[发明专利]一种纳米纤维复合材料及其用途

说明书

本发明提供了一种纳米纤维复合材料，所述纳米纤维复合材料包括依次叠合的第一聚合物纳米纤维层、吸附层、第二聚合物纳米纤维层、衬底层，所述第一聚合物纳米纤维层和第二聚合物纳米纤维层通过对油溶性聚合物静电纺丝得到，相较于传统香烟滤嘴来说，以本发明制备的纳米纤维复合材料为主要成分制备的香烟滤嘴对于烟草中的颗粒物、焦油和一氧化碳组分具有更强的选择性吸附能力，过滤效果较传统过滤嘴分别提高了8.2％、9.3％和9.4％，而且，对于烟草中的烟碱成分具有选择性透过的作用，与对照组的滤嘴相比可以多透过0.11mg/支的烟碱，从而使得香烟的有效成分和香味成分得以保留，提高吸烟者的满足感，进而降低烟草消耗和致癌性更强的成分的摄入。

技术领域

本发明复合材料领域，尤其涉及一种具有选择吸附能力的纳米纤维复合材料及其用途。

背景技术

吸烟对人类的健康有相当严重的危害，许多疾病都与吸烟有直接的关联，然而对于那些不能戒烟的人来说，香烟是必不可少的生活必需品，香烟内的化学物质主要是干烟草，但是，大部分的香烟成份中并不仅有烟草，生产商为了控制烟丝的香味和质量，通常在香烟内加入大量不同的添加剂，导致香烟在点燃时产生的烟雾中含有约7000种化学物质，包括分子量最低的一氧化碳到最高的焦油等，其中的大部分为有毒和致癌的化合物，需要通过吸附作用分离除去。

目前，市面上常见的香烟一端均含有用醋酸纤维素或棉花制成的滤嘴和活性炭吸附层，用于吸附和过滤烟草燃烧产生的焦油、一氧化碳、亚硝胺、苯并芘等致癌化合物，例如，CN106805292A中公开了一种含有活性炭的香烟过滤嘴，由靠近唇部的醋酸纤维部分和靠近烟体的活性炭部分组成，能有效吸附去除烟雾中CO等有害气体，减少焦油和尼古丁吸入量，CN106805291A中公开了一种具有清除自由基效果的香烟过滤嘴，由两部分过滤介质交替组成，其中一部分过滤介质为醋酸纤维，另一部分过滤介质为活性炭和番茄红素的混合物，与单纯的醋酸纤维滤嘴相比，其中的抗氧化剂番茄红素能有效清除烟草燃烧后产生的气相有害自由基，其中的活性炭成分能够吸附烟雾中的CO等有毒气体，交替存在的过滤介质能达到多次过滤的目的，从而降低烟草对人体的伤害，上述现有技术中公开的过滤嘴均能有效吸附烟草中的有害成分，但是，由于香烟中相应的有效作用成分如尼古丁、茶粉、柠檬醛、高级脂肪酯等也一并被除去，导致香烟特有的香味和风味消失，使得吸烟者不能获得相应的满足感，从而吸得更深更多，反而吸入总量更多的有害物质，造成更大的危害。

因此，在现有技术的基础上，本领域的技术人员需要制备一种由具有选择吸附能力的材料制备的香烟滤嘴，使得在保持香烟特有风味的基础上，尽可能的降低烟气中有害物质的含量，使得人们能够尽可能的少抽烟，减少香烟对人体的危害。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种纳米纤维复合材料，所述纳米纤维复合材料包括依次叠合的第一聚合物纳米纤维层、吸附层、第二聚合物纳米纤维层、衬底层。

所述第一聚合物纳米纤维层和第二聚合物纳米纤维层通过对油溶性聚合物静电纺丝得到。

所述吸附层中含有吸附材料，具有吸附能力。

所述油溶性聚合物为不溶于水，易溶于有机溶剂的聚合物。

本发明通过在纳米纤维复合材料中设置上述第一聚合物纳米纤维层、吸附层、第二聚合物纳米纤维层和衬底层，将吸附层置于两层聚合物纳米纤维层中间，通过聚合物纳米纤维层过滤粒径较大的颗粒，防止大颗粒进入吸附层，堵塞吸附层中的吸附材料，同时也能够避免吸附层中的吸附材料进入环境中，防止粒径较小的吸附材料对生物体，如人体的呼吸系统造成伤害。

本发明通过将油溶性聚合物进行静电纺丝，得到的第一聚合物纳米纤维层和第二聚合物纳米纤维层具有较强的吸附选择性，能够吸附油溶性的大分子量的化合物，透过水溶性的分子量较小的化合物，而且，聚合物纳米纤维层和吸附层之间具有协同效应，聚合物纳米纤维层能够对油溶性的特定化合物进行预先的选择性吸附，同时阻拦粒径较大的颗粒，防止吸附层中的吸附材料内部的微孔被堵塞或过早达到饱和吸附，降低其对于有毒小分子气体的吸附能力。