一种加热非燃烧型烟草制品的复合过滤嘴棒及其制备方法与流程

本发明涉及新型烟草制品领域，具体涉及一种加热非燃烧型烟草制品的复合过滤嘴棒及其制备方法。

背景技术：

随着国内控烟力度的持续增大和消费者的健康意识逐步提高，新型烟草制品尤其是加热非燃烧型烟草制品近年来备受关注，该烟是在加热非燃烧条件下将烟草中的成分从基体中释放出来，达到抽吸效果的同时，释放更少的有害成分。在禁烟和控烟的大环境下，对新型烟草制品抽吸过程中有害成分的截留性能的要求更为严格，但传统的过滤嘴棒，如二醋酸纤维素过滤嘴棒的截留性能有限。因此如何开发一种加热非燃烧型烟草制品的复合滤棒，以提高其截留性能引起了研究者的广泛兴趣。聚乙二醇具有多种优良性质，其水溶性、不挥发性、温和性、有愉快用后感以及良好的生物相容性，成为加热非燃烧型烟草制品的复合滤棒的理想复合材料。如能将聚乙二醇以合适的方法、适当的比例与传统的二醋酸纤维素滤棒进行复合，或可以有效的提高加热非燃烧型烟草制品的复合过滤嘴棒的截留性能和口感。

技术实现要素：

为避免上述现有技术所存在的不足，本发明公开了一种加热非燃烧型烟草制品的复合过滤嘴棒及其制备方法，以期可以有效提高现有烟草过滤嘴棒对有害物质的截留性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种加热非燃烧型烟草制品的复合过滤嘴棒，其特点在于：所述复合过滤嘴棒是在已有烟草过滤嘴棒上负载有聚乙二醇。本发明的方法适用于对所用类型的已有烟草过滤嘴棒进行改性，尤其适用于对二醋酸纤维素过滤嘴棒进行改性，可使其性能得到显著提高。

进一步地，在所述复合过滤嘴棒中，所述聚乙二醇的负载量占聚乙二醇质量的0.02～0.10：1。

本发明所述复合过滤嘴棒的制备方法是：将已有烟草过滤嘴棒在聚乙二醇的溶液中浸渍，然后取出并干燥即获得复合过滤嘴棒。具体方法为：

首先将聚乙二醇加入去离子水中并超声分散均匀，再加热至40-60℃使聚乙二醇溶解，得到聚乙二醇溶液；

然后将已有烟草过滤嘴棒浸没在所述聚乙二醇溶液中，10～20min后取出，自然晾干至无液体滴下，再经冷冻干燥，即获得复合过滤嘴棒。

进一步地，所述冷冻干燥的温度为零下50～60℃。

进一步地，通过调整聚乙二醇溶液的浓度和/或烟草过滤嘴棒在聚乙二醇溶液中的浸渍时间，可以实现复合过滤嘴棒中聚乙二醇负载量的调整。

本发明的复合过滤嘴棒，用于加热非燃烧型烟草制品中，可以有效过滤截留烟气中的有害物质。

与已有技术相比，本发明的效果体现在：

1、本发明的复合过滤嘴棒，通过聚乙二醇对已有烟草过滤嘴棒进行改性，显著提高了性能，对烟气中有害物质有较好的截留效率，尤其是对焦油，其截留率可达21.8％。本发明的复合过滤嘴棒在加热非燃烧烟草制品领域中具有良好的应用前景。

2、本发明的复合过滤嘴棒，采用简单的浸渍法即实现了聚乙二醇与二醋酸纤维素过滤嘴棒的有效交联，方法简单、制备工艺易于控制、成本低廉，且制备过程无有毒有害物质产生。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的复合过滤嘴棒的实物图；

图2为本发明实施例1所用二醋酸纤维素过滤嘴棒及所制备的复合过滤嘴棒的sem图，其中a对应二醋酸纤维素过滤嘴棒、b对应复合过滤嘴棒；

图3为本发明实施例1对二醋酸纤维素过滤嘴棒进行改性前后的吸阻对比图(a)和标准差对比图(b)。

图4为本发明实施例1对二醋酸纤维素过滤嘴棒进行改性前后的焦油截留效率图。

具体实施方式

为了本发明更为通俗易懂，下述实施案例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施案例。

下述实施例所用聚乙二醇材料为美国陶氏公司生产的peg6000型号的聚乙二醇产品。

实施例1

将1.0g聚乙二醇(peg)倒入烧杯中，再加入100ml纯水，超声分散均匀。然后将烧杯放置到水浴锅中，55℃加热至聚乙二醇完全溶解，得到聚乙二醇溶液。

取两根二醋酸纤维素过滤嘴棒(质量约0.6g)浸没在聚乙二醇溶液中，15min后取出，自然晾干至无液体滴下，再经-50℃冷冻干燥48h，即获得复合过滤嘴棒(质量约0.66g)。

图1为本实施例制备的复合过滤嘴棒的实物图，从图中可以看出，通过本实施例的方法对二醋酸纤维素过滤嘴棒进行改性后，嘴棒完好无损，说明本实施例的方法不会破坏嘴棒的外表结构。

图2为本实施例所用二醋酸纤维素过滤嘴棒及所制备的复合过滤嘴棒的sem图，其中a对应二醋酸纤维素过滤嘴棒、b对应复合过滤嘴棒。从图2a中可以看出，未改性的二醋酸纤维素滤棒表面光滑，径向呈三角形。从图2b中可以看出，改性后的二醋酸纤维丝束表面仍然光滑，说明滤棒在浸渍改性过程纤维结构并没有被破坏；在纤维表面有部分交联，是聚乙二醇改性所致。

图3为本实施例对二醋酸纤维素过滤嘴棒进行改性前后的吸阻对比图(a)和标准差对比图(b)。测试条件为：在温度为20+/-3℃、湿度为55+/-3％的条件下，在滤棒的出入两头以恒定流量使空气通过，用标准大气压力表测量其压力差，单位pa。从图3可知：改性前，烟草制品的标准滤棒的吸阻为2800pa，标准偏差为90；改性后，复合滤棒抽吸阻力均为2810pa，标准偏差为65。说明改性前后，烟草制品的滤棒并没有表现出明显的差异，反而由于改性的作用，使吸阻的标准偏差降低，有利于吸阻的稳定性，说明改性后有利于滤棒的抽吸体验。

图4为本实施例对二醋酸纤维素过滤嘴棒进行改性前后的焦油截留效率图。未改性滤棒的焦油含量较原始烟气下降12.25mg；采用聚乙二醇改性的复合滤棒的焦油含量为9.96mg，同比下降2.29mg，同比下降为18.7％。与此同时，改性前后的加热非燃烧型烟草制品对烟碱没有明显的清除作用，说明聚乙二醇改性所得的复合滤棒具有明显的选择性吸附功能，在保证烟碱含量的基础上，有效降低了焦油的含量。

由上可知，本发明的加热非燃烧型烟草制品的复合过滤嘴棒具有很好的过滤效果，使其在加热非燃烧型等新型烟草领域具有很好的应用前景。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种加热非燃烧型烟草制品的复合过滤嘴棒及其制备方法，是在已有烟草过滤嘴棒上负载有聚乙二醇。本发明的复合过滤嘴棒，通过聚乙二醇对已有烟草过滤嘴棒进行改性，显著提高了性能，对烟气中有害物质有较好的截留效率，在加热非燃烧烟草制品领域中具有良好的应用前景。

技术研发人员：石康中;毛昌杰;陈鹏鹏
受保护的技术使用者：安徽大学
技术研发日：2019.01.29
技术公布日：2019.03.29