[发明专利]一种卷烟过滤嘴用丝束的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及卷烟材料技术领域，尤其涉及一种卷烟过滤嘴用丝束的处理方法。

背景技术

卷烟滤嘴丝束作为截留卷烟烟气中有害成份的主要吸附材料，具有极高的研究开发价值。目前，聚丙烯纤维是一种常用的滤嘴丝束材料，其价格低廉，性能稳定，但是降焦减害效果较差，只能作为低档烟用材料。文献《海藻酸钠改性聚丙烯滤嘴材料对烟气的吸附过滤研究》通过将卷烟过滤嘴用丝束材料聚丙烯纤维在海藻酸钠溶液中浸泡，得到表面涂覆有海藻酸钠的聚丙烯纤维，使纤维的极性增强，改善纤维与烟气分子之间的作用力，有效提高了聚丙烯纤维丝束截留烟气的能力。然而，仅采用海藻酸钠对聚丙烯纤维丝束进行处理对聚丙烯纤维丝束的吸附容量提升有限，导致其对烟气有害物质的去除效果提高不明显，应用拓展受限。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种能明显提高吸附截留烟气分子能力以及吸附容量，有效改善去除烟气有害物质效果的卷烟过滤嘴用丝束的处理方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种卷烟过滤嘴用丝束的处理方法，包括以下步骤：

（1）将纳米二氧化钛与氢氧化钠溶液按重量比1：（10-20）混合均匀后加入密闭的高压反应釜内于120-160℃条件下保温反应24-48h，冷却、过滤后将得到的固体用蒸馏水洗涤、干燥，得到二氧化钛纳米管；

（2）将步骤（1）得到的二氧化钛纳米管与壳聚糖、醋酸溶液按重量比1：（5-10）：（500-1000）混合后先于40-80℃搅拌0.5-1h，然后加入密闭的高压反应釜内于150-200℃保温反应24-48h，冷却、过滤后将得到的固体用蒸馏水洗涤、干燥，得到壳聚糖炭包覆二氧化钛纳米管；

（3）将海藻酸钠溶于水中配制成海藻酸钠溶液，然后加入相当于海藻酸钠溶液重量0.1-0.15%的步骤（2）所述壳聚糖炭包覆二氧化钛纳米管并超声分散均匀得到处理液，然后将聚丙烯纤维丝束在处理液中浸渍处理3-5h，取出烘干，得到卷烟过滤嘴用丝束，所述聚丙烯纤维丝束与处理液的重量比为1：（2-3）。

所述的纳米二氧化钛为P25型纳米二氧化钛。

所述的氢氧化钠溶液浓度为8-10mol/L。

所述的醋酸溶液质量分数为4-8%。

所述海藻酸钠溶液质量分数为1-1.5%。

所述步骤（3）中浸渍处理温度为40-60℃。

所述步骤（3）中烘干温度为80-90℃。

本发明的优点是：

本发明先以纳米二氧化钛为原料，在氢氧化钠溶液中通过水热法合成二氧化钛纳米管，然后将二氧化钛纳米管与壳聚糖溶液共混，再经过水热处理使壳聚糖碳化得到壳聚糖炭包覆二氧化钛纳米管材料，然后加入海藻酸钠溶液中超声混合均匀得到滤嘴用丝束处理液，将聚丙烯纤维丝束在处理液中浸渍处理、烘干后得到卷烟过滤嘴用丝束。本发明的处理方法一方面提高丝束的极性，增强丝束与烟气有害成分的结合力，有利于提高对有害成分的截留，另一方面在丝束之间形成二氧化钛纳米管-壳聚糖炭复合多孔结构，有助于截留烟气中不同粒径、不同成分的有害成分、增加吸附容量。本发明处理后的卷烟过滤嘴用丝束吸附截留烟气分子的能力以及吸附容量都能得到提高，有效改善过滤嘴用丝束去除烟气有害物质效果。

具体实施方式

一种卷烟过滤嘴用丝束的处理方法，包括以下步骤：

（1）将纳米二氧化钛与氢氧化钠溶液按重量比1：10混合均匀后加入密闭的高压反应釜内于120℃条件下保温反应24h，冷却、过滤后将得到的固体用蒸馏水洗涤、干燥，得到二氧化钛纳米管；

（2）将步骤（1）得到的二氧化钛纳米管与壳聚糖、醋酸溶液按重量比1：5：500混合后先于40℃搅拌0.5h，然后加入密闭的高压反应釜内于150℃保温反应24h，冷却、过滤后将得到的固体用蒸馏水洗涤、干燥，得到壳聚糖炭包覆二氧化钛纳米管；

（3）将海藻酸钠溶于水中配制成海藻酸钠溶液，然后加入相当于海藻酸钠溶液重量0.1%的步骤（2）所述壳聚糖炭包覆二氧化钛纳米管并超声分散均匀得到处理液，然后将聚丙烯纤维丝束在处理液中浸渍处理3h，取出烘干，得到卷烟过滤嘴用丝束，所述聚丙烯纤维丝束与处理液的重量比为1：2。

所述的纳米二氧化钛为P25型纳米二氧化钛。

所述的氢氧化钠溶液浓度为8mol/L。

所述的醋酸溶液质量分数为4%。

所述海藻酸钠溶液质量分数为1%。

所述步骤（3）中浸渍处理温度为40℃。

所述步骤（3）中烘干温度为80℃。