卷烟嘴过滤材料及其在卷烟中的应用制造技术

本发明专利技术提供一种卷烟嘴过滤材料及其在卷烟中的应用，属于烟草材料技术领域，该卷烟嘴过滤材料以烟梗为载体负载纳米二氧化硅制得，具体过程为取烟梗，粉碎即得烟梗粗粉；烟梗粗粉粉碎得烟梗粉；加入硝酸溶液，水浴加热，搅拌，过滤得活化烟梗粉；依次加入氯化钠水溶液、硅酸钠水溶液，滴加硫酸，缓慢调节pH至酸性；反应完全后，升温，陈化，离心分离，依次用去离子水、乙醇洗涤滤渣，弃除滤液，烘干滤渣，得到卷烟嘴过滤材料。本发明专利技术提供的卷烟嘴过滤材料，对卷烟烟气铅、镉、亚硝胺、烟碱、焦油，多环芳烃等致癌物质吸附效果显著，同时所采用的主要原料为烟梗，充分利用农业废弃物，进一步增加了烟梗的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
卷烟嘴过滤材料及其在卷烟中的应用
本专利技术涉及烟草材料
，具体涉及一种卷烟嘴过滤材料及其在卷烟中的应用，尤其是利用卷烟嘴过滤材料吸附卷烟中有害物质的应用。
技术介绍
卷烟燃烧会产生6000多种化学物质，其中燃烧产生的烟气中所含有害物质约有600多种，包括一氧化碳、尼古丁、亚硝胺、焦油、苯酚、氰化氢、巴豆醛、苯并芘、苯并蒽、重金属元素铅、镉、砷等，这些物质随着烟气进入人体，沉积在人体肺部等器官中，导致人体器官慢性中毒，组织病变，引发肺癌等多种严重疾病。烟草是我国农村经济的主导产业之一，全国烟草种植面积达1500多万亩。而烟梗部分含有足够的木质纤维和纤维素，烟梗粉碎后，可以得到疏松多孔的、表面带有大量含氧官能团(如羟基、羧基等)的粉末，其结构类似于壳聚糖和纤维素粉末。其中木质素的的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、羧基、共轭双键等活性基团，可进行包括缩聚、接枝等在内的许多种反应。除碳、氢、氧外，还含有氮、磷、钾、钙、镁、锰等，这些离子有利于化学改性，以增强其吸附作用。纳米材料是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间，处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。纳米二氧化硅颗粒因其尺寸小、微孔多、比表面积大等诸多优点，广泛应用于废水处理、吸附、抗菌、塑胶材料等多种领域。利用烟梗多孔结构和良好的吸附性能，结合纳米二氧化硅颗粒比表面积大的优点，在烟梗粉上负载纳米二氧化硅，用于卷烟减害，尚未有相关报道。
技术实现思路
针对现有技术的不足，对农作物废弃物烟梗的再利用，同时结合纳米二氧化硅的优异吸附性能，本专利技术提供一种卷烟嘴过滤材料及其在卷烟中的应用。一方面，本专利技术的目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，以烟梗为载体负载纳米二氧化硅制得的卷烟嘴过滤材料。进一步地，本专利技术的目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，其制备方法的过程如下：1)取烟梗，粉碎，加入去离子水浸泡，过滤，弃除可溶性杂质，烘干，即得烟梗粗粉；2)将步骤1)中所得烟梗粗粉粉碎，过筛，加去离子水，搅拌，过滤，将滤渣烘干，即得烟梗粉；3)向步骤2)所得烟梗粉中，加入硝酸溶液，水浴加热，搅拌，过滤，弃除滤液，用去离子水清洗滤渣至中性后烘干即得活化烟梗粉；4)向步骤3)中所得活化烟梗粉中，依次加入氯化钠水溶液、硅酸钠水溶液，搅拌，混合均匀，滴加硫酸，调节pH为弱碱性(8～9)，搅拌反应，继续滴加硫酸，调节pH至微酸性(6～7)，搅拌反应，再滴加硫酸调节pH至酸性(3～5)；5)步骤4)所得溶液反应完全后，升温，陈化，离心分离，依次用去离子水、乙醇洗涤滤渣，弃除滤液，烘干滤渣，得到粉末状产物，即为卷烟嘴过滤材料。优选的，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，步骤1)中所述烟梗粉碎至10～50目，步骤1)中烘干的温度可以是50～100℃。进一步地，烘干温度可以是60～80℃，更进一步的，本专利技术优选烘干温度为70℃。进一步地，烟梗可以碾碎至20～40目，更进一步地，本专利技术优选为30目。步骤1)中所述去离子水与烟梗的质量比为10～15:1。优选的，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，所述烟梗粉为100～500目，进一步地，所述烟梗粉为200～400目，更进一步地，本专利技术优选烟梗粉为200目，300目，400目。优选的，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，步骤2)中所述搅拌时间为5～10小时，进一步地，所述搅拌时间为6～8小时，更进一步地，本专利技术优选搅拌时间为6小时。步骤2)中所述去离子水与烟梗粗粉的质量比为10～15:1。步骤2)中烘干的温度可以是50～100℃。进一步地，烘干温度可以是60～80℃，更进一步的，本专利技术优选烘干温度为70℃。优选的，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，步骤3)中所述烟梗粉(g)与硝酸溶液(ml)比例为0.5～2：8～12，进一步地，所述烟梗粉(g)与硝酸溶液(ml)比例为1：8，1：10，1：12，1：15，更进一步地，所述烟梗粉(g)与硝酸溶液(ml)比例为1：10。优选的，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，所述硝酸溶液浓度可以是1％～30％，进一步地，所述硝酸溶液浓度可以是2％～20％，进一步地，所述硝酸溶液浓度可以是5％～15％，更进一步地，本专利技术优选所述硝酸溶液浓度为10％。优选的，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，步骤3)中所述水浴温度为50～100℃，进一步地，所述水浴温度为60～80℃，更进一步地，本专利技术优选水浴温度为70％。步骤3)中烘干的温度可以是50～100℃。进一步地，烘干温度可以是60～80℃，更进一步的，本专利技术优选烘干温度为70℃。优选的，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，步骤3)中所述搅拌反应时间可以是1～10小时，进一步地，所述搅拌反应时间可以是2～6小时，进一步地，本专利技术优选搅拌反应时间为2小时，3小时，4小时。优选的，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，步骤4)中所述硅酸钠水溶液浓度可以是2～20％，进一步地，所述硅酸钠水溶液浓度可以是4～15％，更进一步地，本专利技术优选所述硅酸钠水溶液浓度为5％，10％。优选的，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，步骤4)中所述氯化钠水溶液浓度可以是2～20％，进一步地，所述氯化钠水溶液浓度可以是4～15％，更进一步地，本专利技术优选所述氯化钠水溶液浓度为5％，10％。优选的，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，步骤4)中所述硫酸浓度可以是1％～20％，进一步地，所述硫酸浓度可以是5％～15％，更进一步地，本专利技术所用硫酸浓度为5％，10％。优选的，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，步骤4)中搅拌反应的时间均为5～30分钟。优选为5～15分钟。优选的，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，步骤5)中所述升温是指反应温度升至50～100℃，进一步地，所述反应温度升至60～80℃，本专利技术优选温度为80℃。优选的，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，步骤5)中烘干的温度可以是50～100℃。进一步地，烘干温度可以是60～80℃，更进一步的，本专利技术优选烘干温度为70℃。另一方面，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料，其采用本专利技术所述的方法制备而成。另一方面，本专利技术目的在于提供一种二元复合颗粒醋纤滤棒，所述滤棒的材料包括本专利技术所制备的卷烟嘴过滤材料。进一步地，所述滤棒的材料中卷烟嘴过滤材料占10～20％的重量比。另一方面，本专利技术目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的用途，是用于处理卷烟烟气中有害物质。与现有技术相比，本专利技术提供的卷烟嘴过滤材料以烟梗为载体负载纳米二氧化硅制得，取烟梗，粉碎即得烟梗粗粉；烟梗粗粉粉碎得烟梗粉；加入硝酸溶液，水浴加热，搅拌，过滤得活化烟梗粉；依次加入氯化钠水溶液、硅酸钠水溶液，滴加硫酸，缓慢调节pH至酸性；反应完全后，升温，陈化，离心分离，依次用去离子水、乙醇洗涤滤渣，弃除滤液，烘干滤渣，得到卷烟嘴过滤材料。本专利技术的卷烟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，其特征在于，以烟梗为载体负载纳米二氧化硅制得；具体过程如下：1)取烟梗，粉碎，加入去离子水浸泡，过滤，弃除可溶性杂质，烘干，即得烟梗粗粉；2)将步骤1)中所得烟梗粗粉粉碎，过筛，加去离子水，搅拌，过滤，将滤渣烘干即得烟梗粉；3)向步骤2)所得烟梗粉中，加入硝酸溶液，水浴加热，搅拌，过滤，弃除滤液，用去离子水清洗滤渣至中性后烘干即得活化烟梗粉；4)向步骤3)中所得活化烟梗粉中，依次加入氯化钠水溶液、硅酸钠水溶液，搅拌，混合均匀，滴加硫酸，调节pH为8～9，搅拌反应，继续滴加硫酸，调节pH至6～7，搅拌反应，再滴加硫酸调节pH至3～5；5)步骤4)所得溶液反应完全后，升温，陈化，离心分离，依次用去离子水、乙醇洗涤滤渣，弃除滤液，烘干滤渣，得到粉末状产物，即为卷烟嘴过滤材料。

【技术特征摘要】
1.一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，其特征在于，以烟梗为载体负载纳米二氧化硅制得；具体过程如下：1)取烟梗，粉碎，加入去离子水浸泡，过滤，弃除可溶性杂质，烘干，即得烟梗粗粉；2)将步骤1)中所得烟梗粗粉粉碎，过筛，加去离子水，搅拌，过滤，将滤渣烘干即得烟梗粉；3)向步骤2)所得烟梗粉中，加入硝酸溶液，水浴加热，搅拌，过滤，弃除滤液，用去离子水清洗滤渣至中性后烘干即得活化烟梗粉；4)向步骤3)中所得活化烟梗粉中，依次加入氯化钠水溶液、硅酸钠水溶液，搅拌，混合均匀，滴加硫酸，调节pH为8～9，搅拌反应，继续滴加硫酸，调节pH至6～7，搅拌反应，再滴加硫酸调节pH至3～5；5)步骤4)所得溶液反应完全后，升温，陈化，离心分离，依次用去离子水、乙醇洗涤滤渣，弃除滤液，烘干滤渣，得到粉末状产物，即为卷烟嘴过滤材料。2.根据权利要求1所述的卷烟嘴过滤材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述烟梗粉碎至10～50目，步骤1)中烘干的温度为50～100℃，步骤1)中所述去离子水与烟梗的质量比为10～15:1。3.根据权利要求1所述的卷烟嘴过滤材料的制备方法，其特征在于，所述烟梗粉为100～500目；步骤2)中所述搅拌时间为5～10小时；步骤2)中所述去离子水与烟梗粗粉的质量比为10～15:1；步骤2)中烘干的温度是...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽鹏，卢燕回，
申请(专利权)人：中国烟草总公司广东省公司，中国烟草总公司广西壮族自治区公司，
类型：发明
国别省市：广东,44