[发明专利]卷烟嘴过滤材料及其在卷烟中的应用

说明书

本发明提供一种卷烟嘴过滤材料及其在卷烟中的应用，属于烟草材料技术领域，该卷烟嘴过滤材料以烟梗为载体负载纳米二氧化硅制得，具体过程为取烟梗，粉碎即得烟梗粗粉；烟梗粗粉粉碎得烟梗粉；加入硝酸溶液，水浴加热，搅拌，过滤得活化烟梗粉；依次加入氯化钠水溶液、硅酸钠水溶液，滴加硫酸，缓慢调节pH至酸性；反应完全后，升温，陈化，离心分离，依次用去离子水、乙醇洗涤滤渣，弃除滤液，烘干滤渣，得到卷烟嘴过滤材料。本发明提供的卷烟嘴过滤材料，对卷烟烟气铅、镉、亚硝胺、烟碱、焦油，多环芳烃等致癌物质吸附效果显著，同时所采用的主要原料为烟梗，充分利用农业废弃物，进一步增加了烟梗的应用价值。

技术领域

本发明涉及烟草材料技术领域，具体涉及一种卷烟嘴过滤材料及其在卷烟中的应用，尤其是利用卷烟嘴过滤材料吸附卷烟中有害物质的应用。

背景技术

卷烟燃烧会产生6000多种化学物质，其中燃烧产生的烟气中所含有害物质约有600多种，包括一氧化碳、尼古丁、亚硝胺、焦油、苯酚、氰化氢、巴豆醛、苯并芘、苯并蒽、重金属元素铅、镉、砷等，这些物质随着烟气进入人体，沉积在人体肺部等器官中，导致人体器官慢性中毒，组织病变，引发肺癌等多种严重疾病。

烟草是我国农村经济的主导产业之一，全国烟草种植面积达1500多万亩。而烟梗部分含有足够的木质纤维和纤维素，烟梗粉碎后，可以得到疏松多孔的、表面带有大量含氧官能团(如羟基、羧基等)的粉末，其结构类似于壳聚糖和纤维素粉末。其中木质素的的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、羧基、共轭双键等活性基团，可进行包括缩聚、接枝等在内的许多种反应。除碳、氢、氧外，还含有氮、磷、钾、钙、镁、锰等，这些离子有利于化学改性，以增强其吸附作用。

纳米材料是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间，处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。纳米二氧化硅颗粒因其尺寸小、微孔多、比表面积大等诸多优点，广泛应用于废水处理、吸附、抗菌、塑胶材料等多种领域。

利用烟梗多孔结构和良好的吸附性能，结合纳米二氧化硅颗粒比表面积大的优点，在烟梗粉上负载纳米二氧化硅，用于卷烟减害，尚未有相关报道。

发明内容

针对现有技术的不足，对农作物废弃物烟梗的再利用，同时结合纳米二氧化硅的优异吸附性能，本发明提供一种卷烟嘴过滤材料及其在卷烟中的应用。

一方面，本发明的目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，以烟梗为载体负载纳米二氧化硅制得的卷烟嘴过滤材料。

进一步地，本发明的目的在于提供一种卷烟嘴过滤材料的制备方法，其制备方法的过程如下：

1)取烟梗，粉碎，加入去离子水浸泡，过滤，弃除可溶性杂质，烘干，即得烟梗粗粉；

2)将步骤1)中所得烟梗粗粉粉碎，过筛，加去离子水，搅拌，过滤，将滤渣烘干，即得烟梗粉；

3)向步骤2)所得烟梗粉中，加入硝酸溶液，水浴加热，搅拌，过滤，弃除滤液，用去离子水清洗滤渣至中性后烘干即得活化烟梗粉；

4)向步骤3)中所得活化烟梗粉中，依次加入氯化钠水溶液、硅酸钠水溶液，搅拌，混合均匀，滴加硫酸，调节pH为弱碱性(8～9)，搅拌反应，继续滴加硫酸，调节pH至微酸性(6～7)，搅拌反应，再滴加硫酸调节pH至酸性(3～5)；

5)步骤4)所得溶液反应完全后，升温，陈化，离心分离，依次用去离子水、乙醇洗涤滤渣，弃除滤液，烘干滤渣，得到粉末状产物，即为卷烟嘴过滤材料。