CN102839565A

CN102839565A - 降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂及其应用

Info

Publication number: CN102839565A
Application number: CN2012103352658A
Authority: CN
Inventors: 黄宪忠; 李旭华; 单婧; 谢定海; 徐兰兰; 肖维毅; 倪军; 黄海群
Original assignee: China Tobacco Guangdong Industrial Co Ltd; Yunnan Reascend Tobacco Technology Group Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Guangdong Industrial Co Ltd; Yunnan Reascend Tobacco Technology Group Co Ltd
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2012-09-11
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2032-09-11
Also published as: CN102839565B

Abstract

本发明涉及一种降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂，由以下重量百分含量的物质制成：烟草提取物5%~20%，茶提取物5%~20%，透气度调节剂10%~30%，高效助燃剂30%～60%。本发明的降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂主要针对烟草纤维卷烟纸，应用于卷烟后，能在保障卷烟吸食安全性的前提下，对卷烟七项有害成分CO、HCN、NNK、NH₃、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛中至少4项有害成分有明显的降低效果，降幅在10%以上，卷烟危害性指数H值降幅在5%以上。

Description

降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂及其应用

技术领域

本发明涉及卷烟纸技术领域，尤其涉及一种降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂及其应用。

背景技术

减害、降焦是烟草行业生存与发展的必然选择，近年来，随着《烟草控制框架公约》工作的启动，社会对吸烟与健康问题的关注不断加强，减少吸烟对健康的危害已成为亟待解决的重大技术难题。中国烟草专卖局在2008年减害降焦工作会议上提出把选择性降低卷烟烟气中CO、HCN、NNK、NH3、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛7种有害成分释放量作为降害目标，以减少吸烟对健康的危害。并在2008年开始检测国产卷烟的危害性指数，截止到2011年，连续四年对国产卷烟危害性指数(H值)检测，年均降低率为4.0%，国产卷烟危害性指数呈现逐年稳步下降的趋势。随着低焦低害卷烟的快速发展，卷烟生产企业在降低卷烟焦油释放量的同时，更要严格控制卷烟烟气中主要有害成分的释放量，实现对卷烟的焦油释放量、主流烟气七种有害成分、危害性指数的稳步降低。

卷烟纸是一种特殊的纸种，作为唯一参与卷烟燃烧的辅料，不仅能影响卷烟的外观形态而且对卷烟的感官质量、烟气组分等性能都产生直接作用。因此利用卷烟纸对卷烟燃烧状态的影响，是实现降低卷烟主流烟气有害成分的有效技术手段之一。

烟草纤维卷烟纸与普通卷烟纸相比而言，是指采用烟草纤维替代部分木浆纤维制备的卷烟纸，这种卷烟纸能改善抽吸品质，同时赋予卷烟纸独特外观形态，在卷烟品牌中的应用前景非常广阔。但因为使用烟草纤维替代部分木浆纤维后导致纤维组成变化较大，一些常规的降害添加剂不适用于烟草纤维卷烟纸。因此针对烟草纤维卷烟纸有效降低烟气有害成分的添加剂研究就十分迫切和需要。

目前国内外对应用卷烟纸添加剂降低卷烟有害成分已有大量的相关研究报道和发明专利。但大多数的研究和发明是针对降低卷烟主流烟气的焦油和CO。如中国专利200610048647.7、200610010787.5、02128134.3、00117834.2、200480016481.X、201010110006.6、200810058699.1等公开的各种卷烟纸添加剂目标都是针对降低卷烟烟气中CO和焦油释放量。而对于降低其余六种具有代表性的卷烟烟气有害成分HCN、NNK、NH₃、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛的研究相对较少。

中国专利200710065703.2公开了一种降低卷烟烟气中有害成分的复合添加剂，该复合添加剂主要由：烟草提取物、碱金属盐、金属氢氧化物组成，能降低卷烟烟气中烟草特有亚硝胺、稠环芳烃和一氧化碳。中国专利200810189920.7公开了一种双层卷烟纸技术，通过在内层卷烟纸上负载催化剂，该催化剂包括金属氧化物、金属复合氧化物、金属氢氧化物或金属氢氧化氧化物，具体指铁、锰、铜、锌、钛、铝、钙、钴、钯、铂、镧、锶或铈等的氧化物、复合氧化物、氢氧化物或氢氧化氧化物种的一种或几种。该技术能降低卷烟烟气中一氧化碳、氮氧化合物和酚类等有害物质的含量。

上述两种专利公开的添加剂虽然对除CO外的部分有害成分有降低作用，但在实际运用中存在以下问题：

专利中的添加剂(例如金属氢氧化物、铁、锰、铜、锌、钛、铝、钙、钴、钯、铂、镧、锶或铈等的氧化物、复合氧化物、氢氧化物或氢氧化氧化物等)绝大多数不属于目前烟草行业颁布的《烟草添加剂许可名录》中允许使用的安全添加剂。目前烟草行业高度关注卷烟产品的安全性，因此非《烟草添加剂许可名录》中的添加剂在实际生产过程中是无法实现应用。

烟草纤维与木纤维相比纤维素含量略低，半纤维素含量高，木素含量高，烟草纤维卷烟纸使用烟草纤维替代部分木浆纤维后，因其纤维结构和理化成分的不同，上述专利中提到的金属氧化物、金属复合氧化物、金属氢氧化物等添加剂对其影响作用较小，不适用于烟草纤维卷烟纸使用。

上述专利报道的添加剂最多只针对三项有害成分有降低作用，但为严格控制卷烟烟气中主要有害成分的释放量，有效降低卷烟危害性仅通过三项有害成分的降低作用其影响效果不显著。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足及行业发展的需求，提供一种针对烟草纤维卷烟纸能降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂，在保障卷烟吸食安全性的前提下，降低卷烟具有代表性的七项有害成分CO、HCN、NNK、NH3、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛，实现对卷烟主流烟气有害成分、危害性指数的有效控制和降低。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂，由以下重量百分数的物质组成：烟草提取物5%-20%，茶提取物5%-20%，透气度调节剂10%-30%，高效助燃剂30%-60%。

其中，烟草提取物、茶提取物、透气度调节剂、高效助燃剂均可选用现有技术中任何适用的物质。

优选地，所述烟草提取物为烤烟、白肋烟或香料烟提取物中的任意一种或两种以上。

优选地，所述茶提取物为青茶、绿茶、红茶或普洱茶提取物中的任意一种或两种以上。

优选地，所述透气度调节剂为苯甲酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸中的任意一种或两种以上。

优选地，所述高效助燃剂为磷酸钾、山梨酸钾、碳酸钾、柠檬酸钾、乙酸钾、酒石酸钾、乙酸钠、磷酸钠、藻酸钠、柠檬酸钠、碳酸氢钠、碳酸钠中的任意一种或两种以上。

上述的降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂主要适用于烟草纤维卷烟纸。

优选地，在应用到制备烟草纤维卷烟纸时，以成品纸的重量为基准，卷烟纸添加剂的添加比例为1%-5%。

本发明还提供一种烟草纤维卷烟纸，其中含有前述的降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂。

优选地，所述卷烟纸添加剂的添加量为：以烟草纤维卷烟纸成品纸的重量为基准，所述卷烟纸添加剂的添加比例为1%~5%。

从卷烟纸角度出发降低卷烟主流烟气有害成分可以通过增加卷烟纸透气度和改善卷烟燃烧性两个途径来实现。增加卷烟纸透气度能降低抽吸时的烟气递送量，相应降低烟气中的有害成分释放量。通常改变卷烟纸透气度的方法是通过降低卷烟纸克重和容积密度，或增加填料用量或改变填料及植物纤维的特性来实现的。本发明是通过应用具有特殊结构的有机酸改善烟草纤维特性，在卷烟燃烧时调节透气度提高卷烟纸抽吸时炭化线附近区域小分子气体扩散性能，进而达到降低卷烟主流烟气中有害成分的目的。

通过应用高效助燃剂可改善卷烟的燃烧状态，可改变卷烟纸及周边烟丝的燃烧峰值温度，改变卷烟烟气的有害成分释放量。添加钾盐、钠盐能使有机物热解初始温度比未加时有所降低，同时使冷凝在燃烧区后端的部分总粒相物不能完全气化，烟草高温燃烧中的许多热解、合成反应将不能发生。因此本发明通过使用一定配比的钾、钠盐助剂影响卷烟纸燃烧速度、卷烟燃烧峰值温度等改变燃烧状态，进而降低卷烟主流烟气中有害成分释放量。

为弥补随着卷烟烟气有害成分的降低，烟气总粒相物随之降低造成的卷烟风格改变和抽吸品质下降，本发明通过添加烟草提取物，凸显卷烟烟草本香，弥补烟香损失，保持卷烟原有风格特征并改善卷烟抽吸品质。

茶叶中诸多生化成分例如茶多酚、抗烟维生素等也具有降低卷烟危害的作用，因此本发明通过茶叶提取物与烟草提取物的合理配比，使之在降低卷烟危害的同时，又能提升卷烟的感官品质。

综上所述，本发明的降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂主要针对烟草纤维卷烟纸，应用于卷烟后对卷烟七项有害成分CO、HCN、NNK、NH3、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛中至少4项有害成分有明显的降低效果，降幅在10%以上，卷烟危害性指数H值降幅在5%以上。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明的添加剂应用到卷烟中，对卷烟七项有害成分CO、HCN、NNK、NH₃、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛均有降低作用，其中至少4项有害成分有明显降低，降幅在10%以上，卷烟危害性指数H值降幅在5%以上，并且能保持卷烟原有风格和抽吸品质。

2、本发明的添加剂中所有组成成分均属于目前烟草行业颁布的《烟草添加剂许可名录》中允许使用的安全添加剂，符合国家、国内外烟草行业烟用添加剂的法律法规及相关标准要求，在实际生产运用中具备较高的安全性和实用性。

3、本发明的添加剂弥补了目前烟草纤维卷烟纸专用添加剂研究方面的不足，针对烟草纤维卷烟纸开发的能有效降低卷烟主流烟气中有害成分的添加剂。

4、本发明的添加剂原料使用安全，来源广泛，且生产的工艺方法简单易行，便于操作，适用于广泛推广应用。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

按照烟草纤维卷烟纸工艺生产，控制烟草纤维卷烟纸指标为：定量：32.0g/m²；透气度：60CU。配制烤烟提取物5%，绿茶提取物5%，苯甲酸、乳酸的混合物30%，碳酸钾、柠檬酸钾、酒石酸钾、乙酸钠、磷酸钠、柠檬酸钠混合物60%为混合溶液，在卷烟纸生产工序中助剂添加处采用涂布方式以卷烟纸重量的1%进行添加，制备为烟草纤维卷烟纸实验样。按照相同的卷烟纸指标、生产工艺，不加添加剂制备为烟草纤维卷烟纸对照样。以上百分数均为重量百分数。

将上述卷烟纸样品和对照样在某卷烟牌号上进行卷烟制备。检测卷烟七项有害成分，结果显示，与对照样相比，应用实施例1的烟草纤维卷烟纸对HCN、NNK、B[a]P、苯酚降低作用显著，降幅分别为14.1%、22.98%、11.1%、16.4%，对危害性评价指数降幅为9.86%。对卷烟抽吸品质无负面影响，风格无改变，在舒适性方面略有提升。

表1卷烟七项有害成分检测结果

实施例2

按照烟草纤维卷烟纸工艺生产，控制烟草纤维卷烟纸指标为：定量：35.0g/m²；透气度：70CU。配制白肋烟提取物20%，普洱茶提取物18%，苹果酸、酒石酸、柠檬酸的混合物10%，山梨酸钾、柠檬酸钾、乙酸钾、乙酸钠、柠檬酸钠、碳酸钠的混合物52%为混合溶液，在卷烟纸生产工序中助剂添加处采用涂布方式以卷烟纸重量的4%进行添加，制备为烟草纤维卷烟纸实验样。按照相同的卷烟纸指标，生产工艺，不加添加剂制备为烟草纤维卷烟纸对照样。

将上述卷烟纸样品和对照样在某卷烟牌号上进行卷烟制备。检测卷烟七项有害成分，结果显示，与对照样相比，应用实施例2的烟草纤维卷烟纸对HCN、NNK、NH₃、苯酚降低作用显著，降幅分别为25%、26.55%、14.86%、26.99%，对危害性评价指数降幅为10.67%。对卷烟抽吸风格无改变，在香气质感及舒适性方面略有提升。

表2卷烟七项有害成分检测结果

实施例3

按照烟草纤维卷烟纸工艺生产，控制烟草纤维卷烟纸指标为：定量：28.0g/m²；透气度：60CU。配制烤烟与香料烟混合提取物20%，青茶提取物20%，、苯甲酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸的混合物30%，碳酸钾、柠檬酸钾、乙酸钠、磷酸钠、柠檬酸钠的混合物30%为混合溶液，在卷烟纸生产工序中助剂添加处采用涂布方式以卷烟纸重量的2%进行添加，制备为烟草纤维卷烟纸实验样。按照相同的卷烟纸指标，生产工艺，不加添加剂制备为烟草纤维卷烟纸对照样。

将上述卷烟纸样品和对照样在某卷烟牌号上进行卷烟制备。检测卷烟七项有害成分，结果显示，与对照样相比，应用实施例3的烟草纤维卷烟纸对CO、NNK、NH₃、苯酚降低作用显著，降幅分别为10.56%、39.19%、12.08%、21.67%，对危害性评价指数降幅为8.89%。对卷烟抽吸品质无负面影响，主要表现为烟香更细腻、丰满。

表3卷烟七项有害成分检测结果

实施例4

按照烟草纤维卷烟纸工艺生产，控制烟草纤维卷烟纸指标为：定量：32.0g/m²；透气度：60CU。配制烤烟与白肋烟混合提取物15%，绿茶与红茶混合提取物15%，苹果酸20%，磷酸钾、山梨酸钾、乙酸钾、酒石酸钾、乙酸钠、磷酸钠、藻酸钠的混合物50%为混合溶液，在卷烟纸生产工序中助剂添加处采用涂布方式以卷烟纸重量的5%进行添加，制备为烟草纤维卷烟纸实验样。按照相同的卷烟纸指标、生产工艺，选择不加添加剂制备为烟草纤维卷烟纸对照样。

将上述卷烟纸样品和对照样在某卷烟牌号上进行卷烟制备。检测卷烟七项有害成分，结果显示，与对照样相比，应用实施例4的烟草纤维卷烟纸对HCN、NNK、NH₃、苯酚降低作用显著，降幅分别为11.54%、19.70%、11.59%、19.31%，对危害性评价指数降幅为9.86%。对卷烟感官质量无负面影响，卷烟风格无改变。

表4卷烟七项有害成分检测结果

实施例5

按照烟草纤维卷烟纸工艺生产，控制烟草纤维卷烟纸指标为：定量：35.0g/m²；透气度：70CU。配制烤烟、白肋烟、香料烟的混合提取物18%，绿茶、红茶、普洱茶的混合提取物18%，苯甲酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸的混合物28%，柠檬酸钾36%为混合溶液，在卷烟纸生产工序中助剂添加处采用涂布方式以卷烟纸重量的3%进行添加，制备为烟草纤维卷烟纸实验样。按照相同的卷烟纸指标、生产工艺，选择不加添加剂制备为烟草纤维卷烟纸对照样。

将上述卷烟纸样品和对照样在某卷烟牌号上进行卷烟制备。检测卷烟七项有害成分，结果显示，与对照样相比，应用实施例5的烟草纤维卷烟纸对HCN、NNK、NH₃、巴豆醛降低作用显著，降幅分别为10%、18.36%、16.60%、10.34%，对危害性评价指数降幅为9.33%。对卷烟原有风格和抽吸品质无负面影响。

表5卷烟七项有害成分检测结果

以上对本发明进行了详细介绍，文中应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂，其特征在于，由以下重量百分含量的物质制成：烟草提取物5%~20%，茶提取物5%~20%，透气度调节剂10%~30%，高效助燃剂30%～60%。

2.根据权利要求1中所述的降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂，其特征在于，所述烟草提取物为烤烟或白肋烟或香料烟提取物中的任意一种或两种以上。

3.根据权利要求1中所述的降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂，其特征在于，所述茶提取物为青茶或绿茶或红茶或普洱茶提取物中的任意一种或两种以上。

4.根据权利要求1中所述的降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂，其特征在于，所述透气度调节剂为苯甲酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸中的任意一种或两种以上。

5.根据权利要求1中所述的降低卷烟主流烟气有害成分的卷烟纸添加剂，其特征在于，所述高效助燃剂为磷酸钾、山梨酸钾、碳酸钾、柠檬酸钾、乙酸钾、酒石酸钾、乙酸钠、磷酸钠、藻酸钠、柠檬酸钠、碳酸氢钠、碳酸钠中的任意一种或两种以上。

6.权利要求1~5所述的卷烟纸添加剂在制备烟草纤维卷烟纸中的应用。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，以烟草纤维卷烟纸成品纸的重量为基准，所述卷烟纸添加剂的添加比例为1%~5%。

8.一种烟草纤维卷烟纸，其特征在于，含有权利要求1~5所述的卷烟纸添加剂。

9.如权利要求8所述的烟草纤维卷烟纸，其特征在于，所述卷烟纸添加剂的添加量为：以烟草纤维卷烟纸成品纸的重量为基准，所述卷烟纸添加剂的添加比例为1%~5%。