一种卷烟滤嘴用变色吸附功能材料及其制备方法、卷烟滤嘴技术

本发明专利技术涉及一种卷烟滤嘴用变色吸附功能材料及其制备方法、卷烟滤嘴，属于卷烟滤嘴技术领域。本发明专利技术的制备方法包括：1)将丙烯酸酯单体、交联剂、致孔剂、引发剂混合进行悬浮聚合反应，制得聚合物多孔树脂；2)将步骤1)中制得的聚合物多孔树脂进行氨基化反应，制得氨基化聚合物多孔树脂；3)将氨基化聚合物多孔树脂进行锌离子络合改性，制得锌离子络合树脂；4)将锌离子络合树脂与天然色素在溶剂中混合均匀，即得。采用本发明专利技术的制备方法制得的材料不仅能够选择性降低主流烟气挥发性羰基化合物和氰化氢等有害成分，减小烟气刺激，提升产品感官品质，而且消费者在抽吸过程中能够通过材料颜色的变化，感知产品所蕴含的科技含量。

A chromotropic adsorption functional material for cigarette filter, its preparation method and cigarette filter

The invention relates to a chromotropic adsorption functional material for cigarette filter, a preparation method and a cigarette filter, belonging to the technical field of cigarette filter. The preparation methods of the invention include: 1) suspension polymerization of acrylate monomer, crosslinking agent, porogen and initiator to prepare polymer porous resin; 2) amination reaction of the polymer porous resin prepared in step 1 to prepare aminated polymer porous resin; 3) zinc ion complexation modification of the aminated polymer porous resin to prepare zinc ion complexation. Complex resin; 4) Zinc ion complex resin and natural pigments are mixed evenly in the solvent. The material prepared by the method of the invention can not only selectively reduce harmful components such as volatile carbonyl compounds and hydrogen cyanide in mainstream smoke, reduce smoke stimulation and improve the sensory quality of the product, but also enable consumers to perceive the technological content of the product through the change of material color in the process of smoking.

【技术实现步骤摘要】
一种卷烟滤嘴用变色吸附功能材料及其制备方法、卷烟滤嘴
本专利技术涉及一种卷烟滤嘴用变色吸附功能材料及其制备方法、卷烟滤嘴，属于卷烟滤嘴

技术介绍
作为卷烟产品不可或缺的组成部分，烟用材料(卷烟纸、接装纸、成形纸、滤棒、添加剂以及包装材料等)不仅是决定卷烟产品品质的关键因素，更是推动卷烟产品改革创新、快速发展的核心要素。烟草行业与烟草制品发展历程中的重大突破和跨越与烟用材料的创新与应用密不可分。滤材的应用带来了滤嘴卷烟的问世，有效推动了卷烟产品的划时代飞跃；烟用材料通风稀释技术和添加剂技术的应用，进一步促进了低焦油和低有害成分释放量卷烟的发展，一定程度缓解了吸烟与健康的矛盾；烟用材料加香技术与结构设计技术的应用，衍生出了不同风格特征、不同外观特征的卷烟产品，满足了市场的不同需求，引领了市场的消费潮流。因此，烟用材料长期以来一直是烟草行业技术创新中极为重要并高度重视的
，是卷烟产品创新最为关键、最为核心的切入点。现有技术中，授权公告号为CN101238913B的中国专利技术专利公开了一种有效截留重金属元素铅和铬的卷烟滤嘴，该卷烟滤嘴是在普通卷烟滤嘴中加入叶绿素铜和叶绿酸钠中的一种或两种；普通卷烟滤嘴材料为醋酸纤维、聚丙烯纤维、纸纤维等。采用该卷烟滤嘴生产卷烟，能够有效截留卷烟烟气中重金属元素，但是无法对烟气中的羰基化合物进行吸附。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种卷烟滤嘴用变色吸附功能材料的制备方法，该方法制得的变色吸附功能材料对烟气中的羰基化合物有较好的吸附能力，同时还有丰富的变色效果。本专利技术还提供了一种卷烟滤嘴用变色吸附功能材料，对烟气中的羰基化合物有较好的吸附能力，同时还有丰富的变色效果。本专利技术还提供了一种采用上述卷烟滤嘴用变色吸附功能材料的卷烟滤嘴，对烟气中的羰基化合物有较好的吸附能力，同时还有丰富的变色效果。为了实现以上目的，本专利技术的卷烟滤嘴用变色吸附功能材料的制备方法所采用的技术方案是：一种卷烟滤嘴用变色吸附功能材料的制备方法，包括如下步骤：1)将丙烯酸酯单体、交联剂、致孔剂、引发剂混合后进行悬浮聚合反应，制得聚合物多孔吸附树脂；2)将步骤1)中制得的聚合物多孔吸附树脂进行氨基化反应，制得氨基化聚合物多孔吸附树脂；3)将氨基化聚合物多孔吸附树脂进行锌离子络合改性，制得锌离子络合树脂；4)将步骤3)制得的锌离子络合树脂与天然色素在溶剂中混合均匀，即得；所述天然色素为维生素B2、天然胡萝卜素、β-胡萝卜素、叶绿素A、叶绿素B、叶绿素AB混合物、叶黄素、叶绿素铜、叶绿素铜钠盐、叶绿素铜钾盐、靛蓝、藻蓝、亮蓝、栀子蓝、天然苋菜红、杨梅红、玫瑰茄红、葡萄皮红、酸性红、柑橘黄、红花黄、姜黄素、喹啉黄、密蒙黄、柠檬黄、沙棘黄、玉米黄、栀子黄、辣椒橙、胭脂树橙、酸枣色、焦糖色、可可壳色、金樱子棕、橡子壳棕、植物炭黑、紫甘薯色素中的一种。本专利技术的卷烟滤嘴用变色吸附功能材料的制备方法，制得的吸附功能材料以锌离子络合树脂担载天然色素，具有以下优点：1)能够选择性降低主流烟气挥发性羰基化合物和氰化氢等有害成分，其中氰化氢选择性降低30～80％，挥发性羰基化合物总量选择性降低20～50％；2)能够有效降低卷烟烟气刺激，提升卷烟感官品质；3)以透明成形纸包裹的三元空腔型复合滤棒形式应用于卷烟产品后，能够让消费者在抽吸中直接观察到因选择性吸附烟气有害成分后颗粒颜色变化的过程，既增强了产品外观的新颖性，又强化了消费者对产品科技含量的感知。所述丙烯酸酯单体具有如下结构：其中R1选自H或-CH3，R2选自-OCH3、-OCH2CH3、-OCH2CH2CH3、-OCH(CH2CH3)2中的一种。选择具有上述结构的丙烯酸酯单体，能够更好地将材料的孔径和比表面积控制在特定范围，从而提高氨基化反应效率。为了使氨基化反应更加充分，优选的，所述氨基化反应包括将聚合物多孔吸附树脂与氨基化试剂混合，溶胀8～12h，然后在80～140℃下反应6～12h。通过将聚合物多孔吸附树脂进行溶胀处理，能够使氨基化反应程度更高。优选的，所述锌离子络合改性包括将氨基化聚合物多孔吸附树脂与含锌离子的溶液进行混合；所述混合是将氨基化聚合物多孔吸附树脂加入含锌离子溶液中搅拌3～8h。通过充分搅拌使氨基化聚合物多孔吸附树脂进行锌离子络合改性能够使反应更加充分，从而提高锌离子的络合量。优选的，所述含锌离子的溶液为可溶性锌盐的溶液；所述可溶性锌盐的质量分数为1.0～6.6％。控制可溶性锌盐的质量分数为1.0～6.6％既可以使络合在氨基化聚合物多孔树脂的上的锌离子更加均匀，并且还能保证参与络合的锌离子的数量，提高材料对有害气体成分的去除率。为了提高天然色素在锌离子络合树脂上的担载量，优选的，步骤4)中，所述混合均匀包括将锌离子络合树脂加入天然色素溶液中，在20～50℃搅拌2～8h。为了保证天然色素在锌离子络合树脂上的担载量，并使天然色素在锌离子络合树脂上担载均匀，优选的，所述天然色素溶液的质量分数为0.02～0.5％。担载量选择主要是为担载均匀性(材料外观好)以及材料成本方面考虑，在实现变色的前提下用量越低越好，并且较低含量的天然色素也能尽可能减少对材料吸附性能的影响。优选的，步骤4)中，所述锌离子络合树脂与天然色素溶液的质量比为1:(2～5)。控制锌离子络合树脂和天然色素溶液的质量比在上述范围能够进一步提高天然色素在锌离子络合树脂上的担载量和担载均匀程度。本专利技术的卷烟滤嘴用变色吸附功能材料所采用技术方案为：一种采用上述的卷烟滤嘴用变色吸附功能材料的制备方法制得的卷烟滤嘴用变色吸附功能材料。本专利技术的卷烟滤嘴用变色吸附功能材料由本专利技术的卷烟变色吸附功能材料制备方法制得，不仅能够选择性降低主流烟气挥发性羰基化合物和氰化氢等有害成分，减小烟气刺激，提升产品感官品质，而且消费者在抽吸过程中能够通过材料颜色的变化，感知产品所蕴含的科技含量。本专利技术的卷烟滤嘴所采用的技术方案为：一种卷烟滤嘴，包括上述的卷烟滤嘴用变色吸附功能材料；所述卷烟滤嘴用变色吸附功能材料在卷烟滤嘴中的含量为20～80mg。本专利技术的卷烟滤嘴，不仅能够选择性降低主流烟气挥发性羰基化合物和氰化氢等有害成分，减小烟气刺激，提升产品感官品质，而且消费者在抽吸过程中能够通过材料颜色的变化，感知产品所蕴含的科技含量。具体实施方式本专利技术提供的卷烟滤嘴用变色吸附功能材料的制备方法，包括以下步骤：一种卷烟滤嘴用变色吸附功能材料的制备方法，包括如下步骤：1)将丙烯酸酯单体、交联剂、致孔剂、引发剂混合后进行悬浮聚合反应，制得聚合物多孔吸附树脂；2)将步骤1)中制得的聚合物多孔吸附树脂进行氨基化反应，制得氨基化聚合物多孔吸附树脂；3)将氨基化聚合物多孔吸附树脂进行锌离子络合改性，制得锌离子络合树脂；4)将步骤3)制得的锌离子络合树脂与天然色素在溶剂中混合均匀，即得；所述天然色素为维生素B2、天然胡萝卜素、β-胡萝卜素、叶绿素A、叶绿素B、叶绿素AB混合物、叶黄素、叶绿素铜、叶绿素铜钠盐、叶绿素铜钾盐、靛蓝、藻蓝、亮蓝、栀子蓝、天然苋菜红、杨梅红、玫瑰茄红、葡萄皮红、酸性红、柑橘黄、红花黄、姜黄素、喹啉黄、密蒙黄、柠檬黄、沙棘黄、玉米黄、栀子黄、辣椒橙、胭脂树橙、酸枣色、焦糖色、可可壳色、金樱子棕、橡子壳棕、植物炭黑、紫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卷烟滤嘴用变色吸附功能材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1)将丙烯酸酯单体、交联剂、致孔剂、引发剂混合后进行悬浮聚合反应，制得聚合物多孔吸附树脂；2)将步骤1)中制得的聚合物多孔吸附树脂进行氨基化反应，制得氨基化聚合物多孔吸附树脂；3)将氨基化聚合物多孔吸附树脂进行锌离子络合改性，制得锌离子络合树脂；4)将步骤3)制得的锌离子络合树脂与天然色素在溶剂中混合均匀，即得；所述天然色素为维生素B2、天然胡萝卜素、β‑胡萝卜素、叶绿素A、叶绿素B、叶绿素AB混合物、叶黄素、叶绿素铜、叶绿素铜钠盐、叶绿素铜钾盐、靛蓝、藻蓝、亮蓝、栀子蓝、天然苋菜红、杨梅红、玫瑰茄红、葡萄皮红、酸性红、柑橘黄、红花黄、姜黄素、喹啉黄、密蒙黄、柠檬黄、沙棘黄、玉米黄、栀子黄、辣椒橙、胭脂树橙、酸枣色、焦糖色、可可壳色、金樱子棕、橡子壳棕、植物炭黑、紫甘薯色素中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种卷烟滤嘴用变色吸附功能材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1)将丙烯酸酯单体、交联剂、致孔剂、引发剂混合后进行悬浮聚合反应，制得聚合物多孔吸附树脂；2)将步骤1)中制得的聚合物多孔吸附树脂进行氨基化反应，制得氨基化聚合物多孔吸附树脂；3)将氨基化聚合物多孔吸附树脂进行锌离子络合改性，制得锌离子络合树脂；4)将步骤3)制得的锌离子络合树脂与天然色素在溶剂中混合均匀，即得；所述天然色素为维生素B2、天然胡萝卜素、β-胡萝卜素、叶绿素A、叶绿素B、叶绿素AB混合物、叶黄素、叶绿素铜、叶绿素铜钠盐、叶绿素铜钾盐、靛蓝、藻蓝、亮蓝、栀子蓝、天然苋菜红、杨梅红、玫瑰茄红、葡萄皮红、酸性红、柑橘黄、红花黄、姜黄素、喹啉黄、密蒙黄、柠檬黄、沙棘黄、玉米黄、栀子黄、辣椒橙、胭脂树橙、酸枣色、焦糖色、可可壳色、金樱子棕、橡子壳棕、植物炭黑、紫甘薯色素中的一种。2.根据权利要求1所述的卷烟滤嘴用变色吸附功能材料的制备方法，其特征在于：所述丙烯酸酯单体具有如下结构：其中R1选自H或-CH3，R2选自-OCH3、-OCH2CH3、-OCH2CH2CH3、-OCH(CH2CH3)2中的一种。3.根据权利要求1所述的卷烟滤嘴用变色吸附功能材料的制备方法，其特征在于：所述氨基化反应包括将聚合物多孔吸附树脂与氨基化试...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙学辉，聂聪，孙培健，杨松，颜权平，贾云祯，王宜鹏，张晓兵，
申请(专利权)人：中国烟草总公司郑州烟草研究院，
类型：发明
国别省市：河南,41