一种含氨基酸离子液体材料的卷烟复合滤嘴的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于卷烟滤嘴生产技术领域，具体涉及一种含氨基酸离子液体材料的复合滤嘴。该滤嘴由滤芯和包裹在滤芯上的内包裹层和外包裹层构成；所述滤芯为复合滤芯，由普通醋酸纤维滤芯段和复合纤维段间隔组合构成；所述复合纤维段为负载有含氨基酸离子液体的复合材料的醋酸纤维段；所述含氨基酸离子液体的复合材料，为气相二氧化硅负载的，以胆碱为阳离子，天然氨基酸为阴离子的氨基酸离子液体材料。本实用新型创新性地将固载后的氨基酸离子液体用于卷烟滤嘴中，可使卷烟主流烟气中HCN释放量降低70%，巴豆醛释放量降低30%，具有较好地应用前景和较好地推广应用价值。
【专利说明】
一种含氨基酸离子液体材料的卷烟复合滤嘴
技术领域
[0001] 本实用新型属于卷烟滤嘴生产技术领域，具体涉及一种含氨基酸离子液体材料的 卷烟复合滤嘴。
【背景技术】
[0002] 研制新型绿色材料，选择性降低烟气中的有害成分，是"吸烟与健康"工作的重要 组成部分。卷烟烟气中存在的微量氰化氢(HCN)和巴豆醛是高风险的代表性有害成分，给卷 烟消费者带来健康隐患。目前，研究人员已开发了多种高效实用材料用于降低卷烟烟气中 的HCN和巴豆醛，如聂聪等（中国烟草学报，2010，16(增刊）：50-54)采用氨基修饰的Al 2O3材 料选择降低了烟气中的小分子醛类;冯守爱等(烟草科技，2011(10) :49-53.)应用疏水性纳 米二氧化硅选择性降低烟气中的苯酚和巴豆醛;朱静等(烟草科技，2011(5) :53-58.)采用 Amberlite IRC748螯合过渡金属离子降低卷烟主流烟气中HCN;者为等（烟草科技，2014 (10) :45-48.)采用均苯三甲酸合铜选择性降低卷烟主流烟气中的HCN。从现有研究中可发 现:氨基材料对于巴豆醛和HCN都具有降低作用效果。这是由于氨基可与醛基相互作用形成 席夫碱化合物，同时氨基也可与氰化氢发生酸碱中和，因此利于实现对这两种成分的选择 性吸附，从而实现选择性降低烟气中有害成分释放的目的。然而传统合成氨基材料往往生 物毒性较高，在烟草制品中的应用安全性有待提高。现有研究也表明，天然氨基酸的添加对 于降低烟气中的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 方式的影响，实际生产中，在卷烟滤嘴中复合天然氨基酸尚不太现实。因此，开发以天然材 料为基础的新型绿色减害材料具有十分重要的应用意义。
[0003] 氨基酸离子液体(Amino acid Ionic liquids，AAILs)是一种以天然氨基酸为阴 离子或阳离子合成的特殊材料，其在室温附近呈液体状态，具有良好的溶剂化和液化性能； 而且其蒸气压极低，不挥发，生物相容性好，被誉为可降解的绿色溶剂，在生物、医药、有机 合成、催化、电化学等诸多领域备受关注，是近年来研究和应用的热点，但是现有技术中尚 未见到将其用于烟草领域的相关报道。
【发明内容】
[0004] 本实用新型目的在于提供一种含氨基酸离子液体材料的复合滤嘴，该滤嘴可使卷 烟主流烟气中HCN释放量降低70%，巴豆醛释放量降低30%，具有较好的应用价值。
[0005] 本实用新型所采取的具体技术方案如下所述。
[0006] -种含氨基酸离子液体材料的复合滤嘴，由滤芯和包裹在滤芯上的内包裹层和外 包裹层构成;所述滤芯为复合滤芯，由普通醋酸纤维滤芯段和复合纤维段间隔组合构成；
[0007] 所述复合纤维段为负载有含氨基酸离子液体的复合材料的醋酸纤维段；
[0008] 所述含氨基酸离子液体的复合材料，为气相二氧化硅负载的，以胆碱为阳离子，天 然氨基酸为阴离子的氨基酸离子液体材料。
[0009] 所述含氨基酸离子液体的复合材料，其中的气相二氧化硅为亲水型，粒径在200nm 左右，制备时，由气相二氧化硅与氨基酸离子液体混合制备而成;所述氨基酸离子液体中的 阴离子为20种天然氨基酸中的一种或几种任意比例的混合物，如赖氨酸、甘氨酸、精氨酸、 苯丙氨酸等，其中以赖氨酸和精氨酸为宜。
[0010] 所述含氨基酸离子液体材料的复合滤嘴，其中含氨基酸离子液体的复合材料为40 ~60目的颗粒，添加量(负载量)为10~40mg/支，以30 mg/支为宜。
[0011] 现有技术中，通过阴阳离子的合理筛选和设计，可较好改变了氨基酸的存在形式， 进一步地，利用亲水型气相纳米二氧化硅的吸附作用，可实现氨基酸离子液体材料的固载。 而固载形式的氨基酸为其添加于卷烟中奠定了较好地应用基础。
[0012] 总体而言，本实用新型创新性地将固载后的氨基酸离子液体用于卷烟滤嘴中，较 好地降低了烟气中的有害成分，检测表明，可使卷烟主流烟气中HCN释放量降低70%，巴豆醛 释放量降低30%，表现出较好地应用前景;而且由于本实用新型所提供的复合滤嘴的制备方 法简便易行，成本低廉，因而具有较好地推广应用价值。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型结构不意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图和实施例对本申请做进一步的解释说明，在介绍具体实施例前，对 本申请中所涉及的含氨基酸离子液体的复合材料简要介绍说明如下。
[0015] 所述含氨基酸离子液体的复合材料可按现有技术制备而成，也可按如下步骤制备 而成：
[0016] 首先，采用氢氧化胆碱中和天然氨基酸酸合成相应的氨基酸离子液体，具体为:将 氢氧化胆碱制成浓度为50%的溶液，缓缓加入等摩尔的氨基酸，室温搅拌24h，然后将溶液在 50°C、0.095MPa真空度下除去水分，得到氨基酸离子液体；
[0017]其次，在所得的氨基酸离子液体中加入粒径为200nm的气相二氧化硅，二氧化硅与 氨基酸离子液体的质量比为1:2，快速搅拌，捏合30min;
[0018] 最后，将所得到的负载有氨基酸离子液体的气相二氧化硅在50 °C、0.097MPa条件 下真空干燥12h;采用粉碎机将所得干燥后的材料粉碎成40~60目的颗粒材料即可（下述实 施例均采用50目颗粒材料）；
[0019] 将粉碎后材料按现有技术添加到醋酸纤维丝束后即可得到本申请中所述负载有 含氨基酸离子液体(胆碱-氨基酸离子液体)的复合材料的醋酸纤维段。
[0020] 实施例1
[0021] 如图1所示，本实用新型所提供的含氨基酸离子液体材料的复合滤嘴，由滤芯1和 包裹在滤芯上的内包裹层2和外包裹层3构成;所述滤芯1为复合滤芯，由普通醋酸纤维滤芯 段IA和复合纤维段IB间隔组合构成；
[0022] 所述复合纤维段IB为负载有含氨基酸离子液体的复合材料的醋酸纤维段；
[0023] 所述含氨基酸离子液体的复合材料，为气相二氧化硅负载的，以胆碱为阳离子，天 然氨基酸(本实施例采用赖氨酸)为阴离子的氨基酸离子液体材料。
[0024]本实施例中，含氨基酸离子液体的复合材料的添加量为30mg/支卷烟。
[0025] 实施例2
[0026] 本实施例同实施例1，仅调整氨基酸类型为苯丙氨酸，调整添加量为35mg/支。
[0027] 实施例3
[0028]本实施例同实施例1，仅调整氨基酸类型为精氨酸，调整添加量为25mg/支。
[0029] 实施例4
[0030] 本实施例同实施例1，仅调整氨基酸类型为甘氨酸，调整添加量为40mg/支。
[0031] 实施例5
[0032]本实施例同实施例1，仅调整氨基酸类型为组氨酸，调整添加量为40mg/支。
[0033] 实施例6
[0034]本实施例同实施例1，仅调整氨基酸类型为丙氨酸，调整添加量为30mg/支。
[0035]为检验本申请所提供的复合滤嘴具体减害效果，发明人又做了进一步的检测实 验，简要介绍如下。
[0036]相同条件下，以现有技术制备的普通醋酸纤维滤嘴的卷烟为对照样品，以上述实 施例所提供的复合滤嘴的卷烟为实验样。抽吸实验后，烟气中氢氰酸和焦油释放量的测定 结果如下表所示：
[0038]从上表检测结果可以看出，采用本实用新型所提供的含氨基酸离子液体材料的复 合滤嘴后，卷烟主流烟气中的HCN和巴豆醛释放量出现了不同程度的降低，而焦油基本不变 化。这一结果表明，滤嘴中添加含氨基酸离子液体的复合材料后，在降低有害烟气成分的同 时，对卷烟抽吸的感官质量影响较小，因而具有较好的应用价值。
【主权项】
1. 一种含氨基酸离子液体材料的复合滤嘴，其特征在于，由滤芯和包裹在滤芯上的内 包裹层和外包裹层构成； 所述滤芯为复合滤芯，由普通醋酸纤维滤芯段和复合纤维段间隔组合构成； 所述复合纤维段为负载有含氨基酸离子液体的复合材料的醋酸纤维段。2. 如权利要求1所述含氨基酸离子液体材料的复合滤嘴，其特征在于，所述含氨基酸离 子液体的复合材料，为气相二氧化硅负载的，以胆碱为阳离子，天然氨基酸为阴离子的氨基 酸离子液体材料。3. 如权利要求2所述含氨基酸离子液体材料的复合滤嘴，其特征在于，所述含氨基酸离 子液体的复合材料，其中的气相二氧化硅为亲水型，粒径为200nm。4. 如权利要求2所述含氨基酸离子液体材料的复合滤嘴，其特征在于，所述含氨基酸离 子液体的复合材料，其中天然氨基酸为赖氨酸或精氨酸。5. 如权利要求1所述含氨基酸离子液体材料的复合滤嘴，其特征在于，所述含氨基酸离 子液体的复合材料，为40-60目的颗粒，负载量为10~40mg/支。
【文档编号】A24D3/04GK205611764SQ201620234923
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】张展, 高明奇, 董艳娟, 杨金初, 张东豫, 田海英, 周浩, 齐海英, 聂聪
【申请人】河南中烟工业有限责任公司