[发明专利]一种烟用活性炭的制备方法及烟用活性炭和应用

说明书

本发明公开了一种烟用活性炭的制备方法及其产品与应用。本发明方法采用黄麻杆为原料，将黄麻杆干馏炭化后粉碎成颗粒，在450～480g.h^‑1水蒸气流量下，800～900℃活化1～3小时后，出料密封冷却后制得烟用活性炭。结果显示，采用本发明方法制备的烟用活性炭活化得率可达47％，比表面积为996.38m².g^‑1、强度为92.75%、表观密度为0.32g.Ml^‑1、灰分含量为4.31、水分为5.12%、PH值为7.67，均达到或超过了烟用活性炭国家烟草行业标准；并且具有较高的碘吸附值（1184mg.g^‑1）、亚甲兰吸附值（195.88mg.g^‑1）和苯酚吸附值（202.04mg.g^‑1），优异的孔结构，尤其有利于卷烟中小分子有害气体的去除。

技术领域

本发明涉及卷烟滤棒使用的功能材料领域，更具体地，涉及一种烟用活性炭的制备方法及烟用活性炭和应用。

背景技术

在卷烟滤嘴中添加活性炭能够吸附不凝性气相有害组份，如乙醛、苯、甲苯、异戊间二烯等，减少烟气中的有害成分对人体健康的危害，且能改善卷烟的抽吸品质。我国是卷烟生产和消费大国，活性炭滤嘴烟因能大大改善对烟气的过滤效果，减少烟气中的有害成分，作为低害卷烟的一个品种，今后在我国必将得到应有的重视和发展，也易于为消费者所接受，卷烟行业将逐渐成为活性炭潜在的巨大市场。

烟用活性炭是指在卷烟滤嘴棒加工过程中添加的物理法活性炭，它对卷烟烟气中的部分成分有选择吸附作用，当前烟用活性炭原材料的范围很窄，主要是椰壳活性炭、杏壳活性炭、竹炭等。因此，随着人们对低害卷烟的需求进一步加大，探寻制备烟用活性炭的新材料将成为当务之急。

烟用活性炭相比于工业用活性炭或者日常生活中使用的活性炭而言，具有更高的要求。首先必须采用物理法活化，即以炭为原料，用水蒸气、二氧化碳、空气（主要是氧）或它们的混合物（烟道气）为活化介质，在高温下（600℃-1000℃）进行活化制取活性炭的方法。此外烟用活性炭不能有明显的杂物或异味。吸附烟气中有害气体的同时，不能明显影响烟气本身的香味。因此，要求烟用活性炭具有一定针对性的吸附能力。

在活性炭制备的过程中，由于制备条件的变量较多，可能稍微改变某个条件就会使得活性炭的物理性质发生明显的变化。因此，基于烟用活性炭的严格标准，结合对实际生产成本的考量，需要开发出确切的稳定的经济制备条件和方法。

黄麻，椴树科黄麻属，韧皮纤维作物，一年生草本。又名络麻、绿麻。黄麻属约有40个种，具有培栽价值的两个种是圆果黄麻和长果黄麻。黄麻去掉皮之后的黄麻杆，目前都被焚烧，造成环境污染，也有安全隐患。我国是世界上第三大黄麻生产国，资源丰富，然而，利用黄麻杆制备烟用活性炭的技术鲜见报道。

黄麻杆质地较坚硬，含炭高，纤维丰富且具有中空结构，是作为活性炭很好的原料。但以木质原料制备的活性炭一般都具有灰度高、粉尘较多的缺点，用作烟用活性炭，会导致吸烟者额外吸入活性炭的粉尘，不利于呼吸道健康。因此，急需有针对性地开发出符合标准的烟用活性炭颗粒的制备方法。

总结，用黄麻杆废料作为原料，通过物理法活化，有针对性地研究符合标准、灰度低、硬度高、且在吸烟过程中，在不影响卷烟的香气的前提下，能有效吸附卷烟中有害气体的烟用活性炭的制备方法及产品，既满足了吸烟者的爱好，又减少了对吸烟者的危害，具有重大的经济效益、社会效益、环保效益以及广阔的应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是填补现有现有烟用活性炭的技术不足并同时解决黄麻杆的再利用技术，提供一种以黄麻杆为原料针对性的烟用活性炭的制备方法。

本发明要解决的另一技术问题是提供采用所述方法制备得到的烟用活性炭。

本发明要解决的再一技术问题是提供所述烟用活性炭在卷烟滤嘴制造方面的应用。