CN105725269A - 一种含有EDTA-4Naγ-Al2O3的卷烟滤棒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有EDTA?4Na/γ?Al2O3的卷烟滤棒的制备方法,本发明采用浸渍法制备EDTA?4Na/γ?Al2O3介孔复合材料,并将其添加于卷烟滤棒中,可使卷烟主流烟气中的铬和镉的释放量降低,该卷烟滤棒对于卷烟的选择性减害具有良好的效果。
Description
技术领域
本发明涉及卷烟滤棒技术领域,具体涉及一种含有EDTA-4Na/γ-Al2O3的卷烟滤棒的制备方法。
背景技术
]卷烟(cigarette)用卷烟纸将烟丝卷制成条状的烟制品,又称纸烟、香烟、烟卷。有滤嘴卷烟和无嘴卷烟,又有淡味和浓味之分。卷烟开始进入中国商品市场是在1890年,设厂制造则始于1893年,产销逐年增加。自1980年起至今中国卷烟产量居世界各国的首位,1989年产量为3195.06万箱(5万支/箱)。卷烟在燃烧过程中会产生大量的造成危害的物质,包括铅(Pb)、镍(Ni)、汞(Hg)、镉(Cd)、砷(As)、硒(Se)、铬(Cr)等,其中,铬(Cr)是一种毒性较高的重金属元素,它可干扰细胞的还原氧化进度,亦或和核酸结合,致使重要的酶体系功能被干扰刺激消化道及呼吸道,损伤肺脏和肾脏,烟草中的镍(Ni)与烟雾中的一氧化碳结合,会使吸烟者易患上肺癌。砷(As),尤其是三价砷,毒性高,20mg的As2O3则可致死。硒(Se)保持适量时对人体有益,过高则会导致心肾功能障碍、脱发、腹泻等症状。铅(Pb)一般会引起肠道异变,引发高血压,致使贫血等症状。镉(Cd)则会干扰蛋白、干扰钙,也会致使氧化损伤。汞(Hg)对大脑视力神经破坏极大。天然水每升水中含0.01毫克,就会强烈中毒。含有微量的汞饮用水,长期食用会引起蓄积性中毒。
目前,降低卷烟中的重金属的主要方法有改进烟草种植条件、改良烟草抗重金属基因、改良卷烟加工工艺、应用烟丝添加剂、新型减害滤嘴等。但大规模改变植烟地区的土壤性质和烟草种植条件非常困难,改变烟卷加工工艺对降低卷烟重金属含量效果有限,因此应用烟丝添加剂、新型减害滤嘴降低卷烟烟气中的重金属释放量为最有效可行的方法,现目前有专利号CN102835736A将壳聚糖做吸附剂应用于卷烟滤棒降低烟草重金属,或将EDTA-4Na水溶液处理烟叶或处理滤棒,也有将活性炭和氢氧化钙的混合吸收吸附层应用于滤嘴中去,但未发现有将介孔复合体的特种纳米材料应用于卷烟滤棒中。
发明内容
本发明的目的在于,针对现有技术,提供一种含有EDTA-4Na/γ-Al2O3的卷烟滤棒的制备方法。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种含有EDTA-4Na/γ-Al2O3的卷烟滤棒的制备方法,包括以下步骤:
(1)EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体的制备:取将γ-Al2O3颗粒,粉碎,过40~80目筛,于110~150℃烘干2~3h,将EDTA-4Na·H2O溶于去离子水中,与干燥后的γ-Al2O3在室温下搅拌45~50h,再移至80℃恒温下搅拌30min,在将搅拌物过滤,将得到的固体干燥,再将固体置于EDTA-4Na·H2O水溶液中重复吸附-过滤-烘干3次即得EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体,
(2)二元复合滤棒的制备:醋酸纤维丝束包打开并放置滤棒成型机中,设置参数为加料段长10mm,不加料段长15mm,同时将成型纸、热熔胶、内粘接线胶、等质量比的γ-Al2O3颗粒和EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体混合准备到位,并通过开松辊及开松器,将丝束完全展开,通过增塑剂施加***向完全展开的丝束均匀施加γ-Al2O3颗粒和EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体混合物,加料段长10mm,将施加过增塑剂的丝束收拢,通过烟枪部分时被成型纸包裹,形成圆筒状滤条,将圆筒状滤条分切为100mm的滤棒,滤棒通过装盘机收集整理,分装入小盒。
其中,所述的EDTA-4Na·H2O与去离子水的比例为:1g:15~25ml。
其中,所述的EDTA-4Na·H2O的去离子水溶液与γ-Al2O3的混合比为:20~25ml:10g。
其中,所述的醋纤维束的单丝线密度为3.33dtex~3.56ktex,单丝横切面为Y型。
其中,所述的等质量比的γ-Al2O3颗粒和EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体混合物的加料量为1~2mg/mm。
进一步的,卷烟中中的重金属主要是以气溶胶或金属氧化物的形式存在,滤嘴又醋酸纤维构成,对重金属物无明显的吸附效果,而EDTA-4Na/γ-Al2O3多孔材料,表面积大,极细小的气溶胶和金属氧化物可进入其孔道中,重金属气溶胶粒子一般带电荷,在孔道中或颗粒表面时受静电作用而被截留,过滤嘴中添加了EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体后,可使得烟气中的Cr和Cd的释放量降低。
更进一步的,EDTA-4Na/γ-Al2O3为重要的金属络合物,几乎可与所有的金属发生络合作用,气溶胶或金属氧化物微粒在EDTA-4Na/γ-Al2O3孔道除了被吸附截留外,其中的重金属还可以与EDTA4+发生络合反应而被截留,从而降低烟卷烟气中的Cr和Cd的释放量。
进一步的,EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体作为介孔组装体系的特种纳米材料,具有比表面积大,吸附能力强等优点,将其以添加剂的形式应用于卷烟中,使卷烟能将降低主流烟气中总粒相物、烟碱、水分和焦油量之余,还能选择性的截留和催化有害成分。
本发明的有益效果是:本发明采用浸渍法制备EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合材料,并将其添加于卷烟滤棒中,可使卷烟主流烟气中的铬和镉的释放量降低,该卷烟滤棒对于卷烟的选择性减害具有良好的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例,对本发明进一步的说明。
实施例1
一种含有EDTA-4Na/γ-Al2O3的卷烟滤棒的制备方法,包括以下步骤:
(1)EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体的制备:取将γ-Al2O3颗粒,粉碎,过40目筛,于110℃烘干2h,按EDTA-4Na·H2O与去离子水的比例为1g:15ml将EDTA-4Na·H2O溶于去离子水中,再按EDTA-4Na·H2O的去离子水溶液与干燥后γ-Al2O3的混合比为20ml:10g混合,在室温下搅拌45h,再移至80℃恒温下搅拌30min,在将搅拌物过滤,将得到的固体干燥,再将固体置于EDTA-4Na·H2O水溶液中重复吸附-过滤-烘干3次即得EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体;
(2)二元复合滤棒的制备:将单丝线密度为3.33dtex~3.56ktex,单丝横切面为Y型的醋酸纤维丝束包打开并放置滤棒成型机中,设置参数为加料段长10mm,不加料段长15mm,同时将成型纸、热熔胶、内粘接线胶、等质量比的γ-Al2O3颗粒和EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体混合准备到位,并通过开松辊及开松器,将丝束完全展开,通过增塑剂施加***向完全展开的丝束以加料量为1mg/mm均匀施加γ-Al2O3颗粒和EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体混合物,加料段长10mm,将施加过增塑剂的丝束收拢,通过烟枪部分时被成型纸包裹,形成圆筒状滤条,将圆筒状滤条分切为100mm的滤棒,滤棒通过装盘机收集整理,分装入小盒。
实施例2
一种含有EDTA-4Na/γ-Al2O3的卷烟滤棒的制备方法,包括以下步骤:
(1)EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体的制备:取将γ-Al2O3颗粒,粉碎,过80目筛,于110~150℃烘干3h,按EDTA-4Na·H2O与去离子水的比例为1g:25ml将EDTA-4Na·H2O溶于去离子水中,再按EDTA-4Na·H2O的去离子水溶液与干燥后γ-Al2O3的混合比为25ml:10g混合,在室温下搅拌50h,再移至80℃恒温下搅拌30min,在将搅拌物过滤,将得到的固体干燥,再将固体置于EDTA-4Na·H2O水溶液中重复吸附-过滤-烘干3次即得EEDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体;
(2)二元复合滤棒的制备:将单丝线密度为3.33dtex~3.56ktex,单丝横切面为Y型的醋酸纤维丝束包打开并放置滤棒成型机中,设置参数为加料段长10mm,不加料段长15mm,同时将成型纸、热熔胶、内粘接线胶、等质量比的γ-Al2O3颗粒和EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体混合准备到位,并通过开松辊及开松器,将丝束完全展开,通过增塑剂施加***向完全展开的丝束以加料量为2mg/mm均匀施加γ-Al2O3颗粒和EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体混合物,加料段长10mm,将施加过增塑剂的丝束收拢,通过烟枪部分时被成型纸包裹,形成圆筒状滤条,将圆筒状滤条分切为100mm的滤棒,滤棒通过装盘机收集整理,分装入小盒。
实施例3
一种含有EDTA-4Na/γ-Al2O3的卷烟滤棒的制备方法,包括以下步骤:
(1)EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体的制备:取将γ-Al2O3颗粒,粉碎,过60目筛,于110~150℃烘干2h,按EDTA-4Na·H2O与去离子水的比例为1g:20ml将EDTA-4Na·H2O溶于去离子水中,再按EDTA-4Na·H2O的去离子水溶液与干燥后γ-Al2O3的混合比为22ml:10g混合,在室温下搅拌48h,再移至80℃恒温下搅拌30min,在将搅拌物过滤,将得到的固体干燥,再将固体置于EDTA-4Na·H2O水溶液中重复吸附-过滤-烘干3次即得EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体;
(2)二元复合滤棒的制备:将单丝线密度为3.33dtex~3.56ktex,单丝横切面为Y型的醋酸纤维丝束包打开并放置滤棒成型机中,设置参数为加料段长10mm,不加料段长15mm,同时将成型纸、热熔胶、内粘接线胶、等质量比的γ-Al2O3颗粒和EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体混合准备到位,并通过开松辊及开松器,将丝束完全展开,通过增塑剂施加***向完全展开的丝束以加料量为1.5mg/mm均匀施加γ-Al2O3颗粒和EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体混合物,加料段长10mm,将施加过增塑剂的丝束收拢,通过烟枪部分时被成型纸包裹,形成圆筒状滤条,将圆筒状滤条分切为100mm的滤棒,滤棒通过装盘机收集整理,分装入小盒。
Claims (5)
1.一种含有EDTA-4Naγ-Al2O3的卷烟滤棒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体的制备:取将γ-Al2O3颗粒,粉碎,过40~80目筛,于110~150℃烘干2~3h,将EDTA-4Na·H2O溶于去离子水中,与干燥后的γ-Al2O3在室温下搅拌45~50h,再移至80℃恒温下搅拌30min,在将搅拌物过滤,将得到的固体干燥,再将固体置于EDTA-4Na·H2O水溶液中重复吸附-过滤-烘干3次即得EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体;
(2)二元复合滤棒的制备:醋酸纤维丝束包打开并放置滤棒成型机中,设置参数为加料段长10mm,不加料段长15mm,同时将成型纸、热熔胶、内粘接线胶、等质量比的γ-Al2O3颗粒和EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体混合准备到位,并通过开松辊及开松器,将丝束完全展开,通过增塑剂施加***向完全展开的丝束均匀施加γ-Al2O3颗粒和EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体混合物,加料段长10mm,将施加过增塑剂的丝束收拢,通过烟枪部分时被成型纸包裹,形成圆筒状滤条,将圆筒状滤条分切为100mm的滤棒,滤棒通过装盘机收集整理,分装入小盒。
2.根据权利要求1所述的一种含有EDTA-4Naγ-Al2O3的卷烟滤棒的制备方法,其特征在于,所述的EDTA-4Na·H2O与去离子水的比例为:1g:15~25ml。
3.根据权利要求1所述的一种含有EDTA-4Naγ-Al2O3的卷烟滤棒的制备方法,其特征在于,所述的EDTA-4Na·H2O的去离子水溶液与γ-Al2O3的混合比为:20~25ml:10g。
4.根据权利要求1所述的一种含有EDTA-4Naγ-Al2O3的卷烟滤棒的制备方法,其特征在于,所述的醋纤维束的单丝线密度为3.33dtex~3.56ktex,单丝横切面为Y型。
5.根据权利要求1所述的一种含有EDTA-4Naγ-Al2O3的卷烟滤棒的制备方法,其特征在于,所述的等质量比的γ-Al2O3颗粒和EDTA-4Na/γ-Al2O3介孔复合体混合物的加料量为1~2mg/mm。
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