【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于降温材料，具体涉及一种用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、对于吸烟者来说，烟草燃烧产生的高温烟气是对人体健康的一大威胁。烟气中含有一氧化碳、氮氧化物、尼古丁等多种有害物质，这些物质会导致心血管疾病、癌症、呼吸系统疾病等多种严重的健康问题。加热卷烟是新型烟草制品的重要形式，主要通过加热蒸馏方式(500℃以下)使烟草材料受热释放气溶胶。与传统卷烟相比，加热卷烟只加热烟草材料而非燃烧，减少了烟草高温燃烧过程中产生的有害成分，且侧流烟气和环境烟气的释放量也明显降低。因此，加热卷烟作为传统卷烟的有益补充和战略性储备，以其降低有害成分释放量的显著优势而备受关注，并在全世界范围内快速兴起，吸引了越来越多的消费者。由于加热卷烟烟支较短，导致入口烟气温度过烫。因此，需要开发一种能够有效降低烟草烟气温度的材料，解决加热卷烟烟气烫嘴问题。
2、卷烟降温材料是一种专门用于制作卷烟、烟丝等烟草产品的材料，它具有强大的吸热能力和降温速度，可以在卷烟点火后迅速降低卷烟烟气温度，从而减少有害物质的生成和释放，提高吸烟者的舒适度和安全性。目前，常用的卷烟降温材料主要有活性炭、纳米碳材料等。这些材料由于具有较高的比表面积和孔隙率，能够有效地吸收卷烟中产生的高温有害气体，达到降温目的。但是，这些材料也存在一些缺点，如较高的比表面积和孔隙率往往具有高烟气截留率，当用于加热卷烟中，会对烟气中甘油产生吸附，降低了加热卷烟发烟量及烟气浓度，使抽吸品质有所下降。聚乳酸是一种合成的可生物降解的热塑性脂肪族聚酯聚合物
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料及其制备方法和应用。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料，所述聚乳酸基复合降温材料由包括如下的制备原料经过微流控静电纺丝获得：二氧化钛纳米管、聚乳酸、纺丝剂和氮化铝。
4、本专利技术使用的微流控静电纺丝技术将聚乳酸纤维作为材料纺丝载体，并与二氧化钛纳米管及高纯氮化铝混合后纺丝，使得材料有着丰富的孔隙率，纤维丝内部以及纤维丝之间充斥着大量的吸附位点，促进烟气温度降低。本专利技术的聚乳酸基复合降温材料，混合二氧化钛纳米管和高纯氮化铝，提高了聚乳酸受热温度，当聚乳酸基复合材料与高温烟气接触不会出现熔化粘结现象，有效提升烟气降温效果。
5、进一步地说明，本专利技术所述用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料以聚乳酸纤维为材料纺丝载体，混合二氧化钛纳米管及高纯氮化铝，采用微流控微流控静电纺丝法实现各组分与载体的结合，纺丝后的材料经过烘干后得到烟气降温材料；其中，该复合降温材料以高纯氮化铝为导热组分，以纺丝纤维为散热组分，以二氧化钛纳米管为水汽吸附组分，二氧化钛纳米管以水热法制备且以nabr为纳米管形貌控制剂。
6、本专利技术使用的静电纺丝技术将聚乳酸纤维作为材料纺丝载体，并与二氧化钛纳米管及高纯氮化铝混合后纺丝，使得材料有着丰富的孔隙率，纤维丝内部以及纤维丝之间充斥着大量的吸附位点，促进烟气温度降低。而将改性过的二氧化钛粉末制成二氧化钛纳米管，使得二氧化钛纳米管具有极大的比表面积，使得其吸水性能大大增强，可以有效吸收烟草烟气中的高温水汽。在纺丝中加入的高纯氮化铝是一种导热性能极好的材料，可以有效传导烟草烟气中的热量，从而强化了烟草烟气的降温。另外，本专利技术的聚乳酸基复合降温材料，混合二氧化钛纳米管和高纯氮化铝，提高了聚乳酸受热温度，当聚乳酸基复合材料与高温烟气接触不会出现熔化粘结现象，有效提升烟气降温效果。
7、优选地，所述用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料的制备原料中二氧化钛纳米管、聚乳酸和氮化铝的质量比为(2-5):(18-22):(5-8)；
8、优选地，所述聚乳酸基复合降温材料的制备原料中二氧化钛纳米管、聚乳酸、氮化铝和纺丝剂的质量比为(2-5):(18-22):(5-8):(3-5)。
9、所述2-5的点值例如2、2.2、2.4、3、3.4、4、4.5、5等；
10、所述18-22的具体点值例如18、18.5、19、19.5、20、20.5、21、22等；
11、所述5-8具体点值例如5、6、6.5、7、7.5、8等；
12、所述3-5的具体点值例如3、3.4、4、4.4、4.6、5等；上述数值范围内具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。
13、本专利技术中用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料的制备原料在满足上述特定质量比时，制备出的聚乳酸及复合材料具有更优的降温性能。
14、优选地，所述纺丝剂选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或聚丙烯醇中的任意一种或至少两种的组合；优选聚乙烯醇。
15、优选地，所述二氧化钛纳米管是由包括以下步骤的制备方法制得的：
16、(s1)将二氧化钛、草酸以及去离子水混合焙烧，研磨后得到改性二氧化钛粉末；
17、(s2)改性二氧化钛粉末、氢氧化钠、溴化钠和水混合，水热反应后过滤烘干得到二氧化钛纳米管。
18、上述方法制备的改性过的二氧化钛粉末制成二氧化钛纳米管，使得二氧化钛纳米管具有极大的比表面积，使得其吸水性能大大增强，可以有效吸收烟草烟气中的高温水汽。
19、优选地，步骤(s1)中所述制备原料中的二氧化钛、草酸和去离子水的质量比为(17-23):(3-5):(40-50)；
20、所述17-23的具体点值例如17、18、19、19.5、20、21、22、23等；
21、所述3-5的具体点值例如3、3.5、4、4.3、4.5、5等；
22、所述40-50的具体点值例如40、42、44、45、46、47、48、49、50等。上述数值范围内具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。
23、优选地，步骤(s1)所述的焙烧温度为400-450℃，焙烧时间为4-6h；
24、所述焙烧温度例如400℃、410℃、420℃、425℃、430℃、440℃、450℃等。上述数值范围内具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。
25、优选地，所述焙烧时间例如4h、4.2h、4.5h、5h、5.5h、5.8h、6h等。上述数值范围内具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。
26、优选地，步骤(s1)所述研磨包括在研磨机中研磨；
27、优选地，所述研磨功率为0本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料，其特征在于，所述聚乳酸基复合降温材料由包括如下的制备原料经过微流控静电纺丝获得：二氧化钛纳米管、聚乳酸、纺丝剂和氮化铝。
2.根据权利要求1所述的用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料，其特征在于，所述用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料的制备原料中二氧化钛纳米管、聚乳酸和氮化铝的质量比为(2-5):(18-22):(5-8)；
3.根据权利要求1或2所述的用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料，其特征在于，所述纺丝剂选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或聚丙烯醇中的任意一种或至少两种的组合；优选聚乙烯醇。
4.根据权利要求1-3任一项所述的用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料，其特征在于，所述二氧化钛纳米管是由包括以下步骤的制备方法制得的：
5.根据权利要求4所述的用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料，其特征在于，步骤(S1)所述制备原料中的二氧化钛、草酸和去离子水的质量比为(17-23):(3-5):(40-50)；
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的用于卷烟烟气降温的聚
7.根据权利要求6所述的用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述混合的温度60-80℃，混合的时间为2-3h；
8.根据权利要求6或7所述的聚乳酸基复合降温材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中氮气的气体流量为(40-60)ml/min。
9.根据权利要求6-8任一项所述的聚乳酸基复合降温材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的焙烧的温度为100-120℃，焙烧的时间为4-6h。
10.权利要求1-5任一项所述的聚乳酸基复合降温材料在制备卷烟中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料，其特征在于，所述聚乳酸基复合降温材料由包括如下的制备原料经过微流控静电纺丝获得：二氧化钛纳米管、聚乳酸、纺丝剂和氮化铝。
2.根据权利要求1所述的用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料，其特征在于，所述用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料的制备原料中二氧化钛纳米管、聚乳酸和氮化铝的质量比为(2-5):(18-22):(5-8)；
3.根据权利要求1或2所述的用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料，其特征在于，所述纺丝剂选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或聚丙烯醇中的任意一种或至少两种的组合；优选聚乙烯醇。
4.根据权利要求1-3任一项所述的用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料，其特征在于，所述二氧化钛纳米管是由包括以下步骤的制备方法制得的：
5.根据权利要求4所述的用于卷烟烟气降温的聚乳酸基复合降温材料，其特征在于，步...
【专利技术属性】
技术研发人员：李朝建，尤晓娟，许良涛，何红梅，石怀彬，金俊阳，陈利国，
申请(专利权)人：江苏中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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