一种可降低卷烟主流烟气中醛类化合物的卷烟滤嘴及其制备方法

摘要

本发明公开了一种可降低卷烟主流烟气中醛类化合物的卷烟滤嘴及其制备方法，该滤嘴由至少一段纤维滤棒单元段和至少一段降醛功能滤棒单元段复合而成；其制备方法是将碳材料超声分散在水中后，加入黏胶类物质进一步超声分散，得到的分散混合液喷洒在烟草材料表面，烘干，得到复合材料，所得复合材料卷制成滤棒单元段，再进一步与纤维滤棒单元段复合卷制成滤嘴；该滤嘴能有效选择性降低卷烟主流烟气中醛类化合物，且不影响卷烟感官品质，并且该滤嘴制备方法简单、成本低，满足工业化生产。

权利要求

1.一种可降低卷烟主流烟气中醛类化合物的卷烟滤嘴的制备方法，其特征在于，将碳材料超声分散在水中后，加入黏胶类物质进一步超声分散，得到的分散混合液喷洒在烟草材料表面，烘干，得到复合材料，所得复合材料卷制成降醛功能滤棒单元段，再进一步与纤维滤棒单元段复合卷制成滤嘴；

所述滤嘴由至少一段纤维滤棒单元段和至少一段降醛功能滤棒单元段复合而成；所述的降醛功能滤棒单元段是由烟草材料和碳材料通过黏胶类物质粘结形成的复合材料构成；

所述的碳材料为多壁碳纳米管、碳纳米线中的至少一种；

所述的黏胶类物质为黄原胶、瓜尔胶、角豆胶、羟甲基纤维素、羟甲基丙基纤维素、壳聚糖中的至少一种；

烟草材料、碳材料和黏胶类物质的质量比为70～90:28～5:2～5。

2.如权利要求1所述的可降低卷烟主流烟气中醛类化合物卷烟滤嘴的制备方法，其特征在于，所述的烟草材料为烟丝、烟梗丝、膨胀烟梗颗粒物中的至少一种。

3.如权利要求1所述的可降低卷烟主流烟气中醛类化合物卷烟滤嘴的制备方法，其特征在于，所述的纤维滤棒单元段由醋酸纤维、聚丙烯纤维或其它改性纤维材料构成。

4.如权利要求1所述的可降低卷烟主流烟气中醛类化合物卷烟滤嘴的制备方法，其特征在于，滤嘴靠近嘴端为纤维滤棒单元段。

5.如权利要求1所述的可降低卷烟主流烟气中醛类化合物卷烟滤嘴的制备方法，其特征在于，滤嘴由一段纤维滤棒单元段和一段降醛功能滤棒单元段复合构成，或者由两段纤维滤棒单元段和一段降醛功能滤棒单元段构成。

6.如权利要求1所述的可降低卷烟主流烟气中醛类化合物卷烟滤嘴的制备方法，其特征在于，纤维滤棒单元段与降醛功能滤棒单元段的长度之比为2～4:1～3。

7.如权利要求1所述的可降低卷烟主流烟气中醛类化合物卷烟滤嘴的制备方法，其特征在于，进一步超声分散的时间为3～10分钟。

8.如权利要求1所述的可降低卷烟主流烟气中醛类化合物卷烟滤嘴的制备方法，其特征在于，所述的烘干是在50～150℃温度下烘干3～12小时。

9.如权利要求1所述的可降低卷烟主流烟气中醛类化合物卷烟滤嘴的制备方法，其特征在于，所述多壁碳纳米管为氨基功能化多壁碳纳米管。

说明书

一种可降低卷烟主流烟气中醛类化合物的卷烟滤嘴及其制备

方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种可降低卷烟主流烟气中醛类化合物的卷烟滤嘴及其制备方法，属于卷烟滤嘴的制备技术领域。

背景技术

[0002] 卷烟在燃烧过程中产生的部分挥发性小分子醛类化合物如甲醛、乙醛、丙醛、丙烯醛、巴豆醛等，可能给卷烟带来不良的气息和对消费者的健康带来不良的影响，其中甲醛、丙烯醛和巴豆醛等物质可导致肺部疾病。因此，尽可能的减少烟气中对卷烟品质有不良影响的醛类化合物一直是烟草研究者们努力的方向。

[0003] 为了增加卷烟的吸食安全性，卷烟降焦减害领域的研究在不断的深入。普通降焦的手段对于卷烟减害来说存在一定的局限性，它易造成烟气中有用成分的流失，而降低卷烟的抽吸品质。因此选择性的降低烟气中的有害成分是一个备受关注的课题。目前选择性降低卷烟烟气中醛类物质的报导也不少。US3359990公开了在卷烟滤棒的醋酸纤维丝束上涂覆水溶性的酰肼单体以降低卷烟烟气有害醛类物质的工艺。CN101116540A公开了一种用于降低卷烟烟气中醛酮类化合物含量的烟草添加剂，该发明宣称可以降低烟气中的醛酮类化合物。CN1612699宣称将碱性氨基酸水溶液加入卷烟滤嘴中可降低卷烟烟气中的醛类物质的含量。US4753250公开了将L-抗坏血酸作吸附添加剂，以CuSO4·5H2O为催化剂，通过直接加入醋酸纤维丝束和负载在其它载体上加入卷烟滤棒的工艺，可减少烟气中的有害物质，尤其是甲醛的含量。US7942154B2公开了一类含氨基的多糖类物质如壳聚糖作卷烟滤嘴过滤物质，用极性溶剂溶解后加入到卷烟滤棒中，能选择性的减少卷烟烟气中的甲醛，且对烟气中的烟碱和焦油过滤效率不会明显提高。所述的一些研究成果，虽然在选择性降低卷烟烟气中醛类物质含量方面取得了一定的成绩，但部分专利的加工工艺较复杂，且对卷烟抽吸品质带来较大的负面影响。

发明内容

[0004] 本发明的目的是在于提供一种能有效选择性降低卷烟主流烟气中醛类化合物，且不影响卷烟感官品质的卷烟滤嘴。

[0005] 本发明的另外一个目的是在于提供一种流程和操作简单、低成本制备所述卷烟滤嘴的方法。

[0006] 本发明提供了一种可降低卷烟主流烟气中醛类化合物的卷烟滤嘴，该滤嘴由至少一段纤维滤棒单元段和至少一段降醛功能滤棒单元段复合而成；所述的降醛功能滤棒单元段是由烟草材料和碳材料通过黏胶类物质粘结形成的复合材料构成。

[0007] 优选的卷烟滤嘴中烟草材料、碳材料和黏胶类物质的质量比为70～90:28～5:2～5。

[0008] 优选的卷烟滤嘴中碳材料为多壁碳纳米管、氨基功能化多壁碳纳米管、碳纳米线、膨胀石墨中的至少一种。所述的碳材料为常规的市售产品。

[0009] 优选的卷烟滤嘴中黏胶类物质为黄原胶、瓜尔胶、角豆胶、羟甲基纤维素、羟甲基丙基纤维素、壳聚糖中的至少一种。

[0010] 优选的卷烟滤嘴中烟草材料为烟丝、膨胀烟丝、烟梗丝、膨胀烟梗丝、膨胀烟梗颗粒物中的至少一种。

[0011] 优选的卷烟滤嘴中复合材料通过如下方法制得：将碳材料超声分散于水中后，加入黏胶类物质进一步超声分散，得到的分散混合液喷洒在烟草材料表面，烘干，即得复合材料。

[0012] 优选的卷烟滤嘴中纤维滤棒单元段由醋酸纤维、聚丙烯纤维或其它改性纤维材料构成。

[0013] 优选的卷烟滤嘴中靠近嘴端为纤维滤棒单元段。

[0014] 优选的卷烟滤嘴中由一段纤维滤棒单元段和一段降醛功能滤棒单元段复合构成，或者由两段纤维滤棒单元段和一段降醛功能滤棒单元段构成。其中，降醛功能滤棒单元段为滤嘴的靠近烟丝段或者为中间段。

[0015] 优选的卷烟滤嘴中纤维滤棒单元段与降醛功能滤棒单元段长度之比为2～4:1～3。

[0016] 本发明还提供了所述的卷烟滤嘴的制备方法，该制备方法是将碳材料超声分散在水中后，加入黏胶类物质进一步超声分散，得到的分散混合液喷洒在烟草材料表面，烘干，得到复合材料，所得复合材料卷制成滤棒单元段，再进一步与纤维滤棒单元段复合卷制成滤嘴。

[0017] 优选的制备方法中进一步超声分散的时间为3～10分钟。

[0018] 优选的制备方法中烘干是在50～150℃温度下烘干3～12小时。

[0019] 本发明的有益效果：本发明首次将烟草材料与碳材料制成复合材料，该复合材料具有特殊的功效，一方面可以选择性降低主流烟气中的醛类化合物，而对焦油等吸附性能基本不体现，另一方面保持卷烟良好的感官品质。现有技术中由于碳材料具有很好的吸附性能而在卷烟中得到应用，但是其存在吸附性能较强，选择性较差，并且带来异味，大大影响了卷烟的感官品质。而本发明申请采用黏胶类物质将碳材料与烟草材料复合，完全解决了碳材料作为降害吸附剂在卷烟中应用存在的缺陷，一方面烟草材料参与复合，有效改变了碳材料的表面结构，使吸附性能得到改变，使其具有选择性吸附醛类化合物的功能，卷烟吸味不变，另一方面补充适量烟草香味，而感官品质基本保持平衡。另外，本发明的复合材料及滤嘴制备方法简单，成本低满足工业化生产。

附图说明

[0020] 【图1】为本发明的二元复合滤嘴；

[0021] 【图2】为本发明的三元复合滤嘴；

[0022] 1为纤维滤棒单元段；2为降醛功能滤棒单元段。

具体实施方式

[0023] 以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明权利要求保护的范围。

[0024] 实施例1

[0025] 将10g氨基功能化多壁碳纳米管均匀的分散于水中，然后慢慢往其中加入3g壳聚糖，超声分散5分钟后，转入带压喷壶中，均匀喷洒在87g烟丝表面，将处理过的烟丝在60℃下干燥6小时得相应的含碳材料的烟丝。然后将该烟丝卷制成卷烟滤棒基棒，与醋酸纤维基棒按长度比为10:15的比例复合成卷烟滤棒，烟草材料部分置于烟丝段，长度为10mm。

[0026] 实施例2

[0027] 将10g氨基功能化多壁碳纳米管均匀的分散于水中，然后慢慢往其中加入3g黄原胶，超声分散5分钟后，转入带压喷壶中，均匀喷洒在85g膨胀烟梗丝表面，将处理过的膨胀烟梗丝在80℃下干燥3小时得相应的含碳材料的膨胀烟梗丝。然后将该膨胀烟梗丝卷制成卷烟滤棒基棒，与醋酸纤维基棒按长度比为10:15的比例复合成卷烟滤棒,烟草材料部分置于烟丝段，长度为10mm。

[0028] 实施例3

[0029] 将15g多壁碳纳米管均匀的分散于水中，然后慢慢往其中加入5g瓜尔胶，超声分散10分钟后，转入带压喷壶中，均匀喷洒在80g烟梗丝表面，将处理过的烟梗丝在80℃下干燥3小时得相应的含碳材料的烟梗丝。然后将该烟梗丝卷制成卷烟滤棒基棒，与醋酸纤维基棒按长度比为10:15的比例复合成卷烟滤棒，烟草材料部分置于烟丝段，长度为10mm。

[0030] 实施例4

[0031] 将20g碳纳米线均匀的分散于水中，然后慢慢往其中加入5g壳聚糖，超声分散10分钟后，转入带压喷壶中，均匀喷洒在85g膨胀烟梗颗粒表面，将处理过的烟梗颗粒在100℃下干燥6小时得相应的含碳材料的膨胀烟梗颗粒物。然后将该膨胀烟梗颗粒物卷制成卷烟滤棒基棒，与醋酸纤维基棒按长度比为10:15的比例复合成卷烟滤棒，烟草材料部分置于烟丝段，长度为10mm。

[0032] 实施例5

[0033] 将15g膨胀石墨均匀的分散于水中，然后慢慢往其中加入5g壳聚糖，超声分散10分钟后，转入带压喷壶中，均匀喷洒在80g膨胀烟梗颗粒表面，将处理过的烟梗颗粒在80℃下干燥8小时得相应的含碳材料的膨胀烟梗颗粒物。然后将该膨胀烟梗颗粒物卷制成卷烟滤棒基棒，与醋酸纤维基棒按长度比为10:15的比例复合成卷烟滤棒，烟草材料部分置于烟丝段，长度为10mm。

[0034] 实施例6

[0035] 将10g氨基功能化多壁碳纳米管均匀的分散于水中，然后慢慢往其中加入3g羟甲基纤维素，超声分散5分钟后，转入带压喷壶中，均匀喷洒在87g膨胀烟丝表面，将处理过的膨胀烟丝在60℃下干燥6小时得相应的含碳材料的膨胀烟丝。然后将该烟丝卷制成卷烟滤棒基棒，与聚丙烯纤维基棒按长度比为15:10的比例复合成卷烟滤棒，烟草材料部分置于烟丝段，长度为15mm。

[0036] 实施例7

[0037] 将10g氨基功能化多壁碳纳米管均匀的分散于水中，然后慢慢往其中加入3g黄原胶，超声分散5分钟后，转入带压喷壶中，均匀喷洒在87g烟丝表面，将处理过的烟丝在60℃下干燥6小时得相应的含碳材料的烟丝。然后将该烟丝卷制成卷烟滤棒基棒，与纤维素纸基棒按长度比为15:10的比例复合成卷烟滤棒，烟草材料部分置于烟丝段，长度为15mm。

[0038] 实施例8

[0039] 将10g氨基功能化多壁碳纳米管均匀的分散于水中，然后慢慢往其中加入3g黄原胶，超声分散5分钟后，转入带压喷壶中，均匀喷洒在87g烟丝表面，将处理过的烟丝在60℃下干燥6小时得相应的含碳材料的烟丝。然后将该烟丝卷制成卷烟滤棒基棒，与醋酸纤维基棒按长度比为10:5:10的比例复合成三元卷烟滤棒，烟草材料部分置于中间。

[0040] 实施例9

[0041] 将实施例1～8中制备的滤嘴卷接成烟支，并且采用普通的醋酸纤维滤嘴作为空白对照组实验，测试卷烟的焦油含量和主流烟气中醛类物质的含量，检测结果如表1所示；卷烟经专家组评吸，具体结果如表2所示。

[0042] 表1卷烟主流烟气中醛类物质检测结果

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[0045] 表2卷烟评吸结果

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