一种烟嘴滤棒及其制备方法与流程

本发明属于卷烟辅材，具体地，涉及一种烟嘴滤棒及其制备方法。

背景技术：

1、卷烟滤嘴棒是卷烟不可或缺的组成部分，滤嘴棒对卷烟的抽吸品质和减害降焦有着显著的影响。目前使用的烟用滤嘴主要是醋酸纤维滤嘴。醋酸纤维是一种绿色环保的再生纤维素纤维，无毒、无味、耐冲击、耐油、不带静电、吸阻小、吸附力强，且具有很好的弹性和热稳定性，能选择性的吸附烟气中的有害成分，同时又保留一定的烟碱而不失烟草的口味。但是制造醋酸纤维滤嘴棒，必须将醋酸纤维丝束进行开松，并通过增塑剂的黏粘作用，使之形成密集的网状结构，这种经过开松以后的纤维之间有较大的空隙，这种结构没有将醋酸纤维的过滤性充分的利用，也没有充分发挥滤嘴降焦减害的作用。

2、众所周知，卷烟燃烧过程中，烟叶中多酚类化合物(绿原酸和芸香苷)的裂解会产生苯酚和儿茶酚等有害物质，同时烟草及烟草制品中含有的铅、砷、镉、铬等重金属也会伴随烟气气溶胶形成烟气。有证据表明酚类物质的存在会显著提高多环芳烃的致癌活性，尤其以苯酚，邻、间、对苯二酚，邻、间、对-甲基苯酚这几种酚的危害为大，其中烟气冷凝物中的邻苯二酚有辅助促癌作用，部分酚对皮肤及呼吸道黏膜有强烈的刺激作用。同样，重金属也可以导致多种疾病的产生，甚至可能致癌。

3、常规醋酸纤维烟嘴滤棒如果遇潮湿天气，在一定的库存时间内，醋酸纤维会吸收空气中的水份，影响卷烟质量，也会由于不防水导致外包纸层受到破坏，产生滤棒炸口现象，同时还可能导致发霉而无法使用的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种烟嘴滤棒及其制备方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种烟嘴滤棒的制备方法，包括如下步骤：

4、首先将醋酸纤维输入成型机，使其开松，形成醋酸纤维芯并在外侧掺入颗粒物，接着在70-90℃下通过复膜机使外包纸层的内壁和内保护层复合在一起，最后将醋酸纤维芯包卷，切断，烘干，制备得到烟嘴滤棒；

5、进一步地，所述烟嘴滤棒采用15mm+15mm二元复合结构，15mm段为纯醋酸纤维段，15mm段在醋酸纤维外侧按1.6mg/mm掺入颗粒物。

6、进一步地，所述颗粒物通过如下步骤制备：

7、将四水合乙二胺四乙酸四钠盐溶于去离子水中，加入预先在150℃下干燥12h的介孔氧化铝，室温下搅拌48h，在80℃水浴中搅拌保温30min，将得到的固体过滤、干燥，如此反复吸附-烘干，直至溶液被吸附完全，最后将产物于150℃下烘干，造粒，得到颗粒物；氧化铝、四水合乙二胺四乙酸四钠盐与去离子水的用量比为10g:0.6g:20ml。

8、进一步地，所述颗粒物粒度为30目，湿度为7-10％。

9、卷烟烟气中所含的重金属主要以气溶胶或金属氧化物的形式存在，可随烟气进入人体，而四水合乙二胺四乙酸四钠盐是一种重要的金属络合剂，几乎可以和所有的金属产生络合作用，因此烟气中的重金属可以和其发生络合作用而被截留，而氧化铝比表面积大，同时含有丰富的微孔和介孔，极细小的气溶胶和金属氧化物可进入其孔道中，由于重金属气溶胶粒子一般都带有电荷，其通过孔道或颗粒表面很容易受静电作用被吸附截留下来，进而进一步降低了重金属的含量。

10、进一步地，内保护层包括如下重量份原料：聚丙烯树脂75-85份、水稻秸秆纤维10-15份、助剂1-3份、天然抗氧剂0.2-0.3份、微胶囊香精1-4份、纳米二氧化钛2-5份、氢氧化镁3-6份、增塑剂2-5份、引发剂0.01-0.03份；

11、进一步地，所述助剂通过如下步骤制备：

12、s1、氮气保护下将十四酸、1,2-二氯乙烷加入四口烧瓶中，室温下搅拌至混合均匀，边搅拌边缓慢加入环氧丁烯，加入完成后升温至60℃，在60℃搅拌反应5h，反应结束后冷却至室温，减压蒸馏，粗产物用丙酮重结晶后，置于50℃真空干燥箱中干燥24h，得到中间体1；环氧丁烯与十四酸的摩尔比为1.3-1.5:1；

13、十四酸和环氧丁烯在加热的条件下发生亲核取代反应，反应过程如下所示：

14、

15、s2、氮气保护下将中间体1、三氯化铝、dmf(n,n-二甲基甲酰胺)加入四口烧瓶中，充分搅拌至混合均匀，升温至40℃，边搅拌边缓慢加入环氧氯丙烷，加入完毕后在40℃下搅拌反应4h，反应结束后冷却至室温，减压蒸馏，柱层析提纯(洗脱剂选择苯和丙酮的混合溶剂，苯和乙醚的体积比为9:1)，减压蒸馏，得到中间体2；环氧氯丙烷和中间体1的摩尔比为1.3-1.5:1；

16、中间体1和环氧氯丙烷在加热、酸催化的条件下发生亲核取代反应，反应过程如下所示：

17、

18、s3、氮气保护下将壳聚糖、三乙胺、dmf加至充分干燥的四口烧瓶中，充分搅拌至混合均匀，然后加入中间体2，升温至80℃搅拌反应4h，反应结束后向反应液中加入去离子水，搅拌后静置，取有机相，有机相用饱和食盐水洗涤3次，再用无水硫酸镁干燥，干燥后过滤，最后减压蒸馏，得到助剂。壳聚糖、中间体2、三乙胺、dmf的用量比为5g:0.039g:0.01g:150ml。

19、

20、本发明助剂中含有憎水长烷基链，其赋予内保护层优异的疏水特性，同时其具有可自由伸展和旋转的亚甲基长链，因此可以提升内保护层的力学性能；助剂中含有壳聚糖，壳聚糖是甲壳素经过脱乙酰化后的产物，含有大量的功能基团如羟基和氨基，可以通过物理和化学吸附降低卷烟烟气中的有害物质，另外，壳聚糖具有广谱的抗菌作用，添加至膜中可以增加烟嘴滤棒在潮湿的环境中的抗菌性，延长其使用寿命和储存稳定性；助剂结构中含有双键，其可以在引发剂的作用下与基体树脂末端未反应完全的双键以及天然抗氧剂如角鲨烯中的部分双键产生化学作用，从而稳定存在于内保护层中，这既使得天然抗氧剂能够稳定存在于内保护层中，进而有效降低烟气中有害物质和自由基含量，又能使得内保护层充分发挥疏水透气和吸附烟气中有害物质的作用。

21、进一步地，所述天然抗氧剂为角鲨烯、β-胡萝卜素和茶多酚的一种或几种。

22、进一步地，所述增塑剂为环氧化大豆油、环氧硬脂酸辛酯中的一种或几种。

23、进一步地，所述引发剂为过氧化二异丙苯、过辛酸叔丁酯、偶氮二异丁腈中的一种或几种。

24、本发明还公开有一种烟嘴滤棒，该烟嘴滤棒根据上述的一种烟嘴滤棒的制备方法制备而成。

25、本发明的有益效果：烟嘴滤棒中颗粒物的添加大大降低了吸入烟气中重金属的含量且对口感无影响；疏水透气的内保护层与外包纸层的复合一方面提高了烟嘴滤棒的疏水性，使其不易炸口、不易被破坏，另一方面，有效降低了烟气中有害物质和自由基的含量，更加安全，同时还提高了烟嘴滤棒在潮湿阴暗环境中的储存稳定性。

技术特征：

1.一种烟嘴滤棒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种烟嘴滤棒的制备方法，其特征在于，内保护层包括如下重量份原料：聚丙烯树脂75-85份、水稻秸秆纤维10-15份、助剂1-3份、天然抗氧剂0.2-0.3份、微胶囊香精1-4份、纳米二氧化钛2-5份、氢氧化镁3-6份、增塑剂2-5份、引发剂0.01-0.03份。

3.根据权利要求2所述的一种烟嘴滤棒的制备方法，其特征在于，助剂通过如下步骤制备：

4.根据权利要求1所述的一种烟嘴滤棒的制备方法，其特征在于，颗粒物通过如下步骤制备：

5.根据权利要求4所述的一种烟嘴滤棒的制备方法，其特征在于，颗粒物粒度为30目，湿度为7-10％。

6.根据权利要求1所述的一种烟嘴滤棒的制备方法，其特征在于，烟嘴滤棒采用15mm+15mm二元复合结构，15mm段为纯醋酸纤维段，15mm段在醋酸纤维外侧按1.6mg/mm掺入颗粒物。

7.根据权利要求1所述的一种烟嘴滤棒的制备方法，其特征在于，天然抗氧剂为角鲨烯、β-胡萝卜素和茶多酚的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的一种烟嘴滤棒的制备方法，其特征在于，增塑剂为环氧化大豆油、环氧硬脂酸辛酯中的一种或两种。

9.根据权利要求1所述的一种烟嘴滤棒的制备方法，其特征在于，引发剂为过氧化二异丙苯、过辛酸叔丁酯、偶氮二异丁腈中的一种或几种。

10.一种烟嘴滤棒，其特征在于，根据权利1-9任一所述的一种烟嘴滤棒的制备方法制备而成。

技术总结本发明公开了一种烟嘴滤棒及其制备方法，属于卷烟辅材技术领域。将醋酸纤维输入成型机，开松，形成醋酸纤维芯并在外侧按1.6mg/mm掺入颗粒物，其中烟嘴滤棒采用15mm+15mm二元复合结构，15mm段为纯醋酸纤维段，15mm段掺入颗粒物，接着通过复膜机使外包纸层的内壁和内保护层复合在一起，最后将醋酸纤维芯包卷，切断，烘干，得到烟嘴滤棒。烟嘴滤棒中颗粒物的添加大大降低了吸入烟气中重金属的含量且对口感无影响；疏水透气的内保护层与外包纸层的复合一方面提高了烟嘴滤棒的疏水性，使其不易炸口，另一方面，有效降低了烟气中有害物质和自由基的含量，更加安全，同时还提高了烟嘴滤棒在潮湿阴暗环境中的储存稳定性。技术研发人员：贾迎受保护的技术使用者：青岛榕宸健康科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29