[发明专利]降低卷烟主流烟气有害成分释放量的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种降低卷烟主流烟气有害成分释放量的方法，属于烟草工业的减害降焦技术领域。

背景技术：

现阶段烟草行业面临着世界卫生组织以及【控烟框架条约】的多重压力，另一方面，随着生活水平和生活质量的不断提高，吸烟与健康之间的矛盾日益突出，对卷烟安全性的要求越来越高，提高卷烟安全性，减低卷烟烟气中有害成分的释放量是国际卷烟技术的发展方向，也是发展中式卷烟的必然需求。卷烟中七种有害成分一氧化碳、氢氰酸、苯丙芘、苯酚、巴豆醛、氨和4-(甲基亚硝胺基)-4-(3-吡啶基)-1-丁酮（NNK）释放量可有效表征卷烟主流烟气生物危害性，有效降低七种有害成分是实现进一步减害工作的技术关键。

目前，开发具有减害功能的新型材料是当前烟草科技的一个研究热点。聚氨酯泡沫材料在环保领域已被用来吸附环境气体中的有害化学物质，比如稠环芳烃、多氯化联(二)苯、二氧(杂)芑和呋喃类等等。然而，普通聚氨酯泡沫不能用来吸附低分子量的有机化合物，包括仅含有一个芳香环的化合物。此外， 聚氨酯泡沫的憎水性也使得其对亲水性化合物的吸附能力非常微弱，因此，为了使聚氨酯泡沫能对卷烟烟气中关键有害物质产生较好的去除效果，常需对其进行化学改性。如专利号为6273095B1的美国专利曾公开《一种有效降低致癌成分和有毒化学物质的卷烟滤嘴》，专利将中等密度的聚氨酯于含有乙醚的正己烷中萃取16小时后，应用于卷烟滤嘴中，可有效吸附卷烟主流烟气中的稠环芳烃和氰化物，而又可以使烟碱顺利通过。荷兰艾斯维尔（Elsevier）公司的《微孔和介空材料》（Microporous and Mesoporous Materials，2012；151：79）杂志“一种具有超强亲水性和吸附致癌化合物的新型聚氨酯/氧化铝杂化软质泡沫”一文中指出，将超细氧化铝加入聚氨酯软质泡沫中，制备出聚氨酯/氧化铝杂化软质泡沫，将其应用于卷烟滤嘴中替代部分滤嘴，结果发现其可显著降低主流烟气中的CO、亚硝胺类物质、乙酰胺、甲酚、以及小分子的醛类化合物等有害物质，证实了其作为卷烟减害材料的潜在可能性。

然而，目前关于利用聚氨酯/无机纳米材料杂化软质泡沫作为卷烟减害材料降低卷烟主流烟气有害成分释放量的方法还未见报道。因此，开发出能适用于烟草行业产品生产且能显著降低卷烟主流烟气有害成分释放量的新型聚氨酯/纳米材料杂化软质泡沫，对于烟草行业减害降焦技术研究水平的提升具有积极的推动作用。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种生产工艺简单、质量稳定，可有效降低卷烟主流烟气有害成分释放量的方法。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

降低卷烟主流烟气有害成分释放量的方法，采用聚氨酯/无机纳米材料杂化软质泡沫，与普通醋酸纤维复合制备成二元复合滤棒，卷接成烟支。

所述聚氨酯/无机纳米材料杂化软质泡沫，由以下成分及其重量配比组成：

所述聚醚多元醇为分子量分布为2800-6000的聚醚多元醇。

所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。

所述水为蒸馏水或去离子水。

所述锡催化剂为辛酸亚锡或者二月桂酸二丁基锡。

所述无机纳米材料为纳米氧化锌、纳米氧化镁、纳米氧化铜、纳米氧化镍、纳米氧化镨、纳米二氧化锡、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米二氧化锆、纳米二氧化铈、纳米三氧化二铝、纳米三氧化二铬、纳米三氧化二锰、纳米三氧化二钕、纳米三氧化二钇、纳米三氧化二钐、纳米三氧化二镝、纳米三氧化二镧、二氧化钛纳米管、碳纳米管的一种。

所述普通醋酸纤维段与聚氨酯/无机纳米材料杂化软质泡沫段进行复合形成二元复合滤棒，复合时普通醋酸纤维段和聚氨酯/无机纳米材料杂化软质泡沫段交替排列；且醋酸纤维段和聚氨酯/无机纳米材料杂化软质泡沫段的总长度比为1: 2～1，其中普通醋酸纤维段在滤棒的末端，聚氨酯/无机纳米材料杂化软质泡沫段在滤棒的前端即接触烟丝。

普通醋酸纤维段与聚氨酯/无机纳米材料杂化软质泡沫段进行复合形成二元复合滤棒降低卷烟主流烟气有害成分的原理如下：一方面聚氨酯/无机纳米材料杂化软质泡沫的多孔结构具有较大的比表面积，对于主流烟气中的有害成分具有较强的吸附作用；另一方面，无机纳米材料上存在大量的催化活性位点，对于部分有害成分具有较好的转化效果。第三，无机纳米材料能够有效地改善聚氨酯软质泡沫的憎水性，提高了其对亲水性化合物的吸附能力。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：