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一种修饰胶及其制备方法和应用

阅读:730发布:2024-02-12

专利汇可以提供一种修饰胶及其制备方法和应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 硅 胶与3- 氨 丙基三乙 氧 基硅烷及月桂酸在 甲苯 溶液或是 乙醇 溶液中反应所得产物的其表面结构特征,其制备方法及其作为香烟中的复合滤嘴添加剂的应用。本发明产物,经过表面修饰的硅胶可以运用于复合滤嘴 卷烟 的生产,可以将主流烟气中的焦油降低为1-2mg,苯并[a]芘可以降低70%以上。,下面是一种修饰胶及其制备方法和应用专利的具体信息内容。

1、一种修饰胶,其特征在于将硅胶与3-丙基三乙基硅烷 其化学分子式为H2NCH2CH2CH2-Si(OC2H5)3,及月桂酸在甲苯溶液或是乙 醇溶液中反应所得产物的其表面结构特征分别为: X表示连接的基团是Si、H或C2H5O-。
2、根据权利要求1所述的一种修饰硅胶其特征在于其含量为 14.04%,氮含量为1.08%,整体上,其表面整体上说具有较强的疏 性及极弱的极性。
3、根据权利1所述的一种修饰硅胶的制备方法为:
(1)将400-600ml 3-氨丙基三乙氧基硅烷,即KH550与甲苯充 分混合,静置5-30分钟;
(2)取粒径60-80目硅胶2千克,与上述反应液充分混合,混 合液在室温下静置12-48小时,间或摇荡;
(3)反应结束后,过滤并晾干,后于90-100℃下干燥24-48小 时;
(4)接着将其与溶有200-300克月桂酸的4500-6000ml甲苯溶 液充分混合,并加热至60-90℃,反应10-14小时后,过滤,洗涤,干燥, 收集反应产物。
4、根据权利要求3所述的一种修饰硅胶的制备方法:
(1)将500ml 3-氨丙基三乙氧基硅烷,即KH550与甲苯在20 升的桶中进行充分混合,静置30分钟;
(2)取粒径60-80同硅胶2千克,与上述反应液充分混合,混 合液在室温下静置12-48小时,间或摇荡;
(3)反应结束后,过滤并晾干,后于90-100℃下干燥48小时;
(4)接着将其与溶有250克月桂酸的5000ml甲苯溶液充分混合, 并加热至80℃,反应12小时后,过滤,洗涤,干燥,收集反应产物。
5、根据权利要求1所述的一种修饰硅胶,其特征在于可应用作 为复合滤嘴的添加剂颗粒,可有效地降低烟气中的有害物质。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种香烟中添加剂的多孔结构的吸附剂,其制备方法 及其作为香烟中的复合滤嘴添加剂的应用。

背景技术

通过改进滤嘴获得香烟气成分组成的改善,已成为许多烟草科研 工作者致研究的对象;滤嘴主要是通过复合滤棒、滤材的选择、 滤材的加工等方法进行改进的。其中复合滤棒主要是将具有一定吸附 性能的添加剂分散(或夹在两段滤材之间形成三段复合)在合适的滤 材中,然后再将其与其它滤材进行复合。可以运用的添加剂很多,其 中很大一类是一些多孔结构的吸附剂如活性炭、海泡石、蒙脱石、麦 饭石、胶、羟磷灰石、阴离子和阳离子交换树脂等。具有多孔结构 的弱性阴离子树脂虽然比较适合于这种烟气改善的目的,但可能受 到交换容量不大或保留的物质热解吸的缘故,与以及多孔材料一 样,随着吸烟的进行,他们的效率也在逐渐消失。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种可有效地改善烟气成分,去除有害物 质的一种修饰硅胶。
本发明的另一个目的旨在提供一种修饰硅胶的制备方法。
本发明还有一个目的是将一种修饰硅胶作为卷烟中的复合滤嘴 添加剂的应用。
本发明将硅胶与3-丙基三乙基硅烷[其化学分子式为 H2NCH2CH2CH2-Si(OC2H5)3],及月桂酸在甲苯溶液或是乙醇溶液中反应所 得产物的其表面结构特征为: X表示连接的基团是Si、H或C2H5O-。
所述的修饰硅胶其碳含量为14.04%,氮含量为1.08%,其表面整 体上说具有较强的疏性及极弱的极性。
当KH550上的三个乙氧基全部与硅胶表面上的羟基反应时,得到 的表面结构中X仅为Si,实际上通过计算知道,它们的反应比例在2~ 3之间,也就是2到3个乙氧基与硅胶表面的羟基进行了反应,剩余 的乙氧基一部分以乙氧基的形式继续保留在KH550的链上,还有一小 部分被H-取代。
本发明的制备方法为:
(1)将400-600ml 3-氨丙基三乙氧基硅烷,即KH550与甲苯充 分混合,静置5-30分钟;
(2)取粒径60-80目硅胶2千克,与上述反应液充分混合,混 合液在室温下静置12-48小时,间或摇荡;
(3)反应结束后,过滤并晾干,后于90-100℃下干燥24-48小 时;
(4)接着将其与溶有200-300克月桂酸的4000-6000ml甲苯溶 液充分混合,并加热至60-90℃,反应12小时后,过滤,洗涤,干燥,收 集反应产物。
本发明产物可应用作为复合滤嘴的添加剂颗粒,可有效地降低烟 气中的有害物质。
香烟中的焦油、烟碱都是对人体有害的物质,现在已经确认的主 流烟气中有大约44种致癌成分,其中最重要的一类是多环芳类(包 括苯并[a]芘、苯并蒽等。下面以烟碱、焦油及以苯并[a]芘为多环芳 烃中的代表物测试本发明产物对主流烟气的影响。
将硅胶-KH550与月桂酸反应产物(1#)应用于卷烟的复合滤嘴 中,其中对照是未加任何添加剂的普通滤嘴卷烟,滤嘴中丝束与复合 滤嘴中丝束相同,结果如表1: 试样    水分(mg/vig)  烟碱(mg/cig)  焦油(mg/cig)  苯并[a]芘(ng/cig) 对照       1.87           0.85         14.30           9.25 1#         1.76           0.87         13.27           3.0
上述结果表明,本发明产物,经过表面修饰的硅胶可以运用于复 合滤嘴卷烟的生产,可以将主流烟气中的焦油降低为1-2mg,苯并[a] 芘可以降低70%以上。
另外,采用不同粒径硅胶反应复合滤嘴卷烟对主流烟气中烟碱和 焦油量的影响也不同,结果见表2: 粒径(目) 水份(mg/cig)  烟碱(mg/cig)  焦油((mg/cig)  备注(添加量mg/cig) 对照       1.85          0.86           14.31             0.0 100        1.76          0.86           13.37             31.3 60-80      1.62          0.80           12.28             30.9  40-60      1.67          0.82           12.63             31.8 20-40      1.70          0.83           12.92             49.0
可以看出,过大或过小粒径均不利于降低焦烟量,实验最终确定 60-80目为最好。
以上复合滤嘴香烟经过长达到6个月的放置后,滤嘴的降焦效果, 没有改变,而且还有不同程度的改善。
具体实施方式:
(1)将500ml 3-氨丙基三乙氧基硅烷,即KH550与甲苯在20 升的桶中进行充分混合,静置30分钟;
(2)取粒径60-80目硅胶2千克,与上述反应液充分混合,混 合液在室温下静置12-48小时,间或摇荡;
(3)反应结束后,过滤并晾干,后于90-100℃下干燥48小时;
(4)接着将其与溶有250克月桂酸的5000ml甲苯溶液充分混合, 并加热至80℃,反应12小时后,过滤,洗涤,干燥,收集反应产物。
(5)将所得样品制成复合嘴棒,再制成过滤嘴香烟。
(6)所得卷烟经过平衡后,进行相关项目的测试。
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