[发明专利]一种可降低烟气中苯酚释放量的新型滤棒的制备方法及滤棒产品

说明书

一种可降低烟气中苯酚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苯酚释放量的新型滤棒。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。该新型滤棒可在模具中直接成型为滤棒，且具有一定强度，可满足接装卷烟要求；所制备的新型滤棒中具有微米尺寸的大孔，且孔与孔互通可使烟气传输；采用氧化铁纳米粒子作为粒子乳化剂，利用铁离子和环氧基可以和苯酚发生反应，降低烟气中苯酚释放量，还可增加滤棒的强度；粒子乳化剂采用修饰剂改性，该修饰剂具有可聚合双键，利于高内相乳液聚合；采用辐射聚合的方法，不添加化学引发剂，且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新型滤棒的制备方法及滤棒产品。

背景技术

苯酚是卷烟主流烟气主要有害成分之一，卷烟烟气中的挥发性酚类化合物主要是在卷烟燃烧过程中产生的，“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，发现苯酚是影响卷烟主流烟气危害性最主要的有害成分之一，因此，降低卷烟烟气中的苯酚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苯酚，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，表明其对烟气水分、苯酚和HCN均有较强的吸附作用。CN101531779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、苯酚、氢氰酸和一氧化碳递送量。CN101015394A专利中以扩孔的普通活性碳纤维为载体，通过扩孔、浸渍法将不同量的硝酸铝或硝酸铁或两者混合分散在载体上，再经过焙烧制备得到不同负载量Al2O3、Fe2O3、Al2O3-Fe2O3的改性活性炭纤维，将其制备成复合滤嘴，可降低烟气中的焦油、苯酚、邻苯二酚、对苯二酚、间苯二酚、对-间甲酚和邻甲酚等。CN 101664228A中选用深腔杯芳烃化合物作为添加材料，利用杯芳烃化合物的分子识别作用和空腔尺寸选择效应，可同时选择性降低卷烟烟气中的苯并[a]芘和苯酚释放量。CN 101433818A专利中发明了一种用于吸附卷烟主流烟气中焦油、苯酚、烟草特有亚硝胺等的介孔新材料。介孔材料是具有3维网状微观结构、独石形貌的介孔分子筛如SBA-15，或者是镀饰有“液膜”或经过金属氧化物如氧化锆改性的三维网状微观结构、独石形貌的SBA-15介孔分子筛材料。CN101919589A，CN101974124A， CN101919591A，CN101961646A等发明了一系列降低卷烟烟气中苯酚类物质的高分子添加剂。该类添加剂是利用材料中的水分选择性降低卷烟烟气中的苯酚类有害物质。美国专利(US6779529)公布了一种由纤维滤嘴段、选择吸附剂段以及一个一般吸附剂段相互同轴串接构成的卷烟滤嘴，其选择吸附剂段是酚醛树脂基体经伯胺和仲胺功能化后形成，该滤嘴可以从烟气中去除一些特定的成分如苯酚等。CN102617782B通过甲基丙烯酸甲酯（MMA）的高内相乳液聚合，得到一种具有酯功能基团的聚甲基丙烯酸甲酯的互通多孔材料（PolyMMA），原料组成为甲基丙烯酸甲酯、交联剂，致孔剂、乳化剂、水、无机盐及引发剂；这种材料能够有效吸附烟气中的有害物质苯酚。将该材料以10-30mg/支添加于卷烟滤棒，能够选择性降低卷烟主流烟气中苯酚释放量25%以上，而焦油释放量基本不变或略有降低，同时对卷烟的吸食品质不产生负面影响，从而达到选择性降低卷烟烟气中苯酚释放量的目的。CN106632847B涉及一种可选择性降低卷烟主流烟气中苯酚释放量的复合表面分子印迹材料及其制备方法的专利申请。该材料以γ-MPS修饰的分子筛为载体，以苯酚为模板分子，以4-Vpy为功能单体，以AIBN为引发剂，以EGDMA为交联剂，通过水热合成法制备而成。本发明所制备特异性的苯酚吸附剂，其识别位点固定在分子筛载体材料表面，利于洗脱和识别模板分子，并具有机械性能稳定、传质速率快、分散性好和粒径分布均匀等优点，因而对苯酚具有高度的选择性。