[发明专利]降解醋酸纤维的复合光敏添加剂及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种降解醋酸纤维的复合光敏添加剂及其制备方法和用途，所述复合光敏添加剂为天然染料提取液和二氧化钛的混合物。制备方法：紫草粉末或紫草和紫苏混合粉末与无水乙醇混合，避光静置24h后过滤，得到紫草或紫草和紫苏混合的天然染料提取液；向天然染料提取液中加入TiO₂粉末，制得复合光敏添加剂。本发明将天然染料提取液与二氧化钛混合，大大增加了可见光区域的吸收，加速了醋酸纤维的降解。

技术领域

本发明涉及一种解醋酸纤维的复合光敏添加剂及其制备方法和用途。

背景技术

目前，滤嘴卷烟的产量已从6％提高到98％以上，乱扔在环境中的烟头日益渐增，并且分解周期很长，会对环境造成严重的污染。现阶段用于解决这一问题的降解醋酸纤维的主要办法有以下几种：

A化学方法降解醋酸纤维

化学降解法是指在醋酸纤维中添加化学物质，使其降解速度提高的一种方法。有加入酯盐和弱酸来降解醋酸纤维的方法，当醋酸纤维产品被丢弃到环境中时，水释放基质材料中的酯盐和弱酸。弱酸使酯盐水解放出强酸，强酸进而催化醋酸纤维丝束的降解。但此方法的有机酸可能对人有一定的危害，所以不是很常用。另外，有加入聚乙二醇来降解醋酸纤维的，但是聚乙二醇对人体有一定的副作用，长期使用不利于人体健康。

B生物方法降解醋酸纤维

生物降解法是指利用生物土壤降解醋酸纤维的方法。利用土壤里的微生物成分使醋酸纤维分解，如果是在有氧的条件下掩埋的，那么它的分解产物大部分是二氧化碳和水。如果是在无氧的情况下，那么它的分解产物是一氧化碳和甲烷等气体。但是这种方法也有一定的局限性，每天遍及世界各地的烟蒂数量巨大，不可能完全收集过来掩埋。所以这种方法并不是很实用，操作起来耗时耗力，并且效率比较低。

C光催化法降解醋酸纤维

光催化是一种自然现象，物质放在大自然中就会自行降解，不需要人力过多的干扰。在紫外光的照射下，醋酸纤维的分子量会降低并且其表面积会增大，而掺杂在醋酸纤维中的纤维素酶经过紫外线的照射，醋酸纤维会产生解离成分来增加醋酸纤维与其的接触力度，进而加快醋酸纤维的降解。但是，利用此种方法存在的问题是，紫外线只占太阳光的一少部分，可见光很大的区域对醋酸纤维降解的效果并不明显，太阳光得不到充分的利用。

目前，降解醋酸纤维最常用的是光催化和生物降解相结合的新型降解法。FujishimaA在1972年的时候在研究N型半导体TiO₂电极时，意外发现了水的光电催化分解作用，从而开辟了光催化研究的新时代。TiO₂作为一种半导体材料被广泛应用。主要是因为它稳定性好、成本低，不仅对人体无毒无害，还具有气敏、光敏、压敏以及极强的光催化特性。TiO₂的光催化机理为：当光照射在TiO₂晶粒表面时，能量大于或等于3.2eV的光子可激发价带电子向导带跃迁，形成电子空穴对。随着社会的发展，环保理念已经深入人心，人们希望通过寻找到一种无毒无害的新型添加剂用于降解卷烟中的醋酸纤维。目前，天然染料作为一种新型的光催化原料开始引起人们的注意，最主要是因为它们绝大多数为植物染料，纯天然，无毒无害。且提取方法简单易操作，不需要经过化学方法的加工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绿色环保，能有效降解卷烟中醋酸纤维的降解醋酸纤维的复合光敏添加剂及其制备方法和用途。

本发明的技术解决方案是：

一种降解醋酸纤维的复合光敏添加剂，其特征是：为天然染料提取液和二氧化钛的混合物。

所述天然染料提取液为紫草提取液或紫草和紫苏的混合提取液。

天然染料提取液中还添加有碱或酸，所述的碱为NaOH或NaHCO₃，所述的酸为醋酸、硫酸或柠檬酸。