一种改性醋酸纤维滤嘴材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及烟草技术领域，特别是涉及一种改性醋酸纤维滤嘴材料及制备方法。所述方法包括以下步骤：1)提供醋酸纤维和自由基清除剂的醇溶液的混合物，所述自由基清除剂选自维生素C和/或茶多酚；2)将步骤1)所述提供的混合物分散在超临界流体或高压气体中；3)将步骤2)所提供的混合物在温度为298K～318K，压力为50bar～100bar下保持2～4h。本发明专利技术解决了现有技术中自由基清除率低、自由基清除剂容易受环境氧化而导致活性降低以及滤嘴产品的保质期短的问题。

A modified acetate fiber filter material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种改性醋酸纤维滤嘴材料及制备方法
本专利技术涉及烟草的
，特别是涉及一种改性醋酸纤维滤嘴材料及制备方法。
技术介绍
尽管烟草可以满足消费者的生理和心理需要，但也会对消费者的健康产生伤害和威胁。卷烟燃烧过程中的氧化反应产生数千种化合物和高浓度自由基。这些自由基可以直接或间接攻击、损伤细胞和酶等物质，与DNA结合使细胞转化而产生突变，而且可在体内激活和产生大量活性更高、毒性更大的其它自由基，导致多种病变。因此，降低卷烟烟气中的自由基含量对保护人类健康具有重要意义。卷烟烟气中的自由基主要有两种：可以被剑桥滤片截留存在于焦油中的固相自由基和无法被剑桥滤片截留存在于气相中的气相自由基。其中，固相自由基主要是醌类自由基和稠环芳烃类自由基。由于其分子量较大，性质比较稳定，寿命较长，容易氧化成氧自由基，可用电子自旋共振波谱仪(ESR)直接观察。气相自由基主要是烷基自由基、烷氧基自由基和氮氧化物自由基。此类自由基体积和质量都较小，因此性质活泼，寿命短，无法采用ESR直接观察，必须使用自旋捕集技术捕获后转化成比较稳定的、能用ESR检测的自旋化合物。固相自由基的清除主要是通过降低卷烟焦油量的方法以减少吸烟者的摄入量实现的，如优化卷烟配方、掺兑膨胀烟丝及烟草薄片、打孔通风稀释、提高滤嘴截留和吸附效率、选用高透气度盘纸等。气相自由基的清除方法主要包括：1)加长滤嘴；2)改进滤嘴材料；3)向卷烟烟丝中添加自由基抑制剂或清除剂；4)向卷烟滤嘴中添加自由基抑制剂或清除剂等。其中，方法1)加长滤嘴在实际中应用不是很普遍，主要因为加长滤嘴会增加卷烟的吸食阻力。方法2)改进滤嘴材料主要包括活性炭-醋纤复合滤嘴和各种无机矿物-醋纤复合滤嘴等。该类滤嘴的应用，尤其在中式烤烟中的应用比较少，这是因为，一方面活性炭过滤材料对中式卷烟的风格影响较大，会产生一定的异味而影响卷烟的抽吸品质；另一方面，过滤材料中使用膨润土和蒙脱石等无机材料，除对卷烟生产产生不利影响外，还可能会对卷烟的抽吸过程产生安全隐患和品质影响。方法3)和方法4)是利用自由基抑制剂或清除剂清除自由基或阻断其参与的氧化反应，是当前的研究热点。考虑到方法3)中向烟丝中添加的自由基抑制剂或清除剂可能会影响卷烟的吸味，而且在燃烧过程中可能产生有毒有害物质，因此方法4)向滤嘴中添加自由基抑制剂或清除剂技术更具有前景。但是目前应用方法4)的现有技术中自由基清除剂容易受环境氧化而导致活性降低，另一方面产品的保质期短。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利的目的是提供一种改性醋酸纤维滤嘴材料及其制备方法，用于解决现有技术中自由基清除率低、自由基清除剂容易受环境氧化而导致活性降低以及滤嘴产品的保质期短的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术一方面提供一种改性醋酸纤维滤嘴材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：1)提供醋酸纤维和自由基清除剂的醇溶液的混合物，所述自由基清除剂选自维生素C和/或茶多酚；2)将步骤1)所提供的混合物分散在超临界流体或高压气体中；3)将步骤2)所提供的混合物中在温度为298K～318K，压力为50bar～100bar下保持2～4h。在本专利技术的一些实施方式中，所述自由基清除剂的醇溶液和醋酸纤维的重量比为1：10～40。在本专利技术的一些实施方式中，所述自由基清除剂的醇溶液是将自由基清除剂溶于有机溶剂中。在本专利技术的一些实施方式中，所述自由基清除剂在有机溶剂中的重量百分比为0.1wt％～3wt％。在本专利技术的一些实施方式中，所述有机溶剂选自乙醇和/或丙酮。在本专利技术的一些实施方式中，所述维生素C与茶多酚的质量比为1：10～10：1。在本专利技术的一些实施方式中，所述步骤3)保持3～4h后释放二氧化碳，分别将压力和温度降低至常压和室温。在本专利技术的一些实施方式中，所述超临界流体选自二氧化碳；所述高压气体选自二氧化碳和/或氮气。本专利技术的另一方面提供一种改性醋酸纤维滤嘴材料，采用本专利技术所述的方法制备得到。本专利技术的另一方面提供本专利技术所述的改性醋酸纤维滤嘴材料在滤嘴或香烟上的应用。附图说明图1为本专利技术使用的自制直线型吸烟机气相自由基捕集装置示意图；图2为本专利技术实施例1～3的改性醋酸纤维滤嘴的烟气总自由基去除率图；图3为本专利技术实施例1～3的改性醋酸纤维滤嘴的烟气气相自由基去除率图；图4为本专利技术实施例1～3的改性醋酸纤维滤嘴的烟气粒相自由基去除率图；图5为本专利技术实施例1的改性醋酸纤维滤嘴和直接喷洒法的时效实验曲线图，其中M-1：直接喷洒法，M-2：实施例1的高压二氧化碳辅助浸渍法；TRRFR是自由基去除率。具体实施方式下面详细说明根据本专利技术的改性醋酸纤维滤嘴材料、制备方法及其应用。本专利技术的第一方面提供一种改性醋酸纤维滤嘴材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：1)提供醋酸纤维和自由基清除剂的醇溶液的混合物，所述自由基清除剂选自维生素C和/或茶多酚；2)将步骤1)所述提供的混合物分散在超临界流体或高压气体中；3)将步骤2)所提供的混合物在温度为298K～318K，压力为50bar～100bar下保持2～4h。本专利技术所提供的改性醋酸纤维滤嘴材料的制备方法中，将步骤1)所述提供的混合物分散在超临界流体或高压气体中，通常情况下，在超临界流体中，所述分散是指步骤1)中的混合物能够溶解于超临界流体的会溶解在所述超临界流体中，不能溶液的会分布在所述超临界流体中。作为流体载体、超临界流体或高压气体可以将自由基清除剂输送进入醋酸纤维丝束内部形成“嵌入式”缓释系统。本专利技术所提供的改性醋酸纤维滤嘴材料的制备方法中，所述自由基清除剂的醇溶液和醋酸纤维的重量比为1：10～40，1：10～15，1：15～20，1：20～25，1：25～30，1：30～35，1：35～40。本专利技术所提供的改性醋酸纤维滤嘴材料的制备方法中，所述自由基清除剂的醇溶液是将自由基清除剂溶于乙醇中，所述自由基清除剂的醇溶液是作为浸渍液浸渍醋酸纤维。所述自由基清除剂在有机溶剂中的重量百分比为0.1wt％～3wt％，0.1wt％～1wt％，1wt％～2wt％，2wt％～3wt％，0.1wt％～0.2wt％，0.2wt％～0.3wt％，0.3wt％～0.5wt％，0.5wt％～0.7wt％，0.7wt％～0.9wt％，0.9wt％～1.0wt％，1.0wt％～1.2wt％，1.2wt％～1.5wt％，1.5wt％～1.7wt％，1.7wt％～2.0wt％，2.0wt％～2.2wt％，2.2wt％～2.5wt％，2.5wt％～2.7wt％，2.7wt％～3.0wt％。所述有机溶剂选自乙醇和/或丙酮。其中所述乙醇的浓度为95％的乙醇。本专利技术所提供的改性醋酸纤维滤嘴材料的制备方法中，所述自由基清除剂选自维生素C和/或茶多酚。所述维生素C与茶多酚的质量比为1:10～10:1，1:10～1:5，1:5～1:2，1:2～1:1，1:1～2:1，2:1～3:1，3:1～4:1，4:1～5:1，5:1～6:1，6:1～7:1，7:1～8:1，8:1～9:1，9:1～10:1。本专利技术所提供的改性醋酸纤维滤嘴材料的制备方法中，将步骤1)所述混合物分散在超临界流体或高压气体中；所述超临界流体选自二氧化碳；温度与压力都在临界点之上的物质状态归之为超临界流体，所述高压气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性醋酸纤维滤嘴材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：1)提供醋酸纤维和自由基清除剂的醇溶液的混合物，所述自由基清除剂选自维生素C和/或茶多酚；2)将步骤1)所提供的混合物分散在超临界流体或高压气体中；3)将步骤2)所提供的混合物中在温度为298K～318K，压力为50bar～100bar下保持2～4h。

【技术特征摘要】
1.一种改性醋酸纤维滤嘴材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：1)提供醋酸纤维和自由基清除剂的醇溶液的混合物，所述自由基清除剂选自维生素C和/或茶多酚；2)将步骤1)所提供的混合物分散在超临界流体或高压气体中；3)将步骤2)所提供的混合物中在温度为298K～318K，压力为50bar～100bar下保持2～4h。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自由基清除剂的醇溶液和醋酸纤维的重量比为1：10～40。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自由基清除剂的醇溶液是将自由基清除剂溶于有机溶剂中。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述自由基清除剂在有机溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉德祥，华青，王天南，
申请(专利权)人：上海烟草集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海,31