CN101238913B

CN101238913B - 一种有效截留重金属元素的卷烟滤嘴及其制造方法

Info

Publication number: CN101238913B
Application number: CN2005100621277A
Authority: CN
Inventors: 周国俊; 陆明华; 朱书秀; 汪华文; 蒋健
Original assignee: China Tobacco Zhejiang Industrial Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Zhejiang Industrial Co Ltd
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2025-12-20
Also published as: CN101238913A

Abstract

本发明涉及烟草制品，尤其涉及一种有效截留重金属元素的卷烟滤嘴及其制造方法，它是在普通卷烟滤嘴中加入叶绿素铜和叶绿酸钠中的一种或两种。将叶绿素铜和叶绿酸钠中的一种或两种加入醋酸甘油三酯，通过滤棒成型机添加到滤棒中，或者直接将叶绿素铜和叶绿酸钠中的一种或两种制成40～80目颗粒添加到滤棒中，或者将叶绿素铜和叶绿酸钠中的一种或两种负载在活性炭等载体上添加到滤棒中制成复合滤棒，即成一种有效截留卷烟烟气中重金属元素的卷烟滤嘴，采用本发明的滤嘴生产卷烟，能有效截留卷烟烟气中重金属元素，其生产成本低，完全适用于卷烟产品工业化生产。

Description

一种有效截留重金属元素的卷烟滤嘴及其制造方法

技术领域

本发明专利涉及烟草制品，尤其涉及一种有效截留重金属元素的卷烟滤嘴及其制造方法。

背景技术

卷烟燃烧产生大约6000多种物质，除了大部分的有机物质之外，卷烟中的金属元素也随烟气进入人体。在食品卫生中，按照金属毒理学，将那些非人体必需的、易在体内蓄积，从而对人体产生危害的金属元素统称为重金属。根据联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)的建议，目前所控制的重金属有：铅、镍、铬、镉、汞等。卷烟中重金属主要是通过烟气以气溶胶的形式吸入人体内，在人体肺部产生不同程度的沉积，而且在体内留存时间长，排出很慢，生物半排期长，导致人体脑、肺、肾等器官的慢性中毒和病变，有些元素可富集于骨骼中，可引起矿物质代谢异常，如骨质疏松；焦油中醌/半醌(Q·/QH·)等稳定自由基可通过Cu(II)等重金属元素与DNA螯合形成“三明治”结构夹心复合物，影响细胞转化，最终与氧反应生成羟基自由基(OH·)损伤DNA。

烟草特别能从土壤中吸收镉并在其叶中以异常高的浓度富集。每天吸40支香烟所提供的镉相当于食物的两倍。镉在无职业性暴露的非吸烟者的血液、尿液和器官中的浓度很低，但在吸烟者中升高。镉是高毒性的，当考虑吸烟对健康的不良影响时.它是最重要的重金属元素之一。镉排出体外很慢，生物半排期为10年以上。人长期吸入镉可损害肾和肺，导致肺气肿和肾功能紊乱。过滤嘴香烟中铅浓度较高，铅是一种具有代表性的重金属，生物整体半排期5年左右，铅中毒影响神经行为功能，还可导致血管痉挛、视网膜小动脉痉挛等。尿铬浓度受吸烟习惯的影响，铬的生物学效应取决于它的化合价，三价铬是最稳定属低毒物质，而六价铬毒性较强，是致癌物。铬吸收后可影响体内氧化、还原、水解过程，并可使蛋白质变性、干扰酶系统，引起缺氧现象。香烟中汞的含量相对较低，经过燃烧有微量汞进入烟气。有机汞特别是烷基汞容易吸收，毒性大。甲基汞在脑内蓄积时间长，生物半排期为70天。汞进入血液后，通过血脑屏障被蓄积在脑组织中，慢性中毒可导致大脑皮质变性和萎缩以及感觉麻痹，听力、视力减退。烟草从土壤中吸收镍的能力很强，并富集于烟叶中。镍在烟气中可形成有毒羰基化合物，镍羰基化合物具有高毒，吸入人体后直接损伤肺泡并诱发哮喘，而且是一种潜在的致癌物。已经确定的烟草肺致癌物中无机元素有砷、镍、镉和铬。不同产地，不同牌号的卷烟中各种有害金属元素的含量不同，但一般情况下铅和镉这两种元素含量相对较高，其他几种元素含量很低，因此铅和镉这两种元素成为烟草中最具有代表性的重金属元素。

吸烟可引起多种严重疾病，卷烟烟气被国际癌症研究会(IARC)定为I级致癌物，烟气中的一氧化碳、亚硝胺、多环芳烃、焦油和醛类物质对健康产生有害作用，目前已有较多研究，各种降低上述有害成分的研究和技术也不断涌现。但对卷烟烟气中存在重金属和其它毒性与微量元素的研究目前只停留在烟草中含量的测定以及在卷烟烟气中的迁移规律研究，烟草中重金属元素对人体内生化过程的可能影响还没有足够的重视，而对降低卷烟烟气中有害金属元素的研究和技术则更少。

发明内容

本发明针对上述问题其目的是提供一种可有效截留卷烟中有害重金属元素，降低卷烟危害性的卷烟滤嘴以及制造方法，提高卷烟吸食的安全性。

发明人经过大量研究和试验后发现，采用叶绿素铜和叶绿酸钠可有效地截留卷烟烟气中重金属元素。叶绿素是一类结构以卟啉为骨架的绿色色素的总称，其分子中的镁离子易被铜、铁、锌等离子取代而成为叶绿素衍生物。叶绿素由于对光、热、酸敏感，性质不稳定而被制成各种衍生物以提高其稳定性。叶绿素及其衍生物在医学上不但能促进造血功能，对贫血有治疗价值，而且具有促进组织愈合、抗微生物、保肝、抗诱变等作用。叶绿素酸钠易溶于水，是医药保健食品原料，亦可用作食品添加剂；叶绿素铜具有杀菌、消炎等药效，叶绿素酸钠和叶绿素铜还具有抗肿瘤作用。本发明人将这两种物质添加到卷烟滤嘴中可有效截留重金属元素，经实验证明，通过运用本发明可使卷烟滤嘴对卷烟烟气重金属元素铅和镉截留效果大大提高并且十分稳定。

本发明采用的技术方案是在普通卷烟滤嘴中单独或复配加入叶绿素酸钠和叶绿素铜。

本发明所采用的普通卷烟滤嘴可以是醋酸纤维滤嘴、聚丙烯纤维滤嘴和纸纤维滤嘴，滤嘴结构可以是单段滤嘴，二元复合滤嘴、三元复合滤嘴或空腔式复合滤嘴。

本发明所述的添加剂叶绿素铜和叶绿酸钠在每支卷烟滤嘴中单独添加的含量分别为0.2～50mg和0.2～50mg。

本发明所述的卷烟滤嘴中复配添加的叶绿素铜和叶绿酸钠比例为任意比，含量为0.2～50mg。

本发明所述的上述有效截留重金属元素的卷烟滤嘴的制造方法是将叶绿素铜和叶绿酸钠中的一种或两种以重量比浓度为1.2％～47.8％加入醋酸甘油三酯，通过滤棒成型机添加到滤棒中，叶绿素铜和叶绿酸钠单独或复配添加量为0.2～10mg/支；或者直接将叶绿素铜和叶绿酸钠中的一种或两种制成40～80目颗粒添加到滤棒中，添加量为0.2～50mg/支；或者将叶绿素铜和叶绿酸钠中的一种或两种以重量比浓度为1％～50％负载在活性炭等载体上添加到滤棒中制成复合滤棒，控制叶绿素铜和叶绿酸钠单独或复配添加量为0.2～25mg/支，即成一种有效截留重金属元素的卷烟滤嘴。

本发明是一种有效截留重金属元素的卷烟滤嘴。它将添加剂叶绿素铜和叶绿酸钠均匀分散在卷烟滤嘴纤维表面，可使添加剂与烟气充分接触反应。叶绿素类物质具有环状结构，叶绿酸钠可与多种金属离子反应生成配合物，滤嘴中添加的叶绿酸钠和叶绿素铜反应吸附烟气重金属元素，可提高滤嘴对烟气中重金属元素的截留效果，降低抽吸卷烟对人体的危害。采用了本发明的卷烟滤嘴制得的卷烟，卷烟烟气中重金属元素铅的截留率可提高107％～260.3％，镉的截留率可提高7.4％～56.3％。采用本发明的滤嘴生产卷烟，能有效截留重金属元素，其生产成本低，完全适用于卷烟产品工业化生产。

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做限制。

实施例1

由普通醋酸纤维滤棒添加叶绿酸钠制成的一种有效截留重金属元素的卷烟滤嘴。首先将叶绿酸钠溶解于乙醇中，重量比浓度为16.7％，将此溶液以重量比浓度28.6％加入醋酸甘油三酯中，在滤棒成型机上此醋酸甘油三酯溶液以重量比10％的比例均匀地添加在开松的醋酸纤维丝束上，使得叶绿酸钠在该卷烟滤嘴中的含量为0.77mg/支，即得到一种有效截留重金属元素的卷烟滤嘴。将本发明所制造的卷烟滤嘴与烟丝卷接制成样品烟，以普通醋酸纤维滤嘴与相同的烟丝卷接的卷烟作为对照样品。将试制烟支均匀地放在温度(22±1)℃，相对湿度(60±2)％的环境中平衡48小时。挑选在平均质量±0.02g和平均吸阻±49pa范围内的烟支为实验烟支。吸烟机抽吸容量为35.0±0.3ml，抽吸时间为2秒，抽吸间隔为58秒的标准抽吸速率抽吸卷烟，将抽吸后的卷烟滤嘴微波消解，用原子吸收光谱法对其中的铅、镉进行定量检测，计算得每支卷烟滤嘴中截留的铅和镉的含量。根据此方法测得本发明提供的卷烟滤嘴对烟气重金属元素铅和镉的截留效果分别可提高210.3％和7.4％(表1)。

表1本发明滤嘴对卷烟烟气重金属元素的截留效果

重金属元素	对照组卷烟滤嘴	本发明卷烟滤嘴	截留效果提高率
				Pb(μg/支)	0.1655	0.5135	210.3％
Cd(μg/支)	0.125	0.1342	7.4％

实施例2

由普通醋酸纤维滤棒添加叶绿素铜制成的一种有效截留重金属元素的卷烟滤嘴。首先将叶绿素铜以重量比浓度4.4％加入醋酸甘油三酯中，均匀分散，在滤棒成型机上此醋酸甘油三酯溶液以重量比12％的比例均匀地添加在开松的醋酸纤维丝束上，使得叶绿素铜在该卷烟滤嘴中的含量为0.85mg/支，即得到一种有效截留重金属元素的卷烟滤嘴。将本发明所制造的卷烟滤嘴与烟丝卷接制成样品烟，以普通醋酸纤维滤嘴与相同的烟丝卷接的卷烟作为对照样品进行检测，本发明提供的卷烟滤嘴对烟气中重金属铅和镉的截留效果提高260.3％和56.3％(表2)。

表2本发明滤嘴对卷烟烟气重金属元素的截留效果

重金属元素	对照组卷烟滤嘴	本发明卷烟滤嘴	截留效果提高率
				Pb(μg/支)	0.1575	0.5675	260.3％
Cd(μg/支)	0.1535	0.2399	56.3％

实施例3

由普通醋酸纤维滤棒和加料滤棒组成一种有效截留重金属元素的卷烟滤嘴。首先将叶绿素铜和叶绿酸钠溶解于乙醇复合溶剂中，重量比为7％，将活性炭完全浸泡在此溶液中，使之分散均匀，干燥后得到复合活性炭。将此复合活性炭在滤棒成型机上均匀地添加在开松的醋酸纤维丝束上，制成加料滤棒，控制复合活性炭和加料滤棒的重量百分比为32.7％。将制得加料滤棒与普通醋酸纤维滤棒复合制得二元复合滤嘴，使得叶绿素铜和叶绿酸钠的含量为10mg和12mg，即得到一种有效截留重金属元素的卷烟滤嘴。

实施例4

由普通醋酸纤维滤棒和加料滤棒组成一种有效截留重金属元素的卷烟滤嘴。首先将叶绿素铜和叶绿酸钠制成40～80目颗粒，并在滤棒成型机上均匀地添加在开松的醋酸纤维丝束上，控制添加量为25mg制成加料滤棒，将制得加料滤棒与普通醋酸纤维滤棒复合制得二元复合滤嘴，使得叶绿素铜和叶绿酸钠的含量为25mg和25mg，即得到一种有效截留重金属元素的卷烟滤嘴。

Claims

1.一种有效截留重金属元素铅和镉的卷烟滤嘴，其特征在于它是在普通卷烟滤嘴中加入叶绿素铜和叶绿酸钠中的一种或两种。

2.如权利要求1所述的一种有效截留重金属元素铅和镉的卷烟滤嘴，其特征在于在普通卷烟滤嘴中加入叶绿素铜，其含量为0.2～50mg。

3.如权利要求1所述的一种有效截留重金属元素铅和镉的卷烟滤嘴，其特征在于在普通卷烟滤嘴中加入叶绿酸钠，其含量为0.2～50mg。

4.如权利要求1所述的一种有效截留重金属元素铅和镉的卷烟滤嘴，其特征在于在普通卷烟滤嘴中加入任意比例的叶绿素铜和叶绿酸钠，其复配含量为0.2～50mg。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种有效截留重金属元素铅和镉的卷烟滤嘴，其特征在于所述普通卷烟滤嘴是醋酸纤维滤嘴、聚丙烯纤维滤嘴和纸纤维滤嘴。

6.如权利要求1或2或3或4所述的一种有效截留重金属元素铅和镉的卷烟滤嘴，其特征在于所述普通卷烟滤嘴结构为单段滤嘴，二元复合滤嘴、三元复合滤嘴或空腔式复合滤嘴。

7.一种有效截留重金属元素铅和镉的卷烟滤嘴的制造方法，其特征在于将叶绿素铜和叶绿酸钠中的一种或两种以重量比浓度为1.2％～47.8％加入醋酸甘油三酯，通过滤棒成型机添加到滤棒中，叶绿素铜和叶绿酸钠单独或复配添加量为0.2～10mg/支，即成一种有效截留重金属元素铅和镉的卷烟滤嘴。

8.一种有效截留重金属元素铅和镉的卷烟滤嘴的制造方法，其特征在于将叶绿素铜和叶绿酸钠中的一种或两种制成40～80目颗粒添加到滤棒中，添加量为0.2～50mg/支，即成一种有效截留重金属元素铅和镉的卷烟滤嘴。

9.一种有效截留重金属元素铅和镉的卷烟滤嘴的制造方法，其特征在于将叶绿素铜和叶绿酸钠中的一种或两种以重量比浓度为1％～50％负载在活性炭载体上添加到滤棒中制成复合滤棒，控制叶绿素铜和叶绿酸钠单独或复配添加量为0.2～25mg/支，即成一种有效截留重金属元素铅和镉的卷烟滤嘴。