一種可降低卷煙主流煙氣中醛類化合物的卷煙濾嘴及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可降低卷煙主流煙氣中醛類化合物的卷煙濾嘴及其制備方法，該濾嘴由至少一段纖維濾棒單元段和至少一段降醛功能濾棒單元段復(fù)合而成；其制備方法是將碳材料超聲分散在水中后，加入黏膠類物質(zhì)進(jìn)一步超聲分散，得到的分散混合液噴灑在煙草材料表面，烘干，得到復(fù)合材料，所得復(fù)合材料卷制成濾棒單元段，再進(jìn)一步與纖維濾棒單元段復(fù)合卷制成濾嘴；該濾嘴能有效選擇性降低卷煙主流煙氣中醛類化合物，且不影響卷煙感官品質(zhì)，并且該濾嘴制備方法簡單、成本低，滿足工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種可降低卷煙主流煙氣中醛類化合物的卷煙濾嘴及其制 備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種可降低卷煙主流煙氣中醛類化合物的卷煙濾嘴及其制備方法，屬 于卷煙濾嘴的制備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 卷煙在燃燒過程中產(chǎn)生的部分揮發(fā)性小分子醛類化合物如甲醛、乙醛、丙醛、丙烯 醛、巴豆醛等，可能給卷煙帶來不良的氣息和對消費(fèi)者的健康帶來不良的影響，其中甲醛、 丙烯醛和巴豆醛等物質(zhì)可導(dǎo)致肺部疾病。因此，盡可能的減少煙氣中對卷煙品質(zhì)有不良影 響的醛類化合物一直是煙草研宄者們努力的方向。
[0003] 為了增加卷煙的吸食安全性，卷煙降焦減害領(lǐng)域的研宄在不斷的深入。普通降焦 的手段對于卷煙減害來說存在一定的局限性，它易造成煙氣中有用成分的流失，而降低卷 煙的抽吸品質(zhì)。因此選擇性的降低煙氣中的有害成分是一個(gè)備受關(guān)注的課題。目前選擇性 降低卷煙煙氣中醛類物質(zhì)的報(bào)導(dǎo)也不少。US3359990公開了在卷煙濾棒的醋酸纖維絲束上 涂覆水溶性的酰肼單體以降低卷煙煙氣有害醛類物質(zhì)的工藝。CN101116540A公開了一種用 于降低卷煙煙氣中醛酮類化合物含量的煙草添加劑，該發(fā)明宣稱可以降低煙氣中的醛酮類 化合物。CN1612699宣稱將堿性氨基酸水溶液加入卷煙濾嘴中可降低卷煙煙氣中的醛類物 質(zhì)的含量。US4753250公開了將L-抗壞血酸作吸附添加劑，以CuSO 4 · 5H20為催化劑，通過 直接加入醋酸纖維絲束和負(fù)載在其它載體上加入卷煙濾棒的工藝，可減少煙氣中的有害物 質(zhì)，尤其是甲醛的含量。US7942154B2公開了一類含氨基的多糖類物質(zhì)如殼聚糖作卷煙濾嘴 過濾物質(zhì)，用極性溶劑溶解后加入到卷煙濾棒中，能選擇性的減少卷煙煙氣中的甲醛，且對 煙氣中的煙堿和焦油過濾效率不會明顯提高。所述的一些研宄成果，雖然在選擇性降低卷 煙煙氣中醛類物質(zhì)含量方面取得了一定的成績，但部分專利的加工工藝較復(fù)雜，且對卷煙 抽吸品質(zhì)帶來較大的負(fù)面影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是在于提供一種能有效選擇性降低卷煙主流煙氣中醛類化合物，且 不影響卷煙感官品質(zhì)的卷煙濾嘴。
[0005] 本發(fā)明的另外一個(gè)目的是在于提供一種流程和操作簡單、低成本制備所述卷煙濾 嘴的方法。
[0006] 本發(fā)明提供了一種可降低卷煙主流煙氣中醛類化合物的卷煙濾嘴，該濾嘴由至少 一段纖維濾棒單元段和至少一段降醛功能濾棒單元段復(fù)合而成；所述的降醛功能濾棒單元 段是由煙草材料和碳材料通過黏膠類物質(zhì)粘結(jié)形成的復(fù)合材料構(gòu)成。
[0007] 優(yōu)選的卷煙濾嘴中煙草材料、碳材料和黏膠類物質(zhì)的質(zhì)量比為70?90:28? 5:2 ?5〇
[0008] 優(yōu)選的卷煙濾嘴中碳材料為多壁碳納米管、氨基功能化多壁碳納米管、碳納米線、 膨脹石墨中的至少一種。所述的碳材料為常規(guī)的市售產(chǎn)品。
[0009] 優(yōu)選的卷煙濾嘴中黏膠類物質(zhì)為黃原膠、瓜爾膠、角豆膠、羥甲基纖維素、羥甲基 丙基纖維素、殼聚糖中的至少一種。
[0010] 優(yōu)選的卷煙濾嘴中煙草材料為煙絲、膨脹煙絲、煙梗絲、膨脹煙梗絲、膨脹煙梗顆 粒物中的至少一種。
[0011] 優(yōu)選的卷煙濾嘴中復(fù)合材料通過如下方法制得：將碳材料超聲分散于水中后，加 入黏膠類物質(zhì)進(jìn)一步超聲分散，得到的分散混合液噴灑在煙草材料表面，烘干，即得復(fù)合材 料。
[0012] 優(yōu)選的卷煙濾嘴中纖維濾棒單元段由醋酸纖維、聚丙烯纖維或其它改性纖維材料 構(gòu)成。
[0013] 優(yōu)選的卷煙濾嘴中靠近嘴端為纖維濾棒單元段。
[0014] 優(yōu)選的卷煙濾嘴中由一段纖維濾棒單元段和一段降醛功能濾棒單元段復(fù)合構(gòu)成， 或者由兩段纖維濾棒單元段和一段降醛功能濾棒單元段構(gòu)成。其中，降醛功能濾棒單元段 為濾嘴的靠近煙絲段或者為中間段。
[0015] 優(yōu)選的卷煙濾嘴中纖維濾棒單元段與降醛功能濾棒單元段長度之比為2?4:1? 3〇
[0016] 本發(fā)明還提供了所述的卷煙濾嘴的制備方法，該制備方法是將碳材料超聲分散在 水中后，加入黏膠類物質(zhì)進(jìn)一步超聲分散，得到的分散混合液噴灑在煙草材料表面，烘干， 得到復(fù)合材料，所得復(fù)合材料卷制成濾棒單元段，再進(jìn)一步與纖維濾棒單元段復(fù)合卷制成 濾嘴。
[0017] 優(yōu)選的制備方法中進(jìn)一步超聲分散的時(shí)間為3?10分鐘。
[0018] 優(yōu)選的制備方法中烘干是在50?150°C溫度下烘干3?12小時(shí)。
[0019] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明首次將煙草材料與碳材料制成復(fù)合材料，該復(fù)合材料 具有特殊的功效，一方面可以選擇性降低主流煙氣中的醛類化合物，而對焦油等吸附性能 基本不體現(xiàn)，另一方面保持卷煙良好的感官品質(zhì)?，F(xiàn)有技術(shù)中由于碳材料具有很好的吸附 性能而在卷煙中得到應(yīng)用，但是其存在吸附性能較強(qiáng)，選擇性較差，并且?guī)懋愇叮蟠笥?響了卷煙的感官品質(zhì)。而本發(fā)明申請采用黏膠類物質(zhì)將碳材料與煙草材料復(fù)合，完全解決 了碳材料作為降害吸附劑在卷煙中應(yīng)用存在的缺陷，一方面煙草材料參與復(fù)合，有效改變 了碳材料的表面結(jié)構(gòu)，使吸附性能得到改變，使其具有選擇性吸附醛類化合物的功能，卷煙 吸味不變，另一方面補(bǔ)充適量煙草香味，而感官品質(zhì)基本保持平衡。另外，本發(fā)明的復(fù)合材 料及濾嘴制備方法簡單，成本低滿足工業(yè)化生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 【圖1】為本發(fā)明的二元復(fù)合濾嘴；
[0021] 【圖2】為本發(fā)明的三元復(fù)合濾嘴；
[0022] 1為纖維濾棒單元段；2為降醛功能濾棒單元段。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下實(shí)施例旨在進(jìn)一步說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
，而不是限制本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)的范 圍。
[0024] 實(shí)施例I
[0025] 將IOg氨基功能化多壁碳納米管均勻的分散于水中，然后慢慢往其中加入3g殼聚 糖，超聲分散5分鐘后，轉(zhuǎn)入帶壓噴壺中，均勻噴灑在87g煙絲表面，將處理過的煙絲在60°C 下干燥6小時(shí)得相應(yīng)的含碳材料的煙絲。然后將該煙絲卷制成卷煙濾棒基棒，與醋酸纖維 基棒按長度比為10:15的比例復(fù)合成卷煙濾棒，煙草材料部分置于煙絲段，長度為10_。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] 將IOg氨基功能化多壁碳納米管均勻的分散于水中，然后慢慢往其中加入3g黃原 膠，超聲分散5分鐘后，轉(zhuǎn)入帶壓噴壺中，均勻噴灑在85g膨脹煙梗絲表面，將處理過的膨脹 煙梗絲在80°C下干燥3小時(shí)得相應(yīng)的含碳材料的膨脹煙梗絲。然后將該膨脹煙梗絲卷制成 卷煙濾棒基棒，與醋酸纖維基棒按長度比為10:15的比例復(fù)合成卷煙濾棒，煙草材料部分 置于煙絲段，長度為l〇mm。
[0028] 實(shí)施例3
[0029] 將15g多壁碳納米管均勻的分散于水中，然后慢慢往其中加入5g瓜爾膠，超聲分 散10分鐘后，轉(zhuǎn)入帶壓噴壺中，均勻噴灑在80g煙梗絲表面，將處理過的煙梗絲在80°C下干 燥3小時(shí)得相應(yīng)的含碳材料的煙梗絲。然后將該煙梗絲卷制成卷煙濾棒基棒，與醋酸纖維 基棒按長度比為10:15的比例復(fù)合成卷煙濾棒，煙草材料部分置于煙絲段，長度為10_。
[0030] 實(shí)施例4
[0031] 將20g碳納米線均勻的分散于水中，然后慢慢往其中加入5g殼聚糖，超聲分散 10分鐘后，轉(zhuǎn)入帶壓噴壺中，均勻噴灑在85g膨脹煙梗顆粒表面，將處理過的煙梗顆粒在 100°C下干燥6小時(shí)得相應(yīng)的含碳材料的膨脹煙梗顆粒物。然后將該膨脹煙梗顆粒物卷制 成卷煙濾棒基棒，與醋酸纖維基棒按長度比為10:15的比例復(fù)合成卷煙濾棒，煙草材料部 分置于煙絲段，長度為l〇mm。
[0032] 實(shí)施例5
[0033] 將15g膨脹石墨均勻的分散于水中，然后慢慢往其中加入5g殼聚糖，超聲分散10 分鐘后，轉(zhuǎn)入帶壓噴壺中，均勻噴灑在80g膨脹煙梗顆粒表面，將處理過的煙梗顆粒在80°C 下干燥8小時(shí)得相應(yīng)的含碳材料的膨脹煙梗顆粒物。然后將該膨脹煙梗顆粒物卷制成卷煙 濾棒基棒，與醋酸纖維基棒按長度比為10:15的比例復(fù)合成卷煙濾棒，煙草材料部分置于 煙絲段，長度為IOmm 0
[0034] 實(shí)施例6
[0035] 將IOg氨基功能化多壁碳納米管均勻的分散于水中，然后慢慢往其中加入3g羥甲 基纖維素，超聲分散5分鐘后，轉(zhuǎn)入帶壓噴壺中，均勻噴灑在87g膨脹煙絲表面，將處理過的 膨脹煙絲在60°C下干燥6小時(shí)得相應(yīng)的含碳材料的膨脹煙絲。然后將該煙絲卷制成卷煙濾 棒基棒，與聚丙烯纖維基棒按長度比為15:10的比例復(fù)合成卷煙濾棒，煙草材料部分置于 煙絲段，長度為15mm〇
[0036] 實(shí)施例7
[0037] 將IOg氨基功能化多壁碳納米管均勻的分散于水中，然后慢慢往其中加入3g黃原 膠，超聲分散5分鐘后，轉(zhuǎn)入帶壓噴壺中，均勻噴灑在87g煙絲表面，將處理過的煙絲在60°C 下干燥6小時(shí)得相應(yīng)的含碳材料的煙絲。然后將該煙絲卷制成卷煙濾棒基棒，與纖維素紙 基棒按長度比為15:10的比例復(fù)合成卷煙濾棒，煙草材料部分置于煙絲段，長度為15_。
[0038] 實(shí)施例8
[0039] 將IOg氨基功能化多壁碳納米管均勻的分散于水中，然后慢慢往其中加入3g黃原 膠，超聲分散5分鐘后，轉(zhuǎn)入帶壓噴壺中，均勻噴灑在87g煙絲表面，將處理過的煙絲在60°C 下干燥6小時(shí)得相應(yīng)的含碳材料的煙絲。然后將該煙絲卷制成卷煙濾棒基棒，與醋酸纖維 基棒按長度比為10:5:10的比例復(fù)合成三元卷煙濾棒，煙草材料部分置于中間。
[0040] 實(shí)施例9
[0041] 將實(shí)施例1?8中制備的濾嘴卷接成煙支，并且采用普通的醋酸纖維濾嘴作為空 白對照組實(shí)驗(yàn)，測試卷煙的焦油含量和主流煙氣中醛類物質(zhì)的含量，檢測結(jié)果如表1所示； 卷煙經(jīng)專家組評吸，具體結(jié)果如表2所示。
[0042] 表1卷煙主流煙氣中醛類物質(zhì)檢測結(jié)果
[0043]

【權(quán)利要求】
1. 一種可降低卷煙主流煙氣中醛類化合物的卷煙濾嘴，其特征在于，濾嘴由至少一段 纖維濾棒單元段和至少一段降醛功能濾棒單元段復(fù)合而成；所述的降醛功能濾棒單元段是 由煙草材料和碳材料通過黏膠類物質(zhì)粘結(jié)形成的復(fù)合材料構(gòu)成。
2. 如權(quán)利要求1所述的卷煙濾嘴，其特征在于，煙草材料、碳材料和黏膠類物質(zhì)的質(zhì)量 比為70?90:28?5:2?5。
3. 如權(quán)利要求2所述的卷煙濾嘴，其特征在于，所述的碳材料為多壁碳納米管、氨基功 能化多壁碳納米管、碳納米線、膨脹石墨中的至少一種。
4. 如權(quán)利要求2所述的卷煙濾嘴，其特征在于，所述的黏膠類物質(zhì)為黃原膠、瓜爾膠、 角豆膠、羥甲基纖維素、羥甲基丙基纖維素、殼聚糖中的至少一種。
5. 如權(quán)利要求2所述的卷煙濾嘴，其特征在于，所述的煙草材料為煙絲、膨脹煙絲、煙 梗絲、膨脹煙梗絲、膨脹煙梗顆粒物中的至少一種。
6. 如權(quán)利要求1所述的卷煙濾嘴，其特征在于，將碳材料超聲分散于水中后，加入黏膠 類物質(zhì)進(jìn)一步超聲分散，得到的分散混合液噴灑在煙草材料表面，烘干，即得復(fù)合材料。
7. 如權(quán)利要求1所述的卷煙濾嘴，其特征在于，所述的纖維濾棒單元段由醋酸纖維、聚 丙烯纖維或其它改性纖維材料構(gòu)成。
8. 如權(quán)利要求1所述的卷煙濾嘴，其特征在于，濾嘴靠近嘴端為纖維濾棒單元段。
9. 如權(quán)利要求1所述的卷煙濾嘴，其特征在于，濾嘴由一段纖維濾棒單元段和一段降 醛功能濾棒單元段復(fù)合構(gòu)成，或者由兩段纖維濾棒單元段和一段降醛功能濾棒單元段構(gòu) 成。
10. 如權(quán)利要求1所述的卷煙濾嘴，其特征在于，纖維濾棒單元段與降醛功能濾棒單元 段的長度之比為2?4:1?3。
11. 權(quán)利要求1?10任一項(xiàng)所述的卷煙濾嘴的制備方法，其特征在于，將碳材料超聲分 散在水中后，加入黏膠類物質(zhì)進(jìn)一步超聲分散，得到的分散混合液噴灑在煙草材料表面，烘 干，得到復(fù)合材料，所得復(fù)合材料卷制成濾棒單元段，再進(jìn)一步與纖維濾棒單元段復(fù)合卷制 成濾嘴。
12. 如權(quán)利要求11所述的制備方法，其特征在于，進(jìn)一步超聲分散的時(shí)間為3?10分 鐘。
13. 如權(quán)利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述的烘干是在50?150°C溫度下 烘干3?12小時(shí)。
【文檔編號】A24D3/10GK104432505SQ201410776741
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】喻賽波, 金勇 , 譚海風(fēng), 范紅梅, 李克, 王師太, 陳潛, 劉琦 申請人:湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司