[发明专利]一种无机纤维过滤材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于卷烟降害技术领域，具体涉及一种能吸附卷烟烟气中有害成分的无机纤维过滤材料。同时，本发明还涉及该纤维材料的制备方法和在卷烟中的具体应用。

背景技术

随着《烟草控制框架公约》在我国正式生效，烟草行业面临吸烟与健康问题的压力进一步加大。我国科技工作者也加强了卷烟烟气特殊有害成分的研究。最近国家烟草专卖局组织研究了163种国内外卷烟的29种有害物质和4项毒理学指标，采用了遗传算法和无信息变量删除法等数据挖掘技术，发现仅用CO、HCN、NNK、NH3、B[a]P、苯酚和巴豆醛等7种最主要的成分即可表征卷烟烟气的危害性。以此7种物质数据构建的卷烟烟气危害性指标体系，弥补了目前依据焦油、烟碱和CO来评判危害性的的不足。而且又不必像加拿大政府那样去测试46种成分，这是卷烟危害性评价方面的重大改进。随后国家烟草专卖局正式发文将这7种有害成分作为卷烟低危害评价指标。因此选择性降低卷烟主流烟气中这7种特殊有害成分将成为国内近几年内科研的热点。

运用功能复合嘴棒进行选择性吸附是目前降低卷烟烟气特殊有害成分的重要手段。世界各国对卷烟用吸附材料进行了广泛的研究，目前使用最多的依然是活性炭嘴棒。除活性炭外，其它的功能吸附剂，例如：血红蛋白、天然抗氧化成分、离子交换树脂、聚丙烯纤维、海泡石、纳米材料、分之印迹材料等也吸引了人们的广泛关注，有的已得到实际应用。但大量研究数据表明，采用活性炭添加在嘴棒中会导致烤烟型卷烟抽吸品质下降。因此，研制一种能够选择性降低卷烟主流烟气中的7种特殊有害成分，同时又不影响卷烟感官品质的滤嘴添加剂就成为烟草行业亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能显著降低卷烟烟气中的苯并[α]芘、4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、苯酚等有害成分的无机纤维过滤材料。

本发明的另一目的是提供一种制备所述无机纤维过滤材料的方法。

本发明的目的还在于提供所述无机纤维过滤材料在卷烟中的应用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

一种无机纤维过滤材料，由下述重量份的原料制成：高岭土0.5～5份、石灰石5～15份、石英砂60～90份、硼砂0.5～2份、萤石0.2～1份、硭硝2～6份和微量添加剂1～2份，其中所述的微量添加剂为二氧化钛、氧化铝或硅酸镁中的一种。

制备所述无机纤维过滤材料的方法，包括以下步骤：将各原料混合均匀，混合物粉碎到100～400目，然后于高温炉中加热到1100～1500℃熔融，熔融物通过抽丝设备拉成直径为0.2～0.8μm、长度为2～5mm的超细丝，将超细丝软化后卷制成直径为0.5～1.0mm的颗粒，即为所需的无机纤维过滤材料。

所述无机纤维过滤材料在卷烟滤嘴中的应用。

将该无机纤维过滤材料应用于二元复合嘴棒，添加量为为嘴棒醋酸纤维重量的1～5％。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、传统的嘴棒材料往往是有机纤维、活性炭、无机粉末材料或纳米材料。有机纤维一般化学稳定性较差、容易带有有害溶剂残留；无机粉末材料或纳米材料容易透过嘴棒纤维而吸入口腔，在卷烟抽吸时引入新的不安全因素。本发明的无机纤维过滤材料可克服上述缺点，使用更安全，而且吸附效果也高于传统材料。

2、该材料应用于二元复合滤嘴，能显著降低卷烟气中的苯并[α]芘、4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、苯酚等特殊有害成分。并且，在减少吸烟危害的同时，对卷烟口感的影响较小。

3、本发明制备工艺简单，使用方便，容易实现工业化生产。

附图说明

图1本发明无机纤维过滤材料的电镜照片；

图2添加该无机纤维过滤材料的二元复合嘴棒结构示意图；

图3使用二元复合嘴棒的卷烟结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但它们并不是对本发明的限定。

实施例1

制备无机纤维过滤材料。称取高岭土0.5份、石灰石5份、石英砂60份、硼砂0.5份、萤石0.2份、硭硝2份和二氧化钛1份。将各原料混合均匀，混合物粉碎到100目，然后于高温炉中加热到1100℃熔融，熔融物通过抽丝设备拉成直径为0.2μm、长度为2mm的超细丝，将超细丝软化后卷制成直径为0.5mm的颗粒，即为所需的无机纤维过滤材料。

实施例2