可降低卷烟烟气气相自由基的烟用滤棒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降低卷烟烟气气相自由基的烟用滤棒及其制备方法，制备方法包括：将受阻胺类小分子制成溶液A；将二异氰酸酯制成溶液B；将溶液B加入溶液A中，在60

【技术实现步骤摘要】
可降低卷烟烟气气相自由基的烟用滤棒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及卷烟减害材料领域，更具体地，涉及一种可降低卷烟烟气气相自由基的烟用滤棒及其制备方法。

技术介绍

[0002]烟草在燃烧的过程中不仅生成多达数千种的化合物，还会产生高浓度的活性自由基。近年来，通过对吸烟与健康的研究发现，卷烟烟气中高浓度的自由基不仅会直接损伤细胞和酶等物质,还会与DNA结合导致产生突变，以及将在体内激活和产生大量活性更高毒性更大的其他自由基,如超氧自由基和羟基自由基,进而导致多种病变。
[0003]卷烟烟气自由基大致分为两类：一类是粒相自由基或稳定自由基,主要包括醌/半醌(Q
o
/QH
o
)和稠环芳烃(PAHs
o
)自由基；另一类是气相自由基或不稳定自由基,主要包括烷类(R
o
)和烷氧(RO
o
)自由基。粒相自由基主要在焦油中富集，可以通过降低卷烟焦油量降低粒相自由基含量。为了降低气相自由基含量，可通过在烟丝或滤棒中添加自由基清除剂，如天然植物类抗氧化剂、氨基酸、酶、维生素类等。然而，上述自由基清除剂往往需要从天然植物中提取，提取成本较高，并且在自然条件下比较活泼，向卷烟中添加后易发生自氧化作用，导致抗自由基的活性降低。
[0004]因此，如何提供一种应用了廉价、稳定性高的自由基清除剂的滤棒成为本领域亟需解决的技术难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的是提供一种应用了廉价、稳定性高的自由基清除剂滤棒的制备方法的新技术方案。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种可降低卷烟烟气气相自由基的烟用滤棒的制备方法。
[0007]该可降低卷烟烟气气相自由基的烟用滤棒的制备方法包括如下步骤：
[0008]步骤(1)：将受阻胺类小分子加入有机溶剂中形成溶液A；
[0009]步骤(2)：将二异氰酸酯加入有机溶剂中形成溶液B；
[0010]步骤(3)：将溶液B加入溶液A中，在60
‑
80℃下反应1
‑
3h得到溶液C；
[0011]步骤(4)：将多糖或多糖衍生物加入有机溶剂或离子液体中，得到溶液D；
[0012]步骤(5)：将溶液C加入溶液D中，并加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂，在80
‑
100℃下反应12
‑
24h后，加入过量乙醇，过滤得到高分子型自由基清除剂；
[0013]步骤(6)：称取一定量的高分子型自由基清除剂加入三醋酸甘油酯中，经加热搅拌后得到溶液E；
[0014]步骤(7)：以溶液E为增塑剂，在滤棒成型过程中直接喷洒在丝束上，即制得含有高分子型自由基清除剂的烟用滤棒。
[0015]可选的，所述步骤(1)中的受阻胺类小分子为4
‑
氨基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基哌啶、4
‑
羟
基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基哌啶、4
‑
氨基
‑
1,2,2,6,6
‑
五甲基哌啶和4
‑
羟基
‑
1,2,2,6,6
‑
五甲基哌啶中的至少一种。
[0016]可选的，所述步骤(1)中的受阻胺类小分子和所述步骤(2)中的二异氰酸酯的摩尔比为1.05:1。
[0017]可选的，所述步骤(2)中的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环已基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种。
[0018]可选的，所述步骤(4)中的多糖或多糖衍生物为淀粉、纤维素、壳聚糖、醋酸纤维素、硝酸纤维素、醋酸丁酸纤维素和乙基纤维素中的至少一种。
[0019]可选的，所述步骤(1)、所述步骤(2)和所述步骤(4)中的有机溶剂为N，N
‑
二甲基甲酰胺、N，N
‑
二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和丙酮中的至少一种。
[0020]可选的，所述步骤(4)中的离子液体为1
‑
烯丙基
‑3‑
甲基咪唑氯盐、1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑氯盐、1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐、1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑醋酸盐和1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑醋酸盐中的至少一种。
[0021]可选的，所述步骤(5)具体如下：
[0022]将溶液C加入溶液D中，并加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂，在80
‑
100℃下反应12
‑
24h后，在反应后的溶液中加入过量乙醇，过滤得到的沉淀物经反复洗涤、干燥后，得到高分子型自由基清除剂。
[0023]可选的，所述步骤(6)中高分子型自由基清除剂和三醋酸甘油酯的质量比为(5
‑
15):(85
‑
95)。
[0024]根据本专利技术的第二方面，提供了一种由本公开所述的可降低卷烟烟气气相自由基的烟用滤棒的制备方法制得的烟用滤棒。
[0025]该烟用滤棒中高分子型自由基清除剂的含量为1
‑
1.5wt％。
[0026]本公开的可降低卷烟烟气气相自由基的烟用滤棒的制备方法以具有捕获烷基自由基、烷氧基自由基能力的受阻胺类小分子作为功能分子，多糖类高分子作为骨架，通过化学接枝改性的方式制得了高分子型自由基清除剂。该高分子型自由基清除剂在三醋酸甘油酯中具有优异的溶解性，可在滤棒成型工序均匀喷洒在烟用丝束表面，得到可降低烟气气相自由基的复合丝束及滤棒。
[0027]本公开的制备方法不改变烟用滤棒的生产工艺，不涉及设备改造，实施成本较低，操作简单，容易实现。而且，高分子型自由基清除剂在烟用滤棒中分布均匀，在烟气通过滤棒的过程中，可与烟气充分接触，有利于提高消除烟气气相自由基的效率。
[0028]相较于天然提取类自由基清除剂，本公开提供的高分子型自由基清除剂具有较好的稳定性，可有效降低自由基清除剂在卷烟储存过程中抗自由基能力的损失。
具体实施方式
[0029]现在将详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。
[0030]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。
[0031]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0032]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降低卷烟烟气气相自由基的烟用滤棒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)：将受阻胺类小分子加入有机溶剂中形成溶液A；步骤(2)：将二异氰酸酯加入有机溶剂中形成溶液B；步骤(3)：将溶液B加入溶液A中，在60
‑
80℃下反应1
‑
3h得到溶液C；步骤(4)：将多糖或多糖衍生物加入有机溶剂或离子液体中，得到溶液D；步骤(5)：将溶液C加入溶液D中，并加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂，在80
‑
100℃下反应12
‑
24h后，加入过量乙醇，过滤得到高分子型自由基清除剂；步骤(6)：称取一定量的高分子型自由基清除剂加入三醋酸甘油酯中，经加热搅拌后得到溶液E；步骤(7)：以溶液E为增塑剂，在滤棒成型过程中直接喷洒在丝束上，即制得含有高分子型自由基清除剂的烟用滤棒。2.根据权利要求1所述的可降低卷烟烟气气相自由基的烟用滤棒的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的受阻胺类小分子为4
‑
氨基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基哌啶、4
‑
羟基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基哌啶、4
‑
氨基
‑
1,2,2,6,6
‑
五甲基哌啶和4
‑
羟基
‑
1,2,2,6,6
‑
五甲基哌啶中的至少一种。3.根据权利要求1所述的可降低卷烟烟气气相自由基的烟用滤棒的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的受阻胺类小分子和所述步骤(2)中的二异氰酸酯的摩尔比为1.05:1。4.根据权利要求1所述的可降低卷烟烟气气相自由基的烟用滤棒的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环已基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：万纪强，王宏伟，卢昶彤，艾丹，李国政，胡少东，李禄成，纪朋，崔春，韩路，
申请(专利权)人：河南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：