本發(fā)明涉及加熱卷煙濾嘴，尤其涉及一種加熱卷煙濾嘴用纖維材料、制備方法及濾嘴。
背景技術(shù)：
1、隨著人們對健康的關(guān)注度日益提高，吸煙與健康的關(guān)系備受矚目。加熱卷煙已然崛起，成為新型煙草制品領(lǐng)域中極為重要的一個類別。與傳統(tǒng)卷煙依靠燃燒產(chǎn)生煙霧有所不同，加熱卷煙是通過專用的加熱裝置，將煙草原料在相對較低的溫度下進(jìn)行加熱，促使煙草釋放出可供消費(fèi)者吸食的氣溶膠，其氣溶膠的特性對人體呼吸系統(tǒng)的影響逐漸成為研究重點(diǎn)。
2、在人體呼吸系統(tǒng)中，支氣管內(nèi)的纖毛起著關(guān)鍵的清潔作用，能夠清除吸入的異物和氣溶膠顆粒，維護(hù)呼吸道的健康。然而，目前常規(guī)的加熱卷煙濾嘴所使用的材料主要包括聚乳酸和醋酸纖維?。聚乳酸纖維絲束具有生物可降解性，無毒且熱穩(wěn)定性較好；醋酸纖維是由纖維素與醋酐發(fā)生酯化反應(yīng)制成，具有無毒、無味、彈性好、耐化學(xué)性、截留效果顯著等特點(diǎn)，能有效吸附卷煙中的有害成分，是目前使用最多的卷煙濾嘴材料。
3、目前的加熱卷煙濾嘴主要用于吸附截留一部分煙氣氣溶膠，但是其在調(diào)控氣溶膠電位特性方面存在不足，難以有效協(xié)助纖毛提升對氣溶膠的清除效率，從而降低煙草氣溶膠在肺部的沉積，因此無法充分滿足降低吸煙危害的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種加熱卷煙濾嘴用纖維材料、制備方法及濾嘴，能夠?qū)訜峋頍煔馊苣z表面的電位進(jìn)行動態(tài)調(diào)控，增強(qiáng)人支氣管中纖毛對氣溶膠的清除率，降低吸煙對人體呼吸系統(tǒng)的潛在危害。
2、本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題：
3、第一方面，本發(fā)明公開了一種加熱卷煙濾嘴用纖維材料，所述加熱卷煙濾嘴用纖維材料包括有聚偏氟乙烯納米纖維。
4、本技術(shù)方案中的加熱卷煙濾嘴用材料包括聚偏氟乙烯納米纖維，聚偏氟乙烯納米纖維作為一種壓電材料，當(dāng)氣流通過濾嘴時，氣流的沖擊力促使聚偏氟乙烯納米纖維發(fā)生形變，產(chǎn)生電荷；產(chǎn)生的電荷能夠與經(jīng)過的氣溶膠顆粒相互作用，改變其表面電位。例如，對于帶負(fù)電的氣溶膠顆粒，若聚偏氟乙烯納米纖維產(chǎn)生正電荷，會吸引顆?？拷诡w粒表面電荷分布改變，從而調(diào)整其表面電位。聚偏氟乙烯納米纖維不僅自身具備一定的壓電性能，可在氣流沖擊下產(chǎn)生電荷輔助調(diào)控氣溶膠電位，其獨(dú)特的納米纖維結(jié)構(gòu)還能夠增加與氣溶膠顆粒的接觸面積，提升電荷作用效果。如此，通過該濾嘴實(shí)現(xiàn)對加熱卷煙氣溶膠表面電位的動態(tài)調(diào)控，進(jìn)而顯著增強(qiáng)人支氣管中纖毛對氣溶膠的清除率，降低吸煙對人體呼吸系統(tǒng)的潛在危害。
5、進(jìn)一步，所述加熱卷煙濾嘴用纖維材料還包括醋酸纖維，所述醋酸纖維與聚偏氟乙烯納米纖維的質(zhì)量比為（2-4）:（1-3），所述聚偏氟乙烯納米纖維分布在醋酸纖維中。本方案將聚偏氟乙烯納米纖維與醋酸纖維混合，進(jìn)一步的優(yōu)化電荷產(chǎn)生與作用效果。
6、進(jìn)一步，所述聚偏氟乙烯納米纖維為采用靜電紡絲的方式制備得到，直徑為100-500納米。
7、第二方面，本發(fā)明還公開了一種加熱卷煙濾嘴用纖維材料的制備方法，制備方法為：將聚偏氟乙烯采用靜電紡絲的方式制備成為上述的聚偏氟乙烯納米纖維，再將聚偏氟乙烯納米纖維與醋酸纖維混絲聚攏，使得聚偏氟乙烯納米纖維均勻分布在醋酸纖維中。
8、進(jìn)一步，所述聚偏氟乙烯納米纖維的制備方法，包括以下步驟：
9、將聚偏氟乙烯溶解于有機(jī)溶劑中，分散配置成為聚偏氟乙烯溶液；
10、將聚偏氟乙烯溶液裝入帶有金屬針頭的注射器中，連接電源，金屬針頭連接電源正極，接收裝置連接電源負(fù)極，打開電源，電源的電壓調(diào)節(jié)至10-30kv，將聚偏氟乙烯溶液從金屬針頭噴出，形成帶電射流，聚偏氟乙烯分子在電場力牽引下沉積在接收裝置上，形成靜電紡聚偏氟乙烯納米纖維。
11、進(jìn)一步，所述聚偏氟乙烯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-20%。
12、進(jìn)一步，所述將聚偏氟乙烯溶液從金屬針頭噴出時，控制單通道聚偏氟乙烯溶液流速在0.1-1ml/h，金屬針頭出口距離接收裝置的接收距離在10-20cm。
13、進(jìn)一步，所述有機(jī)溶劑為n,n-二甲基甲酰胺和丙酮中的一種或者兩種的組合。
14、進(jìn)一步，所述接收裝置為纖維絲束收卷裝置。
15、第三方面，本發(fā)明還公開了一種加熱卷煙濾嘴，所述濾嘴包括纖維段和空腔段，所述空腔段與纖維段連通，所述纖維段使用了上述的加熱卷煙濾嘴用纖維材料。
16、本發(fā)明的有益效果：
17、1、本發(fā)明聚偏氟乙烯納米纖維與醋酸纖維混絲聚攏制備的濾嘴段能夠?qū)崟r根據(jù)氣流變化產(chǎn)生電荷，對氣溶膠表面電位進(jìn)行動態(tài)調(diào)整；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在模擬呼吸氣流條件下，使用本發(fā)明的濾嘴，加熱卷煙氣溶膠的表面電位可在氣溶膠通過時間內(nèi)發(fā)生更為顯著的變化，使其更接近人體支氣管上皮細(xì)胞表面電位，優(yōu)化了氣溶膠顆粒與纖毛細(xì)胞之間的靜電相互作用。相較于未采用這種混合纖維設(shè)計的濾嘴，電位調(diào)整率提升20%以上，這使得氣溶膠顆粒能更快地達(dá)到與纖毛細(xì)胞相互作用的最佳狀態(tài)。
18、2、本發(fā)明經(jīng)支氣管纖毛模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，相較于普通加熱卷煙濾嘴，使用本發(fā)明濾嘴后，人支氣管中纖毛對氣溶膠的清除率提高了至少20%，吸入含有本發(fā)明濾嘴處理后的氣溶膠后，在支氣管內(nèi)纖毛黏液中氣溶膠殘留量明顯減少，纖毛擺動更加有力且頻率穩(wěn)定，有效促進(jìn)了氣溶膠的排出。
19、3、本發(fā)明的混合纖維結(jié)構(gòu)以及氣溶膠生成團(tuán)簇空腔的綜合作用，使得氣溶膠顆粒表面電位優(yōu)化效果更好，從而更有利于纖毛捕獲和清除氣溶膠，相比之前單純使用醋酸纖維的濾嘴設(shè)計，纖毛清除率提升20%以上，降低了吸煙對人體呼吸系統(tǒng)的潛在危害。
1.一種加熱卷煙濾嘴用纖維材料，其特征在于：所述加熱卷煙濾嘴用纖維材料包括有聚偏氟乙烯納米纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加熱卷煙濾嘴用纖維材料，其特征在于：所述加熱卷煙濾嘴用纖維材料還包括醋酸纖維，所述醋酸纖維與聚偏氟乙烯納米纖維的質(zhì)量比為（2-4）:（1-3），所述聚偏氟乙烯納米纖維分布在醋酸纖維中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加熱卷煙濾嘴用纖維材料，其特征在于：所述聚偏氟乙烯納米纖維為采用靜電紡絲的方式制備得到，直徑為100-500納米。
4.一種加熱卷煙濾嘴用纖維材料的制備方法，其特征在于：將聚偏氟乙烯采用靜電紡絲的方式制備成為權(quán)利要求1-3任一所述聚偏氟乙烯納米纖維，再將聚偏氟乙烯納米纖維與醋酸纖維混絲聚攏，使得聚偏氟乙烯納米纖維分布在醋酸纖維中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種加熱卷煙濾嘴用纖維材料的制備方法，其特征在于：所述聚偏氟乙烯納米纖維的制備方法，包括以下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種加熱卷煙濾嘴用纖維材料的制備方法，其特征在于：所述聚偏氟乙烯溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-20%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種加熱卷煙濾嘴用纖維材料的制備方法，其特征在于：所述將聚偏氟乙烯溶液從金屬針頭噴出時，控制單通道聚偏氟乙烯溶液流速在0.1-1ml/h，金屬針頭出口距離接收裝置的接收距離在10-20cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種加熱卷煙濾嘴用纖維材料的制備方法，其特征在于：所述有機(jī)溶劑為n,n-二甲基甲酰胺和丙酮中的一種或者兩種的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8任一所述的一種加熱卷煙濾嘴用纖維材料的制備方法，其特征在于：所述接收裝置為纖維絲束收卷裝置。
10.一種加熱卷煙濾嘴，其特征在于：所述濾嘴包括纖維段和空腔段，所述空腔段與纖維段連通，所述纖維段使用了權(quán)利要求1-3任一所述的加熱卷煙濾嘴用纖維材料。