一種降低卷煙主流煙氣中hcn釋放量的吸附劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于卷煙生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低卷煙主流煙氣中HCN釋放量的 吸附劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 煙草是我國(guó)的重要經(jīng)濟(jì)作物之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。但是隨著人們 對(duì)健康的日益重視，卷煙的吸食安全性已經(jīng)成為近年來(lái)研宄的熱點(diǎn)，引起世界各國(guó)政府的 高度關(guān)注。
[0003] 卷煙主流煙氣中主要有害成分之一的氫氰酸作為一種重要的環(huán)境污染物，其致毒 機(jī)理為：氰離子與氧化型細(xì)胞色素氧化酶中的三價(jià)鐵結(jié)合，阻斷了氧化過(guò)程中三價(jià)鐵的電 子傳遞，使組織細(xì)胞不能利用氧，形成內(nèi)窒、昏迷、呼吸停止，嚴(yán)重的于數(shù)分鐘內(nèi)死亡。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，為降低卷煙主流煙氣中有害成分釋放量，通常從濾嘴加工、煙草前處 理等多個(gè)方面進(jìn)行，其中開(kāi)發(fā)具有吸附、分解功能的新型材料也是常用的減害措施之一，但 是由于新型減害降焦材料開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，且存在一定的可變性，因而難度較大，尤其是對(duì)于降 低卷煙中HCN含量的減害吸附材料尚處于摸索研宄階段，需要進(jìn)一步的深入探索研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明主要目的在于提供一種能夠降低卷煙主流煙氣中HCN釋放量的吸附劑，該 吸附劑屬于一種分子篩-聚醚砜復(fù)合材料，用于制備卷煙復(fù)合濾嘴從而降低卷煙主流煙氣 中的HCN的釋放量。
[0006] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
[0007] -種降低卷煙主流煙氣中HCN釋放量的吸附劑，該吸附劑屬于一種分子篩-聚醚 砜復(fù)合材料，具體采用以下步驟制備獲得： (1) 制備微孔一介孔分子篩SBA-15,將E020P070E020模板劑（聚環(huán)氧乙烷一聚環(huán)氧丙 烷一聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物，P123表面活性劑)溶于水和鹽酸的混合液中，然后緩慢加入 TEOS(正硅酸四乙酯)，晶化，洗滌，焙燒即可； 所述鹽酸濃度以2M計(jì)，各物料配比為：E020P070E020 :HCI:TEOS:H2O=Ig: 20mL: 2. 2mL: 7. 5mL； 需要注意的是，加入TEOS后室溫陳化24h后再進(jìn)行晶化，晶化溫度為8(T100°C，晶化 時(shí)間為12~24h;例如80°C晶化24h、85°C晶化16h、90°C晶化14h、100°C晶化12h; (2) 分子篩的改性，分子篩的具體改性步驟為： A.將步驟（1)所制備的分子篩SBA-15,加入甲苯和堿性功能化AEPTS試劑（3- (2-氨 乙基）氨丙基三甲氧基硅烷)，加熱回流、抽濾、洗滌，除去甲苯后干燥，得堿性功能化AEPTS/ SBA-15； 各物料配比為：SBA-15 :甲苯：AEPTS=5g: 150mL: 2mL; 加熱回流參數(shù)為：393K加熱回流8小時(shí)； B.將步驟A中所制得的堿性功能化AEPTS/SBA-15加入到過(guò)渡金屬鹽溶液中，室溫?cái)?拌、洗滌、干燥即得到堿性和過(guò)渡金屬離子雙功能化的Mn+/AEPTS/SBA-15; 所述過(guò)渡金屬溶液中的過(guò)渡金屬M(fèi)n+為：Zn2+、Cu2+、Fe3+或Co2+等；具體如常用的硝酸 鹽類，例如六水合硝酸鋅Zn(NO3) 2 ? 6H20、Cu(NO3) 2 ? 3H20、Fe(NO3)或Co(NO3) 2 ? 6H20 等； 堿性功能化時(shí)，優(yōu)選物料配比為，AEPTS/SBA-15 :過(guò)渡金屬硝酸鹽=Ig: 30mL; 所述過(guò)渡金屬鹽溶液的濃度為〇. 01mol/L; (3)制備紡絲液，將PES(聚醚砜）加入NMP(1-甲基-2-吡咯烷酮）中，攪拌3h充分 溶解，然后在持續(xù)攪拌下將步驟（2)中制備的改性分子篩緩慢加入其中，并持續(xù)攪拌24~48 h直至混合均勻且形成懸浮液； 各物料以質(zhì)量體積配比g:g:mL計(jì)，具體比例為，改性分子篩：PES:NMP=7(T90 : 10~30 : 75~95 ; (4 )纖維紡制，將步驟（3 )中所制備的紡絲液移入連有紡絲頭的料液罐中進(jìn)行紡絲獲得 復(fù)合纖維材料； 所述紡絲條件為：紡絲壓力為0. 05~0. 15MPa，如0. 10MPa;8(Tl00°C干燥4~6h脫水定 型，如80°C干燥6h、85°C干燥5h、90°C干燥5h、100°C干燥4h。
[0008] 最優(yōu)吸附劑類型為，以質(zhì)量比g:g:mL計(jì)，改性分子篩Zn2+/AEPTS/SBA-15 :PES: NMP=90 : 10 : 75紡絲所制備的復(fù)合纖維材料。
[0009] 所述降低卷煙主流煙氣中HCN釋放量的吸附劑，粉碎，過(guò)40~60目篩后添加于卷煙 濾嘴中應(yīng)用，吸附劑添加量為20mg/支。
[0010] 本發(fā)明提供了一種分子篩-聚醚砜復(fù)合材料，該材料的制備方法屬于一種干一濕 紡絲法，該方法簡(jiǎn)便易行、成本低廉、易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，克服了傳統(tǒng)分子篩在復(fù)合濾棒制備 過(guò)程中揚(yáng)塵過(guò)大，不利于添加的弊端；所制備的復(fù)合纖維材料，表面疏松多孔，并含有大量 微孔、介孔孔道結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)有利于提高其吸附活性位和對(duì)所吸附物質(zhì)的傳輸效率；所 制備的復(fù)合材料中，改性后的堿性和過(guò)渡金屬離子雙功能化的Mn+/AEPTS/SBA-15分子篩材 料，較好的利用了HCN的弱酸性和一CN基團(tuán)的絡(luò)合作用，將其用于卷煙濾嘴中制備復(fù)合濾 嘴后，按20mg/支添加量，卷煙主流煙氣中的HCN釋放量可降低1/0/3,有效降低了卷煙 主流煙氣中的HCN釋放量，因而具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)做進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。
[0012] 實(shí)施例1~12 本發(fā)明所提供的降低卷煙主流煙氣中HCN釋放量的吸附劑，該吸附劑屬于一種分子 篩-聚醚砜復(fù)合材料，具體采用以下步驟制備獲得： (1)制備微孔一介孔分子篩SBA-15,將E020P070E020模板劑（聚環(huán)氧乙烷一聚環(huán)氧丙 烷一聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物，P123表面活性劑)溶于水和鹽酸的混合液中，然后緩慢加入 TEOS(正硅酸四乙酯)，室溫陳化24h;100°C晶化24h;取出晶化后的樣品抽濾，經(jīng)蒸餾水 反復(fù)洗滌后，真空干燥；最后在管式爐中于550°C焙燒8h除去模板劑即可得到微孔一介孔 分子篩SBA-15; 所述鹽酸濃度以2M計(jì)，各物料配比為：E020P070E020 :HCI:TEOS:H2O=Ig: 20mL: 2. 2mL: 7. 5mL〇
[0013] (2)分子篩的改性，分子篩的具體改性步驟為： A. 將步驟（1)所制備的分子篩SBA-15,加入的甲苯和堿性功能化AEPTS試劑（3-( 2-氨 乙基）氨丙基三甲氧基硅烷)，393K加熱回流8小時(shí)，抽濾，洗滌除去甲苯后干燥，得堿性功 能化AEPTS/SBA-15; 各物料配比為：S