聚硅氧烷网络高分子选择性降害滤嘴材料的开发和应用武汉烟.ppt

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1、聚硅氧烷网络高分子选择性降害滤嘴材料的开发和应用武汉烟草（集团）有限公司技术中心二00六年十月卷烟在燃烧过程中会产生许多对人体有害的有机污染物，如3，4-苯并芘等稠环芳烃。设计低危害型卷烟并尽可能减少对卷烟吸味的影响，有选择性吸附有害成分的特殊功能滤嘴已成为各卷烟企业研制的重点。铝硅酸盐是一类研究较多的滤嘴吸附剂。由无机材料合成的硅氧化物，可以根据所要选择吸附的的有害物质的种类，而有针对性的合成，而且成本易控，有较广阔的应用前景。武烟技术中心研制了一种孔径大小和亲水疏水性质可调的聚硅氧烷网络高分子多孔径材料，该材料能选择性降低3，4-苯并芘达35%（以下简称苯并芘），而

2、对极性小分子物质如水分、烟碱吸收较少。技术方案高分子材料合成高分子材料制粒复合嘴棒成型工艺技术优化性能测试卷烟评吸烟支卷制新型高分子降害材料配方设计低危害卷烟调整1、聚硅氧烷网络高分子材料的合成试剂A；试剂B；表面活性剂；催化剂；添加剂。所用原料安全无毒。主要原料仪器设备反应装置过滤装置干燥装置高分子材料的合成工艺路线①在反应釜中依次加入水和表面活性剂，室温搅拌15分钟后，向反应釜内分别加入一定量的试剂A和B、以及添加剂。②剧烈搅拌数分钟后，加入少许催化剂，数小时后出现粉末状白色沉淀。72小时后，反应可基本完全。③将反应混合物在过滤装置内过滤，经过洗涤、抽干、烘干后，得

3、到白色粉末状产品。产率可达95%。高分子材料结构鉴定图1网络高分子材料扫描电镜（SEM）谱图图2网络高分子材料扫描电镜（SEM）放大图图3网络高分子材料透射电镜（TEM）谱图图4网络高分子材料透射电镜（TEM）放大图从SEM和TEM图分析，聚合得到的聚硅氧烷网络高分子材料的形状为圆柱形，颗粒直径分布在0.1至10μm范围内，厚度在1-3μm范围内。TEM图显示，该颗粒为多孔性粒子，高分材料孔径在2-3nm左右。这表明该吸附剂属于纳米介孔级高分子材料。2、特定粒度的聚硅氧烷网络高分子颗粒材料的制备混合装置；干燥装置；粉碎装置；筛分装置仪器设备主要原料粘结剂A；粘结剂B。所

4、用粘结剂无色无味无毒。①将高分子粉末材料和粘结剂A混合均匀，然后再加入一定比例的粘结剂B，搅拌1小时，得到具有一定粘性的白色固体。②该固体经过烘干、粉碎、筛分后，得到所需粒度的固体颗粒，产率90%。此颗粒材料可很好地适用于复合滤嘴的吸附剂。制粒工艺3、复合嘴棒的成型①将高分子颗粒材料按照一定的施加量添加，制作加料嘴棒。②将加料嘴棒和空白嘴棒在复合机上复合，根据需要可以进行不同规格的复合。③高分子材料复合嘴棒的硬度、吸阻和圆周与同规格的醋纤嘴棒相同，物理性能稳定。4、性能检测4.1FTD1嘴棒性能检测（15mm高分子材料+10mm醋纤的复合嘴棒）序列嘴棒长度(mm)施加量

5、(mg/mm)吸阻均值(mmH2O)圆周均值(mm)硬度均值(%)1醋纤10030124.0902FTD11002±0.230524.090.8表1复合嘴棒FTD1的物理性能烟气分析复合嘴棒FTD1硬度、吸阻和圆周等指标符合企业标准。序列卷烟配方嘴棒规格烟支吸阻（mmH2O）烟支重量（g）焦油（mg）苯并芘（ng）水分（mg）烟碱（mg）1A325mm醋纤124±50.92±0.0214.5811.353.241.182A3FTD1125±50.94±0.0212.747.283.101.14表2FTD1嘴棒降焦减害性能检测图5FTD1嘴棒选择性降低苯并芘在卷烟配方和其

6、他辅料不变的情况下，相对对照样，高分子材料降低焦油1.84mg，降低率12.62%；降低苯并芘4.07ng，降低率35.86%，降低幅度明显大于焦油降低幅度；但是对水分和烟碱没有多大的影响。这反应高分子材料具有优良的选择性降低苯并芘的性能。卷烟评吸卷烟配方嘴棒光泽香气谐调杂气刺激性余味总分1A3高分子复合棒5.632.75.314.514.316.989.32A325mm醋纤5.632.95.314.514.417.089.7表3高分子材料复合嘴棒卷烟评吸高分子材料复合嘴棒对卷烟内在质量影响较小。4.2FTD2嘴棒性能检测（10mm高分子材料+10mm醋纤复合嘴棒）序列

7、嘴棒长度(mm)施加量(mg/mm)吸阻均值(mmH2O)圆周均值(mm)硬度均值(%)120mm醋纤12038024.02902FTD21202±0.238324.0290.8表4FTD2嘴棒的物理性能烟气分析复合嘴棒FTD2硬度、吸阻和圆周等指标符合企业标准。序列卷烟配方嘴棒规格烟支吸阻（mmH2O）烟支重量（g）焦油（mg）苯并芘（ng）水分（mg）烟碱（mg）1B220mm醋纤122±50.92±0.0214.311.243.81.202B2FTD2121±50.94±0.0212.97.303.71.18表5FTD2嘴棒降焦减害