本申請屬于卷煙濾棒制造技術領域,具體涉及一種可降低卷煙主流煙氣中苯酚的紙—醋二元復合濾棒。
背景技術:
隨著民眾健康意識的不斷提高,吸煙與健康問題目前已經成為世界范圍的重要課題。近年來,為降低卷煙危害性,保護吸煙消費者的健康,已在卷煙減害領域展開了廣泛的研究,通過在煙草或濾嘴中添加減害材料或者吸附材料是一種較為常用的方法。
苯酚是卷煙主流煙氣中對健康影響較大的一種有害氣體,現有技術中雖然已有部分針對降低卷煙主流煙氣中苯酚所用吸附材料的研究,但是尚未見到較好的將該類材料添加于濾嘴中用于吸附、降低卷煙主流煙氣中苯酚釋放量的復合濾嘴。
現有技術中,用于制造卷煙濾嘴的大多為單一的醋酸纖維一元濾棒,對降低卷煙主流煙氣的有害物質雖然具有一定作用,但吸附有害物質時存在非選擇性,且減害效果較為有限的缺陷。分子印跡聚合物(Molecularly Imprinted Polymer,MIP)是一種通過功能單體在交聯劑的作用下圍繞模板分子進行聚合(聚合完成后移去模板分子)所得到的空間結構和結合位點與模板分子完全匹配的聚合物吸附材料。表面分子印跡聚合物(Surface Molecularly Imprinted Polymer,SMIP)是以硅膠、有機聚合物或毛細管等作為載體,利用分子印跡技術制備得到的聚合物,其識別位點固定在載體材料表面,利于洗脫和識別模板分子,并具有機械性能穩定、傳質速率快、單分散性好和粒徑分布均勻等優點。由于利用該技術所制備聚合材料與模板分子具有較好結合力,因而可有針對性吸附或降低特定物質含量。但現有技術中尚未見到較好的利用該技術特定降低煙支中有害物質、尤其有針對性用于煙支濾棒的有關報道。
技術實現要素:
本申請目的在于提供一種可選擇性降低卷煙主流煙氣中有害物質苯酚的二元復合濾棒,從而為煙支質量穩定提高、和有害物質含量持續降低奠定應用基礎。
本實用新型所采取的技術方案詳述如下。
一種可降低卷煙主流煙氣中苯酚的紙—醋二元復合濾棒,該濾棒包括濾芯、包裹在濾芯上的內包裹層和外包裹層;其中濾芯為二元復合濾芯,由醋酸纖維段和涂布有苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物(SMIP)材料的纖維素紙段均勻相間結合構成。
所述可降低卷煙主流煙氣中苯酚的紙—醋二元復合濾棒,以25mm長常規煙支用濾棒為例,涂布有苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物(SMIP)材料的纖維素紙質段長為15mm,苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物(SMIP)材料的涂布量為15~40mg,具體例如為25mg。
本申請中所述苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物(SMIP)材料,按照現有技術制備而成,具體例如通過水熱合成法制備而成,制備時,具體例如:以γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)修飾的分子篩為載體,以苯酚為模板分子,以4-乙烯基吡啶(4-Vpy)為功能單體,以偶氮二異丁腈(AIBN)為引發劑,以乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)為交聯劑,通過水熱合成法制備而成。
本申請中所采用的苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物(SMIP)材料,針對苯酚特殊設計,可與苯酚特異性結合,對其進行吸附,且其制備方法簡單易行,制備成本低廉。將其經40-60目粉碎、涂布于纖維素紙張,并用于卷煙濾棒中后,經初步實驗檢驗,該材料對卷煙主流煙氣中的苯酚物質具有較好的選擇性吸附作用,降低幅度可超過30%,能夠較好的降低主流煙氣中的有害物質—苯酚,表現較好的推廣應用價值。
附圖說明
圖1為本實用新型所提供的紙—醋二元復合濾棒結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型做進一步的解釋說明。
實施例
如圖1所示,本實用新型所提供的可降低卷煙主流煙氣中苯酚的紙—醋二元復合濾棒,包括濾芯1、包裹在濾芯上的內包裹層2和外包裹層3;其中濾芯1為二元復合濾芯,由醋酸纖維段1(A)和涂布有苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物(SMIP)材料的纖維素紙質段1(B)均勻相間結合構成。
所述纖維素紙段1(B)是通過將40~60目粒徑的苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物(SMIP)材料均勻涂布于纖維素紙上制成的。
本實施例中所述苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物(SMIP)材料,制備方法具體為:以γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)修飾的分子篩為載體,以苯酚為模板分子,以4-乙烯基吡啶(4-Vpy)為功能單體,以偶氮二異丁腈(AIBN)為引發劑,以乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)為交聯劑,通過水熱合成法制備而成。
為檢驗本申請所提供的涂布有苯酚-分子篩表面分子印跡聚合材料的紙—醋二元復合濾棒在降低卷煙煙氣中苯酚含量方面的效果,發明人進行了如下實驗檢測,簡要介紹如下。
以某支100mm長二元復合濾棒為例,其中常規的醋酸纖維段40mm,涂布有苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物(SMIP)材料的纖維素紙質段長60mm,苯酚-分子篩表面分子印跡聚合物(SMIP)材料的涂布量為100mg。
相同條件下,以現有技術所制備的普通醋酸纖維濾棒的卷煙為對照樣,以添加有本實用新型所提供的苯酚-分子篩表面分子印跡聚合材料二元復合濾棒的卷煙樣品為試驗樣,對某品牌成品卷煙,采用卷煙自動抽吸機抽吸后,對卷煙主流煙氣中苯酚和焦油釋放量進行了測定,具體測定結果如下表所示:
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從上表檢測結果可以看出,采用本實用新型所提供的二元復合濾棒后,在焦油釋放量沒有明顯變化的情況下,卷煙主流煙氣中苯酚釋放量平均降低了33.7%。
總體而言,本實用新型針對卷煙主流煙氣中所含的苯酚特殊設計,經過實驗檢驗,對卷煙主流煙氣中的苯酚物質具有較好的選擇性吸附作用,能夠較好的降低主流煙氣中的有害物質,表現出較好的推廣應用價值。