本发明专利技术提供了一种含纳米碳材料的高效香烟过滤芯和用其制造的香烟过滤嘴。其特征在于：香烟烟气通过过滤嘴滤芯的纤维束体时，吸附在纤维束上的经表面改性、具有丰富的活性基团和高比表面积的纳米碳颗粒，可以将香烟烟气中的多种自由基和苯并芘（ａ、ｂ）、部分烟焦油等有毒有害物质，通过物理和化学“吸附”作用除去。为提高作用效果，可以同时在纤维束体上吸附一种或多种辅助物。本滤芯无损吸烟时香烟的独特味道和过滤通气性，同时可以有效除去烟气的多种有毒有害物质并改善口感。本发明专利技术的过滤芯可用于制造一次性香烟过滤嘴、香烟上的过滤嘴、烟斗中，以减少吸烟带来的危害。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种负载碳纳米材料的香烟过滤嘴。尤其是指一种制作简 单，环保，无毒，高效，效果可调，成本低廉，特别适合大规模生产的新型 香烟过滤芯及其制成的过滤嘴。本过滤芯可用于做一次性烟嘴，也可用于做 香烟上的过滤嘴，或用在烟斗中。
技术介绍
众所周知，吸烟有害健康。随着生活水平的提高，烟民们越来越关 注身体的健康，作为吸烟大国的中国，应运而生了许多种类的香烟过滤 嘴或过滤芯，有负载有机含水凝胶材料的，也有负载多孔硅材料质地的， 有相当大的一部分是负载碳材料的，包括活性碳，活性碳纤维，炭化纤 维，竹碳，以及用多孔碳材料制成复合物质地的。用多孔碳材料制成的 过滤嘴或芯，大都有较好的效果，但普遍存在原料制取过程复杂，困难， 设备要求高，成本高，安装或负载困难，所需碳材料量大等一种或多种 不足之处。某些专利使用大颗粒多孔碳材料在负载到醋酸纤维上时，颗 粒碳易脱落。有的用特殊的有机溶剂"溶解"碳材料，负载倒容易，但 在干燥时容易造成空气污染或危险，且设备要求高，成本高。有的方案 是在多孔碳材料上负载二氧化硅，硅铝酸盐，某些二价或三价阳离子， 或血红素等，效果确实很好，但制取工艺复杂，成本高，装载烟芯困难。以上用碳材料制取过滤芯的方案，主要是利用多孔碳材料的物理吸附性, 但物理吸附容量有限，因而造成单个过滤嘴所需碳材料质量大，而本发 明虽仍使用碳材料做"吸附"剂，但恰能在具有以上方案优点的基础上， 克服其缺点。本专利技术所需原料制取工艺技术简单，设备要求低，成本低, 负载容易，负载均匀，每个烟嘴所需碳材料质量极少，负载的碳材料不 脱落，生产过程无污染，综合利用了纳米碳材料的物理吸附性和碳表面改性后的化学"吸附"能力，效果奇佳！
技术实现思路
本专利技术针对以上专利技术或技术的不足，提供了一种负载纳米碳材 料的滤芯和用该滤芯做各种香烟过滤嘴的方法。本专利技术所使用的碳材料，是高纯石墨用电化学方法制取的颗粒状， 直径在2~20纳米左右，或更大一些的纳米尺寸碳颗粒。藤田贤一先生 的研究表明(专利公告号CN1078753C)，用电化学方法制取的碳溶胶中，碳纳米颗粒中富含羟基，醛基，羧基，和n键等活性基团，且孔隙率高达50%以上，所得的纳米碳溶胶液体非常稳定，其表面积在500-860 fll'/g之间。由于是用高纯石墨和水制成，材料本身没有毒性，在生产过 程中不产生污染，此溶胶即使是倒入水体中，在自然条件下，其双电层 结构很快便会被破坏，纳米颗粒会团聚沉降，也易被泥土和水草等吸附。 所使用的纳米碳，也可以是石墨溶胶加包覆剂干燥后的粉末，溶于水后 使用。还可以用其他方法制取的超细碳粉用氧化剂氧化后溶于水或其它 溶剂后使用。但以电化学方法制取的纳米碳为最优选。本专利技术所制取的香烟过滤芯，包括用醋酸纤维滤棒或其他吸水材料所制取的棒状材料浸入上述碳溶胶中，吸足液体后干燥所得的滤芯。由于干燥后的"碳纤维"棒上的碳材料上富含醛基，羟基，羧基和n键等 活性基团，使其具有一定的化学选择"吸附"性。又因为有很大的表面 积，所以同时具有物理和化学吸附能力，提高了吸附容量，减少了碳的 使用。实验计算和一百多人次的使用表明，即使滤芯上仅吸附3啤的碳材料，也有与日本进口的CS5烟嘴相同的效果和吸烟口感(用CS5烟嘴外壳做实验，滤芯用本材料，见图i)，且烟阻很小。溶胶中的c为纳米颗粒，且有大量的活性基团，滤芯干燥后，碳颗粒能牢牢的黏附在材料 上而不会脱落。在用本专利技术制取香烟过滤芯时，为了增加对香烟烟雾中的有毒有害物的清除率，可以在C溶胶中直接溶入维生素C，水溶性维生素E，原 花青素，茶多酚，褪黑激素，DNA，某些金属阳离子，中药提取物等共 知的可除去C0，氮氧化合物，以及其他自由基成分和苯并芘(a、 b) 等致癌物的一种或多种物质。用本专利技术制取的香烟过滤芯所做的烟嘴(以日本进口的CS5 —次 性香烟过滤嘴胚体做实验，见图1)，在上百人次的抽吸时发现，烟味足， 烟味醇和，吸阻小，香烟烟气的刺激性大为减少。且每个烟嘴可抽5 IO支烟，如果在碳纳米溶胶中加入薄荷等香味物质，抽烟时口感更佳， 可使低挡烟变为高档烟。因此，本专利技术所制取的过滤芯可用于一次性烟 嘴，也可以制成黑白两段，或其它组合结构，直接用于香烟的烟嘴或烟 斗中。附图说明附图l为本专利技术的实施例l,实施例2，实施例3的结构示意图。 附图2为本专利技术的实施例4的结构示意图。 附图3为本专利技术的实施例5的结构示意图。 附图4为本专利技术的实施例6的结构示意图具体实施例方式下面结合实例，来具体说明本专利技术实施例l:取100ml碳溶胶液体，加入普通醋酸纤维烟棒，吸饱溶液后， 干燥得滤芯l (如附图l所示)，取0.8 11段，装入SC5的胚体2 或其它一次性烟嘴胚体中，吸烟时感到烟味足，刺激性极小，烟 味醇和。实施例2:取100ml碳溶胶液体，并加入适量的薄荷醇溶液，搅拌均匀， 加入普通醋酸纤维烟棒，吸饱溶液后，干燥得滤芯l (如附图l所 示)，装入SC5的胚体2或其它一次性烟嘴胚体中吸烟时感到烟味 足，剌激性极小，口感醇和清凉。实施例3:取100ml碳溶胶液体，加入适量的姜黄素、前花青素、以及 适量的有机酸。溶解并搅拌均匀，加入普通醋酸纤维烟棒或其它 材料的香烟过滤烟棒，并干燥，得过滤芯1 (如附图1所示)，装 入SC5的胚体2或其它一次性烟嘴胚体中，吸烟时，口感柔和， 烟味足，烟气无呛人的感觉，能除去部分焦油和相当大部分的自 由基以及苯并芘(a、 b)等致癌物质。每个过滤芯可吸5 10只 烟。将已经用过的滤芯用水洗后晾干装入过滤嘴胚体中，仍然有相当好的效果。实施例4:用实施例l、 2、 3所制取的黑色过滤芯1，装入过滤嘴胚体 2中的近烟段，近嘴段加一段白色滤芯3 (如附图2)所示，组 成白+黑组合，提高视觉效果和改善烟民对黑色滤芯的接受度， 吸烟的效果和所能吸烟的支数与实施例l、 2、 3相同。 实施例5:同实施例4，制成黑白二段式滤芯装入香烟过滤嘴中，近嘴 段为白色段2，近烟丝3的为黑色滤芯1 (如附图3所示)。制 成的香烟口感柔和，烟气剌激性小，烟味足，l和2组成的过滤 嘴能有效除去烟气中很大一部分有毒有害物质，有利于烟民的 身体健康。实施例6:同实施例4，制成白黑白三段式滤芯装入香烟过滤嘴中， 中间为黑色段1，紧挨的两段为白色段2 (如附图4所示)，3 为烟丝段。制成的香烟口感柔和，烟气刺激性小，烟味足，1 和2组成的过滤嘴能有效除去烟气中很大一部分有毒有害物质， 有利于烟民的身体健康以上六个实施例仅是对本专利技术实现方法的一些具体的说明，实 施方案并不仅局限于以上实施例。在以纳米碳做主要材料制取香 烟过滤嘴时，过滤芯上添加某些二价、三价金属阳离子，亚硒酸 盐，血红素或其它金属卟啉类的化合物,DNA，部分氨基酸及其盐， 部分多肽化合物，中草药的提取物等辅助物质，均可以实现或提 高本专利技术的效果，也在本专利技术的保护范围。权利要求1.一种含纳米碳材料的高效香烟过滤嘴，其特征在于在合适材料上负载纳米碳后制成过滤芯；滤芯中还可以加入一些辅助物质；用此滤芯及其不同结构和组合，可以做各种香烟过滤嘴。2. 根据权利要求书1中所述的纳米碳材料，其特征在于用高纯石墨或其它 碳材料制取的，纳米尺寸的碳材料，或者纳米碳的溶胶液体。3. 根本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含纳米碳材料的高效香烟过滤嘴，其特征在于：在合适材料上负载纳米碳后制成过滤芯；滤芯中还可以加入一些辅助物质；用此滤芯及其不同结构和组合，可以做各种香烟过滤嘴。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许以华，
申请(专利权)人：许以华，
类型：发明
国别省市：33[]
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