专利名称：烟用纳米复合纤维丝束及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种烟用纳米复合纤维丝束及其制备方法，属卷烟类。
卷烟烟气中存在多种有害物质，气相中主要有一氧化碳、氮氧化合物、挥发性芳香烃、氢化氰、挥发性醛和酮类化合物等；粒相中主要有稠环芳香烃、N-亚硝胺、自由基、某些杂环化合物和放射性物质等。尽管有些物质在烟气中含量很低，但它们对人类身体健康的危害是很大的，尤其那些具有致癌活性物质，如焦油等，对人体危害更大。因此，如何降低卷烟中焦油等的含量，一直是世界各国都致力解决的问题。
降低卷烟中焦油的含量可有多种途径，本发明的目的就是要提供几种可降焦的优良烟用纤维丝束，为各生产厂家根据自身条件，生产高等级的卷烟丝束创造条件。
本发明的目的是这样实现的，一种烟用纳米复合纤维丝束，包括纳米复合醋酸纤维丝束、纳米复合聚丙烯纤维丝束和纳米复合改性聚丙烯纤维丝束，其特征是各丝束中均含有可降低卷烟烟气中焦油类物质含量的纳米粒子；其制备方法是将可降低卷烟焦油含量的纳米粒子，分别加入各种纺丝原料中共混纺丝，或者先与少量纺丝原料制成母粒后再共混纺丝，且在加入纳米降焦材料时也可同时加入改性剂，制备纳米复合改性纤维丝束。
采用本发明制备的纳米复合纤维丝束制成卷烟滤棒，能有效地截留卷烟烟气中的焦油类物质，甚至可将有害物质变成无害物质，提高卷烟档次，减少吸烟对吸烟者及其周围人健康的危害，具有良好的社会经济效益。
本发明所采用的纳米降焦材料，可为各种有机、无机的纳米粒子，如对烟气中粒相物质具过滤、吸附作用的纳米碳酸钙、纳米麦饭石、纳米无碱或中碱玻璃、纳米石英砂、纳米沸石、纳米蒙脱石、纳米膨润土、纳米凹凸棒土……等；对烟气中气相物质具过滤吸附作用的纳米云母、纳米沸石、纳米海泡石、纳米麦饭石、纳米蒙脱石、纳米膨润土、纳米凹凸棒土、纳米碳酸钙、纳米分子筛……等；尤其可选用具半导体光催化作用的纳米粒子，如纳米TiO2、纳米Al2O3、纳米SiO2、纳米Fe2O3、纳米ZnO、纳米WO3、纳米ZnS、纳米SlTiO3、纳米ZnFe2O4……等等。
下面结合实施例对本发明的细节加以具体说明实施例一烟用纳米复合醋酸纤维丝束取75％的纳米TiO2、16％的纳米Al2O3、6％的纳米SiO2和3％的纳米ZnO，制成具有良好分散性的纳米降焦剂，按3％的比例加入烟用醋酸纤维原料中共混纺丝。或者将上述纳米降焦剂先与少量(5-10％)醋酸纤维原料制成纳米复合醋纤母粒，再与其余醋纤原料其混纺丝。用上述方法制得的烟用纳米复合醋酸纤维丝束，即可用于制造纳米复合丝束卷烟滤咀棒。
在制备纳米复合丝束时各种纳米材料及其用量的确定并非一成不变，以纳米TiO2为例，既可将纳米TiO2经过掺杂、敏化、活化后仅加此纳米降焦剂，也可多加其它纳米降焦剂而少加或不加纳米TiO2。
实施例二烟用纳米复合聚丙烯纤维丝束按实施例一的方法，以纳米降焦剂和聚丙烯为原料即可制得纳米复合聚丙烯纤维丝束。
实施例三烟用纳米复合改性聚丙烯纤维丝束聚丙烯纤维丝束存在一些缺欠，如丝束较难切断，机械损伤较大，对焦油中主要致癌物质3·4苯并芘截滤性较差……等等。因此，在实际生产中发展起了聚丙烯纤维的各种改性技术。如果能在对聚丙烯纤维进行常规改性的同时，再加入纳米降焦粒子，即可同时获得具有高降焦性能的纳米复合改性聚丙烯纤维丝束。
如根据94103458.5号专利申请，在用成孔剂、带有极性基因的高聚物和流变调节剂对聚丙烯实施改性时，同时加入纳米降焦剂，(如添加0.5％-3.0％的GC-100纳米光触媒剂)，即可制得纳米复合改性聚丙烯纤维丝束。
又如在根据92103034.2号专利申请制备含有乙酰基团高分子化合物的改性聚丙烯丝束时，同时加入O.5％-3.0％纳米降焦剂(如由70％的纳米TiO2、25％的纳米Al2O3和5％的纳米ZnO组成的)，即可制得纳米复合改性聚丙烯纤维丝束。
同样，在用92114979.4号专利申请制备改性聚丙烯烟用丝束时，加入适量上述各种不同的纳米降焦剂，也可制得各种相应的纳米复合改性聚丙烯丝束。
总之，利用现有的聚丙烯改性技术，通过添加可降焦的纳米粒子即可制得各种各样的纳米复合改性聚丙烯纤维丝束，无疑这对提高聚丙烯纤维卷烟滤咀棒的等级具有重大意义。
权利要求
1.本发明涉及一种烟用纳米复合纤维丝束，包括纳米复合醋酸纤维丝束、纳米复合聚丙烯纤维丝束和纳米复合改性聚丙烯纤维丝束，其特征是纤维丝束中含有可降低卷烟烟气焦油含量的纳米粒子。
2.如权利要求1所说的烟用纳米复合纤维丝束的制备方法，其特征是将可降低卷烟烟气中焦油含量的纳米粒子单独或与其它改性剂一并加入纺丝原料中共混纺丝，也可先将可降低卷烟烟气中焦油含量的纳米粒子单独或与其它改性剂先与少量纺丝原料制成母粒，再用此母粒与其余纺丝原料共混纺丝。
全文摘要
本发明涉及一种烟用纳米复合纤维丝束及其制备方法，属卷烟类，其特征是丝束中含有可降低卷烟烟气中焦油含量的纳米粒子，将上述可降焦油纳米粒子单独或与其它改性剂一并加入纺丝原料中共混纺丝，也可先将可降低卷烟烟气中焦油含量的纳米粒子单独或与其它改性剂先与少量纺丝原料制成母粒，再用此母粒与其余纺丝原料共混纺丝，即可制得烟用纳米复合纤维丝束，该烟用丝束能有效地截留卷烟烟气中焦油类物质，甚至将有害物质变为无害物质，提高卷烟档次，减少吸烟对人体健康的危害，具有良好的社会经济效益。
文档编号A24D3/00GK1433723SQ0212873
公开日2003年8月6日 申请日期2002年8月5日 优先权日2002年1月19日
发明者汪志新 申请人:汪景山