本发明涉及一种复合材料，具体是一种降低烟气中苯酚释放量的复合材料，还涉及其制备方法和应用，属于烟草领域。
背景技术：
从20世纪50年代初，英国皇家医学会首次报道吸烟危害健康的官方报道至今，吸烟与健康问题一直受到各国政府、烟草行业及医学界的高度重视。近年来，在世界卫生组织(who)、许多国家政府以及各种反烟团体的积极推动下，who制定的《烟草控制框架公约》中不仅规定了各国政府要采取和实行有效的立法、行政和其他措施防止和减少烟草消费、烟碱成瘾和接触烟草烟气等，而且还要求对烟草制品成分进行限制。在此背景下，国内外卷烟产品逐渐向低焦、低害卷烟方向发展。
卷烟主流烟气中的苯酚类化合物不仅对皮肤及呼吸道黏膜有强烈的刺激作用，而且对人体存在潜在危害。利用功能材料选择性降低卷烟烟气中的有害成分是烟草科学研究领域的重要课题之一。
聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)分子结构具有强极性和易形成氢键的酰胺基团，且分予内的o原子、n原子是典型的配位原子，其有与某些金属生成络合物的能力，使pvp能够与许多物质，特别是含羟基、羧基、氨基及其能活泼氢原子的化合物生成固态络合物。
然而，烟气通过滤嘴的时间非常短暂，同时烟气中各成分混杂在一起以气溶胶的形式通过滤嘴，现有的添加剂与烟气不能充分接触，影响对有害成分的吸附效率及容量。针对苯酚，现有的添加剂也不能快速、有选择性的进行吸收，同时，现有的添加剂除了改善吸味或刺激性，并不能有效除去烟气中的有害物质，尤其是针对苯酚，而且制备工艺复杂。
技术实现要素：
为了解决上述问题，我们提供一种降低烟气中苯酚释放量的复合材料的制备方法，还提供该方法制备的表面改性材料和应用，该材料对于烟气中的苯酚具有明显的降低效果。
本发明目的通过下列技术方案予以实现：
一种降低烟气中苯酚释放量的复合材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)、聚合物溶液制备
将聚合物加入溶剂中，搅拌均匀，得到浓度为0.1wt％-10wt％的聚合物溶液；所述聚合物为分子量为1000-1000000的聚乙烯基吡咯烷酮和乙烯基吡咯烷酮-马来酸共聚物中的一种或多种；
步骤(2)、表面活性剂溶液的制备
将表面活性剂加入溶剂中，搅拌均匀，得到浓度为1wt％-30wt％的表面活性剂溶液；
步骤(3)、复合材料制备
向步骤(2)的表面活性剂溶液中加入活性炭，超声5-20min，取出沥干，加入的活性炭与表面活性剂溶液的质量比为1：10-100；然后加入到步骤(1)的聚合物溶液中，加入的活性炭与加入的聚合物溶液的质量比为1：10-100，超声5-30min，取出干燥，即得到复合材料。
进一步地，步骤(1)中，分子量为5000-100000。
进一步地，所述的表面活性剂为聚乙二醇、脂肪酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂酸钠、油酸钠和司盘及食品级吐温中的一种或几种。
进一步地，所述的活性炭为木质活性炭、果壳活性炭以及煤质活性炭中的一种。
进一步地，步骤(1)和步骤(2)的溶剂为水、乙醇、丙二醇、甘油以及三醋酸甘油酯中的一种。
本发明涉及的上述制备方法得到的表面改性材料。
本发明涉及的上述表面改性材料的应用，将表面改性材料添加到嘴棒中，添加量为10-100mg。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过pvp与活性炭的复合，有效提高pvp与烟气的接触面积，提高其对烟气中苯酚的吸附效率及容量。本发明可以快速、选择性的降低烟气中的苯酚含量，烟气中的苯酚含量能明显降低，同时对卷烟的吸味无明显影响，同时刺激性有所改善。另外，本发明制备简单，成本低。
具体实施方式
下面将结合实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是对本发明一部分实例，而不是全部的实例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例的降低烟气中苯酚释放量的复合材料的制备方法，按以下进行：
在50g的4wt％的聚乙二醇-水溶液中加入3g的椰子壳活性炭，超声10min，取出沥干，然后加入到配置好的60g的5wt％聚合物-水溶液中，聚合物为分子量为10000的乙烯基吡咯烷酮-马来酸共聚物，超声5min均匀后，取出干燥，即为所需的聚乙烯基吡咯烷酮-活性炭复合材料产品。
将50mg上述复合材料添加到卷烟嘴棒中。
对所制备的卷烟进行烟气成分分析，其中空白样为不添加任何材料的卷烟，对照1样为直接添加同等重量相同的活性炭的卷烟。
由表1可以看出，添加本实施例的复合材料后，卷烟烟气的苯酚含量显著降低。
表1烟气数据测定结果
实施例2
本实施例的降低烟气中苯酚释放量的复合材料的制备方法，按以下进行：
在100g的1wt％的脂肪酸钠-三醋酸甘油酯溶液中加入1g的木屑活性炭，超声5min，取出沥干，然后加入到配置好的100g的5wt％聚乙烯基吡咯烷酮-三醋酸甘油酯溶液中，聚乙烯基吡咯烷酮分子量为1000，超声5min均匀后，取出干燥，即为所需的聚乙烯基吡咯烷酮-活性炭复合材料产品。
将100mg上述复合材料添加到卷烟嘴棒中。
对所制备的卷烟进行烟气成分分析，结果如表2所示，其中空白样为不添加任何材料的卷烟，对照2样为直接添加同等重量相同的活性炭的卷烟。
由表2可以看出，添加本实施例的复合材料后，卷烟烟气的苯酚含量显著降低。
表2烟气数据测定结果
实施例3
本实施例的降低烟气中苯酚释放量的复合材料的制备方法，按以下进行：
在100g的30wt％的司盘和十二烷基硫酸钠-乙醇溶液中加入10g的核桃壳活性炭，其中，司盘为15g、十二烷基硫酸钠为15g，超声20min，取出沥干，然后加入到配置好的100g的10wt％聚合物-乙醇溶液中，聚合物为分子量为1000000的聚乙烯基吡咯烷酮，超声30min均匀后，取出干燥，即为所需的聚乙烯基吡咯烷酮-活性炭复合材料产品。
将10mg上述复合材料添加到卷烟嘴棒中。
对所制备的卷烟进行烟气成分分析，结果如表3所示，其中空白样为不添加任何材料的卷烟，对照3样为直接添加同等重量相同的活性炭的卷烟。
由表3可以看出，添加本实施例的复合材料后，卷烟烟气的苯酚含量显著降低。
表3烟气数据测定结果
实施例4
本实施例的降低烟气中苯酚释放量的复合材料的制备方法，按以下进行：
在20g的20wt％的月桂酸和食品级吐温-丙二醇溶液，加入1g的无烟煤活性炭，其中，月桂酸为3g、食品级吐温为1g，超声15min，取出沥干，然后加入到配置好的70g的3wt％聚乙烯基吡咯烷酮-丙二醇溶液中，聚乙烯基吡咯烷酮分子量为5000，超声25min均匀后，取出干燥，即为所需的聚乙烯基吡咯烷酮-活性炭复合材料产品。
将20mg上述复合材料添加到卷烟嘴棒中。
对所制备的卷烟进行烟气成分分析，结果如表4所示，其中空白样为不添加任何材料的卷烟，对照4样为直接添加同等重量相同的活性炭的卷烟。
由表4可以看出，添加本实施例的复合材料后，卷烟烟气的苯酚含量显著降低。
表4烟气数据测定结果
实施例5
本实施例的降低烟气中苯酚释放量的复合材料的制备方法，按以下进行：
在70g的15wt％的油酸钠-甘油溶液中加入1g的竹子活性炭，超声10min，取出沥干，然后加入到配置好的60g的6wt％聚合物-甘油溶液中，聚合物为3g分子量为100000聚乙烯基吡咯烷酮和(0.6g)分子量5000的乙烯基吡咯烷酮-马来酸共聚物，超声15min均匀后，取出干燥，即为所需的复合材料产品。
将80mg上述复合材料添加到卷烟嘴棒中。
对所制备的卷烟进行烟气成分分析，结果如表5所示，其中空白样为不添加任何材料的卷烟，对照5样为直接添加同等重量相同的活性炭的卷烟。
由表5可以看出，添加本实施例的复合材料后，卷烟烟气的苯酚含量显著降低。
表5烟气数据测定结果
总的来说，聚乙烯基吡咯烷酮与活性炭复合后明显改善了苯酚的吸附效果。另外，将所有实施例样品，制备成卷烟，进行评吸，与空白卷烟进行对照，评吸结果如表6所示。研究表明添加聚乙烯基吡咯烷酮-活性炭复合材料对卷烟的吃味无明显影响，同时刺激性有所改善。
表6评吸表
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。