一种新型沸石分子筛吸附剂烟嘴过滤器制造技术

本发明专利技术涉及烟嘴过滤器技术领域，提供了一种新型沸石分子筛吸附剂烟嘴过滤器，包括依序连接的进烟段、吸附段和出烟段，所述出烟段与吸附段可拆卸地连接，所述吸附段包括第一滤网和容纳腔，所述出烟段上设有第二滤网，所述容纳腔用于放置分子筛吸附剂；所述分子筛吸附剂为使用硅铝比大于400：1的高硅分子筛原粉、加入粘结剂，混合制泥后烧成、制粒得到的。本发明专利技术对烟气中的有害物质的吸附效果明显，操作简便，且经济卫生，本发明专利技术的市场潜力巨大。本发明专利技术的市场潜力巨大。本发明专利技术的市场潜力巨大。

【技术实现步骤摘要】
一种新型沸石分子筛吸附剂烟嘴过滤器


[0001]本专利技术涉及烟嘴过滤器
，尤其涉及一种新型沸石分子筛吸附剂烟嘴过滤器。

技术介绍

[0002]虽然香烟自身带有过滤体，但其过滤效果非常有限。香烟过滤嘴的作用是进一步降低香烟中的尼古丁、焦油等对人体危害较大的物质的含量。现有大部分的香烟过滤烟嘴都是采用迷宫结构的方式来分离烟气中的焦油，但是对于尼古丁等有害物质的去除能力却非常有限；而且采用迷宫结构来分离焦油的话，焦油的清理问题也是比较麻烦的工作。或者采用醋酸纤维或聚丙烯作为过滤嘴的材质，其最大功效仅是减少部分焦油，但无法过滤掉烟气成分中的其它有害物质，而且这两种材料制造的过滤嘴本身也可能对人体产生危害。所以即使使用了过滤嘴，同样容易引发肺癌或因吸入其它毒性物质而危害吸烟者的身体健康。
[0003]据了解，我国是世界头号烟草生产与消费大国，烟民数量约3亿，居全球之冠。全国每年有大约120万人死于因烟草使用和接触二手烟雾而导致的疾病。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少克服上述现有技术的缺点与不足其中之一，提供一种新型沸石分子筛吸附剂烟嘴过滤器。本专利技术目的基于以下技术方案实现：
[0005]本专利技术提供了一种新型沸石分子筛吸附剂烟嘴过滤器，包括依序连接的进烟段、吸附段和出烟段，所述进烟段用于固定香烟，其内径与香烟过滤嘴的外径相匹配，所述出烟段与吸附段可拆卸地连接，所述吸附段包括第一滤网和容纳腔，所述第一滤网与进烟段连接，所述出烟段上设有第二滤网，所述第二滤网可与第一滤网配合将容纳腔闭合，且所述第一滤网和第二滤网的孔径小于分子筛吸附剂的直径，所述容纳腔用于放置分子筛吸附剂；所述分子筛吸附剂的制备方法包括：使用硅铝比大于400：1的高硅分子筛原粉，加入粘结剂，混合制泥后烧成、制粒得到。
[0006]本专利技术采用的材料是分子筛吸附剂，分子筛的主要成分是硅和铝，不但具有良好的吸附功能，而且本身不会对人体产生任何附加伤害。本专利技术有效利用分子筛材料的多孔结构对有机气体成分的吸附功能，将该材料制成特定规格装载于烟嘴过滤器中，不但对香烟烟气中的有害气体成分处理效果明显，对吸烟者及被动吸烟者的身体健康具有明显的保护作用，而且生产方法简单、经济实用，且不会对人体健康产生二次伤害。由于天然沸石晶体的硅(铝)氧四面体有许多空洞和孔道，其中占据着阳离子和水分子。当经过烘烧使它部分或全部脱水后，其结晶骨架并没有被破坏，而是形成一个个内表面很大的孔穴，可吸附并储存大量分子，因此具有吸附量大和高选择性的特点。采用多晶高硅分子筛原粉，充分利用其优越的多孔性能，以及其高硅铝比，从而达到良好的吸附性和疏水性兼容。粘结剂有利于增加泥料的粘性、利于成型，也确保了坯体的强度，烧制出来的产品强度也得到了大幅度的
提高。
[0007]本专利技术所用分子筛吸附材料的优点具体如下：
[0008]1、吸附量大：沸石分子筛晶体结构内部存在着空洞和孔道，其体积约占沸石分子筛晶体总体积的50％以上，并且沸石分子筛微孔分布均匀，孔径较小，和一般物质的分子尺寸相当，沸石分子筛晶体的内表面比一般颗粒的内表面大，一般固体颗粒每克仅有几平方米的内表面积。而每克沸石分子筛的内表面积可达千余平方米，因此沸石分子筛的吸附量特别大。
[0009]2、高选择性：沸石分子筛晶体内部的空洞和孔道大小均匀且固定，一般空洞直径在6～15埃。只有直径较小的分子才能通过沸石分子筛孔道进入空洞被吸附，大的分子不能进入空洞被吸附。而硅胶、活性炭等吸附剂由于无均匀固定的孔径且变化较大，无选择吸附和筛分性能。
[0010]3、有效选择吸附性：因为沸石分子筛铝氧四面体带有一个负电荷，而骨架孔穴中含有阳离子，这样在阳离子的周围便形成了强大的电场，因此沸石的吸附力，不仅有强大的色散力，还有较大的静电力。正是由于这种静电力的关系，使得分子筛对极性、不饱和及易极化分子具有优先的选择吸附作用，对含有极性基团或含有可极化的基因的分子可发生强烈的吸附作用，从而将烟气中的有害物质除去。
[0011]优选地，所述高硅分子筛原粉包括ZSM
‑
5分子筛、HZSM
‑
5分子筛、ZSM
‑
11分子筛、13X分子筛、Y分子筛、β分子筛中的一种或多种。
[0012]优选地，所述分子筛吸附剂呈球状颗粒，直径为0.5～3mm。
[0013]优选地，所述分子筛吸附剂的制备方法中粘结剂的加入量为高硅分子筛的15～30wt％。
[0014]优选地，所述粘结剂的浓度为10～30wt％。
[0015]本专利技术采用低浓度粘结剂，且粘结剂含量较低，不影响吸附剂产品的性能，且能保证坯体的强度，同时烧制出来的产品强度也得到了大幅度的提高。
[0016]优选地，所述粘结剂包括硅溶胶、铝溶胶、SiO2‑
Al2O3复合溶胶、水玻璃、磷酸、三聚磷酸钠溶液、六偏磷酸钠溶液、磷酸二氢铝溶液、植物胶中的一种或多种。
[0017]优选地，所述分子筛吸附剂的制备方法中还包括加入海泡石粉、氯化钙、氧化镁、硫酸钡晶须、碳纳米管中的一种或多种作为原料。此时，粘结剂的加入量应为所有原料总质量的15～40wt％。
[0018]海泡石粉具有很强的吸附能力。海泡石的特殊结构决定了它拥有包括贯穿整个结构的沸石，水通道和孔洞以及大的表面积，它具有截面积为0.36nm
×
1.06nm的管状贯穿通道及高达900m2·
g
‑1的理论表面积；在通道和孔洞中可以吸附大量的水或极性物质，包括低极性物质。氯化钙，对重金属具有良好的特异吸附性能。氧化镁，可以改善泥料的致密性和流变性，同时具有高度耐火绝缘性能，也可以作为吸附剂提高分子筛的吸附效果。硫酸钡晶须，不仅具有优异的耐候性和抗老化性，而且能增加分子筛吸附剂的耐磨性和抗冲击强度，显著提高分子筛吸附剂的韧性，利于制粒成型。碳纳米管具有纳米结构、性能稳定、比表面积大的特点，对挥发性有机物具有优异的吸附效果。将氯化钙和高硅复合分子筛原粉、海泡石粉或碳纳米管等复合，不仅提高了对烟气中挥发性有机物的吸附效果，还形成了对重金属的系统吸附作用，对烟气中重金属的吸附去除率达到了99.5％。氧化镁、硫酸钡晶须改善
了分子筛吸附剂的机械性能，有利于其制粒成型。
[0019]优选地，原料的质量比例为：高硅复合分子筛原粉100份，以及下列物质中的一种或多种：海泡石粉3～8份、氯化钙3～8份、氧化镁3～8份、硫酸钡晶须3～8份、碳纳米管3～10份。
[0020]优选地，所述分子筛吸附剂的制备方法还包括：将烧成得到的材料置于反应器中，在惰性气体保护下通入吡啶对吸附剂进行疏水处理，反应温度为115～170℃，反应时间1～4h；然后降温至50℃及以下，持续通入惰性气体进行脱附，脱附时间1～2h；最后对所得材料制粒，得到所述分子筛吸附剂。
[0021]通过对吸附剂蒸熏纯吡啶的方式，使得吸附剂内表面附上一层吡啶膜。利用分子级别纯吡啶的疏水性，使得该种吸附剂材料内表面化学性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型沸石分子筛吸附剂烟嘴过滤器，其特征在于，包括依序连接的进烟段(1)、吸附段(2)和出烟段(3)，所述进烟段(1)用于固定香烟，其内径与香烟过滤嘴的外径相匹配，所述出烟段(3)与吸附段(2)可拆卸地连接，所述吸附段(2)包括第一滤网(4)和容纳腔(5)，所述第一滤网(4)与进烟段(1)连接，所述出烟段(3)上设有第二滤网(6)，所述第二滤网(6)可与第一滤网(4)配合将容纳腔(5)闭合，且所述第一滤网(4)和第二滤网(6)的孔径小于分子筛吸附剂(7)的直径，所述容纳腔(5)用于放置分子筛吸附剂(7)；所述分子筛吸附剂(7)的制备方法包括：使用硅铝比大于400：1的高硅分子筛原粉，加入粘结剂，混合制泥后烧成、制粒得到。2.根据权利要求1所述的一种新型沸石分子筛吸附剂烟嘴过滤器，其特征在于，所述高硅分子筛原粉包括ZSM
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5分子筛、HZSM
‑
5分子筛、ZSM
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11分子筛、13X分子筛、Y分子筛、β分子筛中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种新型沸石分子筛吸附剂烟嘴过滤器，其特征在于，所述分子筛吸附剂(7)呈球状颗粒，直径为0.5～3mm。4.根据权利要求1所述的一种新型沸石分子筛吸附剂烟嘴过滤器，其特征在于，所述分子筛吸附剂(7)的制备方法中粘结剂的加入量为高硅分子筛原粉的15～30wt％，所述粘结剂的浓度为10～30wt％，所述粘结剂包括硅溶胶、铝溶胶、SiO2...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄招，
申请(专利权)人：江西艾斯新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：