專利名稱：香煙降焦油新型過濾材料及其生產(chǎn)工藝的制作方法
該發(fā)明屬于一種減少香煙中有毒害物質(zhì)(特別焦油)對人體危害的新型過濾材料及其生產(chǎn)工藝。適用于制作香煙過濾咀、煙咀及過濾焦油的裝置。
目前世界有五億以上的人吸煙，煙氣中毒害物質(zhì)對人體的危害越來越引起人們的重視，國內(nèi)外很多研究文獻表明，在焦油中致癌物約占0.2%，誘癌物質(zhì)約占0.4%，其中所含的3.4一苯并芘為世界公認(rèn)的特強致癌物質(zhì)。煙氣中其他一些成份，如CO、NO2、氰氫酸、硫化氫、丙烯醛、酚類物質(zhì)、有毒害的元素等，對人體都有不同的毒害作用。這些毒害物質(zhì)伴隨煙氣中，被人們吸入人體內(nèi)產(chǎn)生的危害是極大的。有統(tǒng)計表明，每年世界死亡人數(shù)中有300萬人是死于與吸煙有關(guān)的疾病。因此生產(chǎn)低毒煙已成為亟待解決的難題之一。
為了減少香煙煙氣毒害氣體對人體的危害，先后研究出一些對煙氣毒害物質(zhì)進行截留的方法。常見的是在卷煙上按裝濾咀，有低質(zhì)濾咀、醋酸纖維濾咀、復(fù)合濾咀等等。
目前所采用的各類型濾咀，都存有各自的敝端，如低質(zhì)濾咀，抗水性差、煙氣帶紙味，截留效果不穩(wěn)定;醋酸纖維濾咀，實心園型者效果差，而采用熱成型等工藝制成內(nèi)部構(gòu)造各異的濾咀，不但工藝復(fù)雜成本高，而且效果也不理想。還有復(fù)合濾咀、氣孔濾咀以及所采用的磁化法、射線照射法、中草藥添加劑法等也均未達到予想的效果，最近有人采用血紅素溶液降低煙氣焦油的方法，但成本昂貴不易被人們接受。
目前所采用的降香煙焦油的方法，不但降焦油的效果不理想，而且存有另一突出問題無法解決。即有的使煙氣中的焦油含量降低，但對焦油中的特強致癌物質(zhì)3.4-苯并芘及其他致癌與誘癌物質(zhì)幾乎無截留作用，致使這些物質(zhì)相對濃縮了，更增加了致癌性。有的使焦油含量降低的同時，煙堿含量也降低，甚至煙堿的下降率大于焦油的下降率，致使香煙失去了該具有的煙勁。
該發(fā)明的目的是為了解決上述目前在香煙降焦油及其他有害物質(zhì)所用材料的缺點，探索一種理想的除香煙毒害的材料，即能達到降焦油的效果又保持應(yīng)有的煙勁，而且要成本低、便于推廣使用，以達到減少煙氣中有害物對人體及環(huán)境的影響。
為了實現(xiàn)上述目的，發(fā)明人經(jīng)過多年潛心研究，采用交叉科學(xué)綜合研究的手段，應(yīng)用天然物質(zhì)經(jīng)過物理、化學(xué)處理后得到一種新型材料，該材料能對煙氣中的有害物質(zhì)進行吸附、吸收、化學(xué)反應(yīng)等作用，使其達到降低煙氣中焦油及其他毒害物質(zhì)的目的。而又不會影響煙堿的含量，即香煙的煙勁。
該發(fā)明首先對香煙煙氣中的主要成份及其變化進行了細致的分析，發(fā)現(xiàn)香煙煙氣中的氣相物質(zhì)占90%以上。其中氮、氧大于70%，其余的有CO、CO2、NO、NO2、NH3、揮發(fā)性亞硝胺、氰化氫、揮發(fā)性碳水化合物及揮發(fā)性烴、醇、醛、酮等類物質(zhì)成份。
煙氣中粒相物質(zhì)占9%左右，有煙草生物堿、不揮發(fā)N-亞硝胺、芳香族胺、鏈烴、苯、萘、多環(huán)芳烴、N-雜環(huán)烴、酚、羧酸以及多種金屬元素，還發(fā)現(xiàn)有農(nóng)藥等。
碳氫化合物、煙堿、有機酸在不同條件下燃燒時，將產(chǎn)生各種不同的毒害物質(zhì)，其中包括特強致癌物質(zhì)-3.4苯并芘。如何能對煙氣中的有毒物質(zhì)進行截留降低毒害呢？本發(fā)明選擇了活潑性強和吸附力強的沸石及蒙脫石做為主要原料，并經(jīng)過一系列物理化學(xué)如除塵、烘干、加硫酸、羧甲基纖維素鈉，乙酸鈉和乙酸、明礬處理，使形成的新材料不但使配方物質(zhì)的離子交換性能、反應(yīng)速度、催化作用以及吸附作用與吸收作用都有明顯的增加外，還具有化學(xué)反應(yīng)解毒，選擇性截留有害物質(zhì)等重要性能?，F(xiàn)結(jié)合實施例加以具體說明。
1.技術(shù)配方主要成份重量百分比鈣蒙脫石35～40斜發(fā)沸石30～40片沸石15～25絲光沸石5～10鉀長石0.5～1.5斜長石0.4～1.0石英0.5～1.52.配方中的化學(xué)成份氧化物重量百分比SiO270～72
Al2O312～16.5Na2O 2.5～4.0K2O 0.5～1.0CaO3.0～4.0MgO1.0～1.8FeO0.5～1Fe2O31.0～2.0TiO20.1～0.3MnO0.03～0.06V2O52.0～3.0燒堿4.0～6.03.工藝過程按配方要求選擇配料混合加工粉碎、篩分根據(jù)需要選出合適的粒級，粒級外的原料含量不得超過3～5%→水洗除塵至出現(xiàn)清水為止→離心機脫水后，在溫度小于300℃的條件下，用轉(zhuǎn)筒烘干機烘干→加入5～20%的H2SO4在70～85℃條件下浸漬1.5～3小時，(室溫條件下需延長浸漬時間)→水洗除殘液，用離心機脫液→加0.05～0.2的羧甲基纖維素鈉([C8H7O7OCH2COONa]n)，在70～80℃的溫度下浸漬半小時以上(常溫下浸漬時間需延長)→加入NaCO3調(diào)整PH值，使其PH=4.5～7.5，除殘液后加入CH3COONa+CH3COOH，在70～85℃的條件下浸漬大于1小時，(常溫下應(yīng)延長時間)，→加入0.5～2%的明礬→烘干、過篩除去不合格粒級后風(fēng)洗除塵，即得到新型降焦油過濾材料→加入1～4%的薄荷脂速封閉24小時即得到清涼薄荷型煙用新型過濾材料。
應(yīng)用本發(fā)明對國內(nèi)外有關(guān)名牌香煙煙氣的焦油下降率及煙堿下降率進行了測量結(jié)果如下焦油下降率煙堿下降率三五香煙22.35%17.52%紅塔山香煙27.34%18.25%古瓷牌香煙34.00%26.22%由此可見該發(fā)明對焦油的下降率均大于煙堿的下降率，具有明顯的選擇性截留降低毒害的效果。對焦油中的致癌物-3.4-苯并芘的降低顯著。降低20%以上。
該發(fā)明不但對香煙煙氣具有明顯選擇性截留降低毒害物質(zhì)又不影響煙勁的良好效果，而且原材料來源豐富，工藝簡單可行，成本低，易于推廣應(yīng)用，具有廣闊的市場前景。
權(quán)利要求
1.一種香煙降焦油新型過濾材料，其特征是由鈣蒙脫石、斜發(fā)沸石、片沸石、絲光沸石、鉀長石、斜長石及石英等配料組成，其工藝過程是將配料粉碎篩分選擇粒級→水洗除塵→脫水，在＜300℃下轉(zhuǎn)筒烘干→加入5～20%H2SO4，在70～85℃下浸漬1.5～3小時→水洗除殘液，脫水→加入0.05～0.2的羧甲基纖維素鈉在70～85℃浸漬半小時以上，(常溫需延長浸清時間)→加入NaCO3調(diào)正PH值，使PH=4.5～7.5，除殘液→加入CH3COONa+CH3COOH在70～85℃條件下浸漬一小時以上(常溫應(yīng)延長時間)→加入0.5～2%的KAL(SO4)2·12H2O→烘干過篩，風(fēng)洗除塵→新型過濾材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的香煙焦油新型過濾材料，其特征是配料的技術(shù)配方為原料名稱重量百分?jǐn)?shù)鈣蒙脫石35-40斜發(fā)沸石30-40片沸石15-25絲光沸石5-10鉀長石0.5-1.5斜長石0.4-1.0石英0.5-1.5
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的香煙降焦油新型過濾材料，其特征是化學(xué)成份為氧化物重量百分?jǐn)?shù)SiO270-72AL2O312-16.5Na2O 2.5-4.0K2O 0.5-1.0CaO3.0-4.0MgO1.0-1.8Fe2O31.0-1.2FeO0.5-1.0V2O52.0-3.0TiO20.1-0.3MnO0.03-0.06灼減4.0-6.0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的香煙降焦油新型過濾材料，其特征是可加入1-4%的薄荷脂，迅速密封24小時即可得到具有清涼薄荷型過濾材料。
全文摘要
該發(fā)明是一種降低減少吸煙煙氣中有毒害物質(zhì)的新型過濾材料及其生產(chǎn)工藝。主要采用天然物質(zhì)如蒙脫石、沸石經(jīng)過物理、化學(xué)處理，使配方物質(zhì)的離子交換性能、反應(yīng)速度、催化作用以及吸附與吸收作用增加外，還具有化學(xué)解毒，選擇性截留等性能。該新型材料能對有機的或無機的，呈氣相或呈粒相的有毒物質(zhì)均有不同的截留作用而又不影響煙勁。適宜作香煙過濾嘴、煙嘴及其他一些過濾焦油的裝置。
文檔編號A24D3/06GK1080498SQ9210507
公開日1994年1月12日 申請日期1992年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月30日
發(fā)明者沈駿聲, 劉麗 申請人:中國國際科技促進會