CN101317695B

CN101317695B - 一种卷烟滤嘴用吸附材料及其制备方法

Info

Publication number: CN101317695B
Application number: CN2008100586737A
Authority: CN
Inventors: 罗丽莉; 温光和; 马涛; 尧珍玉; 倪军; 杨伟祖; 衣志民
Original assignee: Yunnan Reascend Tobacco Technology Group Co Ltd
Current assignee: Yunnan Reascend Tobacco Technology Group Co Ltd
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2028-07-11
Also published as: CN101317695A

Abstract

本发明公开了一种卷烟滤嘴用吸附材料及其制备方法。取新鲜柚子皮，清洗，去除杂质和污垢。将柚子皮浸在氯化氢水溶液中，加入占溶液0.1‰～2‰的、浓度为30％的双氧水，加热到40～50℃，恒温8h，过滤。柚子皮用清水冲洗后，置于50～60℃条件下干燥5～8小时，粉碎成细小颗粒，过20～80目筛，即得到所需的吸附材料。由于采用天然植物材料，所制得的吸附材料具有很好的韧性，有利于滤棒的成型和卷烟的制造，不会造成设备的磨损；该吸附颗粒具有疏松、多孔空腔结构，具有较大的比表面积，应用于卷烟滤嘴能有效去除焦油、NNK、苯并[a]芘等有害成分。

Description

一种卷烟滤嘴用吸附材料及其制备方法

技术领域

本发明属于卷烟生产技术领域，涉及卷烟滤嘴，具体涉及一种用于卷烟滤嘴的新型吸附材料。同时本发明还涉及该吸附材料的制备方法。

背景技术

目前，国际卷烟市场出现向“低焦油、低危害”卷烟加速发展的趋势，而我国在2005年就明确提出：全国名优卷烟焦油量平均降低到12mg/支左右，高于15mg/支的卷烟不准进入市场销售。同时，国内烟草行业对霍夫曼清单中的物质进一步进行了明确，国家局指出CO、HCN、NNK、NH₃、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛7种有害成分释放量可有效表征卷烟主流烟气生物危害性。发展中式卷烟，进一步降焦很有必要，但选择性降低上述7种有害成分释放量更加重要。因此，研究和开发低焦油、低危害成为卷烟企业目前的首要任务。

20世纪60年代过滤嘴卷烟的问世，有效降低了卷烟焦油量。卷烟滤嘴对降低卷烟焦油、烟碱等有害成分的贡献在于滤棒对烟气中的粒相物发生机械性过滤，卷烟抽吸时烟气通过滤嘴而进入口腔，烟气中的粒相物与滤嘴纤维丝束接触后，立即被粘住而不能重新返回到气流中。因此，卷烟滤嘴对降低焦油、NNK、苯并[a]芘等有害成分的作用是最为显著有效的。

烟草行业一直积极开展卷烟滤嘴的研究，尤其在增强滤嘴的过滤、吸附功能方面。目前，针对增强滤嘴的过滤、吸附功能，多选择一些具有大比表面积，强吸附能力的吸附材料添加到滤嘴丝束中形成强吸附能力的复合滤嘴。例如：中国专利CN01122241.7是将硅藻土均匀掺入到滤嘴芯棒中制成卷烟，其与普通滤嘴卷烟相比可降低卷烟焦油10％～60％。

中国专利CN03119218.1提到将吸附有烟用香料的颗粒状黄土塑性粒子添加到卷烟滤嘴中，因黄土细颗粒成分为多孔质结构，表面积大，吸附性和反应性强，能有效去除焦油、尼古丁等有害成分。

还有一些研究将碱土金属的盐类或沸石添加到滤嘴棒中，能有效除去烟气中的氰化物和降低烟草特有亚硝胺。如CN1879511中提到的改性分子筛。

目前普遍使用的另一种复合滤嘴为活性炭滤嘴，将活性炭添加到卷烟中制成二元复合滤嘴或三元复合滤嘴。活性炭滤嘴具有良好的吸附性，能有效去除卷烟烟气中的焦油、烟碱及一些挥发性的物质，但对烟气中的焦油、CO和N_XO_Y等有害气相成分没有作用。如CN1663677中提到一种选择性吸附亚硝胺的活性炭。

以上提到的硅藻土、黄土塑性粒子、活性炭等吸附材料，均是利用它们具有的大比表面积，强吸附能力，用于卷烟滤嘴棒中能提高滤嘴的过滤、吸附能力，但是采用这些吸附材料制作出的复合滤嘴还存在以下不足：

第一，由于这些材料强度较大，在滤嘴棒成型后的分切及卷烟卷制分切的过程中，对分切刀片的磨损较大，造成设备费用上升和停机事故的增多。

第二，由于这些材料缺乏韧性，在卷烟制造及运输过程中容易因磨损而产生粉尘。一方面，这些粉尘会随烟气进入吸烟者口腔，危害吸烟者的健康；另一方面，由于中式烤烟型卷烟的香气风格主要是淡雅型，这些粉尘夹杂在烟气中，使卷烟产生不同程度的杂气，如“土腥味”，“炭味”等。

第三，在卷烟生产、包装、运输的过程中，会有部分吸附材料从滤嘴中脱落进入烟丝里，影响卷烟的燃烧性能和燃烧状态，同时造成卷烟抽吸品质的不稳定。

第四，卷烟生产过程中出现的不合格烟支，在回收过程中极易被上述吸附材料所污染，因此用这些吸附材料制成的复合滤棒卷烟的不合格品，一般不进行回收，作废弃品处理，造成原料的损耗。

上述问题的存在，严重制约了复合滤嘴在中式卷烟上的广泛应用。因此，研制一种吸附能力强、不影响卷烟感官品质、同时具有良好加工性能的的滤嘴用吸附材料就成为烟草行业亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新型卷烟滤嘴用吸附材料，改善现有复合滤嘴的过滤和加工性能。

本发明的另一目的是提供一种制备上述卷烟滤嘴用吸附材料的方法。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

除非另有说明，本发明中采用的百分数均为重量百分数。

一种卷烟滤嘴用吸附材料，其特征在于：用柚子皮经清洗、酸性氧化处理、过滤除残、干燥和粉碎后制成。

一种制备所述卷烟滤嘴用吸附材料的方法，包括以下步骤：

1、取新鲜柚子皮，清洗，去除茎杆、杂质和污垢；

2、酸性氧化处理：将柚子皮浸在Ph值为3～4的氯化氢水溶液中，加入占溶液0.1‰～2‰的、浓度为30％的双氧水，加热到40～50℃，恒温8h；

3、过滤，柚子皮用清水冲洗，去除残存的水溶性物质和过氧化氢；

4、将柚子皮置于50～60℃条件下干燥5～8小时，使其水分在6～10％；

5、将干燥后的柚子皮粉碎成细小颗粒，过20～80目筛，即得到所需的吸附材料。

本发明的技术原理是：所得到的吸附颗粒质轻，多孔，当烟气气溶胶粒子在通过滤嘴时，因该疏松、多孔空腔状的结构具有的巨大比表面积，会接触到很多的气溶胶粒子并将粒子吸附在颗粒上，对烟气形成直接过滤。与常规丝束相比，多孔空腔结构促使滤嘴压降发生改变，变化的压降产生了动态的力场作用，烟气气溶胶粒子在滤嘴中的运动阻力增大，与吸附材料的碰撞机会增多，过滤效率增大。并且多孔空腔结构增加了空气的进入量，增强空气对卷烟烟气的稀释作用，使气溶胶粒子浓度变低，使焦油、NNK、苯并[a]芘等有害成分降低。气溶胶粒子在经过常规丝束和颗粒时因受阻力不同形成了浓度差，在此浓度差的推力作用下，小直径粒子和气体分子克服变化的压降产生的动态力场和分散介质或介质的阻力作布朗运动，增加了小直径的粒子和部分气相粒子的过滤效率。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

(1)由于原料采用天然植物材料，所制得的吸附材料具有很好的韧性，有利于滤棒的成型和卷烟的制造，不会造成设备的磨损；

(2)该吸附颗粒具有疏松、多孔空腔结构，具有较大的比表面积，由此制备的卷烟滤嘴具有高过滤效率和强吸附能力，应用于卷烟中能有效去除焦油、NNK、苯并[a]芘等有害成分；

(3)成本低廉、方法简单、具有可靠的工业应用前景。

具体实施方式

通过下面给出的具体实施例，可以进一步清楚地了解本发明。但它们并不是对本发明的限定。

实施例1

制备卷烟滤嘴用吸附材料，取新鲜柚子皮，清洗，去除茎杆、杂质和污垢。将柚子皮浸在Ph值为4的氯化氢水溶液中，加入占溶液1‰的、浓度为30％的双氧水，加热到50℃，恒温8h。过滤，柚子皮用清水冲洗，去除残存的水溶性物质和过氧化氢。将柚子皮置于50℃条件下干燥8h，使其水分为6％。将干燥后柚子皮粉碎成细小颗粒，过20目筛，即得到所需的吸附材料。

实施例2

重复实施例1，有以下不同点：将柚子皮浸在Ph值为3的氯化氢水溶液中，加入占溶液0.5‰的、浓度为30％的双氧水，加热到40℃，恒温8h。

实施例3

重复实施例1，有以下不同点：加入占溶液0.1‰的、浓度为30％的双氧水，加热到45℃，恒温8h。

实施例4

重复实施例1，有以下不同点：加入占溶液2‰的、浓度为30％的双氧水，加热到45℃，恒温8h。

实施例5

重复实施例1，有以下不同点：将柚子皮置于60℃条件下干燥5h，使水分在10％。

实施例6

重复实施例1，有以下不同点：干燥后柚子皮粉碎成细小颗粒，过80目筛。

应用实施例1

挑选粒径为20目的滤嘴用吸附材料添加于卷烟滤嘴中。添加方案为在滤嘴丝束成型前，将吸附材料按复合醋纤棒上4mg/10mm的添加量均匀地撒在丝束上，制得复合醋纤棒，再将醋纤棒与复合醋纤棒复合成型，制得二元复合滤嘴棒。将该二元复合滤嘴棒应用于卷烟，对该卷烟感观品质没有任何负面影响，同时降低焦油10％，降低NNK15％，苯并[a]芘17％。

应用实施例2

挑选粒径为40目的滤嘴用吸附材料添加于卷烟滤嘴中。添加方案为在滤嘴丝束成型前，将吸附材料按复合醋纤棒上12mg/10mm的添加量均匀地撒在丝束上，制得复合醋纤棒，再将醋纤棒与复合醋纤棒复合成型，制得二元复合滤嘴棒。将该二元复合滤嘴棒应用于卷烟，使此卷烟烟香变得更清晰、更柔和，同时降低焦油25％，降低NNK30％，苯并[a]芘34％。

应用实施例3

挑选粒径为80目的滤嘴用吸附材料添加于卷烟滤嘴中。添加方案为在滤嘴丝束成型前，将吸附材料按复合醋纤棒上30mg/10mm的添加量均匀地撒在丝束上，制得复合醋纤棒，再将醋纤棒与复合醋纤棒复合成型，制得二元复合滤嘴棒。将该二元复合滤嘴棒应用于卷烟，使此卷烟烟香变得更清晰、醇和，舒适性得到显著改善，同时降低焦油48％，降低NNK53％，苯并[a]芘58％。

应用实施例4

挑选粒径为20目的滤嘴用吸附材料添加于卷烟滤嘴中。添加方案为在滤嘴丝束成型前，将吸附材料按复合醋纤棒上4mg/10mm的添加量均匀地撒在丝束上，制得复合醋纤棒，再在滤棒成型过程中，往复合醋纤棒与纯醋纤棒之间预留的空腔中添加60mg的上述滤嘴用吸附材料，最终制得三元复合滤嘴棒。将该三元复合滤嘴棒应用于卷烟，使此卷烟烟香变得更透发、更优雅，舒适性得到显著改善，同时降低焦油56％，降低NNK65％，苯并[a]芘70％。

应用实施例5

挑选粒径为50目和40目的滤嘴用吸附材料添加于卷烟滤嘴中。添加方案为在滤嘴丝束成型前，将50目的滤嘴用吸附材料按复合醋纤棒上17mg/10mm的添加量均匀地撒在丝束上，制得复合醋纤棒，再在滤棒成型过程中，往复合醋纤棒与纯醋纤棒之间预留的空腔中添加40mg的上述滤嘴用吸附材料，最终制得三元复合滤嘴棒。将该三元复合滤嘴棒应用于卷烟，使此卷烟烟香变得更透发、更厚实，口腔刺激得到显著改善，同时降低焦油40％，降低NNK48％，苯并[a]芘50％。

应用实施例6

挑选粒径为80目和40目的滤嘴用吸附材料添加于卷烟滤嘴中。添加方案为在滤嘴丝束成型前，将80目地滤嘴用吸附材料按复合醋纤棒上30mg/10mm的添加量均匀地撒在丝束上，制得复合醋纤棒，再在滤棒成型过程中，往复合醋纤棒与纯醋纤棒之间预留的空腔中添加10mg的上述40目的滤嘴用吸附材料，最终制得三元复合滤嘴棒。将该三元复合滤嘴棒应用于卷烟，使此卷烟烟香变得圆润，口腔和喉部刺激得到显著改善，同时降低焦油50％，降低NNK60％，苯并[a]芘66％。

Claims

1.一种卷烟滤嘴用吸附材料，由下述方法制成，方法中采用的百分数均为重量百分数：

(1)取新鲜柚子皮，清洗，去除茎杆、杂质和污垢；

(2)酸性氧化处理：将柚子皮浸在Ph值为3～4的氯化氢水溶液中，加入占溶液0.1‰～2‰的、浓度为30％的双氧水，加热到40～50℃，恒温8h；

(3)过滤，柚子皮用清水冲洗，去除残存的水溶性物质和过氧化氢；

(4)将柚子皮置于50～60℃条件下干燥5～8小时，使其水分在6～10％；

(5)将干燥后的柚子皮粉碎成细小颗粒，过20～80目筛，即得到所需的吸附材料。