一种植物纤维的加工方法及其所得的植物纤维作为卷烟滤棒材料的应用技术

本发明专利技术公开了一种植物纤维的加工方法及其所得的植物纤维作为卷烟滤棒材料的应用，加工步骤为：(1)将稻草秸秆和烟草秸秆混合后回潮处理，回潮后浸入草酸和马来酸的混合液中润胀，润胀后沥干秸秆上的溶液并烘干，在打草机上打成纤维状，风选去除非纤维夹杂物，获得混合纤维；(2)将混合纤维浸入1‑乙基‑3‑甲基咪唑硫酸氢盐溶液中超声处理，超声过程中将溶液加热到60℃～90℃保温；(3)保温一段时间后将溶液冷却至常温，过滤获得固相，用去离子水洗涤固相，烘干，获得改性后的混合纤维，即本发明专利技术所述植物纤维。通过将稻草秸秆和烟草秸秆改性处理后制成卷烟滤棒，不但节约了卷烟的制造成本，避免了烟头对环境的污染；而且能够显著的去除卷烟主流烟气中重金属Pb、Cd含量，一定程度上保护了烟民的健康。

【技术实现步骤摘要】
植物纤维的加工方法及其在滤棒中的应用
本专利技术属于烟草加工
，尤其涉及一种植物纤维的加工方法及其在滤棒中的应用。
技术介绍
烟草原产于美洲，明清时期传入中国。我国气候适宜，加之地理环境良好，非常适合烟草生长。自烟草引入我国以来，烟草种植业发展非常迅速。因烟草具有较高的经济价值，随着栽培面积的逐年扩大，烟草逐渐成为我国主要的经济作物之一，烟草种植总面积、总产量以及卷烟产量都位于世界首位，我国也成为烟草种植与生产大国。受到地理位置和气候的影响，烟草种植在我国各省份分布不均，其中云南、贵州、河南、山东、安徽、江西、湖南、湖北和四川等省产量较高。随着社会的进步和经济水平的提高，人们越来越重视自身生命健康，其中吸烟有害健康已逐渐成为社会共识，而且全球性的反吸烟运动也在不断高涨。自上世纪中页，“吸烟有害健康”成为全球烟草业所面临的巨大挑战之一，如何进一步提高卷烟安全性已成为烟草工作者的主攻方向。作为卷烟生产消费大国，中国的卷烟行业也面临严峻的挑战，烟草消费带来的严重健康问题成为严重影响烟草行业发展的主要因素，也构成了一个重大的社会问题。卷烟烟气成分极其复杂，多达上千种成分，烟草在燃烧过程中即会产生大量的化合物，其中重金属是烟草有害物质之一，烟气中的重金属可随抽吸过程进入人体，引发疾病。烟草中的重金属主要指铬（Cr）、镍（Ni）、镉（Cd）、铅（Pb）、汞（Hg）这几种，不同的重金属及其不同形态对人体有不同的作用。其中，铅是强烈亲神经性物质，其神经毒性明显高于其它器官系统。。镉对肾脏、骨骼、神经系统、呼吸系统和循环系统均具有强毒性。现有的卷烟滤棒均使用醋酸纤维或聚丙烯纤维作为过滤材料，但是这些材料一方面成本较高；另一方面，醋酸纤维、聚丙烯纤维生产过程及丢弃的烟头均会造成环境的污染。中国专利技术专利CN101703314A公开了植物纤维滤棒及其制备方法，其中滤棒的原料构成中有：稻草纤维、麦草纤维、烟草秸秆纤维和大豆秸秆纤维；按重量份，各原料的配比为：稻草纤维∶麦草纤维∶大豆秸秆纤维∶烟草秸秆纤维＝5∶2∶1∶2。该专利技术以植物秸秆为原料，一方面使植物秸秆得到利用，另一方面降低卷烟成本，减少使用后的滤嘴和丝束生产过程对环境的污染。但是该专利技术的植物纤维只是做普通加工成滤棒来代替醋酸纤维或聚丙烯纤维，减少了生产成本和环境污染性，但是对主流烟气的减害作用并没有提高。
技术实现思路
基于上述技术问题，本专利技术提供了一种能够降低卷烟烟气中重金属Pb、Cd含量的植物纤维的加工方法，其加工方法步骤为：(1)将稻草秸秆和烟草秸秆混合后回潮处理，回潮后浸入草酸和马来酸的混合液中润胀，润胀后沥干秸秆上的溶液并烘干，在打草机上打成纤维状，风选去除非纤维夹杂物，即获得稻草秸秆和烟草秸秆的混合纤维；(2)将所述混合纤维浸入1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐溶液中超声处理，超声过程中将溶液加热到60℃～90℃之间保温；(3)保温一段时间后将溶液冷却至常温，过滤获得固相，用去离子水洗涤固相，烘干，获得改性后的混合纤维，即本专利技术所述植物纤维。进一步地，所述回潮处理后稻草秸秆和烟草秸秆的含水率为35%～40%。进一步地，所述草酸和马来酸的混合液中，草酸和马来酸的质量百分比分别为17%～25%、5%～10%，所述草酸、马来酸混合液和秸秆混合物的液固质量比M液/M固≥4。进一步地，所述1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐溶液中，1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐的摩尔浓度为0.1～0.5mol/L，混合纤维和1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐溶液的固液质量比为1:2～4。进一步地，所述超声处理中，超声频率为20～30kHz，功率为500～800W，超声加热保温时间为20min～30min。本专利技术还公开了将上述植物纤维作为卷烟滤棒材料的应用，向所述植物纤维中加入三醋酸甘油酯并充分混合，将所述混合物卷制成烟条状，然后切割成烟用滤棒。进一步地，所述三醋酸甘油酯为植物纤维重量的3%～7%。从以上技术方案可以看出，本专利技术的优点是：通过将稻草秸秆和烟草秸秆改性处理后制成卷烟滤棒，不但节约了卷烟的制造成本，避免了烟头对环境的污染；而且能够显著的去除卷烟主流烟气中重金属Pb、Cd含量，一定程度上保护了烟民的健康。具体实施方式下面结合实施例进行详细的说明：实施例1一种植物纤维的加工方法，其加工方法步骤为：(1)将稻草秸秆和烟草秸秆混合后回潮处理，回潮处理后稻草秸秆和烟草秸秆的含水率为35%。回潮后浸入草酸和马来酸的质量百分比分别为17%、5%的混合液中润胀，草酸、马来酸混合液和秸秆混合物的液固质量比M液/M固=4。润胀后沥干秸秆上的溶液并烘干，在打草机上打成纤维状，风选去除非纤维夹杂物，即获得稻草秸秆和烟草秸秆的混合纤维；(2)将所述混合纤维浸入溶质摩尔浓度为0.1mol/L的1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐溶液中超声处理，混合纤维和1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐溶液的固液质量比为1:2，超声频率为20kHz，功率为500W，超声过程中将溶液加热到60℃之间保温20min；(3)保温一段时间后将溶液冷却至常温，过滤获得固相，用去离子水洗涤固相，烘干，获得改性后的混合纤维，即本专利技术所述植物纤维。实施例2一种植物纤维的加工方法，其加工方法步骤为：(1)将稻草秸秆和烟草秸秆混合后回潮处理，回潮处理后稻草秸秆和烟草秸秆的含水率为37%。回潮后浸入草酸和马来酸的质量百分比分别为20%、7%的混合液中润胀，草酸、马来酸混合液和秸秆混合物的液固质量比M液/M固=5。润胀后沥干秸秆上的溶液并烘干，在打草机上打成纤维状，风选去除非纤维夹杂物，即获得稻草秸秆和烟草秸秆的混合纤维；(2)将所述混合纤维浸入溶质摩尔浓度为0.2mol/L的1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐溶液中超声处理，混合纤维和1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐溶液的固液质量比为1:2，超声频率为20kHz，功率为600W，超声过程中将溶液加热到70℃之间保温20min；(3)保温一段时间后将溶液冷却至常温，过滤获得固相，用去离子水洗涤固相，烘干，获得改性后的混合纤维，即本专利技术所述植物纤维。实施例3一种植物纤维的加工方法，其加工方法步骤为：(1)将稻草秸秆和烟草秸秆混合后回潮处理，回潮处理后稻草秸秆和烟草秸秆的含水率为38%。回潮后浸入草酸和马来酸的质量百分比分别为20%、8%的混合液中润胀，草酸、马来酸混合液和秸秆混合物的液固质量比M液/M固=4。润胀后沥干秸秆上的溶液并烘干，在打草机上打成纤维状，风选去除非纤维夹杂物，即获得稻草秸秆和烟草秸秆的混合纤维；(2)将所述混合纤维浸入溶质摩尔浓度为0.3mol/L的1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐溶液中超声处理，混合纤维和1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐溶液的固液质量比为1:3，超声频率为26kHz，功率为800W，超声过程中将溶液加热到80℃之间保温30min；(3)保温一段时间后将溶液冷却至常温，过滤获得固相，用去离子水洗涤固相，烘干，获得改性后的混合纤维，即本专利技术所述植物纤维。实施例4一种植物纤维的加工方法，其加工方法步骤为：(1)将稻草秸秆和烟草秸秆混合后回潮处理，回潮处理后稻草秸秆和烟草秸秆的含水率为40%。回潮后浸入草酸和马来酸的质量百分比分别为25%、5%的混合液中润胀，草酸、马来酸混合液和秸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物纤维的加工方法，其特征在于，加工方法步骤为：

【技术特征摘要】
1.一种植物纤维的加工方法，其特征在于，加工方法步骤为：(1)将稻草秸秆和烟草秸秆混合后回潮处理，回潮后浸入草酸和马来酸的混合液中润胀，润胀后沥干秸秆上的溶液并烘干，在打草机上打成纤维状，风选去除非纤维夹杂物，即获得稻草秸秆和烟草秸秆的混合纤维；(2)将所述混合纤维浸入1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐溶液中超声处理，超声过程中将溶液加热到60℃～90℃之间保温；(3)保温一段时间后将溶液冷却至常温，过滤获得固相，用去离子水洗涤固相，烘干，获得改性后的混合纤维，即本发明所述植物纤维。2.根据权利要求1所述的一种植物纤维的加工方法，其特征在于，所述回潮处理后稻草秸秆和烟草秸秆的含水率为35%～40%。3.根据权利要求1所述的一种植物纤维的加工方法，其特征在于，所述草酸和马来酸的混合液中，草酸和马来酸的质量百分比分别为17%～25%、5%～10%，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭明杰，苏加坤，徐达，罗娟敏，范安平，
申请(专利权)人：江西中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江西,36