CN105725269A - 一种含有EDTA-4Naγ-Al2O3的卷烟滤棒的制备方法 - Google Patents
一种含有EDTA-4Naγ-Al2O3的卷烟滤棒的制备方法 Download PDFInfo
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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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