[发明专利]一种有效降低烟气金属离子含量的滤嘴添加剂及应用

说明书

本发明涉及一种有效降低烟气金属离子含量的滤嘴添加剂及应用。通过化学反应在活性炭空隙内键合上乙酰基团，再通过采用Claisen缩合反应，键合上另一个乙酰基团，形成β‑二酮结构。由于β‑二酮结构存在烯醇式的共振结构，能够与烟气中的金属离子形成稳定的螯合物，从而能够从焦油中去除金属离子。该滤嘴添加剂相对于其它金属离子的滤嘴吸附材料，具有去除效率高，不易脱附，不改变活性炭形貌，不需要改变现有的嘴棒成型设备，且安全无毒的优点。

技术领域

本发明涉及卷烟技术领域，具体地说是一种有效降低烟气金属离子含量的滤嘴添加剂及应用。

背景技术

随着消费者对吸烟与健康关注的普遍增强，市场对卷烟的要求越来越高，各国也纷纷提出一些可能有负面影响的烟气物质的名单，近年来一些国家已要求标出和降低Hoffmann名单中所列的物质；因此，降焦减害是国内外烟草业的发展趋势。在保持卷烟吸味使消费者得到生理满足的基础上，如何使卷烟的负面物质释放量显著降低，是卷烟设计面临的最大的挑战。使用滤嘴添加剂是一种非常好的减害降焦手段。

卷烟烟气中的金属离子是负面物质之一。尤其在环境污染情况较为严重的地区，其烟叶中金属离子含量较高，这一影响显得更为明显。因此需要设计一些能够有效降低烟气中金属离子含量的滤嘴添加剂，以进一步降低卷烟安全性风险，改善卷烟抽吸品种。

发明内容

本发明的目的是提供一种有效降低烟气金属离子含量的滤嘴添加剂及应用，该添加剂能够有效降低卷烟烟气中金属离子的含量，且对烟气不造成其它负面影响，不影响卷烟抽吸品质。

本发明在不改变烟支的配方组分的前提下，在卷烟过滤嘴中加入一定量的β-二酮改性活性炭材料。活性炭的孔隙作为焦油的物理吸附剂，再利用β-二酮基团对金属离子的配位作用，除去其中的金属离子，活性炭吸附的焦油部分会随着后续烟气的洗脱作用而再次进入烟气，而金属离子则被固定在β-二酮配位处，不再随烟气迁移，从而达到除去金属离子的目的。具体技术方案如下：

β-二酮改性活性炭材料的合成制备：

1）在10 -20L无水二氯甲烷和25～50g 三氯化铝的混合溶液中加入1Kg活性炭，充分搅拌后再加入10～30ml乙酰氯；充分搅拌并室温下反应12～24h；过滤后完全干燥；

2） 将干燥后的活性炭加入到10L溶有10～30g叔丁醇钾和100～300mL乙酸乙酯的甲苯溶液中，55～80 ℃下反应6 ～12h，冷却至室温后过滤，用乙酸乙酯清洗3～9次后充分干燥，即得到所述的β-二酮改性活性炭滤嘴添加剂。

将该β-二酮改性活性炭滤嘴添加剂加入到卷烟滤嘴中，加入量为每支卷烟5-20mg。

本发明通过化学反应在活性炭空隙内键合上乙酰基团，再通过采用Claisen缩合反应，键合上另一个乙酰基团，形成β-二酮结构。由于β-二酮结构存在烯醇式的共振结构，能够与烟气中的金属离子形成稳定的螯合物，从而能够从焦油中去除金属离子。

由于化学键的作用，β-二酮基团与活性炭结合的非常牢固，不会随烟气迁移，因此，该材料具有良好的安全性。该滤嘴添加剂相对于其它金属离子的滤嘴吸附材料，具有去除效率高，不易脱附，不改变活性炭形貌，不需要改变现有的嘴棒成型设备，且安全无毒的优点。

附图说明

图1 本发明涉及的滤嘴添加剂的合成及吸附路线图。

其中，M-金属离子，1-活性炭。

具体实施方式

实施例1：

β-二酮改性活性炭材料的合成制备：