CN104351946A - 一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒及其制备方法和应用 - Google Patents

一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒，该滤棒采用以下的方法制备得到：将聚乙二醇溶解于丝束成型用增塑剂三醋酸甘油酯中，溶解时聚乙二醇占三醋酸甘油酯的质量百分比为10-30%，得到其混合溶液；在丝束成型过程中喷洒聚乙二醇和三醋酸甘油酯混合溶液到丝束上，三醋酸甘油酯的添加量为30-80mg/支，制得所需滤棒。本发明是降低卷烟烟气有害成分的又一较优技术，同时在不降低烟气焦油释放量的水平的基础上，增强了卷烟的保润性能，改善了卷烟吸味。

Description

一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及卷烟减害技术领域，具体涉及一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒及其制备方法和应用。 
背景技术
酚类化合物是自然界中常见的一类化合物，卷烟烟气中酚类物质有40多种，其中最主要的包括苯酚、苯二酚和甲基苯酚等。烟气酚类化合物主要来源于烟叶中多酚类化合物(绿原酸和芸香苷)的裂解，对卷烟的香气品质有很重要的作用，但有些酚类物质具有促癌作用，而且苯酚、甲基苯酚、儿茶酚等还有难闻的气味，对卷烟感官评吸不利。间甲苯酚、对甲苯酚、邻甲苯酚、间苯二酚、儿茶酚、苯酚被Hoffman名单收录，列入降低卷烟危害性的推荐性控制成分。 
基于以上研究背景，降低烟气中苯酚的研究是卷烟减害技术中一项重要的研究领域。目前，降低烟气中苯酚的方法主要采用的是吸附的方法，因为苯酚存在于烟气的粒相物中，可以通过物理吸附的方法从烟气中截留下来。现有技术应用的吸附剂主要为表面积较大的多孔材料，在吸附、截留苯酚的同时，还会吸附烟气中部分的致香成分和烟气水分，导致卷烟抽吸时容易产生刺激、香气量不足、香气质下降，严重影响卷烟抽吸品质。围绕着卷烟滤嘴对卷烟减害和改善卷烟烟香吸味的影响，科研工作者进行了大量的研究工作。其中，复合滤嘴的开发成功使减害添加剂在烟草中的应用得以实现，为控制焦油含量或选择性去除烟气有害成份提供了一种有效途径。 
虽然改进的复合滤嘴和传统的滤嘴相比，在减害及改善卷烟吸味方面具有较大的优势，但在工业化实际应用中具有以下缺点: 
(l)均匀性差。在制造含添加剂的醋酸纤维段时，通常采用的方法是在醋酸纤维成型过程中用压缩空气将添加剂粉体吹进醋酸纤维丝束中，这样很难保证添加剂在滤嘴中的均匀性，造成烟支的离散性很大；
(2)加工复杂。在加工复合滤嘴之前，先要制备含添加剂的“母棒”，经过分切后再将其和普通醋酸纤维嘴棒粘接在一起，因此制备二元/三元复合滤嘴对设备的要求很高；
(3)污染严重。由于是干式添加粉体添加剂，在向醋酸纤维中吹送粉体时常会造成设备及环境的污染，且在更换添加剂时清理设备相当困难；
(4)成本高。和普通醋酸纤维滤嘴相比，复合滤嘴的原材料和加工成本高，也是影响其商业化的一个重要原因。
聚乙二醇400液体、它具有与各种溶剂的广泛相容性，被加热到150摄氏度时是很安全、很稳定的，是很好的溶剂和增溶剂，被广泛用于液体制剂，如口服液、滴眼液等。应用领域包括食品工业、医药工业、化妆品等。有文献报道聚乙二醇可以和苯酚形成氢键， 
专利CN103334337A中将聚乙二醇作为涂料，涂布到卷烟成形纸上，用于选择性降低卷烟烟气中的苯酚，却需要额外涂布，增加了成形纸的制作工序，限定了材料的适用范围。
发明内容
为了解决上述背景技术存在的不足，本发明的第一个目的是提供一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒。该滤棒与苯酚能产生氢键和疏水作用，在保障卷烟中应用时安全无害的基础上，将烟气中的苯酚截留下来，达到降低卷烟危害的作用，并同时提升了卷烟的保润性能。本发明的第二个目的是提供上述的滤棒的制备方法。本发明的第三个目的是提供上述的滤棒的应用。 
为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案： 
一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒，该滤棒采用以下的方法制备得到：将聚乙二醇溶解于丝束成型用增塑剂三醋酸甘油酯中，溶解时聚乙二醇占三醋酸甘油酯的质量百分比为10-30%，得到其混合溶液；在丝束成型过程中喷洒聚乙二醇和三醋酸甘油酯混合溶液到丝束上，三醋酸甘油酯的添加量为30-80mg/支，制得所需滤棒。
作为优选，所述的聚乙二醇为聚乙二醇400、聚乙二醇600和聚乙二醇1000的一种或几种的组合。 
作为优选，三醋酸甘油酯的添加量为50-60mg /支。 
为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案： 
一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒的制备方法，该方法包括以下的步骤：将聚乙二醇溶解于丝束成型用增塑剂三醋酸甘油酯中，溶解时聚乙二醇占三醋酸甘油酯的质量百分比为10-30%，得到其混合溶液；在丝束成型过程中喷洒聚乙二醇和三醋酸甘油酯混合溶液到丝束上，三醋酸甘油酯的添加量为30-80mg/支，制得所需滤棒。
作为优选，所述的聚乙二醇为聚乙二醇400、聚乙二醇600和聚乙二醇1000的一种或几种的组合。 
作为优选，三醋酸甘油酯的添加量为50-60mg /支。 
为了实现上述的第三个目的，本发明采用了以下的技术方案： 
一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的卷烟，该卷烟的烟用滤棒采用上述的烟用滤棒。
本发明提供了一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒，它与苯酚能产生氢键和疏水作用，在保障卷烟中应用时安全无害的基础上，将烟气中的苯酚截留下来，达到降低卷烟危害的作用，并同时提升了卷烟的保润性能。本发明的滤棒可以在不改变滤棒生产工艺的情况下，实现烟气中苯酚有害物质的降低，并且制造工艺简单、不污染机器，是降低卷烟烟气有害成分的又一较优技术，同时在不降低烟气焦油释放量的水平的基础上，增强了卷烟的保润性能，改善了卷烟吸味。 
与传统的吸附剂相比，本发明具有显著优点： 
（1）与传统的通过复合嘴棒在丝束中添加吸附剂相比，该技术可以在不改变滤棒生产工艺的情况下，实现烟气中苯酚有害物质的降低，并且制造工艺简单、不污染机器。
（2）本发明在不降低烟气焦油释放量的水平的基础上，对降低卷烟烟气苯酚具有显著的降低去除作用。 
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的内容不局限于此。 
聚乙二醇400与三醋酸甘油酯以一定比例混合形成均相的改性溶液，通过一输料泵将改性溶液匀速地喷洒在丝束上，改性溶液含量由人工通过程序自行设定，然后在滤棒成型车间进行滤棒成型，硬化后的滤棒在杭州卷烟厂某牌号11mg卷烟上进行卷接试制。将一批使用普通嘴棒卷烟作为对比样，将使用聚乙二醇400改性滤嘴棒的卷烟作为试制样品。 
将所要挑选的卷烟样品在GB/T 16447-2004 规定的调节大气中调节48 h。依据YC /T 29-1996 规定的条件挑选烟支样品，每种样品挑选50 支，挑选出的烟支样品的物理参数见表2。 
采用SM450直线吸烟机按照GB/T 19609-2004 的规定抽吸卷烟样品，每种样品抽吸12 支，每孔道抽吸4 支烟，用44 mm 剑桥滤片捕集烟气粒相物，吸毕，取出滤片。同时，在绕线烧断时，迅速用镊子掐灭烟头，避免烧到滤嘴，收集各孔道上的烟蒂。将每张捕集烟气的剑桥滤片折叠后分别放入200 mL 锥形瓶中，加入50 mL 1%( 体积分数) 的乙酸水溶液萃取液，室温下超声萃取20 min，静置5 min。采用YC/T 255-2008 规定的方法测定萃取液中主要酚类物质的含量。 
表一 3种醋纤纤维滤棒（长度120 mm）样品的物理参数a
注：a采用SODIM综合测试台测定；b采用CORESTA推荐方法测定；c采用差重法测定。
 表二 3种醋纤纤维滤嘴卷烟样品的物理参数a和烟气常规指标b
注：a采用SODIM综合测试台测定，卷烟规格为（30mm滤嘴+54mm烟支×24.2mm圆周）；b卷烟在ISO 3402:1999规定条件下平衡48 h，采用直线式吸烟机SM450在标准条件下抽吸；按ISO 4387:2000，ISO 10315:2000，ISO 10362-1:1999，ISO 8454:2007分别测定烟气总粒相物、焦油、烟碱、水分和CO。重复测定3 次，取平均值进行分析。
表三 3种醋纤纤维滤嘴卷烟样品主流烟气中酚类指标a
注：a采用YC/T 255-2008 规定的方法测定样品烟中主要酚类物质的含量。
  3种醋纤纤维滤嘴卷烟感官质量评价结果： 
参加感官质量三点检验：添加了聚乙二醇的参比卷烟2#、3#，与空白参比卷烟1#进行对比评吸。结果表明：添加聚乙二醇能与烟香相协调，提高香气质增加香气量，劲头适中，烟气细腻，刺激性减少，余味舒适，干燥感明显降低，并略带回甜。

Claims (7)

1.一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒，其特征在于该滤棒采用以下的方法制备得到：将聚乙二醇溶解于丝束成型用增塑剂三醋酸甘油酯中，溶解时聚乙二醇占三醋酸甘油酯的质量百分比为10-30%，得到其混合溶液；在丝束成型过程中喷洒聚乙二醇和三醋酸甘油酯混合溶液到丝束上，三醋酸甘油酯的添加量为30-80mg/支，制得所需滤棒。
2.根据权利要求1所述的一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒，其特征在于：所述的聚乙二醇为聚乙二醇400、聚乙二醇600和聚乙二醇1000的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒，其特征在于：三醋酸甘油酯的添加量为50-60mg /支。
4.一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒的制备方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：将聚乙二醇溶解于丝束成型用增塑剂三醋酸甘油酯中，溶解时聚乙二醇占三醋酸甘油酯的质量百分比为10-30%，得到其混合溶液；在丝束成型过程中喷洒聚乙二醇和三醋酸甘油酯混合溶液到丝束上，三醋酸甘油酯的添加量为30-80mg/支，制得所需滤棒。
5.根据权利要求4所述的一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒的制备方法，其特征在于：三醋酸甘油酯的添加量为50-60mg /支。
6.根据权利要求4或5所述的一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的烟用滤棒的制备方法，其特征在于：所述的聚乙二醇为聚乙二醇400、聚乙二醇600和聚乙二醇1000的一种或几种的组合。
7.一种选择性降低卷烟烟气中苯酚含量的卷烟，其特征在于该卷烟的烟用滤棒采用权利要求1~3任意一项权利要求所述的烟用滤棒。
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