CN102877362B

CN102877362B - 一种降低卷烟危害性指数的卷烟纸燃烧调节剂及其应用

Info

Publication number: CN102877362B
Application number: CN201210344273.9A
Authority: CN
Inventors: 戴亚; 赵德清; 陈克复; 杨飞; 孙玉峰; 陈昆燕; 谭兰兰; 李力
Original assignee: China Tobacco Chuanyu Industrial Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Chuanyu Industrial Co Ltd
Priority date: 2012-09-17
Filing date: 2012-09-17
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2032-09-17
Also published as: CN102877362A

Abstract

本发明公开了一种降低卷烟危害性指数的卷烟纸燃烧调节剂及其应用，该燃烧调节剂是由植酸钾、植酸钠、葡萄糖酸内酯、碳酸氢钾中的至少两种复配而成的混合物。将该燃烧调节剂各组分按照一定的质量份数溶解于水中，将该水溶液在卷烟纸生产的施胶工段通过计量棒式膜转移施胶机均匀添加到卷烟纸中，或者通过凹版印刷机的版辊均匀转移到卷烟纸中，制成的卷烟纸用于卷烟生产。本发明具有如下优点：本发明所述的一种能够降低卷烟危害性指数的燃烧调节剂其制备简便、过程易于控制，可根据生产需要进行即时生产；其应用简便，无须改变现有卷烟纸生产工艺，原料成本低廉，具有较好的工业应用价值。

Description

一种降低卷烟危害性指数的卷烟纸燃烧调节剂及其应用

技术领域

本发明属于卷烟材料，具体涉及一种卷烟纸燃烧调节剂，以及该调节剂的应用。

背景技术

卷烟纸是卷烟生产中的重要材料，是实现卷烟减害降焦目标的有效途径之一。卷烟纸的主要特点是直接参与卷烟燃烧，它对烟支的阴燃性、燃烧速度、烟支主流烟气和侧流烟气的释放量、烟气有害成分释放量、卷烟吸味和外观质量等方面有重要影响。卷烟纸的燃烧性能影响烟支的燃烧性能，且要与烟支的燃烧性能相匹配。燃烧性好的卷烟纸可以加快卷烟的自由燃烧速度，降低抽吸口数。卷烟纸的燃烧性能与卷烟纸中的添加剂有很大关系，卷烟纸中的添加剂特别是燃烧调节剂的种类和用量直接影响卷烟的自由燃烧速度、抽吸口数、烟气释放量和烟气中有害成分的释放量。燃烧调节剂的使用不仅要调节卷烟纸的燃烧速率使之与烟支的燃烧速率相匹配，加快烟支阴燃速率，降低抽吸口数，实现卷烟减害降焦的目的，还要保证其对卷烟的吃味不产生负面影响，甚至对卷烟感官品质有提升作用。功能性卷烟纸燃烧调节剂的研究开发是赋予卷烟纸高技术含量，进而适应卷烟安全、低危害、改善吸味、提升品质等要求的重要技术手段。

有机酸碱金属盐是一种用于增加卷烟纸和烟支阴燃速率的燃烧调节剂。Liu C等（Beitrage zur Tabakforschuang International/Contributions to Tobacco Research, 2003,20(5):341-347）将苹果酸钾、柠檬酸钾、酒石酸钾喷洒到烟丝中，发现烟丝中加入苹果酸钾总钾含量为3.1%～8.3%时抽吸温度几乎呈直线下降，同时吸阻逐渐增加。烟丝中总钾含量为5.1%时，三种有机酸钾盐均可以降低主流烟气中的烟碱25%～32%、降低CO24%～35%。Yamamoto T等（Beitragezur Tabakforschuang International, 1990,14(6):379-385）研究了外加钾盐对降低主流烟气中焦油、烟碱、CO的影响，发现随着烟丝中外加钾盐量的增加，焦油、烟碱和CO的递送量降低。添加苹果酸盐抽吸口数几乎不变，硝酸盐口数轻微下降。对于降低CO而言苹果酸钾比硝酸钾更为有效，对烟碱则相反。外加钾盐和烟叶本身钾盐量的提高均可以通过降低燃烧区的峰值温度来影响CO的递送量。加入低于2%的苹果酸钾可以消除烟气刺激性和吸味损失。戴亚等（烟草科技，1998(1):11-12；1998(5):3-4）研究了外加钾盐对卷烟燃烧性和焦油释放量的影响，表明加入适量的钾盐能够加速卷烟的燃烧、降低抽吸口数和焦油释放量。

2009年，谢剑平等（烟草科技，2009(2):5-15；）基于卷烟主流烟气7种有害成分释放量和烟气毒理学试验结果建立了卷烟危害性定量评价指标——卷烟危害性指数，首次将卷烟烟气有害成分的释放量与其危害性联系起来。功能性卷烟纸燃烧调节剂的主要研究目标就是降低卷烟危害性指数。

专利US6557561公开了一种含有香料的能改善主流烟气吸味的卷烟纸，所述主流烟气吸味改良剂为内酯或与内酯相对应的羟基羧酸盐。所述内酯包括γ-丁内酯、γ-戊内酯、γ-庚内酯、γ-己内酯、γ-辛内酯、δ-辛醇内酯、δ-癸内酯、γ-十一烷酸内酯、葫芦巴内酯、γ-戊基丁内酯等。抽吸时烟气产生的不良气味可以被主流烟气吸味改良剂释放的香气物质所屏蔽，香味成分没有大量进入主流烟气而是选择性地进入侧流烟气中，卷烟的香气和吃味没有被显著破坏。内酯类化合物分子结构中的—CO—O—C—是致香基团，五元环或更多元环的γ-内酯或δ-内酯可以作为主流烟气吸味改良剂。葡萄糖酸内酯为含有4个羟基的δ-己内酯，其用于卷烟纸吸味改善剂方面未见报道，植酸钾、植酸钠为肌醇六磷酸盐，用于卷烟纸燃烧调节剂方面未见报道。

常用的卷烟纸燃烧调节剂有柠檬酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐、醋酸盐等。目前国内大多数卷烟纸制造企业所使用的燃烧调节剂为柠檬酸钾和柠檬酸钠的混合盐。使用柠檬酸盐虽然可以增加烟支静燃速率，降低抽吸口数，但CO每口的递送量增加较大，过量使用柠檬酸盐也会对卷烟感官品质产生负面影响。综合考虑优选既具有减害降焦效果，又不会对卷烟吸味产生较大负面影响，且符合食品安全性要求的新型卷烟纸燃烧调节剂，成为卷烟材料制备领域新的课题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够降低卷烟危害性指数的卷烟纸燃烧调节剂。同时，提供该燃烧调节剂在卷烟纸生产中的应用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现，本发明中所采用的份数均为质量份数，采用的百分数均为质量百分数。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种能够降低卷烟危害性指数的卷烟纸燃烧调节剂，该燃烧调节剂是由植酸钾、植酸钠、葡萄糖酸内酯、碳酸氢钾中的至少两种复配而成的混合物。其中植酸钾、植酸钠为卷烟纸燃烧速率调节剂，可以影响或改变烟支的燃烧性能；葡萄糖酸内酯为吸味调节剂，用于调整和改善卷烟吸味；碳酸氢钾用于调整溶液的pH值在合适的范围内。

优选地，所述混合物的质量份分别为：植酸钾10～85、植酸钠0～85、葡萄糖酸内酯5～25、碳酸氢钾0～15。

更优选地，所述混合物的质量份分别为：植酸钾50～75、植酸钠10～25、葡萄糖酸内酯10～20、碳酸氢钾5～10。

本发明还提供了上述卷烟纸燃烧调节剂的应用，其具体的使用方法为：将该燃烧调节剂各组分按照一定的质量份数溶解于水中，配置成质量浓度为5%～35%的水溶液，该水溶液的pH值为6.5～8.5，将该水溶液在卷烟纸生产的施胶工段通过计量棒式膜转移施胶机均匀添加到卷烟纸中，或者通过凹版印刷机的版辊均匀转移到卷烟纸中，制成的卷烟纸用于卷烟生产，能有效降低卷烟主流烟气中焦油、7种有害成分的释放量以及降低卷烟危害性指数，同时对卷烟吸味具有一定的改善作用。

进一步地，所述燃烧调节剂在卷烟纸中的添加量以质量百分数计为卷烟纸质量的0.5%～6%。

优选地，所述燃烧调节剂在卷烟纸中的添加量以质量百分数计为卷烟纸质量的1%～4%。

更优选地，所述燃烧调节剂在卷烟纸中的添加量以质量百分数计为卷烟纸质量的2%。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

1、本发明所述的一种能够降低卷烟危害性指数的燃烧调节剂其制备简便、过程易于控制，可根据生产需要进行即时生产。

2、本发明所述的卷烟纸燃烧调节剂，其应用简便，无须改变现有卷烟纸生产工艺，原料成本低廉，具有较好的工业应用价值。

3多次试验结果表明，将含有本发明所述燃烧调节剂的卷烟纸用于卷烟生产，可以降低主流烟气中焦油、7种有害成分释放量10%～20%，降低卷烟危害性指数7%～17%，且对卷烟吸味具有一定的改善作用。

具体实施方式

通过下面的实例可以更清楚地了解本发明，但它们并不是对本发明的限定。若无特别说明，本实施例中所述浓度均为质量浓度。

实施例1

将85份植酸钾、25份葡萄糖酸内酯溶解于400份水中，充分搅拌均匀，测得溶液pH值为7.8。燃烧调节剂悬浮液中所含植酸钾浓度为16.7%，葡萄糖酸内酯浓度为4.9%。将配制好的燃烧调节剂悬浮液在卷烟纸生产的施胶工段通过计量棒式膜转移施胶机均匀添加到卷烟纸中，调整生产工艺和纸机设备参数，制得卷烟纸物理指标见表1。将制得的功能性卷烟纸与普通卷烟纸用于川渝中烟某一牌号的卷烟生产，对卷制的卷烟进行主流烟气7种有害成分分析、卷烟危害性指数分析和感官质量评价。以普通卷烟纸作为对照样，结果分别见表2、表3。

实施例2

将50份植酸钾、25份植酸钠、5份葡萄糖酸内酯、10份碳酸氢钾溶解于400份水中，充分搅拌至葡萄糖酸内酯与碳酸氢钾反应完毕后，测得溶液pH值为8.3。燃烧调节剂悬浮液中所含各组分浓度分别为：植酸钾10.2%、植酸钠5.1%、葡萄糖酸钾为1.3%、碳酸氢钾1.5%。将配制好的燃烧调节剂悬浮液在卷烟纸生产的施胶工段通过计量棒式膜转移施胶机均匀添加到卷烟纸中，调整生产工艺和纸机设备参数，制得卷烟纸物理指标见表1。将制得的功能性卷烟纸与普通卷烟纸用于川渝中烟某一牌号的卷烟生产，对卷制的卷烟进行主流烟气7种有害成分分析、卷烟危害性指数分析和感官质量评价。以普通卷烟纸作为对照样，结果分别见表2、表3。

实施例3

将85份植酸钠、20份葡萄糖酸内酯溶解于400份水中，充分搅拌均匀，测得溶液pH值为6.7。燃烧调节剂悬浮液中所含植酸钠浓度为16.8%，葡萄糖酸内酯浓度为4%。将配制好的燃烧调节剂悬浮液通过凹版印刷机的版辊均匀转移到卷烟纸中，制得卷烟纸物理指标见表1。将制得的功能性卷烟纸与普通卷烟纸用于川渝中烟某一牌号的卷烟生产，对卷制的卷烟进行主流烟气7种有害成分分析、卷烟危害性指数分析和感官质量评价。以普通卷烟纸作为对照样，结果分别见表2、表3。

实施例4

将10份植酸钾、40份植酸钠、10份葡萄糖酸内酯、15份碳酸氢钾溶解于400份水中，充分搅拌至葡萄糖酸内酯与碳酸氢钾反应完毕后，测得溶液pH值为7.6。燃烧调节剂悬浮液中所含各组分浓度分别为：植酸钾2.1%、植酸钠8.4%，葡萄糖酸钾2.8%、碳酸氢钾2.0%。将配制好的燃烧调节剂悬浮液通过凹版印刷机的版辊均匀转移到卷烟纸中，制得卷烟纸物理指标见表1。将制得的功能性卷烟纸与普通卷烟纸用于川渝中烟某一牌号的卷烟生产，对卷制的卷烟进行主流烟气7种有害成分分析、卷烟危害性指数分析和感官质量评价。以普通卷烟纸作为对照样，结果分别见表2、表3。

实施例5

将75份植酸钾、10份植酸钠、20份葡萄糖酸内酯、5份碳酸氢钾溶解于400份水中，充分搅拌至葡萄糖酸内酯与碳酸氢钾反应完毕后，测得溶液pH值为8.2，生成的燃烧调节剂悬浮液中各组分浓度分别为：植酸钾14.7%、植酸钠2%、葡萄糖酸钾2.3%、葡萄糖酸内酯浓度为2.1%。将配制好的燃烧调节剂悬浮液在卷烟纸生产的施胶工段通过计量棒式膜转移施胶机均匀添加到卷烟纸中，调整生产工艺和纸机设备参数，制得卷烟纸物理指标见表1。将制得的功能性卷烟纸与普通卷烟纸用于川渝中烟某一牌号的卷烟生产，对卷制的卷烟进行主流烟气7种有害成分分析、卷烟危害性指数分析和感官质量评价。以普通卷烟纸作为对照样，结果分别见表2、表3。

表1 燃烧调节剂试制卷烟纸物理指标

表2 燃烧调节剂试制卷烟焦油、7种有害成分释放量及危害性指数分析

注：卷烟危害性评价指数，Y-卷烟主流烟气有害成分释放量；C₁-C₇为参考值，评价方法参见：谢剑平，卷烟危害性评价原理与方法，化学工业出版社，2009年第1版。

表3 卷烟纸燃烧调节剂试制卷烟感官质量评吸表（评委人数7人）

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种降低卷烟危害性指数的卷烟纸燃烧调节剂，其特征在于：该燃烧调节剂是由植酸钾和植酸钠中的一种或两种、葡萄糖酸内酯复配而成的混合物，该混合物中还可添加或不添加碳酸氢钾。

2.根据权利要求1所述的一种降低卷烟危害性指数的卷烟纸燃烧调节剂，其特征在于：所述混合物的质量份数分别为：植酸钾10～85、植酸钠0～85、葡萄糖酸内酯5～25、碳酸氢钾0～15。

3.根据权利要求2所述的一种降低卷烟危害性指数的卷烟纸燃烧调节剂，其特征在于：所述混合物的质量份数分别为：植酸钾50～75、植酸钠10～25、葡萄糖酸内酯10～20、碳酸氢钾5～10。

4.根据以上任一权利要求所述的一种降低卷烟危害性指数的卷烟纸燃烧调节剂应用，其特征在于：将该燃烧调节剂各组分按照一定的质量份数配置成质量浓度为5%～35%的水溶液，该水溶液的pH值为6.5～8.5，将该水溶液在卷烟纸生产的施胶工段通过计量棒式膜转移施胶机均匀添加到卷烟纸中，或者通过凹版印刷机的版辊均匀转移到卷烟纸中，制成的卷烟纸用于卷烟生产。

5.根据权利要求4所述的一种降低卷烟危害性指数的卷烟纸燃烧调节剂的应用，其特征在于：所述燃烧调节剂在卷烟纸中的添加量以质量百分数计卷烟纸重量的0.5%～6%。

6.根据权利要求5所述的一种降低卷烟危害性指数的卷烟纸燃烧调节剂的应用，其特征在于：所述燃烧调节剂在卷烟纸中的添加量以质量百分数计卷烟纸重量的1%～4%。

7.根据权利要求6所述的一种降低卷烟危害性指数的卷烟纸燃烧调节剂的应用，其特征在于：所述燃烧调节剂在卷烟纸中的添加量以质量百分数计卷烟纸重量的2%。