AEPTS/ MCM-41 ; 各物料配比為，ZSM-5 或 MCM-41 :甲苯：AEPTS=5 g : 150 mL : 2 mL; B. 將步驟A中所制得的堿性功能化AEPTS/ ZSM-5或AEPTS/ MCM-41分別加入到過渡 金屬硝酸鹽溶液中，室溫攪拌l〇h、洗滌、干燥即得到堿性和過渡金屬離子雙功能化的Mn+/ AEPTS/ zsm-5 或者 M1Vaepts/ MCM-41; 所述物料配比為，AEPTS/ ZSM-5或AEPTS/ MCM-41 :過渡金屬硝酸鹽=Ig : 30 mL; 所述過渡金屬硝酸鹽溶液中的過渡金屬硝酸鹽為Zn (NO3) 2 · 6H20,因此Mn+=Zn2+; 所述過渡金屬硝酸鹽溶液的濃度為〇. 01 mol/L。
[0015] (3)制備紡絲液，將PES (聚醚砜）加入NMP (1-甲基-2-吡咯烷酮）中，攪拌3h 充分溶解，然后在持續(xù)攪拌下將步驟（2)中制備的兩種改性分子篩共同緩慢加入其中，并持 續(xù)攪拌24~48 h直至混合均勻且形成懸浮液； 各物料以質(zhì)量體積配比g:g:mL計，具體比例為，改性分子篩總質(zhì)量：PES : NMP=80 : 20 ： 90 ； 所述改性分子篩總質(zhì)量為Zn 2+/AEPTS/ZSM-5與Zn 2YAEPTS/ MCM-41質(zhì)量之和。
[0016] (4 )纖維紡制，將步驟（3 )中所制備的紡絲液移入連有紡絲頭的料液罐中進行紡絲 獲得復(fù)合纖維材料； 所述紡絲條件為：紡絲氛圍，氮氣；紡絲壓力，0. 10 MPa，；紡絲溫度，室溫（18~25°C左 右）；紡絲結(jié)束后l〇〇°C干燥4h脫水定型。
[0017] 需要解釋的是，本申請主要目的是通過調(diào)整不同分子篩的配比情況，從而篩選最 佳的改性分子篩配比，因而在相對固定PES、NMP用量情況下，逐步調(diào)整兩種分子篩的具體 用量。各實施例中兩種分子篩的具體物料配比情況如下表所示。
[0018] 檢驗例 將實施例1~9中所制備的吸附劑，即分子篩-聚醚砜復(fù)合纖維材料粉碎、過篩，選取 40-60目顆粒分散于醋纖絲束中，制成卷煙二元復(fù)合濾棒，每支卷煙濾棒中含吸附劑20mg， 將復(fù)合濾棒卷接成卷煙。在SM450直線吸煙機(英國斯茹林公司)按照標(biāo)準(zhǔn)抽吸條件進行卷 煙抽吸試驗，并按照標(biāo)準(zhǔn)YCT 253-2008卷煙《主流煙氣中氰化氫的測定連續(xù)流動法》進行 氫氰酸釋放量的檢測，YCT 254-2008卷煙《主流煙氣中主要羰基化合物的測定高效液相色 譜法》進行巴豆醛釋放量的檢測，具體檢測結(jié)果如下表所示。
[0019] 從上表檢測結(jié)果可以看出，在添加本發(fā)明所制備的分子篩-聚醚砜復(fù)合材料后， 無論兩種分子篩材料具體配比如何，均能較好的降低煙氣中HCN和巴豆醛的釋放量，降低 率約在1/5~1/3之間。綜合效果而言，實施例5所提供的復(fù)合材料，降低卷煙主流煙氣中有 害成分釋放量效果較好，對于HCN和巴豆醛的降低率均在1/3左右，具有較好的應(yīng)用價值。 具體而言，在實施例5中，兩種改性分子篩質(zhì)量配比相同，即以質(zhì)量體積配比g :g :mL計，Zn2+/AEPTS/ZSM-5:Zn2+/AEPTS/ MCM-41 : PES : NMP=40 : 40 : 20 : 90,在氮氣氛圍、0.10 MPa壓力下紡絲所制備的復(fù)合材料具有較好的降低卷煙主流煙氣中HCN和巴豆醛釋放量的 技術(shù)效果。
【主權(quán)項】
1. 一種降低卷煙主流煙氣中HCN和巴豆醛釋放量的吸附劑，其特征在于，該吸附劑屬 于一種分子篩-聚醚砜復(fù)合材料，具體采用以下步驟制備獲得： (1) 分別制備分子篩ZSM-5、分子篩MCM-41 ; (2) 將分子篩ZSM-5、分子篩MCM-41分別進行改性，獲得堿性和過渡金屬離子雙功能化 的 M1Vaepts/zsm-5 和 M1Vaepts/mcm-41 ; 所述 Mn+=Zn2+、Cu2+、Fe3+或 Co 2+; (3 )制備紡絲液，將PES加入NMP中，攪拌充分溶解，然后在持續(xù)攪拌下將步驟（2 )中制 備的兩種改性分子篩同時加入其中，并持續(xù)攪拌直至混合均勻且形成懸浮液； 各物料以質(zhì)量體積配比g:g:mL計，具體比例為，改性分子篩總質(zhì)量：PES : NMP=80 : 20 ： 90 ； 所述改性分子篩總質(zhì)量為Mn+/AEPTS/ZSM-5與Mn+/AEPTS/ MCM-41質(zhì)量之和； (4 )纖維紡制，將步驟（3 )中所制備的紡絲液移入連有紡絲頭的料液罐中進行紡絲獲得 復(fù)合纖維材料； 所述紡絲條件為：紡絲氛圍，氮氣；紡絲壓力，0. 05~0. 15 MPa ;紡絲結(jié)束后，80~100°C 干燥4~6h脫水定型。2. 如權(quán)利要求1所述降低卷煙主流煙氣中HCN和巴豆醛釋放量的吸附劑，其特征在于， 步驟（1)中分子篩ZSM-5、分子篩MCM-41分別米用如下方法制備而成。3. 分子篩ZSM-5的制備方法具體為：將結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑TPAOH加入到去離子水中，攪拌得 到澄清液后，再逐滴加入TE0S，室溫陳化4小時，175°C下晶化2h，550 °C焙燒6小時，即可 得到分子篩ZSM-5;其中各物料以摩爾比計，TPAOH : TEOS :水=0.32 : 1 : 165; 分子篩MCM-41的制備方法具體為：將CTAB加入到去離子水中，攪拌溶解后加入NaOH， 然后緩慢滴加TEOS ;室溫陳化4小時，100 °C晶化72小時，550 °C焙燒6小時，即可得到 MCM-41分子篩；其中各物料以摩爾比計，CTAB : TEOS : NaOH :水=0.1 : 1 : 0.3 : 100。4. 如權(quán)利要求1所述降低卷煙主流煙氣中HCN和巴豆醛釋放量的吸附劑，其特征在于， 步驟（2)中分子篩ZSM-5與分子篩MCM-41改性方法相同，以分子篩ZSM-5改性為例，具體 采用如下步驟制備而成， A. 將步驟（1)所制備的分子篩ZSM-5,加入甲苯和堿性功能化AEPTS試劑，加熱回流、 抽濾、洗滌，除去甲苯后干燥，得堿性功能化AEPTS/ ZSM-5 ; 各物料配比為，ZSM-5 :甲苯：AEPTS=5 g : 150 mL : 2 mL; 加熱回流參數(shù)為：393K加熱回流8小時； B. 將步驟A中所制得的堿性功能化AEPTS/ ZSM-5加入到過渡金屬硝酸鹽溶液中，室 溫攪拌、洗滌、干燥即得到堿性和過渡金屬離子雙功能化的M1Vaepts/zsm-5 ; 所述過渡金屬硝酸鹽溶液中的過渡金屬硝酸鹽為Zn (NO3) 2 ? 6H20、Cu (NO3) 2 ? 3H20、 Fe (NO3)或 Co (NO3) 2 ? 6H20 等； 所述過渡金屬硝酸鹽溶液的濃度為〇. 〇1~〇. 03 mol/L。5. 如權(quán)利要求1所述降低卷煙主流煙氣中HCN和巴豆醛釋放量的吸附劑，其特征在于， 以質(zhì)量體積配比 g:g:mL 計，Zn 2+/AEPTS/ZSM-5:Zn 2YAEPTS/ MCM-41 : PES : NMP=40 : 40 : 20 : 90,在0.10 MPa壓力下紡絲所制備的復(fù)合纖維材料。6. 權(quán)利要求1所述降低卷煙主流煙氣中HCN和巴豆醛釋放量的吸附劑在卷煙中應(yīng)用， 其特征在于，將吸附劑粉碎，過40~60目篩后，添加于卷煙濾嘴中。7.如權(quán)利要求5所述吸附劑在卷煙中應(yīng)用，其特征在于，吸附劑添加量為20mg/支。
【專利摘要】本發(fā)明屬于卷煙生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低卷煙主流煙氣中HCN和巴豆醛釋放量的吸附劑。該吸附劑屬于一種分子篩-聚醚砜復(fù)合材料，具體制備步驟包括分子篩ZSM-5、MCM-41制備、分子篩改性、混合紡絲等步驟。本發(fā)明所提供復(fù)合材料，表面疏松多孔，并含有大量微孔、介孔、大孔孔道結(jié)構(gòu)，有利于提高其吸附活性位和對所吸附物質(zhì)的傳輸效率；所制備的復(fù)合材料中，改性后的堿性和過渡金屬離子雙功能化的分子篩材料，較好的利用了HCN的弱酸性和—CN基團的絡(luò)合作用，將其用于卷煙濾嘴中制備復(fù)合濾嘴后，按20mg/支添加量添加于卷煙濾嘴中，可有效降低卷煙主流煙氣中的HCN和巴豆醛釋放量，具有較好的推廣應(yīng)用價值。
【IPC分類】B01J20/26, B01J20/30
【公開號】CN104941606
【申請?zhí)枴緾N201510277171
【發(fā)明人】董艷娟, 王逸飛, 田海英, 周浩, 邱建華, 張展, 高明奇, 蔡莉莉, 馬宇平, 聶聰
【申請人】河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月27日