[发明专利]一种卷烟滤嘴添加剂及其制备和应用方法

说明书

技术领域

本发明属于卷烟过滤嘴的制备技术领域，涉及一种卷烟滤嘴添加剂，及其制备及其在醋酸纤维丝束成型中的应用。

背景技术

卷烟燃烧产生的有害物质主要有，焦油、一氧化碳、氢氰酸、挥发性醛、氨、亚硝胺、苯并[α]芘和酚类等。焦油中存在诱发癌症的物质，这些物质能够改变细胞的遗传结构，使正常细胞变为癌细胞，或者刺激被激发的细胞，导致肿瘤的形成。酚类化合物是一种细胞原浆毒，其毒性作用是与细胞原浆中蛋白质发生化学反应，形成变性蛋白质，使细胞失去活性，它所引起的病理变化主要取决于毒物的浓度，低浓度时可使细胞变性，高浓度时使蛋白质凝固，低浓度对局部损害虽不如高浓度严重，但低浓度时由于其渗透力强，可向深部组织渗透，因而后果更加严重。酚类化合物侵犯神经中枢，刺激脊髓，进而导致全身中毒症状。

吸烟与健康的问题越来越受到人们的关注，也一直是烟草行业致力解决的问题，但是，目前还缺少相对成熟的、工业适用性强的降焦减害技术。

纳米SiO₂具有大的比表面积，和纳米尺度的量子效应，是一种优良的吸附材料，在催化、化工、环境保护和建筑等领域有广泛应用。目前，还很少有报道纳米SiO₂在卷烟行业中的应用，未经修饰改性的纳米SiO₂在卷烟行业的应用受到现有的技术条件的限制，但是，纳米SiO₂经修饰改性后的可以方便的应用于现有的生产工艺，显著提高了卷烟的安全性。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种卷烟滤嘴添加剂，可有效地降低卷烟烟气中的有害成分，特别是焦油和酚类。

本发明的另一目的旨在提供上述卷烟滤嘴添加剂简单实用的制备方法。

本发明还有一目的在于提供上述卷烟滤嘴添加剂，应用于醋酸纤维丝束的成型工艺，从而提高卷烟滤嘴过滤性能的佳的，简单实用的应用方法。

本发明的目的是通过下述方式实现的：

所述的卷烟滤嘴添加剂，为经硅烷偶联剂修饰改性的纳米SiO₂，硅烷偶联剂的量为纳米SiO₂重量的4～15％。

硅烷偶联剂键合在SiO₂表面形成稳定的修饰改性纳米SiO₂。

所述纳米SiO₂的优选颗粒尺寸为10～200nm。

硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)，γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)，γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH570)，乙烯基三乙氧基硅烷(A151)，乙烯基三甲氧基硅烷(A171)和γ-脲基丙基三乙氧基硅烷(A1160)其中的一种或几种。

制备上述卷烟滤嘴添加剂的方法，包括以下步骤：

a)添加占SiO₂重量的4～15％的硅烷偶联剂，分散到用冰醋酸调节pH值为4-6.5的水溶液中，搅拌，使硅烷偶联剂充分水解；

b)在搅拌条件下，将纳米SiO₂加入到a)步所得溶液中，充分搅拌，然后超声波分散20-45min；

c)将b)得到的混合物过滤，沉淀物用去离子水和无水乙醇洗涤；

d)将c)步得到的沉淀物在60～80℃干燥；

e)将d)得到的改性SiO₂粉碎后，研磨至粒径小于500nm，得到修饰改性的纳米SiO₂。

上述卷烟滤嘴添加剂的应用方法为：将经修饰改性纳米SiO₂分散溶于用于醋酸纤维成型的增塑剂中，改性纳米SiO₂的量为增塑剂重量的0.3～8wt％。

上述经修饰改性纳米SiO₂的量为醋酸纤维丝束重量的0.2～6wt％。

上述卷烟滤嘴添加剂的另一应用方法为：

a)将占纳米SiO₂重量的4～15％的硅烷偶联剂直接分散到醋酸纤维丝束成型的增塑剂中，搅拌，水解；

b)搅拌条件下，将纳米SiO₂分散到a)步所得溶液中，搅拌，得到改性的纳米SiO₂在增塑剂中的均匀稳定的分散体系。

其中改性纳米SiO₂的量为增塑剂重量的0.3～8wt％。改性纳米SiO₂的量为醋酸纤维丝束重量的0.2～6wt‰。