一种烟支用降焦去害构件的制作方法

本技术涉及一种烟支用降焦去害构件，属于烟支滤棒。

背景技术：

1、吸烟与健康问题一直以来受到社会的广泛关注，烟草行业着力开发“低焦油、低危害”的卷烟。近年来，滤嘴在降低烟气有害成分方面的研究已成为行业研发热点，烟草行业科研人员在滤嘴添加剂技术及滤嘴结构设计等开展了大量研究工作。滤嘴添加剂多为通过添加高分子纳米材料、碳材料、天然植物提取材料、矿物质材料、金属氧化物材料等吸附烟气中的有害成分。

2、石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维纳米材料，具有比表面积大、吸附作用强、反应活性强、催化效率高等特性，其独特的π键共轭吸附特性对烟气中含有芳香苯环的有机物具有较强的吸附能力。杨文娟(石墨烯基材料的制备及吸附性能研究[d]昆明理工大学，2021)采用不同方法制备了5种石墨烯基材料，研究其对烟气中七种有害成分的影响，结果表明以水合肼法制备的石墨烯的吸附效果最好，苯酚降低率可达77.73％，苯并芘降低率可达59.24％。柴颖等(柴颖,费玥,郝捷,等.石墨烯纳米材料对卷烟主流烟气苯并芘和苯酚的降低作用研究[j].中国烟草学报,2016,22(05):19-25.)制备了石墨烯纳米-醋酸纤维二元复合滤棒，该复合滤棒对苯并芘和苯酚具有较好的降低效果，苯并芘和苯酚分别降低31.3％、32.8％。

3、然而，现有技术中在滤棒中在添加使用石墨烯材料降焦去害时，由于石墨烯材料难以在基体材料中均匀地分布，导致应用其制备的滤棒产品对苯并芘和苯酚的降低效果远远小于实验室中的实验结果，因此如何充分发挥石墨烯材料应用在滤棒中以更好地吸附苯并芘和苯酚，是目前亟需解决的问题，并且现有技术中为了更好地吸附苯并芘和苯酚，也需要对滤棒的结构进行设计，为此还有必要提供一种适应石墨烯吸附苯并芘和苯酚的新型构件结构。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，提供了一种烟支用降焦去害构件，该方法对添加在滤棒基体中的石墨烯利用十二烷基三甲基溴化铵进行处理后，再蒸发正辛酸溶剂，能够使得石墨烯在sebs和聚丙烯中的分布均匀性提高，并与本技术中的构件结构配合，能明显改善制备出的滤棒对苯并芘和苯酚的吸附效果。

2、本技术提供了一种烟支用降焦去害构件，所述烟支用降焦去害构件包括中空柱体、第一环面、连接面和第二环面；

3、所述中空柱体包括柱面，所述连接面固定设置于所述中空柱体的内部，并与所述中空柱体的轴线方向垂直设置，所述第一环面和第二环面分别设置在所述连接面的两侧，且与所述连接面平行设置；

4、所述第一环面与所述第二环面形状相同均为圆环状，且其外径小于所述连接面的外径，并与所述连接面之间通过延伸座固定，使得所述第一环面和第二环面分别悬浮固定于所述连接面的两侧；

5、所述连接面上开设有烟气通过孔，所述构件的制备材料中包含石墨烯。

6、可选的，所述烟气通过孔设置于所述连接面上靠近所述延伸座的位置。

7、可选的，所述烟气通过孔设置于所述连接面上靠近所述延伸座的位置，且所述烟气通过孔设置在靠近所述中空柱体的一侧。

8、可选的，所述烟气通过孔的数量为4～8个，所述烟气通过孔均匀分布于所述连接面上。

9、可选的，所述连接面沿其中轴线的两侧方向均设置有凸柱。

10、可选的，所述第一环面上还设置有环状凸起条；和/或，

11、所述连接面上还设置有环状凸起条。

12、可选的，所述连接面上设置有两个环状凸起条，两个所述环状凸起条分别设置于所述延伸座的两侧。

13、可选的，所述第一环面上设置有两个环状凸起条，两个所述环状凸起条分别设置于所述第一环面的环状面的内外两端，且向远离所述连接面的方向延伸。

14、可选的，所述凸柱的高度大于所述第一环面与所述连接面之间的距离长度。

15、可选的，所述两个环状凸起条的外径的大小位于所述第一环面的内径大小与外径大小之间的范围。

16、可选的，所述第一环面的外径大小与所述连接面的外径大小之比为4～6:8，所述第一环面的内径大小与所述连接面的外径大小之比为1:6～10。

17、可选的，所述第一环面距离所述连接面的长度，与所述中空柱体的长度之比为1：10～20。

18、可选的，所述第一环面距离所述连接面的长度，与所述凸柱的长度之比为1：2～8。

19、可选的，所述烟气通过孔的数量为四。

20、可选的，所述烟支用降焦去害构件由混合材料制备而成，所述混合材料包括sebs、加工油、聚丙烯、抗氧化剂和石墨烯，所述sebs、加工油、聚丙烯、抗氧化剂和石墨烯的质量比为(35～45)：(25～35)：(3～8)：(2～4)。

21、可选的，所述混合材料的制备步骤包括以下步骤：

22、1)取sebs和聚丙烯溶解于正辛酸中，加热至110～130℃形成均匀溶液；

23、2)取石墨烯粉末与十二烷基三甲基溴化铵混合，超声分散制备成悬浮液；

24、3)将石墨烯悬浮液滴加至sebs和聚丙烯的混合溶液中，混合均匀后高速剪切乳化5～15min，获得混合乳液；

25、4)将混合乳液在惰性气体氛围中升温至200～220℃并保温1.5～2.5h蒸发正辛酸，冷却后获得所述混合材料。

26、可选的，所述步骤4)升温过程中控制压力0.15～0.3mpa，保温反应过程中，压力控制在0.3～0.5mpa，冷却时逐渐释放压力。

27、本技术的有益效果包括但不限于：

28、1.根据本技术的烟支用降焦去害构件，设置数量少的烟气通过孔，并于第一环面和第二环面配合，使得烟气流动过程中能够充分与构件中的各个结构进行接触和碰撞，提高烟气与构件表面的接触效果，从而提高对有害物质的截留效果。

29、2.根据本技术的烟支用降焦去害构件，连接面与第一环面/第二环面之间通过延伸座固定，第一环面/第二环面与连接面之间形成狭窄的空间，而烟气通过孔设置于延伸座靠近中空柱体柱面的一侧，且烟气必须通过上面狭窄的空间，使得烟气在中空柱体的中轴线空间能够与构件表面充分接触，而在中空柱体的周向空间烟气流动速度快，能够与构件表面充分碰撞，从而起到较好的有害物质截留效果。

30、3.根据本技术的烟支用降焦去害构件，用于制备构建的混合材料的制备步骤中，首先将石墨烯溶解于正辛酸溶液中，进一步添加十二烷基三甲基溴化铵，其吸附在石墨烯的表面，可以增加石墨烯的分散稳定性，经过高速剪切乳化后，石墨烯片层能够更好地分散于基体材料中，最后通过对正辛酸的蒸发步骤使得石墨烯片层逐渐嵌入聚合物的链段之间，实现石墨烯片层的均匀稳定分布，减少混合材料中的石墨烯片层的团聚现象，而采用该混合材料制备的构件，配合构件中的烟气通道设计，烟气能够在构建内部充分地与构件的表面进行接触和撞击，从而能够提高滤棒对苯酚和苯并芘成分的吸附效果。

31、4.根据本技术的烟支用降焦去害构件，通过对制备材料即混合材料的优化提高混合材料中石墨烯的分布均匀性，同时提高烟气在构件中的碰撞和接触效果，使得烟气能够与构件表面充分接触，而制备构建的混合材料中石墨烯能够均匀分布，使得烟气能够更加充分与石墨烯接触，避免因石墨烯团聚导致烟气难以与石墨烯充分接触的问题，从而提高滤棒对苯酚和苯并芘成分的吸附效果。