CN103284294A - 采用hdt降低卷烟氢氰酸释放量的烘丝工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种采用HDT降低卷烟氢氰酸释放量的烘丝工艺方法，具体的工艺参数如下：物料入口含水率：24％；蒸汽施加量：100kg/h。本发明的有益效果是，控制制丝工艺关键点--烘丝工序，在保持卷烟感官质量稳定的前提下，选择特定的烘丝设备--HDT过热蒸气干燥烘丝机进行参数组合调整，达到降低卷烟主流烟气中氢氰酸释放量的目的，探索了卷烟减害降焦的新途径，具有重要的理论意义和实际应用价值。本发明对烘丝工序中的重点参数进行筛选认定并在生产工艺范围内进行优化，在保证卷烟感官质量稳定的前提下，有效降低卷烟氢氰酸释放量。

Description

采用HDT降低卷烟氢氰酸释放量的烘丝工艺方法

技术领域

本发明涉及降低卷烟主流烟气中氢氰酸释放量的卷烟烘丝工艺方法，具体是，在卷烟加工的制丝工艺，采用HDT过热蒸汽干燥烘丝机降低卷烟主流烟气中氢氰酸释放量的一种烘丝工艺。

背景技术

我国政府已签署的《烟草控制框架公约》中规定我国政府要制订出更为严厉的“控烟”法律法规，促使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。为提高我国卷烟产品的质量和安全性，国家烟草专卖局明确提出应加强烟叶原料、卷烟加工工艺和辅助材料设计对卷烟烟气中有害成分释放量的影响研究，为减害降焦应用技术研究和低危害产品开发提供理论基础。国家烟草专卖局于2006年6月16日印发了《国家烟草专卖局关于进一步推进减害降焦工作的通知》(国烟科〔2006〕412号)，对减害降焦工作提出了新的要求。该通知将包括氢氰酸在内的卷烟烟气7种有害成分作为表征卷烟主流烟气生物危害性的重要指标。

氢氰酸（简称HCN）是重要的环境污染物之一，其致毒机理主要为氰离子与氧化型细胞色素氧化酶中的三价铁结合，阻断了氧化过程中三价铁的电子传递，使组织细胞不能利用氧，形成内窒、昏迷、呼吸停止，严重的于数分钟内死亡。氢氰酸污染主要源自合成、采矿冶金、电镀、纺织、农药、塑料、合成橡胶等产生氰化物废弃物的行业。在自然界中有些植物也含有氰化物，主要以氰苷的形式存在，如苦杏仁和利马豆中含有苦杏仁苷、高梁中含有蜀黍氰苷、木薯中含有亚麻苦苷、核果中含有洋李苷、竹笋中含有紫衫氰苷，氰苷水解会产生氰化氢。卷烟烟气中的氢氰酸主要由氨基酸及相关化合物在700-1000℃裂解产生，虽然它在主流烟气中的含量很低，但它具纤毛毒性，是几种呼吸酶中非常活跃的抑制剂，对人体极为有害。

如何降低卷烟主流烟气中的氢氰酸释放量，减少吸烟对人体健康的危害，近年来有许多研究。现有技术中降低氢氰酸释放量的方法主要集中于改进设备和改进卷烟材料。例如在卷烟中加入特殊材料制成的吸附剂或过滤材料来实现。如国际专利申请号为PCT/US2005/0144762005.4.27的发明专利提出了一种带有具高的表面积/质量比的多孔树脂的发烟制品过滤器，该树脂由壳聚糖衍生物组成。优选的实施方案包括与戊二醛相交联的壳聚糖和与乙二醛相交联的壳聚糖，所述壳聚糖衍生物可选择性除去香烟烟雾中的氰化氢。中国专利ZL201010288108.7提出了一种降低HCN含量的卷烟加工工艺方法，其从微波松散、松散回潮和HT+烘丝三个工序分别进行工艺参数优化，均达到降低卷烟烟气中氢氰酸释放量的目的，从而达到优化整个制丝工艺参数而降低氢氰酸释放量的目的，专利中烘丝段采用的是滚筒薄板式烘丝机，未对其它类型的烘丝设备进行限定。烘丝是卷烟生产的关键工序，烘丝工艺参数会对烘后叶丝物理、感官和化学质量产生重要影响，是制丝工艺研究的重点。本专利采用特定类型的烘丝设备——HDT过热蒸汽干燥烘丝机，其工作原理是通过高温高湿处理，在封闭的膨胀管中，高温蒸汽和叶丝充分混合在一起，其最高温度可达300℃；高温高热含的过热蒸汽把热量迅速传递给叶丝，叶丝细胞壁内的水份瞬时被加热并汽化，由于叶丝细胞壁内的水分汽化时体积迅速膨胀，而汽化气不能及时排出细胞壁，使壁内压力超过壁外（膨胀管道内）气压，细胞向外扩张而把叶丝膨胀起来。整个处理过程时间很短，在膨胀管道的后段，高温过热蒸汽把叶丝中多余的水分蒸发掉，使叶丝干燥达到下道工序所需的水分，整个过程在瞬间快速而均匀地将水分抽出并定型。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中存在如下技术问题：

1、各研究机构忽略了特定烘丝设备工艺参数对氢氰酸的释放量的影响；

2、不同烘丝设备对卷烟产品烟气中氢氰酸的释放量影响差异巨大；

3、由于烟草制品的特殊性，对烘丝出口水分有严格的要求，一般为12%±0.5%，在保证设备安全运行和产品可用性前提下，只能选取组合参数在各自可调范围内进行控制，且确定一个参数组合需要经过大量的研究实验；

4、生产试验成本大，一次试验仅原材料投入5-8吨，成本40万以上，且在试验过程中需要保障产品不能成为废品，增加了获取试验数据的难度；

5、通过调整烘丝工艺的参数来降低有害气体释放量，使降害效果达到最佳的同时，还要保证卷烟的感官质量保持在较高水平难度大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种通过调整设备工艺参数降低卷烟主流烟气中氢氰酸释放量并保持现有卷烟产品感官品质的烘丝工艺方法。

本发明的目的是这样实现的：提供一种采用HDT降低卷烟氢氰酸释放量的烘丝工艺方法，具体的工艺参数如下：

1）物料入口含水率：24％；

2）蒸汽施加量：100kg/h。

本发明的有益效果是，控制制丝工艺关键点——烘丝工序，在保持卷烟感官质量稳定的前提下，选择特定的烘丝设备——HDT过热蒸气干燥烘丝机进行参数组合调整，达到降低卷烟主流烟气中氢氰酸释放量的目的，探索了卷烟减害降焦的新途径，具有重要的理论意义和实际应用价值。

本发明对烘丝工序中的重点参数进行筛选认定并在生产工艺范围内进行优化，在保证卷烟感官质量稳定的前提下，有效降低卷烟氢氰酸释放量。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步阐述。

实施例1：

本实施例所用过热蒸汽干燥烘丝机的型号为HDT，德国HAUNI公司设计生产。将企业制定的既定卷烟制丝工艺参数生产得到的烟草样品作为空白样品；在制丝工序，按照以下优化后参数进行工艺调整：物料入口含水率为24.0%，蒸汽施加量为100kg/h，其余工序工艺参数不变，生产得到的烟草样品为优化样品。优化样品与空白样品中氢氰酸释放量和感官质量结果见下表1。

表1优化样品与空白样品氢氰酸释放量和感官质量结果

。

由表1可以看出，在HDT烘丝工艺参数优化组合下生产得到的样品烟气中的氢氰酸释放量比空白样品降低了10.22%，具有明显降低氢氰酸释放量的效果，且感官评吸得分为83.0，与空白样品比较，感官质量保持稳定。

本发明通过试验设计，首先对设备中各可控参数进行筛选，然后确定重要的试验参数，并将这些参数进行组合优化，优化过程的具体步骤如下：

（1）针对型号为HDT的过热蒸汽干燥烘丝机，选定对卷烟主流烟气中氢氰酸释放量有重要影响的物料入口含水率和蒸汽施加量两个工艺参数作为试验因素，并确定参数水平。

（2）对上述参数进行均匀设计，按照设计的试验方案进行试验，并检测样品主流烟气的氢氰酸释放量。结果如下表2：

表2试验设计方案及试验样品主流中氢氰酸释放量

。

（3）运用DPS11.0对以上数据进行分析，得到方程如下：

Y=144.9717042-0.03645827454X₁*X₁-0.00004895518745X₂*X₂+0.0027908048085X₁*X₂;

Y为主流烟气氢氰酸释放量，X₁为物料入口含水率，X₂为蒸汽施加量。

（4）根据上述方程式的信息，以最低氢氰酸释放量为优化目标，得到物料入口含水率为24.0%，蒸汽施加量为100kg/h，经过验证，采用优化后的参数进行烘丝，经检测主流烟气中氢氰酸释放量为130.18μg/cig。

Claims (1)

1.一种采用HDT降低卷烟氢氰酸释放量的烘丝工艺方法，其特征在于，具体的工艺参数如下：

1）物料入口含水率：24％；

2）蒸汽施加量：100kg/h。