本發(fā)明主要屬于卷煙嘴棒制備技術領域，具體涉及一種卷煙嘴棒及其制備方法。

背景技術：

隨著人們對吸煙影響健康問題的日益關注，卷煙產(chǎn)品的降焦減害技術研究已經(jīng)引起煙草行業(yè)的高度重視。針對卷煙煙氣中的各種有害成分，研究者發(fā)展了多種降害技術，例如，接裝濾嘴、應用濾嘴通風稀釋技術、使用高透氣度和靜燃速率快的卷煙紙、摻用膨脹煙絲和膨脹梗絲等方法。

嘴棒是卷煙的一個重要組成部分，已成為卷煙減害降焦、保潤增香、外觀新穎的重要載體，新型卷煙濾嘴的研究開發(fā)已擺到了行業(yè)空前的高度，在卷煙濾嘴中添加納米材料達到有效降低卷煙煙氣中有害成分的效果是有效的降害手段之一，納米材料具有巨大的比表面積可以高效的達到減焦降害的目的。

現(xiàn)有技術中，提出了將二氧化鈦納米纖維添加入卷煙嘴棒中，針對性的降低了卷煙有害氣體中氫氰酸的含量，得到了很好的效果，但是此方法在產(chǎn)業(yè)實施過程中因為納米纖維輕、軟的特點，很難在實際生產(chǎn)中實施。另一現(xiàn)有技術提出將納米醋酸纖維膜直接插入嘴棒截面中，此方法因為納米纖維膜的機械強度不夠，質量太輕的特點，此方法在實際實施過程中對現(xiàn)有卷煙工藝改變較大，得到的嘴棒結構強度達不到原有卷煙嘴棒的效果，并且卷煙抽吸時阻力也變大，實際應用到卷煙領域會存在諸多困難。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種卷煙嘴棒及其制備方法，所述制備方法首先制備獲得納米纖維膜/基材碎片，所述納米纖維膜/基材碎片中包括納米纖維膜以及透氣性好、有一定剛性的基材；將納米纖維膜/基材碎片用于制備卷煙嘴棒，制備獲得的卷煙嘴棒中的碎片結構搭建的網(wǎng)孔結構解決了納米纖維膜用于嘴棒中增加了吸阻的問題，并且結合了納米纖維巨大比表面積、對卷煙有害氣體能夠有效吸附性的特點，又結合了基材具備一定韌性的特點解決了現(xiàn)有技術中，由于納米纖維韌性不夠，太過柔軟導致嘴棒手感偏軟的問題。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種制備納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的方法，將至少一層納米纖維膜固定在基材的表面，得到納米纖維膜/基材復合層，然后將所述納米纖維膜/基材復合層進行粉碎，獲得納米纖維膜/基材碎片，將納米纖維膜/基材碎片放入成棒機中包覆成型紙，制成納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒。

進一步地，所述納米纖維膜/基材碎片的尺寸為0.2mm-6mm。

進一步地，每層所述納米纖維膜的厚度為0.5um-2mm。

進一步地，所述納米纖維膜由納米纖維組成，所述納米纖維的直徑為50nm-800nm。

進一步地，所述納米纖維為醋酸纖維、殼聚糖纖維、甲殼素纖維、細菌纖維素纖維、皂化醋酷纖維、硝化纖維素纖維、明膠纖維、絲素蛋白纖維、聚乳酸-己內酷纖維、彈性蛋白纖維、植物蛋白纖維、乙基纖維素纖維、聚丙烯腈纖維、聚丙烯纖維、聚乳酸乙醇酸纖維、聚丙烯酰胺纖維、棉纖維、麻纖維、透明質酸纖維、膠原纖維、聚乳酸纖維、聚乙烯醇纖維、聚乙二醇纖維、聚酰亞胺纖維、聚酞亞胺纖維、玻璃纖維、聚乙二炔纖維、陶瓷纖維、二氧化鈦纖維和銀纖維中的任意一種或任意兩種以上的組合。

進一步地，將制備生成的所述納米纖維膜通過靜電吸附、粘合、熱壓、針刺或水刺的方式直接固定于所述基材上。

進一步地，所述基材為具有一定透氣性和韌性的膜材料或者具有一定支撐作用的顆粒材料。

進一步地，所述基材為醋酸纖維素無紡布、吸水紙、聚丙烯無紡布、玻璃纖維膜、硅油紙或藻酸鹽顆粒。

一種納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒，根據(jù)所述制備納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的方法制備獲得，所述納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的最外層為一層成型紙，所述成型紙的內部包括至少一種納米纖維膜/基材碎片，所述納米纖維膜/基材碎片的尺寸為0.2mm-6mm。

一種復合卷煙嘴棒，所述復合卷煙嘴棒包括所述納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒，在所述復合卷煙嘴棒中，所述納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的一端與標準嘴棒連接，另一端與煙絲段連接。

本發(fā)明的有益技術效果：

（1）本發(fā)明所述制備方法首先制備獲得納米纖維膜/基材碎片，所述納米纖維膜/基材碎片中包括納米纖維膜以及透氣性好、有一定剛性的基材；因此，將納米纖維膜/基材碎片用于制備卷煙嘴棒，制備獲得的卷煙嘴棒既結合了納米纖維巨大比表面積、對卷煙中有害氣吸附位點多的特點，降低了卷煙中有害氣體的含量，又結合基材具備一定韌性的特點解決了現(xiàn)有技術中由于納米纖維韌性不夠導致的嘴棒手感偏軟的問題。

（2）尺寸為0.2mm-6mm的納米纖維膜/基材碎片在嘴棒中的狀態(tài)為無序排列，碎片交錯會搭建一定的網(wǎng)孔結構，這種結構使得煙氣流暢的通過，既可以保持納米纖維膜結構不會破壞，也不會對卷煙的吸阻造成影響。

（3）本發(fā)明中使用的原料價廉易得，制備方法簡單可控，更易與現(xiàn)有卷煙工藝結合。

附圖說明

圖1為復合卷煙嘴棒的結構示意圖；

附圖標記：1.納米纖維膜/基材碎片、2.標準嘴棒、3.基材。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細描述。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

相反，本發(fā)明涵蓋任何由權利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本發(fā)明有更好的了解，在下文對本發(fā)明的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。

實施例1

如圖1所示，一種制備納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的方法，具體包括以下步驟：

（1）靜電紡絲法制備納米纖維：配置質量濃度為9%的醋酸纖維素紡絲液，采用丙酮和N,N-二甲基甲酰胺的混合液作為紡絲液溶劑，紡絲液溶劑中丙酮與N,N-二甲基甲酰胺的質量比為1：1，調整紡絲距離為19cm，電壓為70kv，制備獲得醋酸納米纖維；

（2）納米纖維膜/基材復合層的制備：步驟（1）制備獲得的醋酸納米纖維采用基材進行接收，用于接收的基材采用醋酸纖維素無紡布，醋酸納米纖維以及醋酸纖維素無紡布構成納米纖維膜/基材復合層；

（3） 納米纖維膜/基材碎片的制備：將步驟（2）制備獲得的納米纖維膜/基材復合層采用粉碎機進行粉碎，得到尺寸范圍為0.2-1mm的納米纖維膜/基材碎片1；

（4）納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的制備：將步驟（3）制備獲得的納米纖維膜/基材碎片1放入成棒機中包覆成型紙3，制成納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒。

一種納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒，所述納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒根據(jù)上述制備納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的方法制備獲得，所述納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的最外層為成型紙3，所述成型紙3的內部包括一種納米纖維膜/基材碎片1，所述納米纖維膜/基材碎片1中，納米纖維層由醋酸納米纖維構成，基材為醋酸纖維素無紡布，所述納米纖維膜/基材碎片的尺寸為0.2mm-6mm。其中，尺寸為0.2mm-6mm，具體是指在納米纖維膜/基材碎片邊界上任意兩點的距離中，最長距離范圍為0.2mm-6mm。在所述納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒中，納米纖維膜/基材碎片交錯形成網(wǎng)孔結構，這種網(wǎng)孔結構使煙氣能夠流暢通過，既可以保持納米纖維膜結構不會破壞，又不會對卷煙的吸阻造成影響；而且結合基材具備一定韌性的特點,解決了現(xiàn)有技術中由于納米纖維韌性不夠導致的嘴棒手感偏軟的問題。

一種復合卷煙嘴棒，所述復合卷煙嘴棒包括所述納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒和標準嘴棒2，所述標準嘴棒2為二醋酸纖維標準基棒；在復合卷煙嘴棒中，兩種濾棒的長度比例為：納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒：標準嘴棒=2:1。

將上述復合卷煙嘴棒用于卷煙并進一步卷制成試樣煙，將卷制的試樣煙采用CeruleanSM450RH型吸煙機按照YC/T255-2008標準分析方法進行卷煙抽吸實驗，測定計算主流煙氣中有害成分的釋放量和卷煙吸阻，并與該規(guī)格的市售卷煙相對照，結果為：卷煙吸阻降低2%，總粒相物降低11%，焦油降低5%，煙堿降低7%，苯并芘降低21%，苯酚降低36%，巴豆醛降低6%，一氧化碳降低9%。

實施例2

一種制備納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的方法，具體包括以下步驟：

（1）第一種納米纖維膜/基材碎片的制備：

Step1：靜電紡絲法制備殼聚糖納米纖維：配置質量濃度為10%的殼聚糖紡絲液，采用冰醋酸作為紡絲液溶劑，調整紡絲距離為19cm，電壓為70kv，制備獲得殼聚糖納米纖維；

Step2：納米纖維膜/基材復合層的制備：Step1制備獲得的殼聚糖納米纖維采用基材進行接收，用于接收的基材采用吸水紙，用水刺法將殼聚糖納米纖維固定在吸水紙上，構成第一種納米纖維膜/基材復合層；

Step3：制備第一種納米纖維膜/基材碎片：將Step2制備獲得的納米纖維膜/基材復合層采用粉碎機進行粉碎，得到尺寸范圍為1-2mm的第一種納米纖維膜/基材碎片；

（2）第二種納米纖維膜/基材碎片的制備：

Step1：靜電紡絲法制備甲殼素納米纖維：配置質量濃度為9%的甲殼素紡絲液，采用三氟乙酸作為紡絲液溶劑，調整紡絲距離為20cm，電壓為35kv，制備獲得甲殼素納米纖維；

Step2：納米纖維膜/基材復合層的制備：Step1制備獲得的甲殼素納米纖維采用基材進行接收，用于接收的基材采用聚丙烯無紡布，用針刺法將甲殼素納米纖維固定在聚丙烯無紡布上，構成第二種納米纖維膜/基材復合層；

Step3：制備第二種納米纖維膜/基材碎片：將Step2制備獲得的納米纖維膜/基材復合層采用粉碎機進行粉碎，得到尺寸范圍為3-4mm的第二種納米纖維膜/基材碎片；

（3） 納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的制備：將步驟（1）和（2）制備獲得的兩種納米纖維膜/基材碎片按照1:1的質量比例進行混合，放入成棒機中用包覆成型紙，制成納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒。

一種納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒，所述納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒根據(jù)上述制備納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的方法制備獲得，所述納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的最外層為成型紙，所述成型紙的內部包括兩種納米纖維膜/基材碎片，第一種納米纖維膜/基材碎片中，納米纖維層由殼聚糖納米纖維構成，基材為吸水紙；第二種納米纖維膜/基材碎片中，納米纖維層由甲殼素納米纖維構成，基材為聚丙烯無紡布；第一種所述納米纖維膜/基材碎片的尺寸為1-2mm；第二種所述納米纖維膜/基材碎片的尺寸為3-4mm。

一種復合卷煙嘴棒，所述復合卷煙嘴棒包括所述納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒和標準嘴棒，所述標準嘴棒為二醋酸纖維標準基棒，在復合卷煙嘴棒中，兩種濾棒的長度比例為，納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒：標準嘴棒=2:1。

上述嘴棒應用于卷煙并進一步卷制成試樣煙，將卷制的試樣煙采用CeruleanSM450RH型吸煙機按照YC/T255-2008標準分析方法進行卷煙抽吸實驗，測定計算主流煙氣中有害成分的釋放量和卷煙吸阻，并與該規(guī)格的市售卷煙相對照，結果為：卷煙吸阻升高3%，總粒相物降低12%，焦油降低12%，煙堿降低5%，苯并芘降低26%，苯酚降低24%，巴豆醛降低13%，一氧化碳降低11%。

實施例3

一種制備納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的方法，具體包括以下步驟：

（1）納米纖維膜/基材碎片的制備：

Step1：靜電紡絲法制備聚乙烯醇納米纖維：配置質量濃度為11%的聚乙烯醇紡絲液，采用水作為紡絲液溶劑，調整紡絲距離為20cm，電壓為45kv，制備獲得聚乙烯醇納米纖維；

Step2：雙層納米纖維膜/基材復合層的制備：Step1制備獲得的聚乙烯醇納米纖維采用基材進行接收，用于接收的基材采用玻璃纖維膜；

將聚乙烯醇紡絲液更換為9%濃度的甲殼素紡絲液，紡絲液溶劑采用三氟乙酸，調整紡絲距離為20cm，電壓為35kv，紡絲完畢后用水刺的方法將雙層納米纖維膜（聚乙烯醇納米纖維膜和甲殼素納米纖維膜）固定在基材（玻璃纖維膜）表面，制備獲得納米纖維膜/基材碎片；

Step3：制備納米纖維膜/基材碎片：將Step2制備獲得的納米纖維膜/基材碎片采用粉碎機進行粉碎，得到尺寸范圍為3-6mm的納米纖維膜/基材碎片；

（2） 納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的制備：將步驟（1）制備獲得納米纖維膜/基材碎片放入成棒機中用包覆成型紙，制成納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒。

一種納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒，所述納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒根據(jù)上述制備納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的方法制備獲得，所述納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的最外層為成型紙，所述成型紙的內部包括一種納米纖維膜/基材碎片，所述納米纖維膜/基材碎片中，納米纖維層包括聚乙烯醇納米纖維膜和甲殼素納米纖維膜兩層，基材為玻璃纖維膜；所述納米纖維膜/基材碎片的尺寸為3-6mm。

一種復合卷煙嘴棒，所述復合卷煙嘴棒包括所述納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒和標準嘴棒，所述標準嘴棒為二醋酸纖維標準基棒，在復合卷煙嘴棒中，兩種濾棒的長度比例為，納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒：標準嘴棒=3:1。

上述嘴棒應用于卷煙并進一步卷制成試樣煙，將卷制的試樣煙采用CeruleanSM450RH型吸煙機按照YC/T255-2008標準分析方法進行卷煙抽吸實驗，測定計算主流煙氣中有害成分的釋放量和卷煙吸阻，并與該規(guī)格的市售卷煙相對照，結果為：卷煙吸阻升高5%，總粒相物降低21%，焦油降低15%，煙堿降低9%，苯并芘降低13%，苯酚降低23%，巴豆醛降低16%，一氧化碳降低7%。

實施例4

一種制備納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的方法，具體包括以下步驟：

（1）配置質量濃度為9%的聚乙烯醇-TEOS（質量比1:1）混合紡絲液，采用水為紡絲液溶劑，調整紡絲距離為20cm，電壓為60v，制備獲得醋酸納米纖維；接收基材采用硅油紙，紡絲完畢后將納米纖維揭下，放入800攝氏度下煅燒，得到中空結構納米二氧化硅納米纖維膜；該納米纖維膜自身具有一定的剛性；

（2）將步驟（1）制備獲得的中空結構納米二氧化硅納米纖維膜采用粉碎機進行粉碎，得到尺寸范圍為0.5-1.5mm的納米纖維膜碎片；

（3）納米纖維膜碎片卷煙嘴棒的制備：將步驟（2）制備獲得的納米纖維膜碎片放入成棒機中包覆成型紙，制成納米纖維膜碎片卷煙嘴棒。

將上述納米纖維膜碎片卷煙嘴棒與現(xiàn)有的標準嘴棒（二醋酸纖維標準基棒）復合成為復合嘴棒，長度比為納米纖維膜碎片卷煙嘴棒：標準基棒=1：5。

將上述嘴棒應用于卷煙并進一步卷制成試樣煙，將卷制的試樣煙采用CeruleanSM450RH型吸煙機按照YC/T255-2008標準分析方法進行卷煙抽吸實驗，測定計算主流煙氣中有害成分的釋放量和卷煙吸阻，并與該規(guī)格的市售卷煙相對照，結果為：卷煙吸阻升高2%，總粒相物降低30%，焦油降低24%，煙堿降低11%，苯并芘降低14%，苯酚降低13%，巴豆醛降低13%，一氧化碳降低5%。

實施例5

一種制備納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的方法，具體包括以下步驟：

（1）配置質量濃度為9%的二醋酸纖維素紡絲液，采用丙酮和氮氮二甲基乙酰胺的混合溶液為紡絲液溶劑，其中丙酮：氮氮二甲基乙酰胺=1:4，調整紡絲距離為18cm，電壓為70v，制備獲得二醋酸纖維素；接收基材采用藻酸鹽顆粒，通過水刺的方式將納米纖維膜固定在藻酸鹽顆粒表面；

（2）將步驟（1）制備固定在藻酸鹽顆粒上的二醋酸納米纖維膜直接采用粉碎機進行粉碎，得到尺寸范圍為1.5-3mm的納米纖維膜/基材碎片；

（3）納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒的制備：將步驟（2）制備獲得的納米纖維膜/基材碎片放入成棒機中包覆成型紙，制成納米纖維膜碎片/基材卷煙嘴棒。

將上述納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒與現(xiàn)有的標準嘴棒（二醋酸纖維標準基棒）復合成為復合嘴棒，長度比為納米纖維膜/基材碎片卷煙嘴棒：標準基棒=1：8。

上述嘴棒應用于卷煙并進一步卷制成試樣煙，將卷制的試樣煙采用CeruleanSM450RH型吸煙機按照YC/T255-2008標準分析方法進行卷煙抽吸實驗，測定計算主流煙氣中有害成分的釋放量和卷煙吸阻，并與該規(guī)格的市售卷煙相對照，結果為：卷煙吸阻升高4%，總粒相物降低36%，焦油降低26%，煙堿降低17%，苯并芘降低12%，苯酚降低11%，巴豆醛降低10%，一氧化碳降低9%。