专利名称：降低卷烟烟气中苯酚类物质的含糖共聚物复合材料及制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及卷烟降焦减害技术领域，具体涉及一种选择性降低卷烟烟气中苯酚类 物质含量的含糖二元共聚物复合材料及其制备方法。
背景技术：
长期以来，世界烟草行业一直高度重视卷烟减害降焦工作。近年来WHO对烟气有 害成分的管制有特别明确规定，已得到世界各国的积极响应。针对卷烟烟气中各种有害成 分，研究者发展了多种降害技术，其中对卷烟滤嘴的改性是最有效的降害手段之一；通过向 卷烟滤嘴中添加或复合纳米材料、高分子材料以及生物材料等，达到有效降低卷烟烟气的 某些有害成分的效果。卷烟烟气成分非常多，主要分为亲水性成分和疏水性成分两类。研究结果已经表 明用一些金属催化剂、多孔或介孔吸附材料、纳米材料，还有生物大分子DNA等材料对卷 烟滤嘴的改性，对于疏水性多环芳烃如苯并芘和CO等有害成分降的低起到了很好的效果； 市场上已经出现了向卷烟滤嘴中添加纳米金属催化剂的低CO型卷烟。研究者发现用血红 蛋白、茶质等材料对卷烟滤嘴的复合改性，或者用NaA型沸石对卷烟滤嘴的复合改性，对于 亚硝基化合物、醛酮化合物等有害组分的降低也有一定的效果。酚类化合物是卷烟烟气中一种主要的有害物质，可经皮肤粘膜、呼吸道及消化道 进入体内与细胞原浆中的蛋白质发生化学反应，引起蓄积性慢性中毒或急性中毒的昏迷死 亡。其中又以苯酚的毒性最大，因此苯酚被列为卷烟烟气有害物质的指标性化合物之一，需 对其进行监测和控制。目前，一些研究已经开始关注卷烟烟气中酚类有害物质的降低。中国 专利ZL200710162960. 8中公开了将一些中草药的提取物混合到烟丝中作为降低卷烟烟气 中酚类有害物质的方法，但是此方法有可能会影响烟丝的正常燃烧，使烟气的口感受到影 响，甚至会增加其他有害成分。中国专利申请CN200910307638. 9中公开了将固体粉末状的 杯芳烃作为添加剂直接添加在卷烟滤嘴中，可以降低约40 %的苯酚，但是杯芳烃自身的毒 性还有待考虑。另外，中国专利申请CN200810031589. 6和中国专利申请CN200710034453. 6 中分别公开了离子液体、金属氧化物作为过滤嘴棒的添加剂，并具有一定的降酚效果；但是 这两种物质制备工艺比较复杂，且添加有离子液体或金属氧化物的过滤嘴的卫生安全问题 还需要进一步考察。因此，有必要开发一种新型的卷烟滤嘴添加剂。
发明内容
本发明基于苯酚类物质易溶于水的原理，设计和开发了一种负载有亲水性聚阳离 子的选择性降低卷烟烟气中酚类有害物质含量的复合材料。本发明还提供了一种选择性降低卷烟烟气中酚类有害物质含量的复合材料的制 备方法，简单可控，适于工业化生产。—种选择性降低卷烟烟气中苯酚类有害物质含量的复合材料，是以多孔材料为载 体并在多孔材料上以层层自组装的方式交替负载聚阴离子和亲水性聚阳离子的材料，且负载在多孔材料最外层的为亲水性聚阳离子；所述的亲水性聚阳离子为以下式I结构式所示的共聚物
权利要求
一种选择性降低卷烟烟气中苯酚类有害物质含量的复合材料，其特征在于，所述的复合材料是以多孔材料为载体并在多孔材料上以层层自组装的方式交替负载聚阴离子和亲水性聚阳离子的材料，且负载在多孔材料最外层的为亲水性聚阳离子；所述的亲水性聚阳离子为以下式I结构式所示的共聚物式I；其中，R1为葡萄糖基、果糖基、蔗糖基、麦芽糖基、乳糖基、棉子糖基中的一种或多种；含有R2基团的可聚合阳离子单体为烯丙基胺盐酸盐、N，N 二甲基烯丙基胺盐酸盐、N 甲基烯丙基胺盐酸盐、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵中的一种；n为1～10的整数；x∶y＝10∶1～1∶10，且x∶y表示组成摩尔比。FDA0000026056220000011.tif
2.根据权利要求1所述的选择性降低卷烟烟气中苯酚类有害物质含量的复合材料，其 特征在于，所述的多孔材料为硅藻土、粉末状硅胶、活性炭、大孔吸附树脂、分子筛、沸石、海 泡石中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的选择性降低卷烟烟气中苯酚类有害物质含量的复合材料，其 特征在于，所述的聚阴离子为聚丙烯酸葡萄糖酯、聚丙烯酸半乳糖酯、海藻酸钠、羧甲基壳 聚糖、羧乙基壳聚糖、羧丙基壳聚糖、聚丙烯酸、聚对苯乙烯磺酸钠中的一种。
4.根据权利要求1所述的选择性降低卷烟烟气中苯酚类有害物质含量的复合材料，其 特征在于，所述的复合材料中负载的亲水性聚阳离子的质量百分含量为0. 05% 5%。
5.根据权利要求1 4所述的选择性降低卷烟烟气中苯酚类有害物质含量的复合材料 的制备方法，包括(1)将多孔材料与聚阴离子水溶液充分混合均勻，静置后过滤，所得滤饼经干燥后得到 颗粒状固体，完成一层聚阴离子单层的组装；(2)将上述颗粒状固体与亲水性聚阳离子的水溶液充分混合均勻，静置后过滤，所得滤 饼经干燥后得到颗粒状固体，进一步完成一层亲水性聚阳离子单层的组装；(3)按照上述步骤，分别用聚阴离子和亲水性聚阳离子在多孔材料表面交替组装，得到 复合材料。
6.根据权利要求1 4任一项所述的选择性降低卷烟烟气中苯酚类有害物质含量的复 合材料在制备卷烟滤嘴中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，以一支烟的卷烟滤嘴中的滤棒总量计，所 述的复合材料的质量百分含量为5% 50%。
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的卷烟滤嘴为二元复合式卷烟过滤 嘴，包括普通滤棒以及沿普通滤棒轴向与普通滤棒叠加的复合滤棒；所述的复合滤棒由所述的复合材料或者由所述的复合材料和普通滤棒材料制成；用于制备卷烟时复合滤棒与烟 丝段接触。
9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的卷烟滤嘴为三段复合式卷烟过滤 嘴，包括两段普通滤棒以及沿普通滤棒轴向与普通滤棒叠加的复合滤棒，所述的复合滤棒 位于两段普通滤棒之间；所述的复合滤棒由所述的复合材料或者由所述的复合材料和普通 滤棒材料制成；用于制备卷烟时普通滤棒与烟丝段接触。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的复合滤棒与各段普通滤棒的长度 比为0. 5 2 1。全文摘要
本发明公开了一种降低卷烟烟气中苯酚类物质的含糖共聚物复合材料及制备。该复合材料是以多孔材料为载体并在多孔材料上以层层自组装的方式交替负载聚阴离子和亲水性聚阳离子的材料，且负载在多孔材料最外层的为亲水性聚阳离子。该复合材料可用于制备卷烟滤嘴，可制备成二元复合式卷烟过滤嘴或三段复合式卷烟过滤嘴。本发明利用复合材料中的水分选择性降低卷烟烟气中的苯酚类有害物质，同时由于许多香味有机化合物不溶于水，可以避免香味成分损失，保持卷烟的内在品质。
文档编号A24D3/14GK101954274SQ20101027834
公开日2011年1月26日 申请日期2010年9月10日 优先权日2010年9月10日
发明者储国海, 刘金莉, 周国俊, 徐键, 林贤福, 金鑫 申请人:浙江中烟工业有限责任公司;浙江大学