一种植物纤维滤嘴材料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种植物纤维滤嘴材料的制备方法，属于材料制备技术领域。本发明首先将银杏叶、黄莲叶等植物混合粉碎后，与乙醇混合加热后，过滤，分别收集滤液和滤渣，将滤液浓缩后，与去离子水混合并蒸发，得到植物碱结晶，再将滤渣与去离子水混合，加热并过滤，将滤渣进行发酵，收集发酵滤渣，对其干燥后，将其与植物碱结晶、玉米淀粉等物质进行浇筑热压即可得到植物纤维滤渣材料。本发明制备的滤嘴材料截留效果优异，过滤效率达到92％以上，焦油含有量可减少至4.2～7.8mg/支，烟碱量降低至0.8～1.4mg/支；本发明原材料获取容易，成本低，且操作工业简单。
【专利说明】
一种植物纤维滤嘴材料的制备方法
技术领域
[0001]
本发明涉及一种植物纤维滤嘴材料的制备方法，属于材料制备技术领域。
【背景技术】
[0002]
世界卫生组织(WHO)制定、各成员国政府签署的《烟草控制框架公约》对烟草制品做出了严格的控制。随着生活水平的提高，消费者对自身健康保护意识和环保意识逐渐增强，对卷烟安全性的要求越来越高。因此，开发低危害卷烟产品备受关注。
[0003]卷烟主流烟气中已鉴定出砷(As)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)、镍(Ni)、铍(Be)等有毒重金属。卷烟烟气中的这些重金属元素主要来源于烟草本身，而烟草中的重金属元素主要来源于烟草种植环境中的土壤、大气和水。在抽吸卷烟的过程中，烟草中的重金属能通过气溶胶和金属氧化物的形式进入人体，通过在体内各器官中的分布和累积，会对人体健康造成潜在的危害。因此，为减少吸烟对人体健康的危害，降低卷烟燃吸过程中的重金属释放量具有重要的科学意义和应用价值。
[0004]目前我国烟草行业使用的滤嘴材料主要是聚丙烯纤维，该纤维价格低廉(化学性能稳定，但由于其表面的极性相对较小，导致其对烟气中极性较大的极性物质的吸附能力较差，聚丙烯纤维滤嘴过滤后的烟气中烟碱和焦油的含量依旧很高，而
醋纤滤嘴对烟气有害成分的截留效果优异，应用广泛，但其原料二醋酸纤维素片(简称二醋片)是一种改性再生纤维素，它是以高纯度漂白木浆为原料，用醋酐作乙酰化剂，醋酸作溶剂，在催化剂作用下，对木浆纤维素进行乙酰化，经过预处理、醋化、水解、沉析、洗涤、挤压、干燥，使得纤维素得到改性，成为可溶于丙酮等有机溶剂，具可纺性的二醋酸纤维素片。醋酸纤维技术由国外几家大公司垄断，并且生产二醋酸纤维素片的原料是生长于北美高地的珍稀木材，生产范围有限，周期长，大大制约了醋纤滤嘴的生产规模。生产中用到的有机溶剂对环境污染比较严重，也容易残留于滤嘴而危害卷烟消费者的健康。
【发明内容】
[0005]
本发明所要解决的技术问题:针对聚丙烯纤维作为滤嘴材料由于其表面的极性相对较小，导致其对烟气中极性较大的物质吸附能力差，使得过滤后的烟气中焦油等物质的含量高，而醋纤滤嘴截留效果优异，但是存在原材料获取昂贵，生产周期长的问题，本发明首先将银杏叶、黄莲叶等植物混合粉碎后，与乙醇混合加热后，过滤，分别收集滤液和滤渣，将滤液浓缩后，与去离子水混合并蒸发，得到植物碱结晶，再将滤渣与去离子水混合，加热并过滤，将滤渣进行发酵，收集发酵滤渣，对其干燥后，将其与植物碱结晶、玉米淀粉等物质进行浇筑热压即可得到植物纤维滤渣材料。本发明制备的滤嘴材料截留效果优异，应用广泛，且原材料获取容易，成本低。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是: (1)按重量份数计，分别称量15?20份银杏叶、20?25份黄莲叶、10?15份苦参叶和15?20份吴茱萸叶搅拌混合并粉碎，收集粉碎混合叶片，按质量比1:5，将粉碎混合叶片与质量浓度95%乙醇溶液搅拌混合，在65?70 0C下水浴加热I?2h;
(2)待水浴加热完成后，静置冷却至室温并对其过滤，收集滤液与滤渣，将滤液置于65?80 °C下旋转蒸发至原体积的1/5，制备得浓缩液，随后按质量比1:2，将浓缩液与去离子水搅拌混合，再在65?80°C下旋转蒸发至干，制备的植物碱结晶，备用；
(3)按质量比1:5，将上述制备的滤渣与去离子水搅拌混合，再在200?300W下超声振荡处理10?15min，随后升温加热，待沸腾10?15min后，停止加热并静置冷却至室温，随后过滤并收集滤渣，在25?30°C下密封发酵7?10天；
(4)待发酵完成后，将发酵滤渣置于100?110°C下干燥6?8h，随后按重量份数计，分别称量45?50份去离子水、10?15份步骤(2)制备的植物碱结晶、35?40份干燥发酵滤渣和5?10份玉米淀粉置于烧杯中，搅拌混合并饶筑至模具中，在65?80°C下热压3?5h，控制热压强度为0.5?0.SMPa，待热压完成后，静置冷却至室温后脱模处理，即可制备得一种植物纤维滤嘴材料。
[0007]本发明的应用方法:将本发明制备植物纤维滤嘴材料制备成香烟滤嘴，包裹于香烟上，将香烟点燃，经检测，该植物纤维滤嘴材料过滤效率达到92%以上，焦油含有量可减少至4.2?7.8mg/支，烟碱量降低至0.8?I.4mg/支。
[0008]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)本发明制备的滤嘴材料截留效果优异，过滤效率达到92%以上，焦油含有量可减少至4.2?7.8mg/支，烟碱量降低至0.8?I.4mg/支；
(2)本发明原材料获取容易，成本低，且操作工业简单。
【具体实施方式】
[0009]首先按重量份数计，分别称量15?20份银杏叶、20?25份黄莲叶、10?15份苦参叶和15?20份吴茱萸叶搅拌混合并粉碎，收集粉碎混合叶片，按质量比1:5，将粉碎混合叶片与质量浓度95%乙醇溶液搅拌混合，在65?70 0C下水浴加热I?2h;待水浴加热完成后，静置冷却至室温并对其过滤，收集滤液与滤渣，将滤液置于65?80°C下旋转蒸发至原体积的I/5，制备得浓缩液，随后按质量比1: 2，将浓缩液与去离子水搅拌混合，再在65?80°C下旋转蒸发至干，制备的植物碱结晶，备用;再按质量比1:5，将上述制备的滤渣与去离子水搅拌混合，再在200?300W下超声振荡处理10?15min，随后升温加热，待沸腾10?15min后，停止加热并静置冷却至室温，随后过滤并收集滤渣，在25?30°C下密封发酵7?10天;待发酵完成后，将发酵滤渣置于100?110°C下干燥6?8h，随后按重量份数计，分别称量45?50份去离子水、10?15份制备的植物碱结晶、35?40份干燥发酵滤渣和5?10份玉米淀粉置于烧杯中，搅拌混合并浇筑至模具中，在65?800C下热压3?5h，控制热压强度为0.5?0.8MPa，待热压完成后，静置冷却至室温后脱模处理，即可制备得一种植物纤维滤嘴材料。
[0010]实例I
首先按重量份数计，分别称量20份银杏叶、25份黄莲叶、15份苦参叶和20份吴茱萸叶搅拌混合并粉碎，收集粉碎混合叶片，按质量比1:5，将粉碎混合叶片与质量浓度95%乙醇溶液搅拌混合，在70 °C下水浴加热2h;待水浴加热完成后，静置冷却至室温并对其过滤，收集滤液与滤渣，将滤液置于80°C下旋转蒸发至原体积的1/5，制备得浓缩液，随后按质量比1: 2，将浓缩液与去离子水搅拌混合，再在80°C下旋转蒸发至干，制备的植物碱结晶，备用;再按质量比1:5，将上述制备的滤渣与去离子水搅拌混合，再在300￥下超声振荡处理15!^11，随后升温加热，待沸腾15min后，停止加热并静置冷却至室温，随后过滤并收集滤渣，在30°C下密封发酵10天;待发酵完成后，将发酵滤渣置于110°C下干燥8h，随后按重量份数计，分别称量50份去离子水、15份制备的植物碱结晶、40份干燥发酵滤渣和10份玉米淀粉置于烧杯中，搅拌混合并浇筑至模具中，在80°C下热压5h，控制热压强度为0.8MPa，待热压完成后，静置冷却至室温后脱模处理，即可制备得一种植物纤维滤嘴材料。
[0011 ]经检测，将本发明制备植物纤维滤嘴材料制备成香烟滤嘴，包裹于香烟上，将香烟点燃，经检测，该植物纤维滤嘴材料过滤效率达到93 %，焦油含有量可减少至7.Smg/支，烟碱量降低至1.2mg/支。
[0012]实例2
首先按重量份数计，分别称量15份银杏叶、20份黄莲叶、10份苦参叶和15份吴茱萸叶搅拌混合并粉碎，收集粉碎混合叶片，按质量比1:5，将粉碎混合叶片与质量浓度95%乙醇溶液搅拌混合，在65 °C下水浴加热Ih;待水浴加热完成后，静置冷却至室温并对其过滤，收集滤液与滤渣，将滤液置于65 °C下旋转蒸发至原体积的1/5，制备得浓缩液，随后按质量比1: 2，将浓缩液与去离子水搅拌混合，再在65°C下旋转蒸发至干，制备的植物碱结晶，备用;再按质量比1:5，将上述制备的滤渣与去离子水搅拌混合，再在200￥下超声振荡处理10!^11，随后升温加热，待沸腾1min后，停止加热并静置冷却至室温，随后过滤并收集滤渣，在25°C下密封发酵7天;待发酵完成后，将发酵滤渣置于100°C下干燥6h，随后按重量份数计，分别称量45份去离子水、10份制备的植物碱结晶、35份干燥发酵滤渣和5份玉米淀粉置于烧杯中，搅拌混合并浇筑至模具中，在65°C下热压3h，控制热压强度为0.5MPa，待热压完成后，静置冷却至室温后脱模处理，即可制备得一种植物纤维滤嘴材料。
[0013]经检测，将本发明制备植物纤维滤嘴材料制备成香烟滤嘴，包裹于香烟上，将香烟点燃，经检测，该植物纤维滤嘴材料过滤效率达到94 %，焦油含有量可减少至7.Smg/支，烟碱量降低至0.8mg/支。
[0014]实例3
首先按重量份数计，分别称量17份银杏叶、22份黄莲叶、12份苦参叶和17份吴茱萸叶搅拌混合并粉碎，收集粉碎混合叶片，按质量比1:5，将粉碎混合叶片与质量浓度95%乙醇溶液搅拌混合，在67 °C下水浴加热Ih;待水浴加热完成后，静置冷却至室温并对其过滤，收集滤液与滤渣，将滤液置于70°C下旋转蒸发至原体积的1/5，制备得浓缩液，随后按质量比1: 2，将浓缩液与去离子水搅拌混合，再在70°C下旋转蒸发至干，制备的植物碱结晶，备用;再按质量比1: 5，将上述制备的滤渣与去离子水搅拌混合，再在200?300W下超声振荡处理12min，随后升温加热，待沸腾12min后，停止加热并静置冷却至室温，随后过滤并收集滤渣，在27°C下密封发酵8天;待发酵完成后，将发酵滤渣置于105°C下干燥7h，随后按重量份数计，分别称量47份去离子水、12份制备的植物碱结晶、37份干燥发酵滤渣和7份玉米淀粉置于烧杯中，搅拌混合并浇筑至模具中，在70°C下热压4h，控制热压强度为0.7MPa，待热压完成后，静置冷却至室温后脱模处理，即可制备得一种植物纤维滤嘴材料。
[0015]经检测，将本发明制备植物纤维滤嘴材料制备成香烟滤嘴，包裹于香烟上，将香烟点燃，经检测，该植物纤维滤嘴材料过滤效率达到96 %，焦油含有量可减少至5.0mg/支，烟碱量降低至1.4mg/支。
【主权项】
1.一种植物纤维滤嘴材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)按重量份数计，分别称量15?20份银杏叶、20?25份黄莲叶、10?15份苦参叶和15?20份吴茱萸叶搅拌混合并粉碎，收集粉碎混合叶片，按质量比1:5，将粉碎混合叶片与质量浓度95%乙醇溶液搅拌混合，在65?70 0C下水浴加热I?2h; (2)待水浴加热完成后，静置冷却至室温并对其过滤，收集滤液与滤渣，将滤液置于65?80 °C下旋转蒸发至原体积的1/5，制备得浓缩液，随后按质量比1:2，将浓缩液与去离子水搅拌混合，再在65?80°C下旋转蒸发至干，制备的植物碱结晶，备用； (3)按质量比1:5，将上述制备的滤渣与去离子水搅拌混合，再在200?300W下超声振荡处理10?15min，随后升温加热，待沸腾10?15min后，停止加热并静置冷却至室温，随后过滤并收集滤渣，在25?30°C下密封发酵7?10天； (4)待发酵完成后，将发酵滤渣置于100?110°C下干燥6?8h，随后按重量份数计，分别称量45?50份去离子水、10?15份步骤(2)制备的植物碱结晶、35?40份干燥发酵滤渣和5?10份玉米淀粉置于烧杯中，搅拌混合并饶筑至模具中，在65?80°C下热压3?5h，控制热压强度为0.5?0.SMPa，待热压完成后，静置冷却至室温后脱模处理，即可制备得一种植物纤维滤嘴材料。
【文档编号】A24D3/10GK106063587SQ201610540618
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】董晓, 薛培龙, 高玉刚
【申请人】董晓