[发明专利]一种可降低烟气中氰化氢释放量的新型滤棒的制备方法及滤棒产品

说明书

一种可降低烟气中氰化氢释放量的新型滤棒的制备方法及滤棒产品，是在特定滤棒模具中通过高内相乳液聚合，直接制备出一种可降低烟气中氰化氢释放量的新型滤棒。较目前常用的丝束滤棒需要先制备出丝束，再通过滤棒成型设备成型为滤棒有实质性区别。该新型滤棒可以在模具中直接成型为滤棒，且具有一定的强度，可以满足接装卷烟要求；所制备出新型滤棒中具有微米级大孔，且孔与孔互通可使卷烟烟气传输；在水相中加入过渡金属盐，可利用过渡金属离子与氰化氢的络合作用降低烟气中氰化氢释放量，还可降低水相在油相中的溶解度，增加渗透压，采用二氧化硅纳米粒子作为粒子乳化剂，可增加滤棒强度，采用辐射聚合方法，具有消毒灭菌的作用。

技术领域

本发明属于滤棒制备技术领域，具体是一种通过高内相乳液聚合制备的可降低烟气中氰化氢释放量的新型滤棒的制备方法及滤棒产品。

背景技术

氰化氢是卷烟主流烟气主要有害成分之一，“卷烟危害性指标体系研究”项目通过研究有害成分释放量与烟气生物学活性的关系，发现氰化氢是影响卷烟主流烟气危害性最主要的有害成分之一，因此，降低卷烟烟气中的氰化氢含量对于降低卷烟危害性具有重要意义。

对于如何降低卷烟烟气中的氰化氢，国内外也开展了许多相关研究。王宏伟等(王宏伟，方鼎，徐志强，等.安徽农业科学，2009(10) 4371-4372.)研究了壳聚糖-Fe²⁺络合物对烟气有害成分的吸附作用，表明其对烟气HCN均有较强的吸附作用。CN 101531779专利中研究了一种大孔微孔杂化淀粉颗粒，将其添加于卷烟滤嘴的滤芯中，制成二元或三元复合滤嘴，能有效降低烟气中的焦油、氢氰酸和一氧化碳递送量。CN101669678A专利中对多孔材料进行化学修饰，引入不同的碱性基团，得到的一种能够降低卷烟主流烟气中氢氰酸含量30％以上的新材料。CN 102008125A涉及一种金属络合材料及其制备方法和在卷烟中的应用,其特征在于:将具有较大比表面积的多孔载体如离子交换树脂、离子交换纤维和大孔吸附树脂等与不同的金属离子络合后得到络合材料,将其以二元复合滤棒的形式应用于卷烟,添加量为10-40mg/支,可选择性降低卷烟主流烟气中HCN达25%以上,同时对卷烟的感官品质无负面影响。CN101669678A涉及一种选择性降低卷烟主流烟气中氢氰酸释放量的滤嘴添加材料及其制备方法,其特征在于:滤嘴添加材料是通过对多孔材料进行化学修饰,引入不同的碱性基团,得到的一种能够有效吸附酸性气体的新材料。其制备方法包括将选取的多孔载体材料,分别与氯化三甲胺基乙酰肼或(2-溴乙基)三甲基溴化铵进行表面化学改性,再经氢氧化钠溶液浸泡、水洗、干燥,得到含有季胺碱基团的改性多孔材料。将该材料添加于卷烟滤棒,能够降低卷烟主流烟气中氢氰酸含量30%以上,同时对卷烟的吸食品质不产生负面影响,从而达到选择性降害的目的。

目前卷烟一般采用二醋酸纤维丝束滤棒和聚丙烯丝束滤棒作为过滤嘴。这两种滤棒是通过先制备二醋酸纤维丝束和聚丙烯丝束，然后通过滤棒成型设备成型为常规卷烟用滤棒（直径一般为7.7mm）、中支烟用滤棒（直径一般为7.0mm或6.0mm）或细支烟用滤棒（直径为5.4mm）。但这种滤棒需要先制备丝束，然后成型为滤棒，步骤较复杂。

聚合物互通多孔材料(PolyHIPE)是将高内相乳液（high internal phaseemulsion, HIPE，又称超浓乳液，其分散相体积分数在74%以上，液滴间由于相互挤压而成为被含有表面活性剂的连续相薄膜隔离的多面体形状液泡，将连续相的单体聚合后获得的一种互通多孔材料。聚合物互通多孔材料中通常含有三种孔：(1)通过分散相模板形成的孔称之为“泡孔”(void)，孔径在微米级；(2)两个相邻的泡孔之间形成的孔称为“窗孔”(window)，孔径在微米级，起到互通泡孔的作用；(3)通过在连续相单体中添加致孔剂而在泡孔壁上形成的孔称为“毛孔”(pore)，孔径在纳米级，毛孔的存在使聚合物互通多孔材料的表面积大幅度增加。

因此，聚合物互通多孔材料具有成为新型滤棒的良好潜质。

发明内容