[发明专利]一种香烟过滤嘴用生物纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种香烟过滤嘴用生物纤维及其制备方法，按其重量份计，包括以下原料：芭蕉芋淀粉8‑10份、木薯淀粉20‑22份、卷烟胶5‑7份，通过混料、拌料、成型制得的香烟过滤嘴用生物纤维采用可再生的非粮农作物为原材料，绿色、环保、低碳、可降解、资源可再生，克服了醋酸纤维（CA）用木浆作为原料的致命缺陷，在中国环保大背景下以及在欧美提倡环保的国家有很大的前景，较于醋酸纤维，生物纤维减害降焦效果更优，经检测烟气烟碱含量（mg/支）≤0.85（检测值：0.82）、焦油量（mg/支）≤10（检测值：9.8）、一氧化化碳量（mg/支）≤7.5（检测值：7.5），无需改造烟草卷接包机设备，代替醋酸纤维和丙烯纤维（PP）工业化生产没有障碍，并且价格更加低廉。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别是涉及一种香烟过滤嘴用生物纤维，同时还涉及该香烟过滤嘴用生物纤维的制备方法。

背景技术

香烟过滤嘴由用于过滤烟气中对人体有害物质的滤棒和用于卷包滤棒的盘纸、水松纸等组成。

现有技术中，纤维丝束滤棒主要由二醋酸纤维丝束或聚丙烯纤维丝束材料制成。其过滤效果取决于它们的化学分子结构和有机化合物的物理化学性质。其中醋酸纤维丝束滤棒的不足之处是：醋酸纤维丝束滤材，由于受缺少活性基团的限制，含有的部分极性结构，只能对烟气化合物中含有氧原子的极性较强的物质，像羧基化合物中的醛酮及内脂，杂环化合物如呋喃和酚类物质有一定亲和力，有一定的选择性过滤作用；而对燃烟产物中对人体有害的碳自由基等芳香烃及丙烯类的弱极性化合物和微量金属元素吸附能力较低，对其中危害最大的焦油的截滤率在35％左右；醋酸纤维丝束滤材带有负电荷，而烟气中许多颗粒也带有负电荷，在每毫升烟气中约有2×109个负电荷颗粒，由于相同电荷的排斥作用，这种滤嘴主要以机械阻挡和扩散沉积截留烟气中的粒相物质；其原材料是木材，没有原纤维，过滤性能受到限制；醋酸纤维丝束滤材易吸收烟草水分和香料而发生霉变产生霉味。聚丙烯纤维丝束滤材是高分子量的饱和烷烃化合物，不带任何负电性基团的稳定化合物，由于分子结构稳定，其物理化学性质表现为惰性，分子结构极不活泼；其含有疏水基团是非极性结构，没有与极性烟气组分有高度亲和力的极性结构，因此对烟气中极性物质分子截滤率低；缺乏选择性过滤烟气极性组分的能力，压降的变化不影响对烟气极性组分的选择性过滤作用；对卷烟气味中沸点低和较低的辛辣刺激杂气味物质分子截滤性能差，辛辣刺激杂味明显；聚丙烯纤维丝束在制做滤棒时没有合适的增塑剂和固化剂，因此采用有机溶剂型胶粘剂，不仅固化速度慢，送丝辊上易粘上胶粘剂，而且使滤棒带有溶剂气味；聚丙烯纤维丝束强度大使切割刀片和成型设备磨损严重，不适应高速成型机，设备效率低，造成工时及能耗增加；聚丙烯丝束滤棒硬度较低，导致接装率低，次品增多，成本提高。制得的过滤嘴不溶于水，难以分解，对环境造成了很大的污染，人类花费大量资金用于烟蒂的处理。

生物纤维过滤嘴：绿色、环保、可降解、资源可再生、减害降焦的效果优于传统醋酸纤维、市场价格低于醋酸纤维，是一种新材料，是丙纤及醋纤过滤嘴的十分理想的替代品。

生物纤维卷烟过滤嘴丝束是一种可再生的高分子合成材料，它具有线形分子，又含大量羟基，具有强极性基因，对吸附、吸收、亲和、整合极性物质能力极强，其丝束的特殊结构制成卷烟过滤嘴对N2、CO2、H2、CO等气相物透过率低，对烟气中粒相物亲和、阻截、过滤率极高。

生物纤维内表面粗糙，具有刺状结构，对烟气中气溶胶毒素物质要通过丝束时的行程、时间要比醋酸纤维(CA)、丙烯纤维(PP)丝束结构的行程、时间延长得多，在同样水平的压降下，烟气中的气溶胶毒素在生物纤维丝束过滤嘴的亲和、截留、吸附、吸收、过滤、融介、整合率要比CA、PP丝束高得多。