一種含氨基酸離子液體材料的卷煙復(fù)合濾嘴的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于卷煙濾嘴生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含氨基酸離子液體材料的復(fù)合濾嘴。該濾嘴由濾芯和包裹在濾芯上的內(nèi)包裹層和外包裹層構(gòu)成；所述濾芯為復(fù)合濾芯，由普通醋酸纖維濾芯段和復(fù)合纖維段間隔組合構(gòu)成；所述復(fù)合纖維段為負(fù)載有含氨基酸離子液體的復(fù)合材料的醋酸纖維段；所述含氨基酸離子液體的復(fù)合材料，為氣相二氧化硅負(fù)載的，以膽堿為陽離子，天然氨基酸為陰離子的氨基酸離子液體材料。本實(shí)用新型創(chuàng)新性地將固載后的氨基酸離子液體用于卷煙濾嘴中，可使卷煙主流煙氣中HCN釋放量降低70%，巴豆醛釋放量降低30%，具有較好地應(yīng)用前景和較好地推廣應(yīng)用價值。
【專利說明】
一種含氨基酸離子液體材料的卷煙復(fù)合濾嘴
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型屬于卷煙濾嘴生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含氨基酸離子液體材料的 卷煙復(fù)合濾嘴。
【背景技術(shù)】
[0002] 研制新型綠色材料，選擇性降低煙氣中的有害成分，是"吸煙與健康"工作的重要 組成部分。卷煙煙氣中存在的微量氰化氫(HCN)和巴豆醛是高風(fēng)險的代表性有害成分，給卷 煙消費(fèi)者帶來健康隱患。目前，研究人員已開發(fā)了多種高效實(shí)用材料用于降低卷煙煙氣中 的HCN和巴豆醛，如聶聰?shù)龋ㄖ袊鵁煵輰W(xué)報，2010，16(增刊）：50-54)采用氨基修飾的Al 2O3材 料選擇降低了煙氣中的小分子醛類;馮守愛等(煙草科技，2011(10) :49-53.)應(yīng)用疏水性納 米二氧化硅選擇性降低煙氣中的苯酚和巴豆醛;朱靜等(煙草科技，2011(5) :53-58.)采用 Amberlite IRC748螯合過渡金屬離子降低卷煙主流煙氣中HCN;者為等（煙草科技，2014 (10) :45-48.)采用均苯三甲酸合銅選擇性降低卷煙主流煙氣中的HCN。從現(xiàn)有研究中可發(fā) 現(xiàn):氨基材料對于巴豆醛和HCN都具有降低作用效果。這是由于氨基可與醛基相互作用形成 席夫堿化合物，同時氨基也可與氰化氫發(fā)生酸堿中和，因此利于實(shí)現(xiàn)對這兩種成分的選擇 性吸附，從而實(shí)現(xiàn)選擇性降低煙氣中有害成分釋放的目的。然而傳統(tǒng)合成氨基材料往往生 物毒性較高，在煙草制品中的應(yīng)用安全性有待提高?，F(xiàn)有研究也表明，天然氨基酸的添加對 于降低煙氣中的HCN和巴豆醛等有害成分具有一定效果，但受限于天然氨基酸成本及添加 方式的影響，實(shí)際生產(chǎn)中，在卷煙濾嘴中復(fù)合天然氨基酸尚不太現(xiàn)實(shí)。因此，開發(fā)以天然材 料為基礎(chǔ)的新型綠色減害材料具有十分重要的應(yīng)用意義。
[0003] 氨基酸離子液體(Amino acid Ionic liquids，AAILs)是一種以天然氨基酸為陰 離子或陽離子合成的特殊材料，其在室溫附近呈液體狀態(tài)，具有良好的溶劑化和液化性能； 而且其蒸氣壓極低，不揮發(fā)，生物相容性好，被譽(yù)為可降解的綠色溶劑，在生物、醫(yī)藥、有機(jī) 合成、催化、電化學(xué)等諸多領(lǐng)域備受關(guān)注，是近年來研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)，但是現(xiàn)有技術(shù)中尚 未見到將其用于煙草領(lǐng)域的相關(guān)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型目的在于提供一種含氨基酸離子液體材料的復(fù)合濾嘴，該濾嘴可使卷 煙主流煙氣中HCN釋放量降低70%，巴豆醛釋放量降低30%，具有較好的應(yīng)用價值。
[0005] 本實(shí)用新型所采取的具體技術(shù)方案如下所述。
[0006] -種含氨基酸離子液體材料的復(fù)合濾嘴，由濾芯和包裹在濾芯上的內(nèi)包裹層和外 包裹層構(gòu)成;所述濾芯為復(fù)合濾芯，由普通醋酸纖維濾芯段和復(fù)合纖維段間隔組合構(gòu)成；
[0007] 所述復(fù)合纖維段為負(fù)載有含氨基酸離子液體的復(fù)合材料的醋酸纖維段；
[0008] 所述含氨基酸離子液體的復(fù)合材料，為氣相二氧化硅負(fù)載的，以膽堿為陽離子，天 然氨基酸為陰離子的氨基酸離子液體材料。
[0009] 所述含氨基酸離子液體的復(fù)合材料，其中的氣相二氧化硅為親水型，粒徑在200nm 左右，制備時，由氣相二氧化硅與氨基酸離子液體混合制備而成;所述氨基酸離子液體中的 陰離子為20種天然氨基酸中的一種或幾種任意比例的混合物，如賴氨酸、甘氨酸、精氨酸、 苯丙氨酸等，其中以賴氨酸和精氨酸為宜。
[0010] 所述含氨基酸離子液體材料的復(fù)合濾嘴，其中含氨基酸離子液體的復(fù)合材料為40 ~60目的顆粒，添加量(負(fù)載量)為10~40mg/支，以30 mg/支為宜。
[0011] 現(xiàn)有技術(shù)中，通過陰陽離子的合理篩選和設(shè)計，可較好改變了氨基酸的存在形式， 進(jìn)一步地，利用親水型氣相納米二氧化硅的吸附作用，可實(shí)現(xiàn)氨基酸離子液體材料的固載。 而固載形式的氨基酸為其添加于卷煙中奠定了較好地應(yīng)用基礎(chǔ)。
[0012] 總體而言，本實(shí)用新型創(chuàng)新性地將固載后的氨基酸離子液體用于卷煙濾嘴中，較 好地降低了煙氣中的有害成分，檢測表明，可使卷煙主流煙氣中HCN釋放量降低70%，巴豆醛 釋放量降低30%，表現(xiàn)出較好地應(yīng)用前景;而且由于本實(shí)用新型所提供的復(fù)合濾嘴的制備方 法簡便易行，成本低廉，因而具有較好地推廣應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本申請做進(jìn)一步的解釋說明，在介紹具體實(shí)施例前，對 本申請中所涉及的含氨基酸離子液體的復(fù)合材料簡要介紹說明如下。
[0015] 所述含氨基酸離子液體的復(fù)合材料可按現(xiàn)有技術(shù)制備而成，也可按如下步驟制備 而成：
[0016] 首先，采用氫氧化膽堿中和天然氨基酸酸合成相應(yīng)的氨基酸離子液體，具體為:將 氫氧化膽堿制成濃度為50%的溶液，緩緩加入等摩爾的氨基酸，室溫攪拌24h，然后將溶液在 50°C、0.095MPa真空度下除去水分，得到氨基酸離子液體；
[0017]其次，在所得的氨基酸離子液體中加入粒徑為200nm的氣相二氧化硅，二氧化硅與 氨基酸離子液體的質(zhì)量比為1:2，快速攪拌，捏合30min;
[0018] 最后，將所得到的負(fù)載有氨基酸離子液體的氣相二氧化硅在50 °C、0.097MPa條件 下真空干燥12h;采用粉碎機(jī)將所得干燥后的材料粉碎成40~60目的顆粒材料即可（下述實(shí) 施例均采用50目顆粒材料）；
[0019] 將粉碎后材料按現(xiàn)有技術(shù)添加到醋酸纖維絲束后即可得到本申請中所述負(fù)載有 含氨基酸離子液體(膽堿-氨基酸離子液體)的復(fù)合材料的醋酸纖維段。
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的含氨基酸離子液體材料的復(fù)合濾嘴，由濾芯1和 包裹在濾芯上的內(nèi)包裹層2和外包裹層3構(gòu)成;所述濾芯1為復(fù)合濾芯，由普通醋酸纖維濾芯 段IA和復(fù)合纖維段IB間隔組合構(gòu)成；
[0022] 所述復(fù)合纖維段IB為負(fù)載有含氨基酸離子液體的復(fù)合材料的醋酸纖維段；
[0023] 所述含氨基酸離子液體的復(fù)合材料，為氣相二氧化硅負(fù)載的，以膽堿為陽離子，天 然氨基酸(本實(shí)施例采用賴氨酸)為陰離子的氨基酸離子液體材料。
[0024]本實(shí)施例中，含氨基酸離子液體的復(fù)合材料的添加量為30mg/支卷煙。
[0025] 實(shí)施例2
[0026] 本實(shí)施例同實(shí)施例1，僅調(diào)整氨基酸類型為苯丙氨酸，調(diào)整添加量為35mg/支。
[0027] 實(shí)施例3
[0028]本實(shí)施例同實(shí)施例1，僅調(diào)整氨基酸類型為精氨酸，調(diào)整添加量為25mg/支。
[0029] 實(shí)施例4
[0030] 本實(shí)施例同實(shí)施例1，僅調(diào)整氨基酸類型為甘氨酸，調(diào)整添加量為40mg/支。
[0031] 實(shí)施例5
[0032]本實(shí)施例同實(shí)施例1，僅調(diào)整氨基酸類型為組氨酸，調(diào)整添加量為40mg/支。
[0033] 實(shí)施例6
[0034]本實(shí)施例同實(shí)施例1，僅調(diào)整氨基酸類型為丙氨酸，調(diào)整添加量為30mg/支。
[0035]為檢驗本申請所提供的復(fù)合濾嘴具體減害效果，發(fā)明人又做了進(jìn)一步的檢測實(shí) 驗，簡要介紹如下。
[0036]相同條件下，以現(xiàn)有技術(shù)制備的普通醋酸纖維濾嘴的卷煙為對照樣品，以上述實(shí) 施例所提供的復(fù)合濾嘴的卷煙為實(shí)驗樣。抽吸實(shí)驗后，煙氣中氫氰酸和焦油釋放量的測定 結(jié)果如下表所示：
[0038]從上表檢測結(jié)果可以看出，采用本實(shí)用新型所提供的含氨基酸離子液體材料的復(fù) 合濾嘴后，卷煙主流煙氣中的HCN和巴豆醛釋放量出現(xiàn)了不同程度的降低，而焦油基本不變 化。這一結(jié)果表明，濾嘴中添加含氨基酸離子液體的復(fù)合材料后，在降低有害煙氣成分的同 時，對卷煙抽吸的感官質(zhì)量影響較小，因而具有較好的應(yīng)用價值。
【主權(quán)項】
1. 一種含氨基酸離子液體材料的復(fù)合濾嘴，其特征在于，由濾芯和包裹在濾芯上的內(nèi) 包裹層和外包裹層構(gòu)成； 所述濾芯為復(fù)合濾芯，由普通醋酸纖維濾芯段和復(fù)合纖維段間隔組合構(gòu)成； 所述復(fù)合纖維段為負(fù)載有含氨基酸離子液體的復(fù)合材料的醋酸纖維段。2. 如權(quán)利要求1所述含氨基酸離子液體材料的復(fù)合濾嘴，其特征在于，所述含氨基酸離 子液體的復(fù)合材料，為氣相二氧化硅負(fù)載的，以膽堿為陽離子，天然氨基酸為陰離子的氨基 酸離子液體材料。3. 如權(quán)利要求2所述含氨基酸離子液體材料的復(fù)合濾嘴，其特征在于，所述含氨基酸離 子液體的復(fù)合材料，其中的氣相二氧化硅為親水型，粒徑為200nm。4. 如權(quán)利要求2所述含氨基酸離子液體材料的復(fù)合濾嘴，其特征在于，所述含氨基酸離 子液體的復(fù)合材料，其中天然氨基酸為賴氨酸或精氨酸。5. 如權(quán)利要求1所述含氨基酸離子液體材料的復(fù)合濾嘴，其特征在于，所述含氨基酸離 子液體的復(fù)合材料，為40-60目的顆粒，負(fù)載量為10~40mg/支。
【文檔編號】A24D3/04GK205611764SQ201620234923
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月25日
【發(fā)明人】張展, 高明奇, 董艷娟, 楊金初, 張東豫, 田海英, 周浩, 齊海英, 聶聰
【申請人】河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司