[发明专利]烟丝添加剂及其制备方法以及用于生产卷烟的应用

说明书

技术领域

本发明涉及卷烟烟丝添加剂技术领域，尤其涉及一种烟丝添加剂及其制备方法以及用于生产卷烟的应用，特别涉及一种烟丝添加剂通过溶液喷雾法与卷烟烟丝混合。

背景技术

卷烟燃烧锥温度是影响主、测流烟气中的化学成分及含量进而影响卷烟燃烧品质的最基本特性参数之一。它直接影响着燃烧锥之后烟草成分的热解合成反应，影响了卷烟中各类挥发、半挥发成分向烟气中的输送量，也与烟气中有害成分的多少有很大的关联。随着卷烟燃烧温度的升高，CO的释放量几乎呈线性增加；在“卷烟烟丝热裂解产物香味成分分析”各种报道和论文中，以及科学实验证实，随着燃烧锥温度的降低，香味物质释放量的降低幅度很小。综上所述，降低卷烟燃烧温度，可以减少卷烟烟气中有害成分的释放量，同时香味物质释放量几乎不受影响。

目前，在如何降低卷烟燃烧锥温度上依然是个大难题，在卷烟燃烧使用时，由于正常燃烧的温度会产生较多的有害物质，对人体危害较大；由于燃烧温度跟卷烟有害物质的释放成正比，同时，降低温度对卷烟的抽吸品质影响不大，故如何降低卷烟燃烧的温度，对环境的保护和抽烟者的健康非常有利。

现在，卷烟燃烧测温技术也得到了飞速发展，利用RM/PLUS单孔道吸烟机配合高分辨的、快速纪录的红外热像仪有效测量出卷烟的燃烧锥温度。吴菊民在2004研制了一种超细测温热电偶，通过接触法测量烟丝燃烧锥温度。由此可见，通过精准的测温手段，探寻有效降低卷烟燃烧锥温度的烟丝添加剂，进而减少卷烟燃烧产物中有害成分的释放量，最终实现卷烟的减害降焦，可以解决卷烟燃烧锥温度的难题。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种烟丝添加剂及其制备方法以及用于生产卷烟的应用，该烟丝添加剂绿色无害，能够有效降低卷烟燃烧锥温度，并且制备方法简便易于控制。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种烟丝添加剂，该烟丝添加剂是由石墨烯氧化物通过超声波分散于水中并得到石墨烯氧化物浓度为0.1wt％～0.3wt％的均相溶液。

一种烟丝添加剂的制备方法，该制备方法采用三步氧化反应制造出石墨烯氧化物，然后将石墨烯氧化物通过超声波分散于水中形成石墨烯氧化物质量数为0.1wt％～0.3wt％的均相溶液；其制备方法包括如下步骤：

a、低温氧化反应：向6～12重量份的石墨粉中加入255～325重量份的浓H₂SO₄和2.5～6.5重量份的NaNO₃，然后在冰水浴中搅拌均匀得到混合溶液，向混合溶液中加入22.5～37.5重量份的KMnO₄，在低于20℃温度条件下反应得到低温氧化溶液；

b、中温氧化反应：将步骤a的低温氧化溶液置于温度35～45℃的恒温水浴中搅拌25～35分钟，再添加8～28重量份的去离子水继续搅拌12～20分钟得到中温氧化反应溶液；

c、高温氧化反应：将步骤b的中温氧化反应溶液置于温度48～70℃条件下加入H₂O₂，直到除去反应溶液中多余的KMnO₄为止；

d、离心处理：将步骤c得到的反应溶液在离心机的转速为7000～7400rpm条件下离心处理7～15分钟，得到粉末状石墨烯氧化物；

e、超声波分散：将步骤d得到的粉末状石墨烯氧化物通过超声波频率为0.06～0.08W/cm³的超声波分散于水中。

本烟丝添加剂制备方法进一步优选的技术方案如下：其制备方法包括如下步骤：

a、低温氧化反应：向8～10重量份的石墨粉中加入260～320重量份的浓H₂SO₄和3～6重量份的NaNO₃，然后在冰水浴中搅拌均匀得到混合溶液，向混合溶液中加入24～36重量份的KMnO₄，在低于20℃温度条件下反应得到低温氧化溶液；

b、中温氧化反应：将步骤a的低温氧化溶液置于温度35～45℃的恒温水浴中搅拌25～35分钟，再添加10～25重量份的去离子水继续搅拌13～17分钟得到中温氧化反应溶液；

c、高温氧化反应：将步骤b的中温氧化反应溶液置于温度50～60℃条件下加入H₂O₂，直到除去反应溶液中多余的KMnO₄为止；