烟气过滤装置和烟草制品的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及烟草领域，特别设及一种烟气过滤装置和烟草制品。
【背景技术】
[0002] 吸烟能给人带来精神享受，但由于烟草在燃烧过程中会形成一系列列对人体不利 的物质，因此吸烟有害健康。类似的，雪茄等烟草制品也存在同样问题。烟草在燃烧过程中 产生的有害化合物有:尼古下(烟碱）、亚硝胺、一氧化碳、多环芳控(PAHs)、焦油、氯化物、甲 醒、丙締醒与重金属等。为了减少吸烟者吸入的有害物质量，现在的香烟通常设置有过滤 嘴，该过滤嘴具体可W为醋酸纤维等。但是，现有的过滤嘴的过滤效果不佳，仅能对部分焦 油进行拦截，烟气中的大部分有害物质，尤其是致癌物质仍可进入人体内，对人体造成伤 害。
【发明内容】
[0003] 为了解决W上技术问题，本发明提出一种烟气过滤装置和烟草制品。
[0004] 一方面，本发明提供了一种烟气过滤装置，其形成有烟气过滤通道，所述烟气过滤 通道内设置有石墨締材料段，所述石墨締材料段为石墨締材料粉末段、石墨締材料气凝胶 段或石墨締材料薄膜段;所述石墨締材料为石墨締和/或官能化石墨締;所述官能化石墨締 为氨基化石墨締、簇基化石墨締、横酸化石墨締、琉基化石墨締、氯基石墨締、硝基石墨締、 棚酸基石墨締、憐酸基石墨締、径基化石墨締、琉基化石墨締、甲基化石墨締、締丙基化石墨 締、=氣甲基化石墨締、十二烷基化石墨締、十八烷基化石墨締、氣化石墨締、漠化石墨締、 氯化石墨締及舰化石墨締中的一种或几种。
[0005] 进一步地，所述石墨締材料段包括:石墨締、氨基化石墨締、簇基化石墨締、横酸化 石墨締和琉基化石墨締。
[0006] 进一步地，所述烟气过滤装置包括外壳，所述外壳形成所述烟气过滤通道;所述烟 气过滤装置还包括:设置于所述烟气过滤通道内的第一透气支撑段和第二透气支撑段;所 述石墨締材料段设置在第一透气支撑段和第二透气支撑段之间。
[0007] 进一步地，所述第一透气支撑段和/或第二透气支撑段为醋酸纤维素段、聚丙締 段、氧化侣段或棉花段。
[000引进一步地，所述外壳为硬质外壳，所述外壳沿其轴向顺次包括过滤段和置烟段;所 述过滤段形成所述烟气过滤通道;所述置烟段与所述烟气过滤通道的第一端相通;所述置 烟段端形成有容纳香烟的置烟腔。
[0009] 进一步地，还包括烟嘴段，所述烟嘴段与所述过滤段的烟气过滤通道的第二端相 通;并且，所述烟嘴段中靠近所述过滤段的一端的外表面，至远离所述过滤段的一端的外表 面为截面逐渐减小的弧面。
[0010] 进一步地，所述置烟段与所述过滤段可拆卸连接，和/或所述烟嘴段与所述过滤段 可拆卸连接。
[0011 ] 进一步地，所述石墨締材料段的重量为0.5mg~50mg。
[0012] 本发明还提供一种烟草制品，其包括:烟草段，从及上述第1至5项实施方案及第8 项实施方案中任意一项的烟气过滤装置，所述烟气过滤装置与所述烟草段的一端相连。
[0013] 本发明还提供一种石墨締材料在吸附多环芳控中的应用，所述石墨締材料为石墨 締和/或官能化石墨締;所述官能化石墨締为氨基化石墨締、簇基化石墨締、横酸化石墨締、 琉基化石墨締、氯基石墨締、硝基石墨締、棚酸基石墨締、憐酸基石墨締、径基化石墨締、琉 基化石墨締、甲基化石墨締、締丙基化石墨締、=氣甲基化石墨締、十二烷基化石墨締、十八 烷基化石墨締、氣化石墨締、漠化石墨締、氯化石墨締及舰化石墨締中的一种或几种。。
[0014] 本发明提供一种烟气过滤装置，该烟气过滤装置用石墨締材料作为过滤材料。一 方面，石墨締材料是一种二维材料，比表面积大，加之本发明是直接使用石墨締材料作为过 滤段，不是将石墨締材料负载在其他材料上，由此使得石墨締材料的二维平面上的两个面 都能发挥吸附作用，对烟气中的有毒物质吸附量高。另一方面，石墨締可W认为是由sp2杂 化碳原子组成的碳材料，其中，每个碳都提供一个Pz轨道和电子参与形成石墨締表面的大31 键。因此，整个石墨締的表面可W被认为是由大n键所覆盖着的。同时，PA化表面也具有大 键体系，运使PA化与石墨締相接触时，两个体系的JT键会有所重叠，从而使石墨締与PA化间 形成相互作用，由于3I-3I相互作用力强，使得石墨締对PA化的吸附量大，吸附牢固。另一 方面，石墨締材料中的官能化石墨締可W对特定的化合物具有更为牢固的吸附效果，运是 因为官能化石墨締上的官能团具有指向性，能够与一些特定结构的化学物种形成化学键 (离子键、共价键或次级键），从而使该类特定结构的化学物种形成化学吸附，相对于传统的 物理吸附，化学吸附的吸附强度更高，也亦具有更强的针对性，因此即使有烟气不断通过石 墨締材料段，由于化学键(离子键、共价键或次级键)具有选择性，同时亦具有强的吸附力， 从而使目标的化学物种不易发生脱离吸附。因此，采用本发明提供的烟气过滤装置，吸附量 大，并且吸附牢靠，有助于降低烟气中的有毒物质进入人体内，降低吸烟对人体的伤害。另 夕h由于石墨締材料具有上述优异的吸附性能，因此只需使用少量的石墨締材料即可，加之 石墨締质轻，因此有助于减少烟气过滤装置的重量及体积，提高消费者使用的舒适感。实验 证明，本发明提供的烟气过滤装置可W使具有显著致癌活性的PA化的去除率达到85%~ 100%。
【附图说明】
[0015] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0016] 图1为本发明第一实施例提供的烟气过滤装置的结构示意图；
[0017] 图2为本发明第二实施例提供的烟气过滤装置的结构示意图；
[0018] 图3为本发明另一优选实施例提供的烟气过滤装置的结构示意图；
[0019] 图4为本发明第S实施例提供的烟草制品的结构示意图；
[0020] 图5为本发明吸附测试用检测装置的结构示意图。
[0021] 附图标记说明：
[0022] 1 石墨締材料段 2 外壳
[0023] 31 第一透气支撑段 32 第二透气支撑段
[0024] 4 烟草段 SI 置烟段
[0025] S2 过滤段 L 烟气过滤通道
【具体实施方式】
[0026] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可W相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0027] 在烟草燃烧的过程中，往往会形成一系列复杂的物质，包括尼古下（烟碱）、亚硝 胺、一氧化碳、多环芳控(PA化）、焦油、氯化物、甲醒、丙締醒与各类重金属等。运当中，亚硝 胺、PAHs、丙締醒等属于强致癌性物质。特别是其中的PA化，实际上是一系列多环芳控的统 称，包括苯并[a]巧，苯并[e]巧，苯并[b]巧蔥，苯并比]巧蔥，苯并[j]巧蔥，二苯并[a, h]蔥， 二苯并[a, h]日丫晚，二苯并[a, j]日丫晚，7-H-二苯并k，g]巧挫，寇，巧并巧等，其中绝大部分 有显著的致癌活性，苯并[a]巧甚至被作为致癌性的代表。
[0028] 本发明人发现现有的过滤烟嘴过滤性不佳的原因主要在于:在烟气中，PAHs往往 溶解于焦油中