CN103225231B - 一种带天然矿质和天然植物复合添加剂的卷烟纸 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带天然矿质和天然植物复合添加剂的卷烟纸，属于卷烟技术领域。将天然矿质和天然植物复合添加剂在卷烟纸（2）内表面距离滤嘴端（4）11-15mm的位置上设置由所述的天然矿质和天然植物复合添加剂组成的印刷或涂覆层（3），所述的印刷或涂覆层（3）的长度与卷烟纸的宽度等长，所述的印刷或涂覆层（3）的宽度为4-8mm。本发明针对HCN的弱酸性，在卷烟纸中添加带有正电荷离子的天然矿质奇冰石粉，并添加丁香花蕾粉用以补充奇冰石对卷烟感官品质所带来的影响。同时，采用植物胶-石花胶，通过现有技术的常用印刷技术或常规涂抹方法将奇冰石粉和丁香花蕾粉添加于卷烟纸上，使得卷烟纸具有多重的作用。
Description
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，并有一定的增香功效的卷烟纸。
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，同时还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天然植物复合添加剂的卷烟纸，利用天然矿质奇冰石粉减少卷烟烟气中的氢氰酸含量，用丁香花蕾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：一种带天然矿质和天然植物复合添加剂的卷烟纸的内表面印刷或涂覆有天然矿质和天然植物复合添加剂，所述的天然矿质是奇冰石粉，所述的天然植物是丁香花蕾粉，所述的带天然矿质和天然植物复合添加剂的卷烟纸按以下步骤制备而成：
（1）原料要求：
奇冰石粉粒径为50～200nm；丁香花蕾粉粒径为50～200nm；石花菜溶于水得到的石花胶水溶液的重量百分比为2～10%；
（2）天然矿质和天然植物复合添加剂的制备：
取步骤（1）中的奇冰石粉1～2份和步骤（1）中的丁香花蕾粉12～21份混合后，加入到247～437份步骤（1）中的石花胶水溶液中，搅拌并混合均匀，所得的混合溶液即为所述的天然矿质和天然植物复合添加剂；
（3）将步骤（2）所制备的天然矿质和天然植物复合添加剂在卷烟纸内表面距离滤嘴端11-15mm的位置上设置由所述的天然矿质和天然植物复合添加剂组成的印刷或涂覆层，所述的印刷或涂覆层的长度与卷烟纸的宽度等长，所述的印刷或涂覆层的宽度为4-8mm。
本发明的印刷或涂覆层设置在卷烟纸内表面距离滤嘴端11-15mm的位置上是由于卷烟在抽吸过程中所产生的烟气分为主流烟气和侧流烟气。进入口腔的为主流烟气，它随着抽吸的力量逐渐上升，经本发明的印刷或涂覆层后，通过滤嘴后进入口腔，从而起到减害和增香的效果。如果距离滤嘴端过远，经过本发明的印刷或涂覆层的主流烟气会在上升过程中，转变成侧流烟气而无法到达口腔，从而减弱了作用效果。
所述的印刷或涂覆层是全部被复合添加剂层填充，或部分被复合添加剂层填充。所述的部分被复合添加剂层填充是指复合添加剂层是多个直条的组合层，或是多个横条的组合层，或是多个斜条的组合层，或是多个分散的块形的组合层，或前述条或/和块的组合层。
所述的丁香花蕾粉按以下方法制备：采摘新鲜未绽放的丁香花蕾，在30～45℃下晾制8～15天，然后粉碎得到粒径为50～200nm的丁香花蕾粉。石花胶水溶液的制备方法如下：取一定重量的石花菜，添加在该重量9～49倍的水溶液中，加热至45～60℃，搅拌至完全溶解，冷却至室温，得到重量百分比为2～10%的石花胶水溶液。
本发明针对HCN的弱酸性，在卷烟纸中添加带有正电荷离子的天然矿质奇 冰石粉，并添加丁香花蕾粉用以补充奇冰石对卷烟感官品质所带来的影响。同时，采用植物胶-石花胶，通过现有技术的常用印刷技术或常规涂抹方法将奇冰石粉和丁香花蕾粉添加于卷烟纸上，使得卷烟纸具有多重的作用。
附图说明
附图1是使用本发明卷烟纸的卷烟结构示意图；
附图2是附图1中卷烟纸展开内表面的放大结构示意图；
附图3是附图2中印刷或涂覆层一实施例放大结构示意图；
附图4是附图2中印刷或涂覆层另一实施例放大结构示意图；
附图5是附图2中印刷或涂覆层又一实施例放大结构示意图；
附图6是附图2中印刷或涂覆层再一实施例放大结构示意图。
附图中标记分述如下：1—滤嘴；2—卷烟纸；3—印刷或涂覆层；4—近滤嘴端；5—复合添加剂层。
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和丁香花蕾粉复配后，和石花胶水混合，并添加于卷烟纸上之后，能保持一定含量的水分，使HCN在液相中进行酸碱反应，可以提高奇冰石粉降低卷烟烟气HCN的效果。可以显著减少卷烟烟气中氢氰酸含量。
其次，描述与奇冰石配伍的丁香花蕾粉。丁香，木犀科丁香属落叶灌木或小乔木。因花筒细长如钉且香故名。又称丁香、洋丁香。著名的庭园花木。花序硕大、开花繁茂，花色淡雅、芳香，习性强健，栽培简易，因而在园林中广泛栽培应用。花两性，呈顶生或侧生的圆锥花序。花色紫、淡紫或蓝紫，也有白色紫红及蓝紫色，以白色和紫色为居多。丁香花蕾具有增香的作用，可以补充奇冰石粉对卷烟感官品质所带来的影响，在降低卷烟危害的同时，具备稳定 甚至提高卷烟评吸品质的作用。
下面，描述本发明采用的粘胶液，石花菜又名海冻菜、红丝、凤尾等，是红藻的一种。它通体透明，犹如胶冻，口感爽利脆嫩，既可拌凉菜，又能制成凉粉。石花菜还是提炼琼脂的主要原料。琼脂又叫洋菜、洋粉、石花胶，是一种重要的植物胶，属于纤维类的食物，可溶于热水中。琼脂可用来制作冷食、果冻、微生物的培养基和天然植物胶水。本发明利用石花胶绿色无毒，石花胶遇水能溶胀水合形成高粘度的溶胶液，可成功的通过常用印刷技术或常规涂抹方法将奇冰石粉和丁香花蕾粉添加于卷烟纸上。而且水是石花胶的唯一溶剂，不存在任何的乙醇、甘油、甲酰胺等有机溶剂，绿色无毒，增加卷烟吸食的安全性。
下面是本发明的几个实施例。
实施例1
（1）原料的制备：采摘新鲜未绽放的丁香花蕾，在30℃下晾制15天，然后粉碎得到粒径为50nm的丁香花蕾粉20公斤；奇冰石粉碎得到粒径为50nm的奇冰石粉2公斤；取6公斤的石花菜，添加294公斤的水溶液中，加热至45℃，搅拌至完全溶解，冷却至室温，得到重量百分比为2%的石花胶水溶液。
（2）天然矿质和天然植物复合添加剂的制备：取步骤（1）中的奇冰石粉1公斤和步骤（1）中的丁香花蕾粉12公斤混合后，加入到247公斤步骤（1）中的石花胶水溶液中，搅拌并混合均匀，所得的混合溶液即为所述的天然矿质和天然植物复合添加剂；
（3）将步骤（2）所制备的天然矿质和天然植物复合添加剂在卷烟纸内表面距离滤嘴端11mm的位置上设置由所述的天然矿质和天然植物复合添加剂组成的印刷或涂覆层，所述的印刷或涂覆层的长度与卷烟纸的宽度等长，所述的印刷或涂覆层的宽度为4mm。本发明的印刷或涂覆层设置在卷烟纸内表面距离滤嘴端11mm的位置。所述的印刷或涂覆层是全部被复合添加剂层填充，如图1所示。
实施例2
（1）原料的制备：采摘新鲜未绽放的丁香花蕾，在35℃下晾制13天，然后粉碎得到粒径为100nm的丁香花蕾粉20公斤；奇冰石粉碎得到粒径为100nm的奇冰石粉2公斤；取15公斤的石花菜，添加285公斤的水溶液中，加热至50℃，搅拌至完全溶解，冷却至室温，得到重量百分比为5%的石花胶水溶液。
（2）天然矿质和天然植物复合添加剂的制备：取步骤（1）中的奇冰石粉1公斤和步骤（1）中的丁香花蕾粉15公斤混合后，加入到300公斤步骤（1）中的石花胶水溶液中，搅拌并混合均匀，所得的混合溶液即为所述的天然矿质和天然植物复合添加剂；
（3）将步骤（2）所制备的天然矿质和天然植物复合添加剂在卷烟纸内表面距离滤嘴端13mm的位置上设置由所述的天然矿质和天然植物复合添加剂组成的印刷或涂覆层，所述的印刷或涂覆层的长度与卷烟纸的宽度等长，所述的印刷或涂覆层的宽度为6mm。本发明的印刷或涂覆层设置在卷烟纸内表面距离滤嘴端13mm的位置。所述的印刷或涂覆层是部分被复合添加剂层填充。所述的部分被复合添加剂层填充是指复合添加剂层是多个直条的组合层，如图（3）所示。
实施例3
（1）原料的制备：采摘新鲜未绽放的丁香花蕾，在40℃下晾制10天，然后粉碎得到粒径为150nm的丁香花蕾粉20公斤；奇冰石粉碎得到粒径为150nm的奇冰石粉2公斤；取40公斤的石花菜，添加460公斤的水溶液中，加热至55℃，搅拌至完全溶解，冷却至室温，得到重量百分比为8%的石花胶水溶液。
（2）天然矿质和天然植物复合添加剂的制备：取步骤（1）中的奇冰石粉2公斤和步骤（1）中的丁香花蕾粉20公斤混合后，加入到420公斤步骤（1）中的石花胶水溶液中，搅拌并混合均匀，所得的混合溶液即为所述的天然矿质和天然植物复合添加剂；
（3）将步骤（2）所制备的天然矿质和天然植物复合添加剂在卷烟纸内表面距离滤嘴端15mm的位置上设置由所述的天然矿质和天然植物复合添加剂组成的印刷或涂覆层，所述的印刷或涂覆层的长度与卷烟纸的宽度等长，所述的印刷或涂覆层的宽度为7mm。本发明的印刷或涂覆层设置在卷烟纸内表面距离滤嘴端15mm的位置。所述的印刷或涂覆层是部分被复合添加剂层填充。所述的部分被复合添加剂层填充是指复合添加剂层是多个横条的组合层，如图（4）所示。
实施例4
（1）原料的制备：采摘新鲜未绽放的丁香花蕾，在45℃下晾制8天，然后粉碎得到粒径为150nm的丁香花蕾粉20公斤；奇冰石粉碎得到粒径为150nm的奇冰石粉2公斤；取50公斤的石花菜，添加450公斤的水溶液中，加热至60℃，搅拌至完全溶解，冷却至室温，得到重量百分比为10%的石花胶水溶液。
（2）天然矿质和天然植物复合添加剂的制备：取步骤（1）中的奇冰石粉2公斤和步骤（1）中的丁香花蕾粉21公斤混合后，加入到437公斤步骤（1）中的石花胶水溶液中，搅拌并混合均匀，所得的混合溶液即为所述的天然矿质和天然植物复合添加剂；
（3）将步骤（2）所制备的天然矿质和天然植物复合添加剂在卷烟纸内表面距离滤嘴端14mm的位置上设置由所述的天然矿质和天然植物复合添加剂组成的印刷或涂覆层，所述的印刷或涂覆层的长度与卷烟纸的宽度等长，所述的印刷或涂覆层的宽度为8mm。本发明的印刷或涂覆层设置在卷烟纸内表面距离滤嘴端14mm的位置。所述的印刷或涂覆层是部分被复合添加剂层填充。所述的部分被复合添加剂层填充是指复合添加剂层是多个斜条的组合层，如图（5）所示。
实施例5
（1）原料的制备：采摘新鲜未绽放的丁香花蕾，在43℃下晾制10天，然后粉碎得到粒径为170nm的丁香花蕾粉20公斤；奇冰石粉碎得到粒径为170nm 的奇冰石粉2公斤；取24公斤的石花菜，添加376公斤的水溶液中，加热至55℃，搅拌至完全溶解，冷却至室温，得到重量百分比为6%的石花胶水溶液。
（2）天然矿质和天然植物复合添加剂的制备：取步骤（1）中的奇冰石粉1公斤和步骤（1）中的丁香花蕾粉21公斤混合后，加入到378公斤步骤（1）中的石花胶水溶液中，搅拌并混合均匀，所得的混合溶液即为所述的天然矿质和天然植物复合添加剂；
（3）将步骤（2）所制备的天然矿质和天然植物复合添加剂在卷烟纸内表面距离滤嘴端13mm的位置上设置由所述的天然矿质和天然植物复合添加剂组成的印刷或涂覆层，所述的印刷或涂覆层的长度与卷烟纸的宽度等长，所述的印刷或涂覆层的宽度为6mm。本发明的印刷或涂覆层设置在卷烟纸内表面距离滤嘴端13mm的位置。所述的印刷或涂覆层是部分被复合添加剂层填充。所述的部分被复合添加剂层填充是指复合添加剂层是多个分散的块形的组合层，如图（6）所示。
带奇冰石粉和丁香花蕾粉配伍的复合添加剂的卷烟纸制备的卷烟的评吸评价
为进一步确定奇冰石粉和丁香花蕾粉配伍的复合添加剂添加到卷烟纸中的作用，本申请人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的规定，对用奇冰石粉和丁香花蕾粉配伍的复合添加剂添加到卷烟纸中所制备的新型卷烟纸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1。结果表明，本发明的卷烟纸和普通卷烟纸的评吸得分基本接近，总体质量水平和产品风格无明显差异。相对而言，新型卷烟纸卷烟香气略淡，但是口感变得温和，余味舒适干净。
表1、评吸结果
带奇冰石粉和丁香花蕾粉配伍的复合添加剂卷烟纸制备的卷烟的减害作用评价
在卷烟烟气常规及HCN释放量测定的基础上，对卷烟进行了其余6种有害成分的分析测试，并计算了卷烟危害性指数，具体结果见表2。从表中可以看到，在实施例1中，本发明卷烟纸的卷烟与对照卷烟相比，使用选择性降低卷烟烟气中HCN新材料的试验卷烟，HCN释放量降低了28.4%，而卷烟焦油释放量变化不大，因此HCN的选择性降低率为27.5%。同时巴豆醛选择性降低19.3%，CO、NNK、NH3、BaP和苯酚等5种有害成分单位焦油释放量无明显差异，材料显示出较好的选择性降低卷烟烟气HCN性能。其他实施例也存在同样的现象。
表2、实施例1卷烟主流烟气7种有害成分释放量分析结果
带奇冰石粉和丁香花蕾粉配伍的复合添加剂的卷烟纸对卷烟主流烟气中HCN释放量具有较好的降低效果，这主要是由于奇冰石粉材料本身的所携带正电荷离子，该材料引入到卷烟纸当中，能够通过化学作用，起到HCN降低性能。 而且，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和丁香花蕾粉复配后，和石花胶水混合，并添加于卷烟纸上之后，能保持一定含量的水分，使HCN在液相中进行酸碱反应，可以提高碱性奇冰石粉降低卷烟烟气HCN的效果。同时，丁香花蕾粉能够补充奇冰石粉所带来的吸味的损失，在降低危害的同时，具备稳定甚至提高卷烟评吸品质的作用。
Claims (4)
1.一种带天然矿质和天然植物复合添加剂的卷烟纸，含有卷烟纸，其特征在于：所述的卷烟纸的内表面印刷或涂覆有天然矿质和天然植物复合添加剂，所述的天然矿质是奇冰石粉，所述的天然植物是丁香花蕾粉，所述的带天然矿质和天然植物复合添加剂的卷烟纸按以下步骤制备而成：
(1)原料要求：
奇冰石粉粒径为50～200nm；丁香花蕾粉粒径为50～200nm；石花菜溶于水得到的石花胶水溶液的重量百分比为2～10％；
(2)天然矿质和天然植物复合添加剂的制备：
取步骤(1)中的奇冰石粉1～2份和步骤(1)中的丁香花蕾粉12～21份混合后，加入到247～437质量份步骤(1)中的石花胶水溶液中，搅拌并混合均匀，所得的混合溶液即为所述的天然矿质和天然植物复合添加剂；
(3)将步骤(2)所制备的天然矿质和天然植物复合添加剂在卷烟纸(2)内表面距离滤嘴端(4)11-15mm的位置上设置由所述的天然矿质和天然植物复合添加剂组成的印刷或涂覆层(3)，所述的印刷或涂覆层(3)的长度与卷烟纸的宽度等长，所述的印刷或涂覆层(3)的宽度为4-8mm。
2.根据权利要求1所述的一种带天然矿质和天然植物复合添加剂的卷烟纸，其特征在于：所述的印刷或涂覆层(3)是全部被复合添加剂层(5)填充，或部分被复合添加剂层(5)填充。
3.根据权利要求1所述的一种带天然矿质和天然植物复合添加剂的卷烟纸，其特征在于：所述的部分被复合添加剂层(5)填充是指复合添加剂层(5)是多个直条的组合层，或是多个横条的组合层，或是多个斜条的组合层，或是多个分散的块形的组合层，或前述条和块的组合层。
4.根据权利要求1所述的一种带天然矿质和天然植物复合添加剂的卷烟纸，其特征在于所述的丁香花蕾粉按以下方法制备：采摘新鲜未绽放的丁香花蕾，在30～45℃下晾制8～15天，然后粉碎得到粒径为50～200nm的丁香花蕾粉。
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