降低吸烟危害的过滤嘴制造技术

本发明专利技术提供能降低吸烟危害的过滤嘴，以阳离子交换纤维和阴离子交换纤维作为部分或全部过滤材料，或者以两性离子交换纤维作为部分或全部过滤材料，依靠离子交换纤维上的阳离子基团和阴离子基团，对烟气中的各种极性分子和带电粒子、离子进行强有力的吸附，尤其能够截留弱极性分子和带电微粒，大大提高了过滤嘴滤除有害物质的能力，有效地降低了烟气中有害物质进入人体的量，从而实现降低吸烟危害的目标。由于本发明专利技术中使用的过滤材料是与醋酸纤维或聚丙烯纤维一样的纤维材料，因此本发明专利技术可以充分利用现有生产条件普遍推广应用。本发明专利技术解决了现有技术滤除有害物质不全面不彻底、以及为了提高滤除效果而把结构或组成成分搞得很复杂的弊端。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及巻烟过滤嘴。
技术介绍
吸烟者在吸烟时，巻烟中含有的有害物质以及巻烟燃烧时产生的有害物质 被吸入体内，对人体产生严重危害。过滤嘴是降低这种危害的最主要和最关键 的手段。普通过滤嘴有醋酸纤维过滤嘴和聚丙烯纤维过滤嘴。由于这些普通过滤嘴 是由单一过滤材料形成过滤体，其过滤性能受到过滤材料本身特性的限制，因 而其降低吸烟危害的功能仍有所欠缺。如醋酸纤维带有部分负电荷，极性较弱， 除了任何纤维都有的机械阻挡和沉积截留作用外，只对带有正电荷的粒子、离 子和极性较强的分子有吸附作用，而对带有负电荷的粒子、离子和弱极性分子 作用甚微。而聚丙烯纤维分子结构为非极性结构，虽然对焦油截留作用明显， 但是却更加没有对烟气中极性分子和带电粒子的吸附能力。改进的过滤嘴，即所谓特殊滤嘴有很多。如含有活性炭的过滤嘴，含有纳 米材料、自由基清除剂、催化剂，能与烟气中有害物质起化学反应的添加物等 的过滤嘴，以及添加香味物质或起保健作用物质的过滤嘴。这些特殊滤嘴各有 其独到的优特点，在降低吸烟危害方面取得了效果，而且有些已经应用于实际 生产。然而，这些过滤嘴却依然存在诸多待完善的地方。因为它们有的结构复 杂，不利于实际应用和利用现有的生产条件(如设备)；有的原料成份繁多，甚 至用到来源稀少的需要特制的物质，因而不利于广泛应用。中国专利ZL01806799. 9的香烟过滤嘴提供了用甲壳素及其衍生物纤维 丝束制成丝束滤棒的过滤嘴。这种过滤嘴利用甲壳素及其衍生物纤维丝束滤材 上含有的阳离子活性基团对烟气中极性分子进行高效率的截滤，可以大量吸附 烟气中带负电荷的颗粒物质，从而解决了带有负电荷的醋酸纤维丝束滤材不能 有效吸附烟气中带负电荷的颗粒物质的问题。然而单独使用这种纤维作为过滤 嘴的滤材，显然对烟气中带正电荷的颗粒物质作用甚微。即使与醋酸纤维混用制成复合香烟过滤嘴，由于醋酸纤维含活性基团少，极性较弱，对带有正电荷 的颗粒物吸附量有限，对弱极性分子的作用也弱，所以仍然不能非常有效在降 低吸入人体的烟气中有害物质的数量。在人类越来越关注健康珍惜生命的时代，在《烟草框架公约》得到越来越 多的国家政府签署的局势下，在巻烟产品市场趋于国际化，竟争越来越激烈的 环境中，如何有效地降低巻烟中的有害物质以及巻烟燃烧时产生的有害物质进 入人体的数量，而且采取的措施和方法要简便易行，有利于充分利用现有生产 条件和适宜广泛应用，就成为了巻烟行业无法回避的甚至关系到行业生存危险 的重大课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能有效降低进入人体的烟气中有害物质数量，且 方便于生产应用的降低吸烟危害的过滤嘴。为了实现专利技术目的，本专利技术在包含过滤体的过滤嘴中，使过滤体的过滤材 料含有阳离子交换纤维和阴离子交换纤维。本专利技术发现，吸烟者吸入的烟气中的有害物质中，绝大多数都是极性分子 物质和带有电荷的离子、粒子。粒子所带的电荷是因为它们随着气流运动(吸 动)时与烟丝、包覆层和过滤材料发生摩擦，以及在约束状态下(在相对密闭 的烟支内)互相摩擦而产生的表面静电。极性分子有正电端和负电端，带电荷 的离子和粒子有带正电荷的，也有带负电荷的。无论阳离子交换纤维，还是阴离子交换纤维，都具有很多的电性很强的荷 电基团。阳离子交换纤维上的荷电基团荷正电，阴离子交换纤维上的荷电基团 荷负电。当烟气由于吸烟而运动到与离子交换纤维接触时，带正电荷的离子和 粒子立即被阴离子交换纤维上的荷负电的基团牢牢吸住，带负电荷的离子和粒 子则立即被阳离子交换纤维上的荷正电基团牢牢吸住。而极性分子由于结构体 两端(极)的电性相异，基本上是遇着哪种离子交换纤维就被哪种离子交换纤 维吸住，而且是被强有力地吸住。正是由于离子交换纤维的荷电基团很多，电 性又很强，所以即使是弱极性分子和穿透力很强、运动速度很快、不容易被直 接截留的微小粒子(当然这种微小粒子也是带有电荷的)，也会因为强大的电的 吸引力而被吸附到离子交换纤维上。烟草是植物，其生长过程中，烟叶中必然富集土壤中的重金属、砷盐、亚 硝酸盐等各种有害物质，这些有害物质在人们吸烟时也含有以各种形态特别是 离子形态进入人体。离子交换纤维源自于离子交换树脂，离子交换树脂的主要 功能是去除水中的各种金属离子、砷及其盐和酸根离子，但离子交换树脂不适 宜于对气体中的这些物质的去除，因而离子交换纤维应运而生。可以说，离子 交换纤维，天然地就是用来除去气体中的各种重金属、砷盐、亚硝酸盐和硫化 物、碳化物、氯化物、氮化物、氰化物等有害物质的。含有离子交换纤维的过 滤嘴，能针对性地除去烟气中的这些有害物质，使这些有害物质在进入人体的 烟气中大为减少。离子交换纤维也是很细的纤维，具有与醋酸纤维、聚丙烯纤维或甲壳素及 其衍生物纤维一样的对烟气中各种有害物质的直接截留、惯性碰撞和扩散沉积 等物理过滤作用。因此，含有阳离子交换纤维和阴离子交换纤维的过滤嘴，对流经该过滤体 的烟气中的有害物质，既有直接截留、惯性碰撞和扩散沉积作用，还有强大的 电吸附作用，既能吸附极性强的分子，也能吸附极性弱的分子，既能吸住带正 电的离子和粒子，也能吸住带负电的离子和粒子，既能阻截较大的粒子，也能 吸附微小的粒子，既能吸附碱性物质，又能吸附酸性物质，所以，比之现有技 术中的醋酸纤维、聚丙烯纤维、甲壳素及其衍生物纤维以及甲壳素及其衍生物 纤维与醋酸纤维的复合结构，能阻隔更多的烟气中的有害物质，使烟气中有害 物质进入人体的数量大大减少，更加有效地降低了吸烟对人体的危害。离子交换纤维(包括阳、阴两种)是与醋酸纤维或聚丙烯纤维一样的细小 长纤维，所以用离子交换纤维来制作过滤嘴，就如同现在用醋酸纤维或聚丙纤 维制作过滤嘴一样。在制作离子交换纤维过滤嘴时，可充分利用现有的生产条 件和设备，不需要添加新设备，也不需要对现有设备作大的改动，采取与现行 工艺基本相同的方法即可。离子交换纤维作为一种应用非常广泛的产品，其生产已经完全实现了工业 化，国内外都有大规模的生产。产品种类繁多，而且可以利用不同的原料纤维 采用不同的生产工艺，得到物理和化学性能各具特色的产品。这为过滤嘴选材提供很大的便利，为离子交换纤维在巻烟过滤嘴上的应用提供了丰富的原料来 源和供应保障。可用于本专利技术的离子交换纤维有很多，如带有胺基活性基团的 聚苯乙烯/聚丙烯共混弱碱性阴离子交换纤维；以聚乙烯醇基纤维经过半碳化 _>酸化醚化—胺化—转型处理得到的阴离子交换纤维；含胺基的丙烯 腈-甲基丙烯酸甲酯-衣康脂的离子交换纤维；由聚四氟乙烯通过核辐射接枝— 接枝纤维磺化后所得的强酸性阳离子交换纤维；采用腈纶纤维和水合肼先进行 预交联然后再在酸性条件下或碱性条件下水解而制备的离子交换纤维；以及在 腈纶纺丝原液中加入聚乙撑亚胺制得的强碱阴离子交换纤维，再通过睛基的碱 水解制得的两性离子交换纤维；还有以聚苯乙烯和少量聚丙烯共混作海组份和 以聚丙烯为岛组份经过熔融纺丝制得的海岛型复合纤维，通过进一步化学处理， 在聚苯乙烯上引入交联基和离子交换、螯合基团，得到的阴，阳离子交换和螯 合纤维；通过化学引发(发辐射接技法制备了两种阳离子交换纤维对铀的吸附 性能表明，比相应树脂容易、速度快)、辐照引发的方法将苯乙烯和少量二乙烯 基苯接枝到聚乙烯醇无纺布、纤维以及聚丙烯无本文档来自技高网...

【技术保护点】
降低吸烟危害的过滤嘴，包含过滤体（２），其特征在于过滤体（２）的过滤材料含有阳离子交换纤维与阴离子交换纤维。

【技术特征摘要】
1、降低吸烟危害的过滤嘴，包含过滤体(2)，其特征在于过滤体(2)的过滤材料含有阳离子交换纤维与阴离子交换纤维。2、 根据权利要求1所述的降低吸烟危害的过滤嘴，其特征在于过滤体(2) 的过滤材料含有醋酸纤维或聚丙烯纤维。3、 根据权利要求1或2所述的降低吸烟危害的过滤嘴，其特征在于过滤体(2)中含有特殊添加剂。4、 根据权利要求1或2所述的降低吸烟危害的过滤嘴，其特征在于过滤体 (2)由各种纤维混合成束制成，或由各种纤维束单独成段然后组合而成。5、 降低吸烟危害的过滤嘴，包含过滤体(2)，其特征在于过滤体(2)的 过滤材料是阳离子交换纤维和阴离子交换纤维，过滤体(2)由这两种纤维混...

【专利技术属性】
技术研发人员：巢雨，
申请(专利权)人：巢雨，
类型：发明
国别省市：45[]