携香及具有选择性降低烟气苯酚含量功能的超细纤维功能化纸质滤棒基材及其制备和应用的制作方法

本发明涉及一种功能纸质滤棒基材，特别涉及一种携香及具有选择性降低烟气苯酚含量功能的超细纤维功能化纸质滤棒基材，还涉及一种通过静电纺丝工艺制备超细纤维功能化纸质滤棒基材的方法，及超细纤维功能化纸质滤棒基材在制备具有致香及选择性降低烟气苯酚含量功能卷烟滤棒中的应用，属于烟草滤材应用领域。

背景技术：

在烟草行业，传统的降低烟气中有害成分的释放量是通过降低主流烟气焦油释放量来达到，但当卷烟主流烟气焦油降低到一定的水平后，卷烟的抽吸香味会受到很大的影响，这是制约烟草行业采用降焦减害技术发展重要因素之一。在滤嘴及其构成要素中添加功能材料，开发出具有理想减害降焦效果的滤棒技术，尤其是能够选择性降低主流烟气中有害成分的特殊滤棒，已成为近年来国内外烟草行业的研究重点。

苯酚是卷烟烟气中主要有害成分的一种，可以通过与皮肤、粘膜的接触直接进入血液循环，致使蛋白质变性、细胞破坏并失去活力，对皮肤及呼吸道黏膜有强烈的刺激作用和促癌作用，被列为卷烟烟气有害物质的指标性化合物之一，需进行严格的降低控制。中国专利(申请号cn201110194289.1)公开了一种由高温焙烧后的亲水性超细sio2粒子经三甲基氯硅烷改性得到疏水超细sio2粒子，并将其添加到烟丝、再造烟叶或梗丝降低烟气苯酚，但此方法因在卷烟燃烧段添加故会影响卷烟的燃烧性能。中国专利(申请号cn201110241462.9)公开了一种由微孔结构的超细sio2粒子和表面疏水性的超细sio2粒子构成的复合超细sio2粒子，添加在滤嘴里降低烟气苯酚，但是其选择性较差，且其需要通过制备成二元复合滤棒达到减害效果，增加了制备工序和成本。

静电纺丝是利用高压静电的拉伸使聚合物溶液或烧融液形成喷射细流并从喷丝孔喷射而形成聚合物超细纤维过程。静电纺超细纤维具有特殊的结构与性能，如：形成的纤维重量轻、渗透性好、比表面积大、孔隙率高、内部空隙的连通性好、容易与超细级的化学物质或功能性物质相结合等，使其过滤效率较之常规过滤材料大大提高。中国专利(申请号cn201510469366.8)公开了一种醋酸纤维素经由异氰酸酯活化后，与环糊精共聚，在纸质基材上进行静电纺丝，达到有效降低烟气中焦油和苯酚释放量的目的。但是其对烟气中成分选择性吸附效果较差，对烟气感官品质影响大，且活化剂异氰酸酯具有强烈的刺激性，对皮肤眼睛均具有很强刺激作用，且使用的溶剂无论是丙酮还是二甲基甲酰胺均是易燃易爆的危险液体(醋酸纤维制备成可纺丝液的固有局限性)，在制备过程中不仅对操作人员健康有影响而且存在安全隐患，通过此方法制备的纸质基材制备成滤棒后亦存在活化剂残留的可能，对烟气的内在吸食或存在不良影响。

传统的卷烟增香是在制丝过程中添加香精香料，经过燃烧产生、传递香气。因为烟丝燃烧温度高，达到600°以上，香精香料在高温下的挥发裂解是个复杂的过程，且香气释放稳定性和均匀性一直卷烟加香首当其冲需要解决的问题，尤其是外源性增香。

聚乙烯吡咯烷酮是现有技术中一种常见的高分子聚合物，目前主要是将其作为胶粘剂及表面活性剂等被广泛使用，还未见将其作为减害功能材料用于卷烟滤嘴的相关报道。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本发明的第一个目的是在于提供一种能够选择性降低卷烟烟气苯酚释放量，同时具有较好致香效果的由纸质基材及其表面的致香物掺杂聚乙烯吡咯烷酮微纳级超细纤维膜层构成的功能化纸质滤棒基材。

本发明的第二个目的是在于提供一种操作简单、环境友好、成本低的制备功能化纸质滤棒基材的方法。

本发明的第三个目的是在于提供一种功能化纸质滤棒基材在卷烟纸质滤棒中的应用，功能化纸质滤棒基材制备的纸质滤棒与常规醋酸纤维滤棒复合成卷烟滤嘴，对卷烟烟气中苯酚吸附能力强，具有显著的选择性降低效果，且具有致香效果，可以释放特殊天然植物香气，与卷烟香气协调性好，可以改善卷烟感官品质。

本发明的第四个目的是在于提供一种由功能化纸质滤棒基材与普通纤维滤棒复合而成的二元或多元卷烟滤嘴，该滤嘴对卷烟烟气中苯酚选择性吸附能力强，且具有致香效果，可以释放特殊天然植物香气，与卷烟香气协调性好，可以改善卷烟感官品质。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种携香及具有选择性降低烟气苯酚含量功能的超细纤维功能化纸质滤棒基材，其由纸质基材及其表面的致香物掺杂聚乙烯吡咯烷酮微纳级超细纤维膜层构成。

优选的方案，所述致香物掺杂聚乙烯吡咯烷酮微纳级超细纤维膜层由致香物与聚乙烯吡咯烷酮的通过静电纺丝制成。

较优选的方案，所述致香物掺杂聚乙烯吡咯烷酮微纳级超细纤维中聚乙烯吡咯烷酮与致香物的质量百分比组成为90～50％:10～50％。致香物的比例不宜过高或过低，比例过高会影响纺丝效果，比例过低达不到较好的致香效果。

较优选的方案，所述聚乙烯吡咯烷酮包括聚乙烯吡咯烷酮k30、聚乙烯吡咯烷酮k60、聚乙烯吡咯烷酮k90中至少一种。优选分子量适宜的聚乙烯吡咯烷酮，有利于通过静电纺丝获得级超细纤维。

较优选的方案，所述致香物包括薄荷成分(购买于山东西亚化学工业有限公司)和/或茉莉花茶提取物(购买于陕西藤迈生物科技有限责任公司)。

较优选的方案，所述薄荷成分包括薄荷醇和/或薄荷酮。较优选的薄荷成分由薄荷醇和薄荷酮按质量比30～70：70～30组成。

较优选的方案，所述致香物为薄荷成分时，聚乙烯吡咯烷酮与致香物的质量百分比组成为70～50％:30～50％。

较优选的方案，所述致香物为茉莉花茶提取物时，聚乙烯吡咯烷酮与致香物的质量比为80～70％:20～30％。

较优选的方案，所述致香物掺杂聚乙烯吡咯烷酮微纳级超细纤维直径为100nm～1.5μm；较优选为120～1000nm；最优选为200～800nm。通过静电纺丝可以获得尺寸小比表面积大的电纺丝，可以通过其高比表面积对烟气中苯酚具有良好的物理吸附性能，同时可以使聚乙烯吡咯烷酮暴露更多的活性官能团，提高对烟气有害成分苯酚的化学吸附，从而宏观上显著降低卷烟主流烟气中苯酚的释放量。理论上来说，超细纤维更细具有更高的比表面积，对卷烟烟气中苯酚的化学吸附和物理吸附作用具有明显的增强，可以达到更好的吸附效果。但是超细纤维比表面增高，对烟气中其他组分物理吸附明显偏高，也不利于感官品质的提高。

本发明还提供了一种携香及具有选择性降低烟气苯酚含量功能的超细纤维功能化纸质滤棒基材的制备方法，该方法是以含聚乙烯吡咯烷酮和致香物的溶液为纺丝液，纸质滤棒基材为接收体，通过静电纺丝工艺进行纺丝，即得。

优选的方案，所述纺丝液中聚乙烯吡咯烷酮和致香物的总质量百分比浓度为5～35％。

较优选的方案，所述纺丝液中溶剂为水和/或乙醇。

较优选的方案，所述致香物为薄荷成分时，所述纺丝液中聚乙烯吡咯烷酮和致香物的总质量百分比浓度为15～35％。

较优选的方案，所述致香物为茉莉花茶提取物时，所述纺丝液中聚乙烯吡咯烷酮和致香物的总质量百分比浓度为10～30％。

较优选的方案，所述纺丝液通过以下方法制备得到：将聚乙烯吡咯烷酮与致香物及溶剂混合后，置于30～60℃温度下，搅拌1.0h～6.0h，即得。优选的温度为45～55℃。优选的搅拌时间为4.0h～5.0h。在优选的温度范围内有利于聚乙烯吡咯烷酮与致香物的充分溶解分散，有利于聚乙烯吡咯烷酮与致香物复合。

优选的方案，所述静电纺丝工艺条件为：电纺电压5～35kv，喷丝头喷出纺丝液速率为1.5～6.0ml/h，接收体与喷丝头距离为5～20cm。

本发明还提供了一种携香及具有选择性降低烟气苯酚含量功能的超细纤维功能化纸质滤棒基材的应用，将其应用于制备卷烟纸质滤棒。

优选的方案，将超细纤维功能化纸质滤棒基材应用于制备具有致香功能及选择性降低烟气苯酚含量功能卷烟纸质滤棒。

本发明还提供了一种携香及具有选择性降低烟气苯酚含量功能的卷烟滤嘴，该卷烟滤嘴由纸质滤棒基材制备的纸质滤棒与普通纤维滤棒复合而成的二元或多元卷烟滤嘴。

优选的方案，纸质滤棒与普通纤维滤棒按照长度比例15～10：10～15复合成二元复合卷烟滤嘴。一般来说二元复合卷烟滤嘴的纸质滤棒为非近嘴端。

本发明采用携香及具有选择性降低烟气苯酚含量功能的超细纤维功能化纸质滤棒基材制备纸质滤棒，再通过常规方法将纸质滤棒与普通醋酸纤维滤棒复合制成二元复合卷烟滤嘴，卷烟滤嘴选择性降低烟气苯酚含量，而几乎不降低焦油量，同时具有较好的致香功能。

本发明技术方案采用聚乙烯吡咯烷酮材料作为纺丝基体材料，相对其他高分子材料具有以下明显的优势：1)聚乙烯吡咯烷酮溶解性好，可以采用水或安全的乙醇作为纺丝溶液溶剂，相对现有的其他有机溶剂，具有低成本、环保等优势；2)聚乙烯吡咯烷酮具有可以化学键合苯酚的活性官能团，从而可以化学吸附苯酚，特别是通过静电纺丝后生成微纳米级纤维后，比表面增大，活性官能团暴露更多，具有对苯酚吸附选择性高及能力强等特点，而一般的高分子材料通过静电纺丝生成微纳米级纤维，对烟气中成分仅仅存在物理吸附，吸附能力很弱；3)聚乙烯吡咯烷酮对有机致香物具有较好的相容性，将有机致香物均匀分散，且进行吸附和包裹，是致香物良好的载体，使香气物质的保留能力和释放能力得到有效保障，实现稳定、持久释放致香物质，改善卷烟感官品质。

本发明技术方案提出的超细纤维功能化纸质滤棒基材在吸附苯酚方面为化学吸附和物理吸附的协同效果，静电纺丝制成的超细纤维功能化纸质滤棒基材利用其高比表面积和三维网络孔结构的聚乙烯吡咯烷酮微纳米纤维膜层进行物理吸附烟气中苯酚，提高烟气中苯酚在聚乙烯吡咯烷酮微纳米级纤维附近的富集，从而更有利于聚乙烯吡咯烷酮与烟气中苯酚分子上的羟基发生氢键吸附，从而大大提高对烟气中苯酚的吸附效率。

本发明通过静电纺丝在纸质滤棒基材表面制备聚乙烯吡咯烷酮微纳米纤维膜层，其具有丰富的孔结构，比表面积大。

本发明技术方案中致香物掺杂聚乙烯吡咯烷酮在纸质滤棒基材上的喷覆量可以根据实际需要进行选择，没有特殊限制。一般来说致香物掺杂聚乙烯吡咯烷酮微纳级超细纤维在纸质基材上的量为0.5～2g/m²。

本发明的静电纺丝工艺可以借鉴现有常规的静电纺丝装置实现。静电纺丝装置主要包括连有喷丝头的储液装置、高压电源及接收装置。所述的储液装置相连有若干组喷丝头，其中，每组喷丝头为15～25个，一组喷丝头为一个回路，所述喷丝头在各自的回路中匀速转动。静电纺丝的具体操作为：将配制的纺丝液置于储液装置中，调节电纺电压5～35kv，将储液装置中的纺丝液通过微量泵连续供给储液装置相连的喷丝头；所述纺丝液通过喷丝头以1.5～6.0ml/h的速度喷向距离喷丝头5～20cm，且连续移动的接收纸质滤棒基材，在纸质滤棒基材表面形成具有携香能力的超细纤维膜层，即得到携香超细纤维膜功能化纸质滤棒基材。

本发明的纸质基材原纸的定量为15～50g/m²。纸质基材为本领域常见的可以用于卷烟滤嘴的基材。纸质基材原纸由植物纤维、人造纤维、化学纤维或它们的改性纤维中的一种或几种制备得到。

本发明的超细纤维功能纸质滤棒基材经压纹分切成15～35cm宽窄幅后，在滤棒成型机进行成型加工成纸质滤棒；再将纸质滤棒与其它种类的烟用醋纤滤棒按照长度比例15～10：10～15制成二元复合卷烟滤嘴。

本发明的普通纤维滤棒是本领域常见的卷烟滤棒，如醋酸纤维滤棒，乳酸纤维滤棒等等。

相对现有技术，本发明技术方案带来的有益效果：

本发明通过静电纺丝技术将携香超细纤维均匀喷覆在纸质滤棒基材表面，获得的功能化纸质滤棒基材，其具有超薄且均匀的具有携香功能的超细纤维膜层，而超细纤维膜具有特殊的孔系结构，结合电纺物聚乙烯吡咯烷酮的化学性质，对烟气中的苯酚具有特殊的选择性吸附效果，将喷覆了超细纤维膜的功能纸质滤棒基材用于制备卷烟滤棒及滤嘴，能有效降低卷烟主流烟气中苯酚释放量，且能释放特殊的薄荷或茉莉花茶清香，与烟气协调性好。

本发明提供的携香及具有选择性降低烟气苯酚含量功能的超细纤维功能化纸质滤棒基材的制备方法绿色环保，安全可控，适于规模化生产。

本发明的携香及具有选择性降低烟气苯酚含量功能的超细纤维功能化纸质滤棒基材制备的二元复合卷烟滤嘴与普通纸质基材制得的二元复合卷烟滤嘴对照样相比，对烟气焦油降低效果不明显，而烟气中有害成分苯酚可显著降低20～45％，凸显对烟气苯酚的选择性降低作用，且烟气抽吸具有特殊的薄荷或茉莉花茶香味。

附图说明

图1为本发明实施例1制备得到的携香及具有选择性降低烟气苯酚含量功能的超细纤维功能化纸质滤棒基材的sem图。

图2为第1天、第3天、第5天、第15天及第18天两种纸嘴棒卷烟逐口烟气薄荷释放量。

具体实施方式

以下实施例是对本发明内容的进一步详细说明，而不是限制本发明权利要求的保护范围。

实施例1

电纺具有薄荷香味超细纤维功能纸质基材的制备：

电纺在一电纺室内进行。将薄荷醇与薄荷酮以质量比为30:70混合成薄荷物质，再将聚乙烯吡咯烷酮k60与薄荷物质以质量比为70：30混合成可纺物，再将可纺物与溶剂乙醇以质量比为15:85混合，在50℃恒温水浴下连续搅拌5h得到均匀可纺溶液，置于储料罐中，通过微量泵以每个泵3ml/h的速度向80个电纺喷头进行料液供给，电纺电压为15kv，喷头与纸基之间距离为10cm，电纺环境温度为28℃，每组电纺喷头为20个喷头，每组喷头形成一个回路，每组喷头在回路中连续匀速转动，以使得电纺丝在接收基材上均匀。电纺室一端连续通入空气，另一端将混有溶剂的空气从电纺室排出后进行溶剂回收。以纸嘴棒原纸为基体接收具有薄荷香味的聚乙烯吡咯烷酮超细纤维，在纸质基材上制备出直径约800nm的具有薄荷香味的超细纤维，超细纤维在纸质基材上的喷覆量约为0.8g/m²。

功能纸质基材二元复合滤棒及卷烟制备与烟气分析：

将具有薄荷香味的超细纤维功能纸质基材压纹，分切成24cm款的窄幅，在滤棒成型机上替代原有的纸质基材进行滤棒基棒成型，然后与醋纤滤棒以长度比为15:10复合成二元复合滤棒，最后在卷烟机上进行试制卷烟卷接。将对照样和试制样进行卷烟烟气常规分析和有害分析，卷烟烟气焦油释放量和有害成分苯酚的释放量见表1所示，烟气评析具有持续的薄荷香味，薄荷释放能力稳定。

实施例2

电纺具有薄荷香味的超细纤维功能纸质基材的制备

电纺在实施例1中的电纺室进行。纺丝设备与实施例1相同。

将薄荷醇与薄荷酮以质量比为40:60混合成薄荷物质，再将聚乙烯吡咯烷酮k30与薄荷物质以质量比为70：30混合成可纺物，再将可纺物与溶剂乙醇以质量比为20:80混合，在50℃恒温水浴下连续搅拌5h得到均匀可纺溶液，在室温下，使用20kv电压和10cm接收距离，纺丝液推进速度3.5ml/h，在纸质基材上制备出直径约620nm的具有薄荷香味的超细纤维，超细纤维在纸质基材上的喷覆量约为0.8g/m²。

功能纸质基材二元复合滤棒及卷烟制备与烟气分析：

将具有薄荷香味超细纤维功能纸质基材压纹，分切成26cm款的窄幅，在滤棒成型机上替代原有的纸质基材进行滤棒基棒成型，然后与醋纤滤棒以长度比为15:10复合成二元复合滤棒，最后在卷烟机上进行试制卷烟卷接。将对照样和试制样进行卷烟烟气常规分析和有害分析，卷烟烟气焦油释放量和有害成分苯酚的释放量见表1所示，烟气评析具有持续的薄荷香味，薄荷释放能力稳定。

实施例3

电纺具有薄荷香味的超细纤维功能纸质基材的制备

电纺在实施例1中的电纺室进行。纺丝设备与实施例1相同。

将薄荷醇与薄荷酮以质量比为50:50混合成薄荷物质，再将聚乙烯吡咯烷酮k60与薄荷物质以质量比为60：40混合成可纺物，再将可纺物与溶剂乙醇以质量比为20:80混合，在50℃恒温水浴下连续搅拌5h得到均匀可纺溶液，在室温下，使用25kv电压和15cm接收距离，纺丝液推进速度3ml/h，在纸质基材上制备出直径约400nm的具有薄荷香味的超细纤维，超细纤维在纸质基材上的喷覆量约为1.2g/m²。

功能纸质基材二元复合滤棒及卷烟制备与烟气分析：

将具有薄荷香味超细纤维功能纸质基材压纹，分切成18cm款的窄幅，在滤棒成型机上替代原有的纸质基材进行滤棒基棒成型，然后与醋纤滤棒以长度比为15:10复合成二元复合滤棒，最后在卷烟机上进行试制卷烟卷接。将对照样和试制样进行卷烟烟气常规分析和有害分析，卷烟烟气焦油释放量和有害成分苯酚的释放量见表1所示，烟气评析具有持续的薄荷香味，薄荷释放能力稳定。

实施例4

电纺具有薄荷香味的超细纤维功能纸质基材的制备

电纺在实施例1中的电纺室进行。纺丝设备与实施例1相同。

将薄荷醇与薄荷酮以质量比为50:50混合成薄荷物质，再将聚乙烯吡咯烷酮k90与薄荷物质以质量比为60：40混合成可纺物，再将可纺物与溶剂乙醇以质量比为20:80混合，在50℃恒温水浴下连续搅拌5h得到均匀可纺溶液，在室温下，使用30kv电压和15cm接收距离，纺丝液推进速度4ml/h，在纸质基材上制备出直径约450nm的具有薄荷香味的超细纤维，超细纤维在纸质基材上的喷覆量约为1.5g/m²。

功能纸质基材二元复合滤棒及卷烟制备与烟气分析：

将具有薄荷香味超细纤维功能纸质基材压纹，分切成18cm款的窄幅，在滤棒成型机上替代原有的纸质基材进行滤棒基棒成型，然后与醋纤滤棒以长度比为10:15复合成二元复合滤棒，最后在卷烟机上进行试制卷烟卷接。将对照样和试制样进行卷烟烟气常规分析和有害分析，卷烟烟气焦油释放量和有害成分苯酚的释放量见表1所示，烟气评析具有持续的薄荷香味，薄荷释放能力稳定。

实施例5

电纺具有茉莉花茶香味的超细纤维功能纸质基材的制备

电纺在实施例1中的电纺室进行。纺丝设备与实施例1相同。

将聚乙烯吡咯烷酮k60与茉莉花茶提取物以质量比为80：20混合成可纺物，再将可纺物与溶剂水以质量比为10:90混合，在50℃恒温水浴下连续搅拌5h得到均匀可纺溶液，在室温下，使用30kv电压和10cm接收距离，纺丝液推进速度4ml/h，在纸质基材上制备出直径约430nm的具有携香能力的超细纤维，超细纤维在纸嘴棒原纸基材上的喷覆量约为1.0g/m²。

功能纸质基材二元复合滤棒及卷烟制备与烟气分析：

将具有茉莉花香味超细纤维功能纸质基材压纹，分切成20cm款的窄幅，在滤棒成型机上替代原有的纸质基材进行滤棒基棒成型，然后与醋纤滤棒以长度比为15:10复合成二元复合滤棒，最后在卷烟机上进行试制卷烟卷接。将对照样和试制样进行卷烟烟气常规分析和有害分析，卷烟烟气焦油释放量和有害成分苯酚的释放量见表1所示，烟气评析具有持续的特殊茉莉花茶香味，茉莉花茶香味释放能力稳定。

实施例6

电纺具有茉莉花茶香味超细纤维功能纸质基材的制备

电纺在实施例1中的电纺室进行。纺丝设备与实施例1相同。

将聚乙烯吡咯烷酮k30与茉莉花茶提取物以质量比为75:25混合成可纺物质，再将可纺物与溶剂水以质量比为20:80混合，在55℃恒温水浴下连续搅拌6h得到均匀可纺溶液，在室温下，使用25kv电压和10cm接收距离，纺丝液推进速度3ml/h，在纸质基材上制备出直径约380nm的具有茉莉花茶香味的超细纤维，超细纤维在纸嘴棒原纸基材上的喷覆量约为0.8g/m²。

功能纸质基材二元复合滤棒及卷烟制备与烟气分析：

将具有茉莉花茶香味超细纤维功能纸嘴棒原纸在滤棒成型机上替代原有的纸质基材进行滤棒成型，然后与醋纤滤棒以长度比为10:15复合成二元复合滤棒，最后在卷烟机上进行试制卷烟卷接。将对照样和试制样进行卷烟烟气常规分析和有害分析，卷烟烟气焦油释放量和有害成分苯酚的释放量见表1所示，烟气评析具有明显的茉莉花茶特殊香味且茉莉花茶香味释放能力稳定。

实施例7

电纺具有茉莉花茶香味超细纤维功能纸质基材的制备

电纺在实施例1中的电纺室进行。纺丝设备与实施例1相同。

将聚乙烯吡咯烷酮k90与茉莉花茶提取物以质量比为70:30混合成可纺物质，再将可纺物与溶剂水以质量比为30:70混合，在55℃恒温水浴下连续搅拌6h得到均匀可纺溶液，在室温下，使用20kv电压和10cm接收距离，纺丝液推进速度4ml/h，在纸质基材上制备出直径约700nm的具有茉莉花茶香味的超细纤维，超细纤维在纸嘴棒原纸基材上的喷覆量约为0.8g/m²。

功能纸质基材二元复合滤棒及卷烟制备与烟气分析：

将具有茉莉花茶香味超细纤维功能纸嘴棒原纸在滤棒成型机上替代原有的纸质基材进行滤棒成型，然后与醋纤滤棒以长度比为15:10复合成二元复合滤棒，最后在卷烟机上进行试制卷烟卷接。将对照样和试制样进行卷烟烟气常规分析和有害分析，卷烟烟气焦油释放量和有害成分苯酚的释放量见表1所示，烟气评析具有明显的茉莉花茶特殊香味且茉莉花茶香味释放能力稳定。

对比实施例1

电纺具有薄荷香味的超细纤维功能纸质基材的制备

电纺在实施例1中的电纺室进行。纺丝设备与实施例1相同。

将薄荷醇与薄荷酮以质量比为50:50混合成薄荷物质，再将聚乙烯醇pva与薄荷物质以质量比为60：40混合成可纺物，再将可纺物与溶剂乙醇以质量比为20:80混合，在50℃恒温水浴下连续搅拌5h得到均匀可纺溶液，在室温下，使用22kv电压和15cm接收距离，纺丝液推进速度3ml/h，在纸质基材上制备出直径约410nm的具有薄荷香味的超细纤维，超细纤维在纸质基材上的喷覆量约为1.2g/m²。

功能纸质基材二元复合滤棒及卷烟制备与烟气分析：

将具有薄荷香味超细纤维功能纸质基材压纹，分切成18cm款的窄幅，在滤棒成型机上替代原有的纸质基材进行滤棒基棒成型，然后与醋纤滤棒以长度比为15:10复合成二元复合滤棒，最后在卷烟机上进行试制卷烟卷接。将对照样和试制样进行卷烟烟气常规分析和有害分析，卷烟烟气焦油释放量和有害成分苯酚的释放量见表1所示，静电纺pva对烟气焦油没有明显影响，且对烟气苯酚的释放量没有明显降低效果，究其原因可能是因为材料pva分子不如材料pvp具有能与烟气苯酚发生化学键合的基团，pva超细纤维对烟气苯酚的截留仅仅是因为超细纤维小尺寸效应对烟气苯酚的物理吸附作用；烟气评析具有持续的薄荷香味，薄荷释放能力稳定。

对比实施例2

将薄荷醇与薄荷酮以质量比为50:50混合成薄荷物质，再将聚乙烯吡咯烷酮与薄荷物质以质量比为60：40混合成可纺物，再将可纺物与溶剂乙醇以质量比为20:80混合，在50℃恒温水浴下连续搅拌5h得到均匀溶液，将此溶液均匀涂布在纸质基材上，将纸质基材烘干，聚乙烯吡咯烷酮和薄荷在纸质基材的喷洒量3g/m²，将具有薄荷香味超细纤维功能纸质基材压纹，分切成18cm款的窄幅，在滤棒成型机上替代原有的纸质基材进行滤棒基棒成型，然后与醋纤滤棒以长度比为15:10复合成二元复合滤棒，最后在卷烟机上进行试制卷烟卷接。将对照样和试制样进行卷烟烟气常规分析和有害分析，卷烟烟气焦油释放量和有害成分苯酚的释放量见表1所示，聚乙烯吡咯烷酮以溶液状态喷洒在纸质基材上，对烟气焦油没有显著的影响，对烟气苯酚具有降低作用，苯酚释放量降低约为16％，说明筛选的聚乙烯吡咯烷酮是一种对烟气苯酚具有明显的化学吸附作用的材料，但是与实施例1～实施例7相比，尽管在纸质基材上的喷洒负载量远高于前面实施例，达到3g/m²，但是对烟气苯酚的截留效果远不如实施例1～实施例7，这说明聚乙烯吡咯烷酮以液态形式负载在纸质基材上，对烟气苯酚的降低作用可能主要是pvp与苯酚的化学吸附，而没有类似超细纤维大比表面积、小尺寸效应的高的物理吸附作用。

表1.实施例1～7及对比实施例1～2中卷烟烟气焦油释放量和有害成分苯酚的释

放量

将实施例3静电纺pvp+薄荷纸质材料(纺丝量1.3g/m²)和对比实施例2涂布纸质材料(涂布量3g/m²)制成嘴棒，卷烟后将烟支敞放在实验室内不同时间，分析两种卷烟烟气中薄荷逐口释放的稳定性与均匀性，第一天、第三天、第五天、第十五天、第十八天，两种卷烟烟气逐口薄荷释放量结果见图2所示。由图2可知，由于在纸嘴棒原纸上涂布方式负载的pvp+薄荷的量明显高于静电纺方式负载的pvp+薄荷，故在第一天涂布方式烟气每口薄荷的释放量都要高于静电纺方式，到了第三天，涂布方式卷烟烟气薄荷释放量与静电纺方式卷烟烟气薄荷释放量差别不明显，特别是前三口，这在一定程度上可以说明涂布方式负载的薄荷挥发较快，以至抽吸时烟气薄荷释放量并不如第一天显著高于静电纺方式的卷烟烟气薄荷释放量。到了第五天，静电纺方式负载的卷烟烟气薄荷释放量高于涂布方式负载的卷烟烟气薄荷释放量，特别是第六、第七口烟气静电纺方式卷烟烟气薄荷释放量显著高于涂布方式卷烟烟气薄荷释放量。卷烟存放到第十五天和第十八天，烟气逐口薄荷释放量仍然是静电纺方式卷烟高于涂布方式卷烟。这说明，采取涂布方式负载薄荷，即便最初原纸上薄荷负载量高于静电纺方式负载的薄荷量，随着存放时间超过三天，静电纺方式卷烟烟气薄荷释放量高于涂布方式卷烟，采用静电纺方式薄荷的保留能力与释放能力是优于涂布方式的。