引言
电子烟通过仿造传统卷烟的结构、外形、味道等，由电能替代燃烧制成的烟类电子产品，通过对比发现他们都具有一样的外观、烟雾、味道和感觉，甚至其最初的宣传卖点为戒烟过渡期的替代品。但是电子烟相比于传统卷烟，它虽然不含焦油，但是其中的致癌、成瘾物质并没有减少。后来世界卫生组织为该电子产品组建了特定的专家小组，对其实际效果以及原理等进行探究，得出明确结论：电子烟并不能真正作为一种戒烟方式，甚至会有损人们的生命健康，必须严格按照传统卷烟一般对其实施管控，杜绝其可能导致的对青少年、非吸烟者特别是未成年人的危害。
2022年3月,中国国家烟草专卖局出台了《电子烟管理办法》,自2022年5月开始执行。其中电子烟与传统香烟一样，均规定不得对未成年人销售。规定不得出售除原味外的水果味等电子烟。2022年4月,中国国家市场监管总局通过了《电子烟》的强制性国标,自同年十月开始执行。
一 研究电子烟滤芯材料的意义
电子烟的整体结构主要仿制传统卷烟。组成系统有烟油（包括尼古丁等成瘾性物质）、雾化组件（对烟油进行加热雾化）、电源和过滤嘴（过滤有害成分、控制流量等）四部分。
其中过滤嘴内设有加热部件，烟油由加热系统中在高温作用下变成高温蒸汽，蒸汽在管道中遇到温度较低的空气冷凝形成雾状微小液滴，从而变成与传统卷烟相似的烟雾，使用者可以同吸食传统卷烟一样吸食电子烟制出的烟雾。过滤嘴电子烟各模块设计合理可以使烟气通路顺畅，从而获得优异口感。
滤嘴是通过利用滤芯来回收烟雾,通过利用滤网上残留的微量化学成分来对主流烟雾作出判断[1]。ISO 3308(或GB/T 16450)对滤芯材料的过滤特性进行了标准的制定,标准中要求滤材至少应过滤截断99.9%的直径≥0.3μm的邻苯二甲酸二辛酯气溶胶,且滤材的过滤阻力不超过360Pa[2]。
电子烟与传统卷烟虽然大致一样，但是总归作用机理方面存在差异。但目前的电子烟滤芯材料仍有局限性，通过滤芯材料各种性能特点的研究有望制备真正有效的戒烟产品。
二 电子烟滤芯新材料
2.1 芳纶
芳纶，具有抗老化、耐酸碱、耐高温、绝缘和高强度等特点，化学组成主要是聚苯二甲酰苯二胺。同时，对位芳纶与间位芳纶均属于芳纶。对位芳纶的分子结构为平行堆砌,连接链排列规整,呈轴流式呈伸宜棒状,取向度好,且分子结构内与氢键的结合力较高,是一类高取向度、高结晶度的高性能纤维材料。由其分子结构以及微观形貌特征的特点,可以确定芳纶具有耐腐蚀、高强度、高模量、常温稳定等的优良特性[3]。与此相同，间位芳纶也具有优秀的阻燃性、高强度、耐酸碱、耐热性等特点[4]。
芳纶作为滤材拥有大量的微孔结构，材料微观结构蓬松多孔，可以让电子烟加热系统形成的烟雾流畅顺利的通过，并且其过滤作用也有明显效果。由于其耐高温的特性，可以确保其在电子烟工作过程中不会因为高温而导致材料内部多孔结构发生变形而导致过滤作用变差或者堵塞过滤嘴。
2.2 聚丙烯
聚丙烯纤维储量丰富而廉价，无毒无味。聚丙烯是由丙烯聚合形成白色透明蜡状的热塑性树脂，重量较轻。因此其在中低档电子烟上得到较为广泛的应用，同时也是扣账最核心的过滤材料。聚丙烯作为滤材有独特的毛细结构，微观结构蓬松，孔隙较多，因此其比表面积较大[4]。但是由聚丙烯作为滤材的过滤嘴的口感较差，辛辣味较重，一直以来难以得到使用者的接受[5]。
2.3 醋酯纤维
醋酯纤维由纤维素与醋酐发生化学反应，形成纤维素醋酸酯，后经过纺丝技术而形成的纤维。醋酯纤维在制备过程中，由于其纤维素环上的羟基大部分甚至全部被乙酰化，因而铸就其特有的微观形貌。醋酯纤维的纵向为附有调味的光滑圆柱形，横截面是椭圆形。由于结晶度、侧序度低，其断裂强度差，但断裂延伸率高，弹性回复性强。同时具有耐日晒、助燃性等特点。
三 电子烟滤芯制备新工艺
3.1 熔喷法
熔喷技术近年由于全球疫情的影响，技术得到了长足的发展。熔喷法制备纺织材料在各个领域都有应用，特别是过滤材料的应用。
熔喷技术的生产过程基本是一致的：首先，聚合物原料送入加工系统，一般利用料斗进行操作；其次，原料通过计量泵系统，可以控制原料用量以及喷出流量等；紧接着是纺丝系统和分配系统，有效保证均匀的聚合物溶体的流动以及熔体通过整个熔喷模具宽度的滞留时间；在此过程中空气供应系统负责提供不同温度和速度的气流，以便控制喷嘴处熔体流量的输出；最后通过收集装置和卷绕系统将喷嘴流出的喷丝进行收集整理，以便后面工序操作使用[6]。
3.2 针刺法
针刺法是通过机械磁针的上下振动，对已经梳理过的，并按照不同纤维方向铺垫形成的纤维网进行针刺，使其相互缠绕从而得到纤维网的固定效果[7]。它是一种对纤维网的物理增强作用，占据了非织造纺织材料约30%的生产比例[4]。
针刺法造布的工艺流程简单，所用原材料种类繁多，机械操作简便易学且所需前期投入较少，目前在全国的非织造布生产中的比例越来越大。其制备的纤维材料可以通过铺叠以及合适的织造技术构建出多层立体的网状结构，该结构材料三维孔隙分布均匀，适配过滤材料的要求。并且由于其分子结构特点，该种织布材料有良好的渗透性、强度大、质感紧密柔软。
四 结语
电子烟最初设计定位是用于戒烟的电子产品，但是目前由于技术问题等，该期望还难以实现。而在电子烟整个运行构成中，通过对过滤嘴的改造很有可能实现无毒无隐的需求。过滤嘴中的过滤材料更是起了直接的重要影响作用，通过对过滤材料的特点分析，再结合特定的纺织制备方式，过滤效果将有较大的提升，电子烟也能真正作为戒烟产品而被大众熟知。
参考文献
[1]李政,万莹,杜齐,刘文,杨扬.加热不燃烧型电子烟烟气成分分析用过滤材料的研制[J].中国造纸,2021,41(3):65-71
[2]万莹，陈雪峰，刘文.一种新型烟气常规化学检测用滤纸及其制备方法：109594421A［P］.2018-12-05.
[3]燕芮,刘嘉炜,张旭东,黄晨.对位芳纶纳米纤维/熔喷非织造复合过滤材料的制备及性能研究[J].产业用纺织品,2021,39(4):20-2444
[4]阚佩,薛涛,龙飞,赵天驰.电子烟滤芯材料研究进展[J].纺织科技进展,2022(06):11-13+26.
[5]窦强,王斌.烟用改性聚丙烯过滤丝束的研制[J].合成纤维,2002,31(5):21-24
[6]Ron(Rongguo)Zhao.高性能熔喷技术的进展[J].产业用纺织品,2004,22(9):6-11
[7]冷纯廷,粘伟诚.针刺法非织造布的发展现状及前景[J].产业用纺织品,2002,20(8):11-13
作者简介：
一作：姓名：石景炼，湖南邵东，职位：总经理
