[发明专利]一种改性核桃壳多孔材料及其在卷烟中的应用

说明书

技术领域

本发明属于卷烟材料技术领域，具体涉及一种利用核桃壳通过化学改性制备得到的多孔材料。同时，本发明还涉及该多孔材料在卷烟加工中的应用。

背景技术

核桃有着“木本油料之王”的称号，具有极高的营养价值和良好的医疗保健作用，位列世界4大干果之首。云南是中国的核桃主要产区，现拥有核桃种植面积1832万亩，产量超过30万吨，约占全国产量的1/3、世界产量的16％，若取仁率按55％计算，则每年至少产生核桃壳13.5万吨。核桃壳含有大量的木质素、纤维素、半纤维素以及核桃醌、氢化胡桃醌，β-葡萄糖甙、鞣质、没食子酸等化学成分，具有抗菌、抗出血、抗氧化作用，可用做油脂抗氧化剂。核桃壳表面疏松多孔的结构，具有良好的吸附性能，科研工作者也对核桃壳进行改性或将其转化为活性碳后用于滤器的滤料及废气、污水处理等，能够很好的吸附重金属染料等化学污染物质。目前集中的核桃壳或被丢弃或被焚烧，造成了资源的极大浪费。因此，加强对核桃壳的综合利用，可以避免资源的浪费，不仅可以有效处理固体废弃物，而且能够变废为宝。

随着吸烟与健康的问题越来越受到关注，如何提高卷烟的吸食安全性，降低卷烟烟气中的有害成分、提高抽吸的舒适感就成为各卷烟生产企业研发的热点。但关于利用核桃壳为原料制备能够有效降低卷烟烟气中焦油、烟碱、苯酚、巴豆醛等化学成分的多孔材料方面的报道较少，这也是本领域尚待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能够有效降低卷烟烟气中部分有害成分的改性核桃壳多孔材料。

本发明的目的还在于提供所述改性核桃壳多孔材料在卷烟生产中的应用。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

*除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。

一种改性核桃壳多孔材料，通过以下步骤的方法制得：

（1）将水分含量为18%～20%的核桃壳置于微波膨胀设备中，在微波功率为1200～1500W条件下膨胀60～90秒；

（2）膨胀后的核桃壳用蒸馏水反复喷洒，调节含水率至15%～18%，放置于室温下储存6～12小时，粉碎成粒径为20～40目的颗粒，备用；

（3）用蒸馏水配制浓度为5%～15%的金属盐水溶液，用浓盐酸调节溶液pH值至2～3，得到改性溶液，备用；所述的金属盐为氯化锌、氯化铜、硫酸铁中的一种；

（4）按质量份数称取20～35份备用的核桃壳颗粒，置于65～80份备用的改性溶液中，在溶液温度为50～90℃的条件下均匀搅拌5h后，自然冷却至室温，去除溶剂；

（5）将去除溶剂的颗粒置于微波膨胀设备中，在微波功率500～1000W条件下干燥膨胀30～60秒，即得到所需的改性核桃壳多孔材料。

所述改性核桃壳多孔材料在卷烟生产中的应用，具体为：将所述改性核桃壳多孔材料通过复合滤棒成型机添加到卷烟滤嘴中，制备得到二元复合嘴棒。

添加量优选为嘴棒总重量的15～50%。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.通过本方法处理得到的改性核桃壳多孔材料内部结构较为疏松，具有较高的比表面积，金属盐能够均匀的分散在多孔材料的中，烟气通过含有该多孔材料的滤棒时，能够充分与多孔材料及其中的金属盐接触，以物理吸附和化学吸附的方式充分吸附卷烟烟气中的焦油、烟碱、苯酚、巴豆醛和氰化氢等成分。

2.生产工艺简单，操作性及规范性强，原料易得、成本低廉，便于实现工业化生产，具有良好地应用前景。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不是对本发明技术方案的限定。

实施例1

将水分含量为20%的核桃壳置于微波膨胀设备中，在微波功率为1200W条件下膨胀60秒，将膨胀后的核桃壳用蒸馏水反复喷洒，调节含水率至18%，放置于室温下储存6小时后，粉碎成粒径为20目的颗粒。将350g制备得到的颗粒置于650g氯化锌水溶液（pH为3、浓度为5%）中，在溶液温度为50℃的条件下均匀搅拌5h后，自然冷却至室温，去除溶剂后置于微波膨胀设备中，在微波功率为500W的条件下干燥30秒，即制备得到所需的改性核桃壳多孔材料。

实施例2