专利名称：：采用竹活性炭的卷烟滤嘴的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种巻烟滤嘴，所述巻烟滤嘴可因竹子的香味而在吸烟时提供美学舒适性，并因竹活性炭而具有优异的吸附尼古丁、焦油和挥发性有害物质的能力。
背景技术：
：—般而言，巻烟由烟丝和巻烟滤嘴组成。由于吸烟时从巻烟滤嘴吸出的烟气中所包含的诸如尼古丁和焦油等特殊物质以及诸如挥发性有fl物等有毒物质对人体有害，所以通过在滤嘴的双重结构或三重结构中填充诸如木炭(包括橡木细炭等)等吸附剂而减少诸如燃烧所产生的尼占丁和焦油等有害成分，并由此减少吸入到人体中的有害成分的量，从而开发巻烟产品。不过，常规木炭具有100mVg300m"g的较小的比表面积，或者虽然具有较大的比表面积，但吸附对人体有害的有机物质的能力不足，因而过滤效率不足。因此，霈要开发具有更大的比表面积、具有更好的香味以提供心理舒适性、并且以相同的比表面积能提供非常优异的去除有害物质的能力的材料。竹子是属于禾本科的单子叶木本植物，源于亚洲亚热带。韩国有n种野生竹种，包括斑竹(Phyllostachysbambusoide)、黑竹、毛竹(PhyllostachyspubescenMazel)和地竹(Sasaborealis)。竹子具有非常强的生存能力，快速伸展地下茎，W此其他植物不能在竹区存活。竹于数十年不开花，当竹子开花时，该区域内的所有植物立即枯萎。当竹子在春天蓬勃生长时，大量的累积能量使其一天能生长高达l米的长度。竹子的直径生长在4周内完成，然后竹子用3年5年的时间变硬，直至收割。与其他种类的木炭相比，竹炭因其快速生长的特性而具有更高的实用价值。当木材被碳化时，只有纤维素保留在细胞壁上，因而木炭具有许多孔洞。特别而言，因为竹子的细胞尺寸更大，细胞间隔更宽，所以竹炭具有更多孔洞。lg竹炭的内表面积为约l冊m2300012,从而提供优异的持水性、透气性、吸附性和蓄热性，但当将该竹炭应用于巻烟滤嘴时，其吸附诸如尼古丁和焦油等有害物质的效率不高。因此，需要进行研究以提高比表面积并提供优异的吸附性
发明内容技术问题为了克服这些缺陷，本发明人已对与普通木炭相比具有更好的吸附能力的物质进行了研究。结果，本发明人发现竹活性炭具有增加的比表面积和提高的吸附有害物质的能力，并因比表面积以外的作用而具有明显的吸附有机物质的效果，同时提供竹子的香味，并完成了本发明。本发明的目的是提供一种巻烟滤嘴，所述巻烟滤嘴因竹子的香味而提供美学舒适性，并具有提高的在吸烟时过滤尼古丁、焦油和有害有机物的能力。更具体而言，本发明的目的是提供--种与采用诸如普通木炭或椰壳活性炭等各种活性炭的常规的巻烟滤嘴相比具有优异的吸附有害物质和碘的能力的巻烟滤嘴。此外，本发明意欲提供一种由采用竹活性炭的过滤材料和一个或多个纤维层组成的巻烟滤嘴，并提供一种具有所述过滤材料和纤維层的不同构造的能够有效滤除有害物质的巻烟滤嘴。技术方案本发明涉及一种采用竹活性炭的功能化巻烟滤嘴，所述竹活性炭与常用的橡木炭或竹炭相比具有优异的去除有害成分的效果，所述巻烟滤嘴因竹子的香味而在吸烟时可提供美学舒适性。更具体而言，本发明涉及一种由纤维材料和过滤材料组成的巻烟滤嘴，所述巻烟滤嘴包含至少--种填充有竹活性炭的过滤材料。例如，根据不同的用途，所述填充有竹活性炭的过滤材料可以位于各根纤維材料之间，或者所述竹活性炭可以分布于整个纤維材料中。根据本发明，通过在800'C13001C进行焙烧而以热处理将竹子碳化，从而形成竹炭，然后通过添加竹炭重量的1.5倍3倍的蒸汽来对其进行活化，从而制备所述竹活性炭。除了蒸汽，还可使用C02或诸如磷酸、ZnCl2和KOH等化学品。在抑0'C1300'C焙烧的步骤之后制得竹炭；当在600'C950'C将蒸汽添加到其中时，得到的炭被活化以将比表面积增加至少3倍，从而得到竹活性炭。本发明人发现如上所述得到的竹活性炭与具有相同比表面积的竹炭或其他活性炭相比，显示出显著提高的吸附有害成分的能力，并且通过使用这样的竹活性炭，可以得到一种新型的巻烟，所述巻烟能在吸烟时提供竹子的香味，如同吸入竹液，从而提供心理舒适性，同时可以去除巻烟的特征气味，并完成本发明。本发明所用的竹活性炭的比表面积为600m2/g3(KK)m2/g,大于通常所用的炭的比表面积。而且，与源自竹子以外的树木的活性炭相比，竹活性炭的每相同比表面的体积密度更低，具有更优异的去除尼古丁、焦油和有害有机物的能力。与普通炭或椰子活性炭相比，本发明的竹活性炭吸附碘的效果显著提高，具有更优异的吸附有害物质的效果。根据本发明，优选的是以粉碎后的细粉的形式来使用所述竹活性炭。可根据需要适当地选择尺寸，对此不做特殊限制。当将竹活性炭配制在三重滤嘴中，从而将纤维材料之间的竹活性炭用作过滤材料时，所述尺寸优选为16x35目；小于该尺寸的滤嘴因为较高的压降而不合乎要求。当釆用由纤维材料和过滤材料组成的双重滤嘴时，考虑到加工性和功效,所述尺寸优选为30x80目，更优选为40x60目。图1图3显示了采用本发明的巻烟滤嘴的实例。如图1所示，可以将所述竹活性炭的粉碎颗粒与纤维材料混合，以使其均匀分布在所述纤维材料中。如图2所示，可填充过滤材料以使竹活性炭过滤材料层压在纤維材料之间。如图3所示，可以将竹活性炭过滤材料填充在烟丝顶部，并将纤維材料填充在其上。此外，竹活性炭可以以巻烟滤嘴的常规结构中的各种形式使用。纤维材料优选为通常用于巻烟制备的醋酸纤維素，但并不限于此，因为本领域普通技术人员可在需要时对此进行变更。图1显示了本发明的巻烟滤嘴的一个实例。图2显示了本发明的巻烟滤嘴的另一个实例。图3显示了本发明的巻烟滤嘴的再一个实例。图4显示了本发明的实施例中所用的巻烟。附图标记描述如下-1-烟丝2:醋酸纤维素纤维材料3:待填充过滤材料的空腔4:竹活性炭颗粒通风处(ventlation)具体实施例方式通过下述说明，本发明的其他的和进一步的目的、特征和优势将更充分地得以体现。实施例为了更具体地解释本发明而对实施例进行说明，但本发明并不局限于这些实施例。首先，为了确定竹活性炭去除烟草烟气成分(特别是作为霍夫曼成分而闻名的有害的烟气成分)的能力，测量了橡木炭、竹炭和椰壳活性炭的物性，并进行了比较分析。竹活性炭的制备将竹子切成1cmx2cm的片材，然后在约1000'C焙烧5小时以得到竹炭。通过添加基于竹炭重量的1.5倍重量的蒸汽，将这样制得的竹炭在850"C活化3小时。通皿用粉碎机将这样得到的竹活性炭粉碎，分离出粒径为40x60目的颗粒用于试验。通过采用来自Micrometrics(美国)的ASAP2020仪对比表面积(BET,N2)、孔分布和孔体积进行分析。根据KSM1802法测量体积密度。结果总结于表1中。烟草烟气的分析和结果为了分析去除烟气成分的能力，如图4所示，制备具有三重结构的巻烟滤嘴，其中中间层具有空腔，两侧由醋酸纤維素纤维制成，并选择具有一定重量和压降的巻烟产品。所制得的滤嘴的周长为24.2mm,滤嘴长度为24mm(醋酸纤维素纤维材料部分9mm+空腔6mm+醋酸纤維素纤维材料部分9mm)。(三重空腔巻烟的)选择条件是重量为786mg±1(Jmg,吸入阻力为89mmH20±2mmH20。采用刀具将在这些条件下所选择的各个巻烟产品的中间层中的空腔部分切割成5mmx5mm尺寸，以80mg精确称重的竹活性炭填充中间层中的各个空腔，并采用玻璃纸带封闭切口。为了分析烟草烟气，将所述样品在根据CORESTA(国际烟草科学研究合作中心)条件设定的恒定的温度和湿度(温度221C±21C，相对湿度60%±5%)下适应48小时后进行试验。根据ISO3308,为了分析对作为烟草烟气中的总烟草特定物质的有机物质(包括焦油和尼古丁)的吸附能力，3!用RM20吸烟装置(HetorBo堪waldt,德国)分别燃烧20只巻烟，并分析在92mmCambridge过滤板上所捕获的烟气。根据ISO10315,通过GC分析(气相色谱分析)进行烟气冷凝物的尼古丁分析。根据Arista试验法(1999)测定巻烟的主流烟气中的挥发性物质(有机物)。根据KSM1802试验程序分析吸附碘的能力，吸附碘的能力是确定吸附巻烟的有害成分的能力的重要因素。对去除烟气成分的能力进行分析，结果示于表2中。比较例1采用粉碎机将已在约10001C焙烧了5小时的橡木细炭粉碎，分离出粒径为40x60目的颗粒。通过使用来自腿cfometrics(美国)的ASAP2020仪对比表面积(BET,N2)、孔分布和孔体积进行分析，结果总结于表1中。为了分析巻烟的烟气，除了采用橡木炭代替竹活性炭外，在与实施例1中所用相同的条件下进行试验。对去除烟气成分的能力进行分析，结果示于表2中。比较例2采用粉碎机将已在约1000'C焙烧了5小时的竹炭粉碎，分离出粒径为40x60目的颗粒。通过使用来自Micrometrics(美国)的ASAP2020仪对比表面积(BET,N2)、孔分布和孔体积进行分析，结果总结于表1中。为了分析巻烟的烟气，除了采用竹炭代替竹活性炭外，在与实施例1中所用相同的条件下进行试验。对去除烟气成分的能力进行分析，结果示于表2中。比较例3椰壳活性炭采用通过在约1000C焙烧5小时，并通过在9501C添加蒸汽将所述木炭活化3小时而制得的椰壳活性炭。通过使用粉碎机将这样制得的椰子活性炭粉碎，分离出粒径为40x60目的颗粒。采用来自Micrametrics(美国)的ASAP2020仪对比表面积(BET，N2)、孔分布和孔体积进行分析，并根据KSM1802法测量体积密度。结果示于表l中。为了分析巻烟的烟气，除了采用椰子活性炭代替实施例1中所用的竹活性炭外，进行相同的试验。对它们的去除烟气成分的能力进行分析，结果示于表2中。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>从表1可以看出，竹活性炭的比表面积是橡木炭或竹炭的比表面积的3倍。虽然本发明的竹活性炭的比表面积与根据相同步骤制备的椰壳活性炭的比表面积相似，但前者的孔体积比后者更大，体积密度比后者更低。在表2中，以基于比较例3的椰壳活性炭的测量值(100)的相对值描述焦油、尼古丁和有机物质。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>如表2所示，当用在巻烟滤嘴中时，本发明的竹活性炭显示出优异的吸附能力，因此与采用橡木炭、竹炭或椰壳活性炭的滤嘴相比，更少量的焦油、尼古丁和有机物质得以转移。所吸附的碘(12)的量是橡木炭和竹炭的至少3倍。当在吸附能力方面对具有相似比表面积的竹活性炭和椰壳活性炭进行比较时，采用竹活性炭的实施例(虽然比表面积比比较例3的小)的吸附能力显示焦油减少了8.2%,尼古丁减少了7.9外,HCN减少了47.5%,丙烯腈减少了58.8%,异戊二烯减少了51.6%,苯减少了52.3%,甲苯减少了53.3%，1，3-丁二烯减少了36%,吡啶减少了45.45。/。，丙烯醛减少了42.51%，丙醛减少了36.7%，巴豆醛减少了61.5%，甲乙酮(MEK)减少了62.8%,使得吸附有机物质的能力增加了至少30%。与比较例3相比，所吸附的碘的量增加了2.33%。因此，虽然竹活性炭的比表面积比椰壳活性炭的比表面积小，但有害烟气成分的转移减少了至少30%。当将本发明的竹活性炭用于巻烟滤嘴时，与采用常规的木炭或其他种类的活性炭的巻烟滤嘴相比，吸附有害烟成分和碘成分的能力显著提同o当20个吸烟者通过采用本发明的竹活性炭的巻烟滤嘴吸烟时，浓郁的竹子香味(类似于竹子浓縮物)和优雅的感觉给他们提供了美学舒适性，而当他们通过采用椰壳活性炭的滤嘴吸取同样的巻烟时，会有干燥的感觉。工业实用性如上所述，本发明的巻烟滤嘴与常规的采用木炭或椰壳活性炭的巻烟滤嘴相比具有优异的吸附有害物貭以及碘的能力。此外，因为竹子的香味，所述巻烟能在吸烟时提供美学舒适性。权利要求1.一种由纤维材料和过滤材料组成的卷烟滤嘴，所述卷烟滤嘴包含至少一种填充有竹活性炭的过滤材料。2.如权利要求1所述的采用竹活性炭的巻烟滤嘴，其中，所述竹活性炭通过下述步骤获得在1000"C13001C焙烧竹子，然后将得到的炭在600"C950t:进行蒸汽处理或者C02处理或者用选自磷酸、ZnCl2和KOH的一种化学试剂进行处理。3.如权利要求2所述的采用竹活性炭的巻烟滤嘴，其中，所述竹活性炭的比表面积为600m2/g3000m2/g。4.如权利要求1所述的采用竹活性炭的巻烟滤嘴，其屮，所述填充有竹活性炭的过滤材料位于各根所述纤維材料之间。5.如权利要求1所述的采用竹活性炭的巻烟滤嘴，所述巻烟滤嘴包含均匀地分布于整个所述纤维材料中的所述竹活性炭。6.如权利要求1所述的采用竹活性炭的巻烟滤嘴，其中，所述纤維材料层压在填充有所述竹活性炭的所述过滤材料的顶部以形成两个层。7.具有权利要求16任一项所述的巻烟滤嘴的巻烟。全文摘要本发明涉及采用竹活性炭的卷烟滤嘴，所述竹活性炭与通常所用的橡木炭或竹炭相比，具有优异的去除有害成分的效果。本发明的功能性卷烟滤嘴可因竹子的香味而在吸烟时提供美学舒适性。更具体而言，本发明涉及一种采用竹活性炭的卷烟滤嘴，所述卷烟滤嘴包含由醋酸纤维素构成的纤维材料和至少一种填充有竹活性炭的过滤材料。本发明的卷烟滤嘴与采用通常所用的木炭或椰壳活性炭的卷烟滤嘴相比，具有优异的吸附有害物质的能力以及至少三倍的吸附碘的能力。文档编号A24D3/00GK101420875SQ200780013092公开日2009年4月29日申请日期2007年4月10日优先权日2006年4月11日发明者张幸炫,李文寿,金正烈,金永会申请人:韩国烟草人蔘公社