CN102217791A - 烟用薄片及卷烟 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种烟用薄片及卷烟，烟用薄片包括：薄片片基，所述薄片片基中含有0.01～40％(质量)的沸石。卷烟包括烟丝，所述烟丝中均匀地混合有3～100％(质量)烟用薄片丝，所述烟用薄片丝由烟用薄片切丝而成，所述烟用薄片包括薄片片基，所述薄片片基中含有0.01～40％(质量)的沸石。本发明提供的烟用薄片及卷烟，以烟用薄片为载体，将具有减害作用的沸石添加到卷烟中，既解决了主流烟气中的焦油覆盖滤嘴降低沸石活性的问题，也解决了在烟丝上添加沸石时剂量受限的问题，同时还能减少侧流烟气中的有害成分，充分发挥了沸石的减害作用。

Description

烟用薄片及卷烟

技术领域

本发明涉及卷烟加工技术领域，尤其涉及一种烟用薄片及卷烟。

背景技术

近年来，随着人们生活水平和生活质量的不断提高，消费者对吸烟的安全性要求越来越高。因此，如何降低卷烟烟气中含有的亚硝胺、稠环芳烃、一氧化碳(CO)等多种有害物质的含量，以减轻卷烟燃烧时会产生的主流烟气中的有害成分对吸烟者健康的危害，以及散布到人群中的侧流烟气对被动吸烟者健康的伤害和对环境的污染，成为目前卷烟行业面临的重要课题。而开发具有减害作用的添加剂，并将其应用到滤嘴和卷烟烟丝中已成为目前应用最广泛的减害降焦方法。

在众多的减害添加剂中，沸石具有选择性吸附-催化的特性，对卷烟烟气中的亚硝胺和多环芳烃等有害物质具有较强的吸附效果，因此，被广泛应用于卷烟中实现减害降焦。目前，以沸石作为减害添加剂应用于卷烟中的方式主要包括两种：一种是将沸石直接加入到烟丝中；另一种是将沸石添加到卷烟滤嘴的嘴棒中。

但是，上述两种方式都有不足。在方式一中，沸石必须先与交联剂(例如硅胶)粘合，再与胶溶液混合，才能作为添加剂，添加到烟丝中。在沸石与交联剂粘合过程中，沸石表面的微孔和孔道会被堵塞，大大降低其选择性吸附-催化的作用。另外，直接在烟丝上添加沸石时，沸石的添加剂量受限，沸石加入量小，减害效果不明显；在方式二中，在卷烟燃烧初期沸石可以对主流烟气中的亚硝胺和多环芳烃等有害物质起到吸附作用，但是随着卷烟的燃烧，越来越多的烟焦油覆盖在嘴棒上，使滤嘴中沸石的孔径和孔道被堵塞，活性中心活性降低，选择性吸附-催化的作用大大被减弱，导致其减害效果下降甚至失活。并且将沸石加入滤嘴的嘴棒中只能吸附主流烟气中的亚硝胺和多环芳烃等有害物质，对侧流烟气不起作用，而侧流烟气中亚硝胺和多环芳烃等有害物质的含量远远高于主流烟气中的含量。因此，在上述方式中沸石无法充分发挥其减害作用。

发明内容

本发明提供一种烟用薄片及卷烟，用以充分发挥沸石的减害作用，减少卷烟烟气中的有害物质的含量。

本发明提供一种烟用薄片，包括：薄片片基，所述薄片片基中含有0.01～40％(质量)的沸石。

在上所述的烟用薄片，其中，所述薄片片基中含有0.1～10％(质量)的沸石。

在上所述的烟用薄片，其中，所述薄片片基中含有5％(质量)的沸石。

本发明提供一种卷烟，包括：烟丝，所述烟丝中均匀地混合有3～100％(质量)烟用薄片丝，所述烟用薄片包括薄片片基，所述烟用薄片片基中含有0.01～40％(质量)的沸石。

在上述的卷烟中，其中，所述烟丝中均匀地混合有25～50％(质量)的所述烟用薄片丝。

在上述的卷烟中，其中，所述薄片片基中含有0.1～10％(质量)的沸石。

在上述的卷烟中，其中，所述薄片片基中含有5％(质量)的沸石。

本发明提供的烟用薄片及卷烟，以烟用薄片作为载体，将具有减害作用的沸石添加到烟用薄片中，并将片烟与烟用薄片分别切丝，然后按一定比例混合，或者将片烟与烟用薄片按一定的比例混合后一起切丝，然后将混合丝卷制成烟支。一方面，克服了现有沸石作为减害添加剂应用于卷烟时的不足：既解决了主流烟气中的焦油覆盖滤嘴降低沸石活性的问题，也解决了在烟丝上直接添加沸石时剂量受限的问题，同时还能减少侧流烟气中的有害成分，充分发挥了沸石的减害作用。另一方面，烟用薄片的使用提高了卷烟的燃烧性，可以降低卷烟燃烧过程中产生的CO等有害物质的释放量，起到减害作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例二提供的烟用薄片的制备方法的流程图；

图2为本发明实施例三提供的卷烟的制备方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

沸石是一类具有均匀微孔和规整孔道结构的无机硅铝酸盐晶体，其孔径与一般分子大小相当，且具有大的比表面积和吸附容量，是分子筛的一种。大部分种类的沸石分子筛表面有较强的酸中心，同时晶内有强大的库仑场和极性作用，具有独特的“择形催化”功能以及强的吸附分离性能，并且它可通过同晶取代等物理化学方法以及负载其它活性组分来修饰其物理化学性质。将沸石加入卷烟中，在卷烟燃烧时的高温区域(温度可高达800℃)，沸石的催化活性将被激发，此时，沸石将可以吸附卷烟烟气中的亚硝胺和多环芳烃等有害物质。例如，当采用Y-型沸石时，还可以选择性的吸附烟气中的多环芳烃。但现有技术中，使用沸石作为减害添加剂吸附卷烟烟气中有害物质的方式，都不能充分发挥沸石的吸附作用，影响了沸石在卷烟中的减害效果。基于此，本发明各实施例提供一种能够充分发挥沸石吸附作用的技术方案。

本发明实施例一提供一种烟用薄片，包括薄片片基，薄片片基上吸附有具有减害作用的沸石。其中，沸石可以选用NaY，NaZSM、NaZSM-5、NaA等沸石。本实施例以烟用薄片作为沸石的载体，将具有减害作用的沸石添加到卷烟中。在卷烟燃烧时，烟用薄片丝中吸附的沸石将发挥其选择性的吸附-催化作用，降低卷烟烟气中的有害成分的含量，尤其可以明显降低亚硝胺和多环芳烃含量，达到减害的目的。同时，沸石燃烧时不会影响卷烟的原有吸味风格。

本实施例提供的烟用薄片通过吸附的沸石可以有效降低卷烟烟气中的有害成分的含量，降低卷烟烟气对人体造成的危害。但是，由于制备烟用薄片的工艺、以及烟用薄片自身的特性的限制，烟用薄片中沸石的含量是有限制的，本实施例中烟用薄片的薄片片基中含有0.01～40％(质量)的沸石，优选的为含0.1～10％(质量)的沸石。本发明技术方案中的沸石可以是未经改性处理的，也可以是经过改性处理的，本发明不对沸石的类型进行限制。

其中，本实施例中的薄片可以采用烟草薄片或非烟草薄片。若采用烟草薄片，则可以以烟草或烟草废弃物为原料，采用现有工艺制备烟草薄片，并且可以在制备烟草薄片的过程(例如：制浆工段、抄造工段)中添加沸石以制备包含沸石的烟用薄片。

若采用非烟草薄片，非烟草薄片可以采用农业废弃物(例如：秸秆废弃物、茶叶或茶梗)作为原料，并可采用类似制备烟草薄片的工艺制备非烟草薄片，同样可以在制备非烟草薄片的过程中添加沸石以制备包含沸石的烟用薄片。

本发明实施例二以制备含有5％(质量)的沸石的烟用薄片为例，说明本发明提供的烟用薄片的制备过程。本发明实施例二以农业废弃物为原料来制备包含沸石的烟用薄片，如图1所示，具体包括如下步骤：

步骤11，将农业废弃物进行浸泡处理，获取农业废弃物润胀物；

具体地，可以将农业废弃物置于60-80℃的热水中进行时间为20-30分钟的浸泡处理以获取农业废弃物润胀物，或者将农业废弃物置于常温水中进行时间为0.5-6小时的浸泡处理以获取农业废弃物润胀物。

步骤12，将农业废弃物润胀物进行搓丝，获取农业废弃物粗纤维；

具体实施时，可以通过输送装置将已经润胀的农业废弃物送入搓丝机进行搓丝处理，以便于后续操作。

步骤13，对农业废弃物粗纤维进行洗涤处理，获取农业废弃物纤维；

具体地，可以将农业废弃物粗纤维置于60-80℃的热水中进行时间为20-30分钟的洗涤处理以获取农业废弃物纤维，或者将农业废弃物粗纤维置于常温水中进行时间为30-60分钟的洗涤处理以获取农业废弃物纤维；通过上述洗涤处理，可以去除农业废弃物粗纤维中的杂细胞和部分水溶性物质，例如含氮化合物，以达到净化农业废弃物纤维的目的。

步骤14，将农业废弃物纤维进行磨浆处理，制取农业废弃物浆料，同时，制取外加纤维浆料，并将制取的外加纤维浆料与农业废弃物浆料混合，获取混合浆料；

在该步骤中，外加纤维浆料的制取过程可以采用造纸工艺中制取外加纤维浆料的工序，本实施例不再详细论述。在本实施例中，外加纤维的添加比例为0～40％(重量)，其目的是为了加强制备的烟用薄片的强度。由于农业废弃物的纤维短、杂细胞含量多，在抄造过程中其成品的强度较差。因此在农业废弃物浆料中加入适量的长纤维增加薄片的强度是必要的。本实施例中通过加入外加纤维浆料，利用外加纤维以制备强度符合卷烟加工工艺要求的烟用薄片。

步骤15，将混合浆料送入冲浆池进行稀释处理；

在该过程中，通过向冲浆池中添加填料(例如轻质碳酸钙)，并加入水稀释混合浆料到所需的浓度，同时可以在该步骤中添加适量沸石悬浊液，以制备含有5％(质量)的沸石的烟用薄片。该步骤为本实施例中可以添加沸石的第一添加位置。

步骤16，将混合浆料送入高位箱，对混合浆料做进一步处理，制取成浆；

在该过程中，通过向高位箱中添加助留剂(例如瓜尔胶)以增大混合浆料上网时的留着率，并稳定混合浆料的浆压以便于后续抄造操作。在该过程中也可以添加沸石，例如将沸石悬浊液与助留剂混合后一起添加到混合浆料中，并通过控制沸石悬浊液的添加量，以制取含有5％(质量)沸石的烟用薄片。该过程为本实施例中可以添加沸石的第二添加位置。

步骤17，将成浆送入成形网进行抄造处理，获取薄片片基；

步骤18，对薄片片基进行第一次烘干处理，去除薄片片基中的大部分水分；

步骤19，将薄片片基送入涂布槽进行涂布处理；

具体地，将经过烘干处理后的薄片片基送入涂布槽，在涂布槽中将制备好的涂布液涂布在薄片片基上，其中，涂布液的作用是为了增加香气量、去除杂气、提高烟气浓度、降低刺激性、改善余味、提高口感舒适性等，因此，具有上述作用的物质制成的水溶液均可作为本实施例中的涂布液。同时，在该过程中也可以制备沸石悬浊液，将沸石悬浊液与涂布液进行混合后一起涂布到薄片片基上，并通过控制沸石悬浊液的添加量，以制取含有5％(质量)沸石的烟用薄片。该涂布过程为本实施例中可以添加沸石的第三添加位置。

步骤20，对薄片片基进行第二次烘干处理，以制取满足需要的烟用薄片。例如，制取含沸石量为5％、含水量为10～13％的、厚度为0.3～0.4毫米的烟用薄片。

在此需要说明的是，通过以上三个添加位置均可以制备出含有沸石的烟用薄片，但添加沸石可以采用在一个添加位置进行添加的方式，也可以采用在多个添加位置同时添加的组合方式，且添加沸石的方式不限于此，还可以在其它处理工序中进行添加。

本实施例制备的烟用薄片中含有5％(质量)的沸石，应用于卷烟中，既解决了主流烟气中的焦油覆盖滤嘴降低沸石活性的问题，也解决了在烟丝上直接添加沸石时剂量受限、交联剂堵塞沸石表面微孔和通道的问题，同时还能降低侧流烟气中的有害成分，充分发挥了沸石的减害作用。

本发明实施例三提供一种卷烟，包括烟丝，烟丝中均匀地混合有3～100％(质量)烟用薄片丝，具体地，将片烟与烟用薄片分别切丝，然后按一定的比例混合，或者将片烟与烟用薄片按一定的比例混合后一起切丝，然后将混合丝卷制成烟支。本实施例的烟用薄片可以采用实施例一提供的烟用薄片。其中，烟用薄片包括薄片片基，而薄片片基中含有0.01～40％(质量)的沸石，优选的为含有0.1～10％(质量)的沸石。所述烟用薄片可以采用烟草薄片或非烟草薄片，所述烟用薄片吸附了沸石以利用沸石的吸附和催化作用起到降低卷烟烟气中有害成分的含量。

本实施例的卷烟中，通过烟用薄片丝中吸附的沸石可以有效降低卷烟烟气中的有害成分的含量，降低卷烟烟气对人体造成的危害。而根据卷烟的不同需求，卷烟中烟用薄片丝的含量可以为3～100％(质量)，优选的为25～50％(质量)，即可达到减害的目的，又不影响卷烟的吸食风格。

本实施例仍以农业废弃物为原料为例说明制备本实施例的卷烟的流程，如图2所示，具体包括：

步骤21，以农业废弃物为原料制备含有沸石的烟用薄片；

本步骤可以采用本发明实施例二提供的烟用薄片的制备方法来制备本实施例的烟用薄片，详细过程可以参见实施例二的描述，其中沸石的含量可以根据实际情况自行调整。

步骤22，将片烟和烟用薄片分别切丝，然后按一定的比例混合，或者将片烟与烟用薄片按一定的比例混合后一起切丝，然后将混合丝卷制成烟支。

其中，将烟用薄片切丝的过程可采用卷烟加工工艺中的切丝工序和设备实现，所切出的烟用薄片丝优选为与烟丝的长度、宽度大致相同，以便与普通烟丝进行混合。同样地，将片烟与烟用薄片按一定的比例混合后一起切丝的过程也可采用卷烟加工工艺中的切丝工序和设备实现。其中烟用薄片与烟丝的混合比例可以为3～100％，该混合比例可以根据不同的卷烟需求而定，优选的为25～50％(质量)。

本实施例制备的卷烟，以烟用薄片作为载体，将具有减害作用的沸石添加到烟用薄片中，并将所述烟用薄片应用于卷烟。一方面，克服了现有沸石作为减害添加剂应用于卷烟时的不足：既解决了主流烟气中的焦油覆盖滤嘴降低沸石活性的问题，也解决了在烟丝上直接添加沸石时剂量受限、交联剂堵塞沸石表面微孔和通道的问题，同时还能降低侧流烟气中的有害成分，充分发挥了沸石的减害作用。另一方面，烟用薄片的使用提高了卷烟的燃烧性，可以降低卷烟燃烧过程中产生的CO等有害物质的释放量，起到减害作用。

进一步，通过对本实施例所制备的卷烟进行感官评吸测试，测试结果表明本实施例制备的卷烟基本保持原有的吸味风格，而通过添加不同比例的烟用薄片，其烟气中的亚硝胺、3，4-苯并芘、苯酚、巴豆醛、CO、氢氰酸以及氨等有害物质均有明显降低。下面通过具体实验数据说明本发明实施例提供的烟用薄片应用于卷烟中的作用和效果。

选用NaY沸石，以农业废弃物为薄片片基原料，根据本发明实施例二提供的方法，在抄造工段中，将沸石制成悬浊液与涂布液一起涂布在薄片片基上，以制备含有5％(质量)沸石的烟用薄片。

选用NaZSM-5沸石，以农业废弃物为薄片片基原料，根据本发明实施例二提供的方法，在制浆工段中，将沸石制成悬浊液与助留剂一起添加到混合浆料中，以制得含有5％(质量)沸石的烟用薄片。

实验1

将含有5％NaY沸石的烟用薄片，以25％添加量掺入烟丝中，卷成烟支。经感官评吸，卷烟原有的吸食风格基本不变，且烟气测试结果显示：亚硝胺的量降低25.7％，苯并芘的量降低34.8％，其它有害成分也有明显降低，同时侧流烟气中的有害成分也得到了降低，减害效果显著。

实验2

将含有5％NaY沸石的烟用薄片，以50％添加量掺入烟丝中，卷成烟支。经感官评吸，卷烟原有的吸食风格基本不变，且烟气测试结果显示：亚硝胺的量降低31.7％，苯并芘降低41.6％，其它有害成分也有明显降低，同时侧流烟气中的有害成分也得到了降低，减害效果显著。

实验3

将含有5％NaZSM-5沸石的烟用薄片，以25％添加量掺入烟丝中，卷成烟支。经感官评吸，卷烟原有的吸食风格基本不变，且烟气测试结果显示：亚硝胺的量降低27.7％，苯并芘降低36.6％，其它有害成分也有明显降低，同时侧流烟气中的有害成分也得到了降低，减害效果显著。

实验4

将含有5％NaZSM-5沸石的薄片，以50％添加量掺入烟丝中，卷成烟支。经感官评吸，卷烟原有的吸食风格基本不变，且烟气测试结果显示：亚硝胺的量降低36.4％，多环芳烃的量降低43.8％，其它有害成分也有明显降低，同时侧流烟气中的有害成分也得到了降低，减害效果显著。

进一步，通过上述实验数据可以看出，本发明提供的烟用薄片及卷烟，不仅在保持卷烟吸食风格基本不变的前提下，能够有效减少卷烟主流烟气和侧流烟气中有害物质的释放量，同时可以缓解烟草行业的烟草原料供应紧张的状况，降低卷烟中烟草的使用量，具有很大的社会效益和经济效益。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种烟用薄片，包括薄片片基，其特征在于，所述薄片片基中含有0.01～40％(质量)的沸石。

2.根据权利要求1所述的烟用薄片，其特征在于，所述薄片片基中含有0.1～10％(质量)的沸石。

3.根据权利要求1所述的烟用薄片，其特征在于，所述薄片片基中含有5％(质量)的沸石。

4.一种卷烟，包括烟丝，其特征在于，所述烟丝中均匀地混合有3～100％(质量)烟用薄片丝，所述烟用薄片包括薄片片基，所述薄片片基中含有0.01～40％(质量)的沸石。

5.根据权利要求4所述的卷烟，其特征在于，所述烟丝中均匀地混合有25～50％(质量)的所述烟用薄片丝。

6.根据权利要求4或5所述的卷烟，其特征在于，所述薄片片基中含有0.1～10％(质量)的沸石。

7.根据权利要求4或5所述的卷烟，其特征在于，所述薄片片基中含有5％(质量)的沸石。

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