CN103074801B - 一种降低卷烟烟气中有害物质的成型纸涂料 - Google Patents
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Abstract
一种降低卷烟烟气中有害物质的成型纸涂料，其是由如下步骤得到的产物：将以重量份计的海藻酸钠0.5～4份、甘油0.1～1份、水为90～100份混合后加热溶解，待其溶液温度降至常温后，加入血红蛋白，使血红蛋白在混合溶液中的质量浓度为4～20％；将上述混合溶液喷雾到质量浓度为1～5％的氯化钙溶液中，经过静置固化、过滤、洗涤、冷冻干燥，经筛分后即得海藻酸钙凝胶微胶囊粉末；将聚乙烯醇树脂和甘油加入水中，待溶液温度降至常温后，加入粉状原料和步骤二中制备的海藻酸钙微胶囊粉末制得烟用成型纸涂料，粉状原料为活性炭粉末或分子筛粉末。本发明可通过涂布等方法加工到成型纸上，减少卷烟在燃烧过程中产生的CO、HCN等有害物。
Description
技术领域
本发明涉及烟草滤材，具体是一种降低卷烟烟气中有害物质的成型纸涂料。
背景技术
众所周知，卷烟烟气中含有焦油、尼古丁、一氧化碳和氢氰酸等众多有害成分，对吸烟者的健康构成了一定的危害。近年来，随着社会各界对吸烟与健康关系的日益重视，开发低焦油、低危害卷烟逐渐成为烟草行业的重点研究课题。
目前卷烟辅材中，成型纸的功能仅限于包裹滤嘴棒，即使使用高透成型纸，也仅是通过增加其透气性，宏观上稀释卷烟烟气中焦油、CO等有害物的浓度。如何对成型纸进行有效的改性，使之能够在包裹滤棒丝束的同时，还能起到降焦减害的效果，已成为行业研究的重点。
发明内容
本发明提供一种降低卷烟烟气中有害物质的成型纸涂料，可以通过涂布等方法加工到成型纸上，减少卷烟在燃烧过程中产生的CO、HCN等有害物。
一种降低卷烟烟气中有害物质的成型纸涂料，其是由如下步骤得到的产物：
步骤一、将以重量份计的海藻酸钠0.5～4份、甘油0.1～1份、水为90～100份直接混合，加热到70℃使之溶解，待其溶液温度降至常温(25℃～35℃)后，加入血红蛋白，搅拌均匀，静置，直到混合溶液中气泡消失，血红蛋白在混合溶液中的质量浓度为4～20％。将海藻酸钠用量优选为0.5～4份，是因为海藻酸钠的质量浓度越高，其所形成的溶液粘度越大，不利于血红蛋白的均匀分散和后续喷雾操作。所述海藻酸钠也具有不同的粘度规格，其优选的粘度为2～200mPa·s，这是因为海藻酸钠的粘度越大，在配制成相同溶液粘度的前提下其在溶液中的固含量越低，易造成固化后的粉末后续出现萎缩和结构破裂等问题。所述甘油对海藻酸钙微胶囊起到增塑的作用，有利于微胶囊的成型。
步骤二、将上述混合溶液利用高压静电喷雾成囊装置将其喷雾到质量浓度为1～5％的氯化钙溶液(作为固化剂)中，静置固化后，过滤、洗涤、冷冻干燥，经筛分后即得粒径为50～200μm的海藻酸钙凝胶微胶囊粉末。所述高压静电喷雾成囊装置的喷雾电压为5～30kv，喷雾高度为30～60cm，以便于海藻酸钙微胶囊保持微小的粒径和下落过程中及时分散形成规则形状。
步骤三、将聚乙烯醇树脂和甘油加入水中，在80℃-90℃下溶解，并保温1-2小时，直到溶液中不再含有微小颗粒，所配制的溶液中聚乙烯醇树脂的质量浓度为5～10％，甘油的质量浓度为0.1～1％，待其温度降至常温(25℃～35℃)后，在溶解的聚乙烯醇树脂溶液中加入粉状原料和步骤二中制备的海藻酸钙微胶囊粉末制得烟用成型纸涂料，所述粉状原料为活性炭粉末或分子筛粉末，其中混合溶液中海藻酸钙微胶囊和粉状原料的总质量浓度为15～35％，海藻酸钙微胶囊：粉状原料的质量比为(2～5)∶1，活性炭粉末或分子筛粉末的粒径为50～200μm。
将本发明的涂料利用涂布工艺制成多功能减害成型纸，并包裹成嘴棒，具有以下优点：(1)本发明中所选用的血红蛋白具有与CO、HCN等有害物质结合非常牢固，难以分开的特性，有利于选择性的降低CO和HCN；(2)本发明中所选用的海藻酸钠安全无害并具有保持酶活性的功能，利用其包裹血红蛋白能够长时间保持血红蛋白的活性；(3)本发明所述的涂料可以除去烟气中一氧化碳15％以上，氢氰酸10％以上。(4)本发明工艺简单，成本低，且采用水作为溶剂，涂布后无有机溶剂残留，更加安全。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
(1)首先取海藻酸钠1.5g，甘油0.5g，水98g直接混合，加热到70℃使之溶解，待其溶液温度降至常温(25℃～35℃)后，再加入12g血红蛋白，搅拌均匀，静置，直到溶液中气泡消失，血红蛋白在混合溶液中的质量浓度为10.7％。
(2)将2g氯化钙溶解在98g水中，制成质量浓度为2％的氯化钙溶液，在将步骤(1)中的混合溶液利用高压静电喷雾成囊装置喷雾到氯化钙溶液中，静置固化后，过滤、洗涤、冷冻干燥，筛分即得海藻酸钙凝胶微胶囊粉末。
(3)取6g聚乙烯醇树脂和0.2g甘油在80℃-90℃下溶解于93.8g水中，并保温1-2小时，直到溶液不再含有微小颗粒(其中聚乙烯醇树脂的质量浓度为6％，甘油的质量浓度为0.2％)，待其溶液温度降至常温(25℃～35℃)后，在溶解的聚乙烯醇树脂溶液中加入步骤(2)中制备的15g海藻酸钙凝胶微胶囊粉末、5g活性炭粉末，制成烟用成型纸涂料。其中，海藻酸钙凝胶微胶囊粉末和活性炭的总质量浓度为16.7％。
将此涂料采用涂布工艺加工到烟用成型纸表面，然后制成功能型成型纸滤棒。
采用此种功能成型纸滤棒卷制成的卷烟，与对照样相比，其有害成分CO降低率为23％左右，HCN降低率为15％左右。
实施例2
(1)首先取海藻酸钠2g，甘油0.8g，水97.2g直接混合，加热到70℃使之溶解，待其溶液温度降至常温(25℃～35℃)后，再加入20g血红蛋白，搅拌均匀，静置，直到溶液中气泡消失，血红蛋白在混合溶液中的质量浓度为16.7％。
(2)将3g氯化钙溶解在97g水中，制成质量浓度为3％氯化钙溶液，在将步骤(1)中的混合溶液利用高压静电喷雾成囊装置喷雾到氯化钙溶液中，静置固化后，过滤、洗涤、冷冻干燥，筛分即得海藻酸钙凝胶微胶囊粉末。
(3)取8g聚乙烯醇树脂和0.5g甘油在80℃-90℃下溶解于91.5g水中，并保温1-2小时，直到溶液不再含有微小颗粒(其中聚乙烯醇树脂的质量浓度为8％，甘油的质量浓度为0.5％)，待其溶液温度降至常温(25℃～35℃)后，在溶解的聚乙烯醇树脂溶液中加入25g微胶囊粉末、5g分子筛粉末，制成烟用成型纸涂料。其中，海藻酸钙凝胶微胶囊粉末和活性炭的总质量浓度为23％。
将此涂料采用涂布工艺加工到烟用成型纸表面，然后制成功能型成型纸滤棒。
采用此种功能成型纸滤棒卷制成的卷烟，与对照样相比，其有害成分CO降低率为28％左右，HCN降低率为19％左右。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种降低卷烟烟气中有害物质的成型纸涂料，其特征在于是由如下步骤得到的产物：
步骤一、将以重量份计的海藻酸钠0.5～4份、甘油0.1～1份、水为90～100份直接混合，加热到70℃使之溶解，待其溶液温度降至常温后，加入血红蛋白，搅拌均匀，静置，直到混合溶液中气泡消失，血红蛋白在混合溶液中的质量浓度为4～20％；
步骤二、将上述混合溶液利用高压静电喷雾成囊装置将其喷雾到质量浓度为1～5％的氯化钙溶液中，静置固化后，过滤、洗涤、冷冻干燥，经筛分后即得粒径为50～200μm的海藻酸钙凝胶微胶囊粉末；
步骤三、将聚乙烯醇树脂和甘油加入水中，在80℃-90℃下溶解，并保温1-2小时，直到溶液中不再含有微小颗粒，所配制的溶液中聚乙烯醇树脂的质量浓度为5～10％，甘油的质量浓度为0.1～1％，待其温度降至常温后，在溶解的聚乙烯醇树脂溶液中加入粉状原料和步骤二中制备的海藻酸钙微胶囊粉末制得烟用成型纸涂料，所述粉状原料为活性炭粉末或分子筛粉末，其中混合溶液中海藻酸钙微胶囊和粉状原料的总质量浓度为15～35％，海藻酸钙微胶囊：粉状原料的质量比为(2～5):1；
步骤一中所使用的海藻酸钠的粘度为2～200mPa·s，所述步骤二中高压静电喷雾成囊装置的喷雾电压为5～30kv，喷雾高度为30～60cm。
2.如权利要求1所述的降低卷烟烟气中有害物质的成型纸涂料，其特征在于：活性炭粉末或分子筛粉末的粒径为50～200μm。
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