一种添加含氟憎水憎油剂的低吸附效率卷烟滤嘴及该含氟憎水憎油剂的应用

摘要

一种添加含氟憎水憎油剂的低吸附效率卷烟滤嘴及该含氟憎水憎油剂的应用。所述的滤嘴中添加含氟憎水憎油剂；所述的含氟憎水憎油剂为全氟烷基磺酸类或全氟烷基烷氧基硅烷类或它们的混合物。这种滤嘴在醋酸纤维表面涂布含氟憎水憎油剂，具有较低的焦油吸附效率，可以有效降低一氧化碳/焦油比。滤嘴成型后含氟憎水憎油剂占滤嘴纤维的重量比为0.5～2.0‰。

说明书

技术领域

本发明涉及一种添加含氟憎水憎油剂的低吸附效率卷烟滤嘴及其在降低一氧化碳/焦油比上的应用。

背景技术

自60年代初以来，烟草行业的各国的卷烟制造商相继投入了大量的人力、物力和巨额资金，对降低卷烟烟气中有害物质的技术、理论方法以及实践应用等方面进行了广泛而深入的研究。

降低卷烟一氧化碳含量是烟草科技工作者的主要研究工作，采用通风滤嘴、提高卷烟纸燃烧速度和透气度、改善烟丝燃烧性能都可以降低卷烟的一氧化碳。但采用这些方法都会同时降低卷烟焦油。但由于焦油中大部分成分是重要的香味物质。因此如何在降低卷烟一氧化碳的同时，尽量保持焦油量，也就是选择性降低卷烟一氧化碳，降低卷烟一氧化碳/焦油比是烟草科技工作者普遍关心的问题。

降低卷烟滤嘴对焦油的吸附性能是解决这一问题的关键。要降低卷烟滤嘴对焦油的吸附性能，最简单的方法是降低卷烟滤嘴的吸阻。但采用低吸阻滤嘴容易使吸烟者感到不适，有抽空的感觉。为了解决抽空的问题，专利US5839449采用了一种复合滤嘴，该滤嘴采用两元或三元结构。两元结构滤嘴靠近烟丝端采用较长的非常低的吸阻单元，而靠近嘴端则采用较短的非常高的吸阻吸阻单元。三元结构则是在滤嘴中心单元采用空心方式。采用这种滤嘴可以有效地降低滤嘴对焦油的吸附效率，但制作繁琐，成本高。

菲尔创纳(Filtrona)采用乙烯聚合物作为过滤材料来降低卷烟滤嘴对焦油的吸附性能，这种方法效果好，但由于其需要从纺丝到成型全部工艺的改变，因此更是难以实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单可行，具有较低的焦油吸附效率，能显著降低一氧化碳/焦油比的添加含氟憎水憎油剂的低吸附效率卷烟滤嘴。

本发明的另一目的旨在提供含氟憎水憎油剂在降低一氧化碳/焦油比上的应用。

我们的研究发现，在卷烟滤嘴的纤维丝束上涂布含氟表面活性剂，可以显著降低滤嘴对焦油的过滤效率。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种降低对焦油的吸附性能的滤嘴，该滤嘴中添加含氟憎水憎油剂；所述的含氟憎水憎油剂为全氟烷基磺酸类或全氟烷基烷氧基硅烷类或它们的混合物。

所述的全氟烷基磺酸类的通式是R_f-SO₃-M，其中R是4-8个碳的直链丁基、戊基、己基、庚基或辛基，M是无机阳离子，f表示氟化物。M优选钠离子、钾离子或铵离子。

所述的全氟烷基烷氧基硅烷类的通式是(R_fO)₃-R¹_f，其中R是4-8个碳的直链丁基、戊基、己基、庚基或辛基，R¹是甲基或乙基。

本发明将全氟烷基磺酸类或全氟烷基烷氧基硅烷类或它们的混合物应用作为显著降低一氧化碳/焦油比滤嘴添加剂。将所述成分涂布在滤嘴纤维丝束上。

所述的滤嘴纤维丝束可以是醋酸纤维素纤维。

含氟憎水憎油剂可以在滤嘴纤维的制备过程中涂在纤维表面，也可以在滤嘴纤维制备成滤嘴的成型过程中随增塑剂一起涂在纤维表面。

本发明可将含氟憎水憎油剂按以下两种方法应用：

1、将所述的含氟憎水憎油剂添加到醋酸纤维制备过程中的矿物油中，质量浓度为0.5～2.0‰，在纤维制备过程中涂布到纤维表面。将所制备的纤维按普通醋酸纤维滤嘴成型工艺成型。

2、将所述的含氟憎水憎油剂添加到增塑剂三醋酸甘油酯中，所占质量浓度为0.5～2.0％。按普通醋酸纤维滤嘴成型工艺成型。

所述的含氟憎水憎油剂占滤嘴成型后滤嘴纤维的重量比以0.5～2.0‰为佳。

本发明与已有的技术相比具有如下优点：

本发明滤嘴含有含氟憎水憎油剂，具有较低的焦油吸附效率，能显著降低一氧化碳/焦油比，制备工艺简单。

具体实施方式

以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定，本发明可以是发明内容所描述的任何一种实施方式。

实施例1-8

将全氟烷基磺酸类(R_f-SO₃-M)、全氟烷基烷氧基硅烷类((R_fO)₃-R¹)物质添加到矿物油中，在醋酸纤维制备过程中涂布到醋酸纤维上，再按普通滤嘴工艺成型之后卷烟，卷烟样品除滤嘴外其他材料相同，在烟气测定之前进行烟支重量和吸阻甄选。结果见表1。

表1对照样0^#和实施例1-8号样品烟的规格和烟气数据

  添加物  添加物占  纤维的量  (‰)  烟支重量  (克/支)  吸阻  (毫米水柱)  焦油量  (毫克/支)  一氧化碳量  (毫克/支)  一氧化碳/焦油比  0#，无，对照  0.92  110  13.2  13.6  1.03  1#，全氟丁基  磺酸钾  0.5  0.92  110  14.1  13.1  0.92  2#，全氟丁基  磺酸钾  1.5  0.92  110  15.8  13.8  0.87  3#，全氟辛基  磺酸钠  1.5  0.92  110  16.2  13.5  0.83  4#，全氟辛基  磺酸铵  1.5  0.92  110  16.5  13.2  0.80  5#，全氟丁基  甲氧基硅烷  1.5  0.92  110  15.4  13.4  0.87  6#，全氟丁基  乙氧基硅烷  1.5  0.92  110  15.8  13.1  0.83  7#，全氟己基  乙氧基硅烷  1.5  0.92  110  15.3  13.7  0.90  8^#，全氟辛基  磺酸钠和全氟  己基乙氧基硅  烷混合物(重  量比1∶1)  1.5  0.92  110  15.1  13.2  0.87

实施例9-16

将全氟烷基磺酸类(R_f-SO₃-M)、全氟烷基烷氧基硅烷类((R_fO)₃-R¹)物质添加到三醋酸甘油酯中，在滤嘴成型过程中涂布到滤嘴上，成型之后卷烟，卷烟样品除滤嘴外其他材料相同，在烟气测定之前进行烟支重量和吸阻甄选。结果见表2。

表2对照样0^#和实施例9-16号样品烟的规格和烟气数据

  添加物  添加物占  纤维的量  (‰)  烟支重量  (克/支)  吸阻  (毫米水柱)  焦油量  (毫克/支)  一氧化碳量  (毫克/支)  一氧化碳/焦油比  0#，无，对照  0.92  110  13.2  13.6  1.03  9^#，全氟丁基磺  酸钾  0.5  0.92  110  14.3  13.5  0.94  10^#，全氟丁基  磺酸钾  1.5  0.92  110  15.4  13.9  0.90  11^#，全氟辛基  磺酸钠  1.5  0.92  110  16.5  13.0  0.79  12^#，全氟辛基  磺酸铵  1.5  0.92  110  16.7  13.6  0.81  13^#，全氟丁基  甲氧基硅烷  1.5  0.92  110  15.6  13.5  0.87  14^#，全氟丁基  乙氧基硅烷  1.5  0.92  110  15.1  13.3  0.88  15^#，全氟己基  乙氧基硅烷  1.5  0.92  110  15.9  13.9  0.87  16^#，全氟辛基  磺酸钠和全氟  己基乙氧基硅  烷混合物(重  量比1∶1)  1.5  0.92  110  15.3  13.4  0.88