CN103222683B

CN103222683B - 一种带天然矿质和植物纤维复合添加剂的卷烟嘴棒

Info

Publication number: CN103222683B
Application number: CN201210216318.4A
Authority: CN
Inventors: 司辉; 熊斌; 程炳发
Original assignee: China Tobacco Hunan Industrial Co Ltd; Wuhan Huanghelou Science and Technology Park Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Hunan Industrial Co Ltd; Wuhan Huanghelou Science and Technology Park Co Ltd
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2032-06-28
Also published as: CN103222683A

Abstract

本发明公开了一种带天然矿质和植物纤维复合添加剂的卷烟嘴棒，属于卷烟技术领域。所述的卷烟嘴棒按以下步骤制备而成：（1）复合添加剂原料及配伍；（2）复合添加剂的表面处理；（3）制备复合添加剂和醋酸纤维的共混纺丝束，将复合添加剂与醋酸纤维溶液按1：50-90的比例共混后，由纺丝机喷嘴喷出制得共混纺丝束；（4）将共混纺丝束和常规丝束按设定的比例和设定的结构放置在一起，包裹成型纸而成卷烟嘴棒。本发明的卷烟滤棒加入了新的复合添加剂，一方面减少了烟气中HCN的含量，提高了卷烟的安全性，另一方面保证了卷烟的吸食品质，是一种具有广泛推广意义的新型卷烟滤棒。

Description

一种带天然矿质和植物纤维复合添加剂的卷烟嘴棒

技术领域

本发明属于卷烟技术领域，具体涉及一种带有复合添加剂能显著减少卷烟烟气中的氢氰酸含量，并有一定的增香舒眠功效的卷烟嘴棒。

背景技术

现有技术中，氢氰酸(HCN)是Hoffmann名单的卷烟烟气有害成分之一，也是卷烟危害性指数体系确立的7种代表性有害成分之一，常温下以气体形式存在，属高挥发性的剧毒物质，可通过多种途径经口吸入使人中毒。目前，降低卷烟烟气中HCN的方法主要是采用两段或三段式复合滤嘴，在滤嘴中添加具有一定吸附作用的材料，主要有活性炭、分子筛、硅胶、多孔氧化铝、离子交换树脂等吸附剂，或Pt、Pd、Au等贵金属、过渡金属Co、Ni、Cu、Zn的氧化物及其硝酸盐、碳酸盐等催化剂。上述减害材料对降低卷烟烟气中HCN释放量有一定效果，但选择性吸附能力不理想，同时对卷烟感官品质存在不同程度的负面影响，因而限制了上述材料的实际应用。

奇冰石又叫托马琳，也叫特玛粒，其英文名Tourmaline，矿物学家称之为电气石，中国商品名叫碧玺，由镁、铁、锡、锰、钠、钴、硅、氟、铜、钛、硒等微量元素及矿物质组成。奇冰石是一种成分和结构极为复杂的天然矿石，其晶体结构决定了它具有沿C轴两个结晶端天然的正、负极性。奇冰石的电场特性，就像铁矿石具有天然磁场一样也是天然的，其电极化强度越大，产生负离子的能力就越强。负离子是指带负电荷的粒子及其群体(离子团)。研究表明，空气中含有一定数量的负离子，它对空气质量和人体健康都有直接的、重要的影响。增加空气中负离子的含量，能一定程度的去除空气中的烟雾粉尘、霉变异味，起到净化空气的作用。人们在森林、海边或是雷雨过后，就会感到空气清新，呼吸顺畅，并有心旷神怡的感觉，这就是负离子含量高所起的作用。负离子不但能使人们感到空气清新还有其他的功效：1、具有镇静安神作用，能消除疲劳，促进睡眠及增加食欲。2、具有吸附烟雾、除尘作用。3、改善心肌功能，有利于高血压和心脑血管疾患病人的病情恢复。4、改善大脑功能，增强机体免疫力，促进新陈代谢，调节神经机能，消除疲劳。"负离子"被誉为"空气维生素"，在负离子浓度较高的空气环境中会使人倍感舒畅。如人们在森林、瀑布、郊外或雨后会明显感到空气清新，呼吸舒畅，心情轻松愉快，这就是空气中负离子显著增多的缘故。空气中的负离子作用于人体的上呼吸道粘膜，可以促进上皮纤毛运动，提高腺体的分泌功能；改善大脑功能，对精神起镇静作用，消除疲劳；可以使心率减慢，高血压患者血压趋于正常；还可以改善肺的换气功能，使吸氧功能增加20%，二氧化碳排除量增加14.5%。负离子通过肺泡进入血液后，可以提高血流量和携氧能力，改善人体肺呼吸功能和内分泌功能，增强细胞活力，促进新陈代谢，提高人体免疫能力，对高血压、心血管病、哮喘、神经衰弱、肺气肿等疾病有缓解作用。带有正电荷离子的天然矿质奇冰石粉应用于卷烟当中，可显著减少卷烟烟气中的氢氰酸含量，但是，它同时带来对卷烟吸味不利的因素。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术方案是提供一种带天然矿质和植物纤维复合添加剂的卷烟嘴棒，利用天然矿质奇冰石粉减少卷烟烟气中的氢氰酸含量，用合欢皮纤维粉来补充其对卷烟感官品质所带来的负面影响，大大提高了卷烟的吸食安全性。

本发明的技术方案是：一种带天然矿质和植物纤维复合添加剂的卷烟嘴棒，采用纺丝机制备丝束，采用成型机将丝束材料包裹在成型纸内组成卷烟嘴棒，其特别之处在于：所述的卷烟嘴棒按以下步骤制备而成：

（1）复合添加剂原料及配伍：

奇冰石粉粒径为50～200nm；合欢皮纤维粉粒径为50～200nm；取所述奇冰石粉1～2份和所述合欢皮纤维粉20～35份混合成复合添加剂，所述的份是重量份；

（2）复合添加剂的表面处理

取一定重量的复合添加剂，置于复合添加剂重量2-4倍的重量百分数为70%-95%的乙醇中，超声分散20-50分钟后，放入30-60℃的恒温槽中搅拌20-50分钟；加入上述反应物总重量5%-10%的螯合型乳酸钛盐，搅拌2-5小时；静置8-10小时后，溶液分层，取出下层粉体，烘干研磨至50～200nm，即为表面改性的复合添加剂，密封备用；

（3）制备复合添加剂和醋酸纤维的共混纺丝束

将步骤（2）得到的表面改性的复合添加剂与常规嘴棒制丝用醋酸纤维溶液按1：50-90的重量比例共混后，由纺丝机喷嘴喷出制得共混纺丝束；

（4）将共混纺丝束和常规丝束按设定的比例和设定的结构放置在一起，包裹成型纸而成带天然矿质和植物纤维复合添加剂的卷烟嘴棒。

所述的卷烟嘴棒的横截面上，共混纺丝束和常规丝束相互包裹形成环形结构。

所述的卷烟嘴棒的横截面上，共混纺丝束被包裹在常规丝束中,形成多个分散的共混纺丝束点或共混纺丝束面。

本发明的卷烟滤棒加入了新的复合添加剂，一方面减少了烟气中HCN的含量，提高了卷烟的安全性，另一方面保证了卷烟的吸食品质，并且还有安神舒眠的功效，是一种具有广泛推广意义的新型卷烟滤棒。

附图说明

附图1是本发明卷烟滤棒一实施例的横截面结构示意图；

附图2是本发明卷烟滤棒另一实施例的横截面结构示意图；

附图3是本发明卷烟滤棒再一实施例的横截面结构示意图；

附图4是本发明卷烟滤棒又一实施例的横截面结构示意图。

附图中标记分述如下：1常规丝束；2共混纺丝束；3成型纸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

首先，描述本发明选用的奇冰石。在卷烟燃吸过程中生成的HCN大部分存在于烟气气相中，由于HCN是亲水性化合物，能与水以任意比例互溶，因此，在具有碱性功能基的奇冰石粉可以显著减少卷烟烟气中氢氰酸含量。

其次，合欢皮纤维粉的原料合欢皮，又名合昏皮,合欢木皮,交枝树,青堂,夜合,夜合皮,宜男,茸花枝,绒树,绒花树,萌葛,黄昏,蓉花树,山合欢,马缨,马缨花,乌树,乌赖树,合欢,合昏。是豆科植物合欢Albizia julibrissin Durazz.的干燥树皮。从药性上讲，属平；甘；归心、肝经。由夏、秋二季剥取，晒干所制。主治功效有解郁安神，活血消肿。用于心神不安，忧郁失眠，肺痈疮肿，跌扑伤痛。合欢皮呈卷曲筒状或半筒状，长40～80cm，厚0.1～0.3cm。外表面灰棕色至灰褐色，稍有纵皱纹，有的成浅裂纹，密生明显的椭圆形横向皮孔，棕色或棕红色，偶有突起的横棱或较大的圆形枝痕，常附有地衣斑；内表面淡黄棕色或黄白色，平滑，有细密纵纹。质硬而脆，易折断，断面呈纤维性片状，淡黄棕色或黄白色。

复合添加剂的表面处理所起到的作用：一方面减少了烟气中HCN的含量，提高了卷烟的安全性，另一方面保证了卷烟的吸食品质，并且还有安神舒眠的功效，是一种具有广泛推广意义的新型卷烟滤棒。

结合附图的描述如下，如附图1和附图3示，卷烟嘴棒的横截面上，共混纺丝束2和常规丝束1相互包裹形成环形结构。图1中从外到内，最外一层是成型纸3，成型纸3包裹在常规丝束1外环之外，常规丝束1外环包裹在共混纺丝束2外环之外，共混纺丝束2外环包裹在第二层常规丝束1之外。第二层常规丝束1之内包裹有共混纺丝束2内环，共混纺丝束2内环之内还有一个常规丝束1的圆。附图3中，从外到内，最外一层是成型纸3，成型纸3包裹在常规丝束1环之外，常规丝束1环之内包裹有共混纺丝束2环，共混纺丝束2环之内还有一个常规丝束1的圆。附图2和附图4中，卷烟嘴棒的横截面上，共混纺丝束2被包裹在常规丝束1中,形成多个分散的共混纺丝束点或共混纺丝束面。如附图2中，有12个共混纺丝束点和中央一个共混纺丝束面。附图4中，有5个共混纺丝束点或说是5个共混纺丝束面。附图中的结构仅为举例而已，并非穷举，还可以有多种其它的结构。

下面是本发明的几个实施例。

实施例1

（1）复合添加剂的制备：奇冰石粉碎得到粒径为50nm的奇冰石粉200克；合欢皮粉碎得到粒径为50nm的合欢皮纤维粉3.5公斤；取所述奇冰石粉100克和所述合欢皮纤维粉2.9公斤混合成复合添加剂。

（2）复合添加剂的表面处理：取3公斤的复合添加剂，置于6公斤的70%（重量百分数）乙醇中，超声分散20分钟后，放入30℃的恒温槽中搅拌20分钟；加入450克的螯合型乳酸钛盐，搅拌2小时；静置8小时后，溶液分层，取出下层粉体，烘干研磨至50nm，即为表面改性的复合添加剂，密封备用；

（3）制备复合添加剂和醋酸纤维的共混纺丝束：将步骤（2）得到的表面改性的复合添加剂2公斤与100公斤常规卷烟嘴棒制丝醋酸纤维溶液共混后，由纺丝机喷嘴喷出制得共混纺丝束；

（4）将共混纺丝束和常规丝束按设定的比例和设定的结构放置在一起，包裹成型纸而成卷烟嘴棒。从卷烟嘴棒的横截面上，共混纺丝束和常规丝束相互包裹形成环形结构，如图1所示。从外到内，最外一层是成型纸，成型纸包裹在常规丝束外环之外，常规丝束外环包裹在共混纺丝束外环之外，共混纺丝束外环包裹在第二层常规丝束之外。第二层常规丝束之内包裹有共混纺丝束内环，共混纺丝束内环之内还有一个常规丝束的圆。

实施例2

（1）复合添加剂的制备：奇冰石粉碎得到粒径为100nm的奇冰石粉200克；合欢皮粉碎得到粒径为100nm的合欢皮纤维粉3.5公斤；取所述奇冰石粉100克和所述合欢皮纤维粉3公斤混合成复合添加剂。

（2）复合添加剂的表面处理：取3.1公斤的复合添加剂，置于9.3公斤的75% （重量百分数）的乙醇中，超声分散30分钟后，放入40℃的恒温槽中搅拌30分钟；加入868克的螯合型乳酸钛盐，搅拌3小时；静置8小时后，溶液分层，取出下层粉体，烘干研磨至100nm，即为表面改性的复合添加剂，密封备用；

（3）制备复合添加剂和醋酸纤维的共混纺丝束：将步骤（2）得到的表面改性的复合添加剂3公斤与180公斤常规卷烟嘴棒制丝醋酸纤维溶液共混后，由纺丝机喷嘴喷出制得共混纺丝束；

（4）将共混纺丝束和常规丝束按设定的比例和设定的结构放置在一起，包裹成型纸而成卷烟嘴棒。从卷烟嘴棒的横截面上，共混纺丝束被包裹在常规丝束中,形成多个分散的共混纺丝束点或共混纺丝束面，如图2所示。有12个共混纺丝束点和中央一个共混纺丝束面。

实施例3

（1）复合添加剂的制备：奇冰石粉碎得到粒径为150nm的奇冰石粉200克；合欢皮粉碎得到粒径为150nm的合欢皮纤维粉3.5公斤；取所述奇冰石粉200克和所述合欢皮纤维粉3公斤混合成复合添加剂。

（2）复合添加剂的表面处理：取3.2公斤的复合添加剂，置于9.6公斤80%（重量百分数）的乙醇中，超声分散40分钟后，放入50℃的恒温槽中搅拌40分钟；加入1.02公斤的螯合型乳酸钛盐，搅拌4小时；静置9小时后，溶液分层，取出下层粉体，烘干研磨至150nm，即为表面改性的复合添加剂，密封备用；

（3）制备复合添加剂和醋酸纤维的共混纺丝束：将步骤（2）得到的表面改性的复合添加剂4公斤与320公斤常规卷烟嘴棒制丝醋酸纤维溶液共混后，由纺丝机喷嘴喷出制得共混纺丝束；

（4）将共混纺丝束和常规丝束按设定的比例和设定的结构放置在一起，包裹成型纸而成卷烟嘴棒。从卷烟嘴棒的横截面上，共混纺丝束和常规丝束相互包裹形成环形结构，如图3所示。从外到内，最外一层是成型纸，成型纸包裹在常规丝束环之外，常规丝束环之内包裹有共混纺丝束环，共混纺丝束环之内还有一个常规丝束的圆。

实施例4

（1）复合添加剂的制备：奇冰石粉碎得到粒径为200nm的奇冰石粉200克；合欢皮粉碎得到粒径为200nm的合欢皮纤维粉3.5公斤；取所述奇冰石粉200克和所述合欢皮纤维粉3.5公斤混合成复合添加剂。

（2）复合添加剂的表面处理：取3.7公斤的复合添加剂，置于14.8公斤的95%（重量百分数）的乙醇中，超声分散50分钟后，放入60℃的恒温槽中搅拌50分钟；加入1.85公斤的螯合型乳酸钛盐，搅拌5小时；静置10小时后，溶液分层，取出下层粉体，烘干研磨至200nm，即为表面改性的复合添加剂，密封备用；

（3）制备复合添加剂和醋酸纤维的共混纺丝束：将步骤（2）得到的表面改性的复合添加剂5公斤与450公斤常规卷烟嘴棒制丝醋酸纤维溶液共混后，由纺丝机喷嘴喷出制得共混纺丝束；

（4）将共混纺丝束和常规丝束按设定的比例和设定的结构放置在一起，包裹成型纸而成卷烟嘴棒。从卷烟嘴棒的横截面上，共混纺丝束被包裹在常规丝束中,形成多个分散的共混纺丝束点或共混纺丝束面，如图4所示。有5个共混纺丝束点或说是5个共混纺丝束面。

新型嘴棒的物理性能

首先对本发明所设计的新型嘴棒进行物理性能的检测，并以常规嘴棒所用的醋酸纤维作为空白对照进行分析，结果列于表1。表1的检测结果表明，本发明所设计的新型嘴棒和同样规格的常规醋酸纤维嘴棒的物理性能接近，硬度、吸阻和圆周等指标基本一致，符合企业标准。

表1.物理性能

奇冰石粉和合欢皮纤维粉配伍的复合添加剂在卷烟嘴棒中的作用评价

为进一步确定奇冰石粉和合欢皮纤维粉配伍的复合添加剂添加到嘴棒中的作用，本发明按（GB/T16447-1996烟草及烟草制品调节与测试的大气环境）调节卷烟样品含水率，委托湖北省烟草产品质量监督检验站组织湖北省评烟委员，按（GB5606.4-1996卷烟感官技术要求）的规定，对用奇冰石粉和合欢皮纤维粉配伍的复合添加剂添加到嘴棒中所制备的新型滤嘴卷制的烟支和空白对照烟支进行了对比评吸。评吸结果见表2。结果表明，本发明滤嘴的评吸得分略高于空白醋纤滤嘴，总体质量水平和产品风格无明显差异。相对而言，本发明滤嘴卷烟香气高雅，富有清新感，口感柔软温和，余味舒适干净。

表2.评吸结果

奇冰石粉和合欢皮纤维粉配伍的复合添加剂在卷烟嘴棒中的减害作用评价

为进一步明确奇冰石粉和合欢皮纤维粉配伍的复合添加剂在卷烟嘴棒中的减害作用，本发明在卷烟叶组配方和其它辅料不变的情况下，将本发明的嘴棒与相同规格的空白醋酸纤维嘴棒制作成卷烟，采用GB/T5606.5-1996,YC/T29～30-1996,YC/T156～157-2001标准规定的方法分别检测卷烟烟气的总粒相物（TPM）、焦油、水分、烟碱、CO、抽吸口数等指标。采用比色法检测卷烟烟气的氢氰酸含量，结果列于表3。

表3.降害性能

检测结果显示，在卷烟配方和其他辅料不变的情况下，相对于空白对照卷烟，本发明的新型嘴棒可以选择性的降低HCN含量。其中，总粒相物略为降低1.54-3.83%；焦油略为降低1.32-3.95%；烟碱略微降低0.83-2.5%；CO基本持平；HCN显著降低13.27-21.24%。

Claims

1.一种带天然矿质和植物纤维复合添加剂的卷烟嘴棒，采用纺丝机制备丝束，采用成型机将丝束材料包裹在成型纸内组成卷烟嘴棒，其特征在于：所述的卷烟嘴棒按以下步骤制备而成：

（1）复合添加剂原料及配伍：

（2）复合添加剂的表面处理

取一定重量的复合添加剂，置于复合添加剂重量2-4倍的重量百分数为70%-95%的乙醇中，超声分散20-50分钟后，放入30-60℃的恒温槽中搅拌20-50分钟；加入上述复合添加剂和乙醇总重量5%-10%的螯合型乳酸钛盐，搅拌2-5小时；静置8-10小时后，溶液分层，取出下层粉体，烘干研磨至50～200nm，即为表面改性的复合添加剂，密封备用；

（3）制备复合添加剂和醋酸纤维的共混纺丝束

2.根据权利要求1所述的一种带天然矿质和植物纤维复合添加剂的卷烟嘴棒，其特征在于：所述的卷烟嘴棒的横截面上，共混纺丝束（2）和常规丝束（1）相互包裹形成环形结构。

3.根据权利要求1所述的一种带天然矿质和植物纤维复合添加剂的卷烟嘴棒，其特征在于：所述的卷烟嘴棒的横截面上，共混纺丝束（2）被包裹在常规丝束（1）中,形成多个分散的共混纺丝束点或共混纺丝束面。