一種可降低捲菸主流煙氣中苯酚的紙—醋二元複合濾棒的製作方法

2023-05-30 23:01:21 1

本申請屬於捲菸濾棒製造技術領域，具體涉及一種可降低捲菸主流煙氣中苯酚的紙—醋二元複合濾棒。

背景技術：

隨著民眾健康意識的不斷提高，吸菸與健康問題目前已經成為世界範圍的重要課題。近年來，為降低捲菸危害性，保護吸菸消費者的健康，已在捲菸減害領域展開了廣泛的研究，通過在菸草或濾嘴中添加減害材料或者吸附材料是一種較為常用的方法。

苯酚是捲菸主流煙氣中對健康影響較大的一種有害氣體，現有技術中雖然已有部分針對降低捲菸主流煙氣中苯酚所用吸附材料的研究，但是尚未見到較好的將該類材料添加於濾嘴中用於吸附、降低捲菸主流煙氣中苯酚釋放量的複合濾嘴。

現有技術中，用於製造捲菸濾嘴的大多為單一的醋酸纖維一元濾棒，對降低捲菸主流煙氣的有害物質雖然具有一定作用，但吸附有害物質時存在非選擇性，且減害效果較為有限的缺陷。分子印跡聚合物(Molecularly Imprinted Polymer，MIP)是一種通過功能單體在交聯劑的作用下圍繞模板分子進行聚合（聚合完成後移去模板分子）所得到的空間結構和結合位點與模板分子完全匹配的聚合物吸附材料。表面分子印跡聚合物(Surface Molecularly Imprinted Polymer，SMIP)是以矽膠、有機聚合物或毛細管等作為載體，利用分子印跡技術製備得到的聚合物，其識別位點固定在載體材料表面，利於洗脫和識別模板分子，並具有機械性能穩定、傳質速率快、單分散性好和粒徑分布均勻等優點。由於利用該技術所製備聚合材料與模板分子具有較好結合力，因而可有針對性吸附或降低特定物質含量。但現有技術中尚未見到較好的利用該技術特定降低煙支中有害物質、尤其有針對性用於煙支濾棒的有關報導。

技術實現要素：

本申請目的在於提供一種可選擇性降低捲菸主流煙氣中有害物質苯酚的二元複合濾棒，從而為煙支質量穩定提高、和有害物質含量持續降低奠定應用基礎。

本實用新型所採取的技術方案詳述如下。

一種可降低捲菸主流煙氣中苯酚的紙—醋二元複合濾棒，該濾棒包括濾芯、包裹在濾芯上的內包裹層和外包裹層；其中濾芯為二元複合濾芯，由醋酸纖維段和塗布有苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物（SMIP）材料的纖維素紙段均勻相間結合構成。

所述可降低捲菸主流煙氣中苯酚的紙—醋二元複合濾棒，以25mm長常規煙支用濾棒為例，塗布有苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物（SMIP）材料的纖維素紙質段長為15mm，苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物（SMIP）材料的塗布量為15~40mg，具體例如為25mg。

本申請中所述苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物（SMIP）材料，按照現有技術製備而成，具體例如通過水熱合成法製備而成，製備時，具體例如：以γ-（甲基丙烯醯氧）丙基三甲氧基矽烷（γ-MPS）修飾的分子篩為載體，以苯酚為模板分子，以4-乙烯基吡啶（4-Vpy）為功能單體，以偶氮二異丁腈（AIBN）為引發劑，以乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）為交聯劑，通過水熱合成法製備而成。

本申請中所採用的苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物（SMIP）材料，針對苯酚特殊設計，可與苯酚特異性結合，對其進行吸附，且其製備方法簡單易行，製備成本低廉。將其經40-60目粉碎、塗布於纖維素紙張，並用於捲菸濾棒中後，經初步實驗檢驗，該材料對捲菸主流煙氣中的苯酚物質具有較好的選擇性吸附作用，降低幅度可超過30%，能夠較好的降低主流煙氣中的有害物質—苯酚，表現較好的推廣應用價值。

附圖說明

圖1為本實用新型所提供的紙—醋二元複合濾棒結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的解釋說明。

實施例

如圖1所示，本實用新型所提供的可降低捲菸主流煙氣中苯酚的紙—醋二元複合濾棒，包括濾芯1、包裹在濾芯上的內包裹層2和外包裹層3；其中濾芯1為二元複合濾芯，由醋酸纖維段1（A）和塗布有苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物（SMIP）材料的纖維素紙質段1（B）均勻相間結合構成。

所述纖維素紙段1（B）是通過將40~60目粒徑的苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物（SMIP）材料均勻塗布於纖維素紙上製成的。

本實施例中所述苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物（SMIP）材料，製備方法具體為：以γ-（甲基丙烯醯氧）丙基三甲氧基矽烷（γ-MPS）修飾的分子篩為載體，以苯酚為模板分子，以4-乙烯基吡啶（4-Vpy）為功能單體，以偶氮二異丁腈（AIBN）為引發劑，以乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）為交聯劑，通過水熱合成法製備而成。

為檢驗本申請所提供的塗布有苯酚-分子篩表面分子印跡聚合材料的紙—醋二元複合濾棒在降低捲菸煙氣中苯酚含量方面的效果，發明人進行了如下實驗檢測，簡要介紹如下。

以某支100mm長二元複合濾棒為例，其中常規的醋酸纖維段40mm，塗布有苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物（SMIP）材料的纖維素紙質段長60mm，苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物（SMIP）材料的塗布量為100mg。

相同條件下，以現有技術所製備的普通醋酸纖維濾棒的捲菸為對照樣，以添加有本實用新型所提供的苯酚-分子篩表面分子印跡聚合材料二元複合濾棒的捲菸樣品為試驗樣，對某品牌成品捲菸，採用捲菸自動抽吸機抽吸後，對捲菸主流煙氣中苯酚和焦油釋放量進行了測定，具體測定結果如下表所示：

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從上表檢測結果可以看出，採用本實用新型所提供的二元複合濾棒後，在焦油釋放量沒有明顯變化的情況下，捲菸主流煙氣中苯酚釋放量平均降低了33.7%。

總體而言，本實用新型針對捲菸主流煙氣中所含的苯酚特殊設計，經過實驗檢驗，對捲菸主流煙氣中的苯酚物質具有較好的選擇性吸附作用，能夠較好的降低主流煙氣中的有害物質，表現出較好的推廣應用價值。