健康理念需求，對香煙過濾嘴的要求也在不斷的提高，如何進一步降低有害物質特別是重金屬含量，成為香煙領域亟待解決的問題。

對于煙氣中的重金屬，主要通過兩種措施來進行調控，一是調控煙草種植地的生態環境，隨土壤中含有的可溶性重金屬含量的降低，煙葉吸收的重金屬將會減少，因此通過改變土壤成分便可從源頭降低卷煙中的重金屬含量。另一方面是改進卷煙的生產工藝，由于卷煙濾嘴能夠將卷煙主流煙氣凈化后被吸煙者吸入，可以有效地過濾掉主流煙氣中的多種有害成分，是卷煙降焦減害的主要貢獻者，因此，通過對卷煙濾嘴作進一步修飾，便可提高濾嘴對煙氣中重金屬物質的截留能力。

目前，在對卷煙濾嘴的改進中通常是在普通醋酸纖維濾嘴中添加有效成分或者改變濾嘴結構以達到降低卷煙煙氣中的有害成分和重金屬含量、提高卷煙抽吸安全性甚至改善卷煙抽吸口感的目的。然而，現今在普通醋酸纖維濾嘴中添加的有效成分缺乏選擇性吸附能力，對重金屬物質的吸附率不高。

例如專利CN101019692A公開了一種摻雜有活性炭纖維的濾棒和濾嘴， 其通過在醋酸纖維中摻雜活性炭纖維，可以有效吸附主流煙氣中的揮發性和半揮發性物質，比如亞硝胺、苯并芘、一氧化碳、自由基、放射性元素及焦油等。但活性碳纖維對重金屬物質沒有選擇性吸附能力。因此，需要尋求一種對卷煙煙氣中重金屬物質具有選擇性截留能力的有效成分。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種重金屬物質吸附型煙用醋酸纖維及其制備方法，所制備的煙用醋酸纖維對煙氣中的重金屬物質具有較高的選擇性吸附能力。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提供了一種重金屬物質吸附型煙用醋酸纖維，該醋酸纖維包括二醋酸纖維素以及鍵合和/或締合于所述二醋酸纖維素的植物蛋白；其中，所述植物蛋白能夠與重金屬離子之間形成配位鍵。

醋酸纖維，是一種人造纖維，以醋酸作為溶劑，醋酐作為乙酰化劑，在催化劑作用下進行酯化而得到的一種熱塑性樹脂，是纖維素衍生物中最早進行商品化生產并且不斷發展的纖維素有機酸酯。根據酯化度不同，包括一醋酸纖維素（MCA）、二醋酸纖維素（CA）和三醋酸纖維素（TCA），其中二醋酸纖維素（CA）的吸附效果好，能截留煙氣和焦油，因此被廣泛用于生產香煙過濾嘴。然而，直接將二醋酸纖維素制備成卷煙濾嘴缺乏對主流煙氣中重金屬物質的選擇性吸附，且吸附率不高，因此，需要對二醋酸纖維素進行改性。

二醋酸纖維素表面含有羰基、酯基、羥基、醚鍵以及豐富的乙酰基等含氧基團，蛋白質是由各種氨基酸通過肽鍵連接而構成的具有空間結構的生物大分子，其分子中含有的氮、硫、磷和羰基等功能基團使它們能夠與二醋酸纖維素表面的含氧基團發生化學鍵合或氫鍵締合，將蛋白質與二醋酸纖維素復合即可得到蛋白改性的纖維材料。為了提高對重金屬物質的選擇性吸附，本發明選用可再生的天然植物蛋白對二醋酸纖維進行表面修飾，天然植物蛋白不但來源廣泛、可自然降解，而且其表面的巰基、羧基等功能基團對重金屬離子有很好的螯合作用，進而利用螯合配位作用特異性吸附主流煙氣中的重金屬物質。