CN1048492A

CN1048492A - 烟草烟气过滤器

Info

Publication number: CN1048492A
Application number: CN 89104534
Authority: CN
Inventors: 郑楚生; 李若龄; 张风海
Original assignee: Guangzhou Institute of Geochemistry of CAS
Current assignee: Guangzhou Institute of Geochemistry of CAS
Priority date: 1989-07-04
Filing date: 1989-07-04
Publication date: 1991-01-16
Also published as: CN1016485B

Abstract

一种烟草烟气过滤器，主要用来降低烟草烟气中的焦油含量和其它有害物质，减小烟草的刺激性，使烟气中的焦油含量降低7～12毫克/支以上，刺激性降低一个等级，同时保持香气、杂气、余味和吸阻等没有明显变化。该过滤器可以制成复合滤棒，它可以是包括纸质滤棒、醋酸纤维滤棒和坡缕石族矿物颗粒的三段式或两段式复合滤棒；也可以是包括坡缕石族矿物质纸滤棒和醋酸纤维滤棒的两段式复合滤棒。

Description

本发明涉及烟草烟气过滤器，特别涉及降低烟草烟气中的焦油和其它有害成分的含量，减小烟气的刺激性，同时保留其它必要的味道和气味的过滤器。

吸烟对吸烟者和周围的人的健康危害很大。烟草在不完全燃烧过程中产生的烟气是一种含有多种对人体有害物质的气溶胶。在烟气的粒相物焦油中集中了大部分的对人体有害的物质，其中包括大量的致癌物质。

为了降低烟草烟气中的焦油含量，已经采取了很多措施，如选用焦油含量较低的烟草，对烟草进行高温和膨化处理。对于已经制成的卷烟则采用过滤嘴吸附烟气中的焦油。

美国专利No.4，729，389公开了一种烟草烟气过滤器，它采用平均直径为1～5微米的市售的高岭土（Kaolin）纤维作过滤材料，使烟气中的焦油含量降低约8毫克/支。

中国专利申请CN87103794A公开了一种带有麦饭石的吸烟用具，它采用粒径为0.1～0.4毫米的麦饭石混合物作过滤材料，与醋酸纤维滤棒一起吸附焦油，使烟气中的焦油含量降低2.36毫克/支。该专利申请的过滤器吸附的焦油较少，效果不明显，而且增加香烟重量近一倍。它没有说明是否减小了烟气的刺激性。

本发明的目的在于提供一种新的烟草烟气过滤器，它采用坡缕石族矿物作为吸附剂，与卷烟滤嘴专用波纹纸及普通的醋酸纤维滤棒一起组成复合滤棒，以更多地去除烟草烟气中的焦油和其它有害成分，减小烟气的刺激性，从而提高烟草制品的品级，减小对吸烟者和周围人的健康的危害。

具体地说，本发明的目的在于提供一种主要用来降低烟草烟气中的焦油和其它有害成分的含量，减小烟气的刺激性的，新的复合滤棒，它可以是包括纸质滤棒、坡缕石族矿物颗粒（或由其加工成的泡沫状圆柱体）以及普通的醋酸纤维滤棒的三段式复合滤棒;也可以是包括含有坡缕石族矿物颗粒的纸质滤棒和普通的醋酸纤维滤棒的两段式复合滤棒;还可以是包括坡缕石质纸滤棒和普通的醋酸纤维滤棒的两段式复合滤棒。

这里所说的“纸质滤棒”是指用卷烟滤嘴专用的高级波纹纸卷制成的滤棒。这种波纹纸是用高级纸浆板为原料压制出的具有密集波纹的专用纸，目前已被国内外广泛地用来制作卷烟的纸滤棒，作为醋酸纤维的一种较低档的廉价的代用品。

这里所说的“含有坡缕石族矿物颗粒的纸质滤棒”是指在制造上述纸质滤棒时，先将一定粒度的坡缕石族矿物颗粒均匀地散布于上述专用波纹纸的各层之间，然后再卷制成的滤棒。这时为了保证这种滤棒的透气度，即不增加吸阻，要适当减少所用波纹纸的量，例如减少10～20%左右。

这里所说的“坡缕石族矿物质纸滤棒”是指在制造上述专用波纹纸的过程中，在原来的纸浆中掺入一定数量（例如重量百分比为10～60%）的，预先破碎好的坡缕石族矿物纤维，使它们均匀混合，经过打浆和其它加工，制成均匀地含有坡缕石族矿物纤维成分的专用波纹纸，再用这种专用波纹纸制成的坡缕石质纸滤棒。

这里所说的“坡缕石族矿物”是指具有层状和链状过渡结构的坡缕石族矿物，包括坡缕石（Palygorskite）、海泡石（Sepiolite）以及沉积型坡缕石与蒙脱石（Montmorillon-ite）紧密共生，呈土状产出的凹凸棒石（Attapulgite）。

坡缕石的化学式是Mg₅（H₂O）₄〔Si₄O₁₀〕₂·4H₂O，可以有铝、铁等呈类质同象混入。一种富铝的坡缕石的成分，按重量计含有：53.36%的SiO₂，6.89%的MgO，10.25%的Al₂O₃，2.70%的Fe₂O₃，1.93%的CaO，12.94%的H₂O⁺，和7.56%的H₂O^-。海泡石的化学式是Mg₈（H₂O）₄〔Si₆O₁₅〕₂（OH）₂·8H₂O，可以有铝、铁、镍、铜等呈类质同象混入。一种富含滑石和少量石英的海泡石的成分，按重量计含有：69.06%的SiO₂，1.45%的Fe₂O₃，3.29%的Al₂O₃，0.10%的TiO₂，0.037%的CaO，20.24%的MgO，0.25%的K₂O，0.07%的Na₂O，3.27%的H₂O⁺，和5.35%的灼减量。较纯的坡缕石多呈纤维状板状集合体和显微纤维状块状集合体产出。它们的硬度都不高，但具有较强的韧性。海泡石通常呈致密状和土状产出，土状者常与滑石等共生。在电子显微镜下观察，可以知道本族矿物都呈纤维状，其中海泡石的纤维较短（数毫微米），坡缕石的纤维较长（可达几百毫微米至几十厘米）。在这些矿物的纤维状晶格中，都存在一些平行于纤维轴的，宽度达数埃（

）的，开口的通道。在这些通道中有结晶水和吸附水存在。结晶水靠近通道的边部，吸附水则位于通道的中央，被称为沸石水。由于这些矿物的晶体中存在这种开口的通道，因此它们的表面积特别大，都具有特别强的吸附性。

本发明所用的坡缕石族矿物的颗粒，可以通过用常规方法直接破碎块状的和致密状的矿石而得到;也可以通过用破碎-成形-烘干-再破碎的方法加工纤维状板状集合体的矿石而得到;还可以用常规的喷雾法把粉末状矿石（包括粉末状的精选产品）加工成一定粒度的颗粒而得到。根据本发明用坡缕石族矿物预制成的泡沫状圆柱体可以用发泡成形的方法加工制备。本发明所用的坡缕石族矿物一般不必经过特别处理，当然也可以经过不高于100℃多的烘烤，或者用弱酸处理。

上述矿物都对人体无毒无害，国内外已经广泛地使用它们作为牲畜饲料的添加剂。

卷烟滤嘴专用的高级波纹纸具有良好的吸水性。在本发明中，它与坡缕石族矿物配合，能够起到去除焦油和其它有害物质，减小烟气刺激性的极为明显的效果。这是因为在本发明中，纸质滤棒置于烟气过滤器的最前端，与烟丝直接接触。当烟气通过过滤器时，烟气中的水气首先被纸质滤棒吸除，这就保证了充分发挥随后对烟气进行过滤的坡缕石族矿物颗粒的特强吸附性能，从而大量去除烟气中的焦油和其它有害成分，减小烟气的刺激性。

本发明将经过常规处理的坡缕石族矿物的特强的吸附性与卷烟滤嘴专用的高级波纹纸的良好的吸水性及醋酸纤维的通用性结合起来，做成一种新的三段式或两段式的复合滤棒，有效地去除了烟气中的焦油和其它有害成分，减小了烟气的刺激性，使烟气中的焦油含量降低7-12毫克/支以上，刺激性降低一个等级，同时保持香气、杂气、余味和吸阻等指标没有明显变化。只需在已经制好的烟草制品上，或者在吸烟用具（如烟斗、烟嘴）中装上本发明的烟气过滤器，就能够明显地降低烟草烟气中的焦油含量和其它有害成分，减小烟气的刺激性，从而提高烟草制品的品级，减小对吸烟者和周围人的健康的危害。坡缕石族矿物是一种储量很丰富的天然矿石，极易获得，本发明所用的该矿物的颗粒或纤维都不需特殊加工，很容易制备。采用本发明的复合滤棒可以减少醋酸纤维的用量一半以上，大大节约了进口的醋酸纤维，降低了成本。

下面结合附图和实施例进一步说明本发明。

图1是本发明的三段式复合滤棒的示意图;

图2是本发明的两段式复合滤棒的示意图;

图3是本发明的另一种两段式复合滤棒的示意图。

图中相同的编号表示同样的内容。其中（1）表示烟草制品，如卷烟;（2）表示纸质滤棒;（3）表示卷烟滤嘴专用的高级波纹纸;（4）表示坡缕石族矿物颗粒;（5）表示含有坡缕石族矿物颗粒的纸质滤棒;（6）表示坡缕石族矿物质纸滤棒;（7）表示含有坡缕石族矿物纤维成分的专用波纹纸;（8）表示普通的醋酸纤维滤棒。

图1表示本发明烟气过滤器的一个实施例，制成了包括纸质滤棒（2），坡缕石矿物颗粒（或由其加工成的泡沫状圆柱体）（4）和普通的醋酸纤维滤棒（8）的三段式复合滤棒。长7毫米的纸质滤棒（2）紧靠烟草制品（1）的一端放置，滤嘴的末端是长7毫米的普通的醋酸纤维滤棒（8），在两节滤棒之间放置了0.06克粒度为0.4～0.5毫米的坡缕石矿物颗粒（4），用水松纸卷紧制成全长20毫米的圆柱形滤嘴。去掉“红玫牌”香烟的原来的滤嘴（长20毫米），换成本发明的上述滤嘴，作成样烟。用市售的红玫牌香烟作对比烟。经广东省烟草质量监督检测站用英国SM302吸烟机进行烟气对比测试，所得结果列于表1。

由表1可以看出，样烟烟气中的焦油含量降低12.39mg/支，尼古丁含量降低了0.79mg/支。

图2表示本发明烟气过滤器的另一个实施例，制成了包括含有坡缕石矿物颗粒的纸质滤棒（5）和普通的醋酸纤维滤棒（8）的两段式复合滤棒。长15毫米的纸质滤棒（5）紧靠烟草制品（1）的一端放置，该滤棒中均匀散布有0.06克粒度为0.4～0.5毫米的坡缕石矿物颗粒（4），滤嘴的末端是长5毫米的普通的醋酸纤维滤棒（8），用水松纸卷紧制成全长20毫米的圆柱形滤嘴。去掉甲秀牌香烟的原来的滤嘴（长20毫米），换成本发明的上述滤嘴，作成样烟。用市售的甲秀牌香烟作为对比烟。经贵州省烟草质量监督检测站用英国SM302吸烟机进行烟气对比测试和评吸评分，所得结果列于表2。

由表2可以看出，样烟烟气中的焦油含量降低7毫克/支以上，“刺激”的评分提高一个等级，即烟气的刺激性降低一个等级，其它评分都与对比烟处于同一等级中，但得分略有提高。

也可以如图3所示制成另一种两段式复合滤棒，它包括坡缕石质纸滤棒（6）和普通的醋酸纤维滤棒（8）。纸滤棒（6）紧靠烟草制品（1）放置，醋酸纤维滤棒（8）放在滤嘴的末端，长度至少5毫米。坡缕石质纸滤棒（6）是在制造专用波纹纸的过程中，在原来的纸浆中掺入例如重量百分比为10～60%的，预先破碎好的坡缕石族矿物纤维，使它们均匀混合。经过打浆和其它加工，制成均匀地含有坡缕石族矿物纤维成分的专用波纹纸，再用这种专用波纹纸制成的。这种纸滤棒中含有坡缕石族矿物纤维，其重量为0.03～0.1克。

Claims

1、一种烟草烟气过滤器，主要用来降低烟草烟气中的焦油含量和其它有害成分，减小烟气的刺激性，其特征在于它是一种包括纸质滤棒、醋酸纤维滤棒和坡缕石族矿物颗粒或由其加工成的泡沫状圆柱体的复合滤棒。

2、如权利要求1所述的烟草烟气过滤器，其特征在于所述的复合滤棒包括一节纸质滤棒、一节醋酸纤维滤棒和置于这两节滤棒之间的坡缕石族矿物颗粒或由其加工成的泡沫状圆柱体。

3、如权利要求2所述的烟草烟气过滤器，其特征在于在例如总长度为20毫米的通用滤嘴中，所述纸滤棒的长度至少为5毫米，所述醋酸纤维滤棒的长度至少为5毫米，所述坡缕石族矿物颗粒的粒径为0.2～0.7毫米，总重量为0.03～0.1克。

4、如权利要求1所述的烟草烟气过滤器，其特征在于所述坡缕石族矿物颗粒均匀地散布于纸质滤棒中，再与一节醋酸纤维滤棒组成所述的复合滤棒。

5、如权利要求4所述的烟草烟气过滤器，其特征在于在例如总长度为20毫米的通用滤嘴中，所述纸质滤棒的长度为10～15毫米，所述醋酸纤维滤棒的长度为5～10毫米，所述坡缕石族矿物颗粒的粒径为0.2～0.7毫米，总重量为0.03～0.1克。

6、一种烟草烟气过滤器，主要用来降低烟草烟气中的焦油含量和其它有害成分，减小烟气的刺激性，其特征在于它是一种包括坡缕石族矿物质纸滤棒和醋酸纤维滤棒的复合滤棒。

7、如权利要求6所述的烟草烟气过滤器，其特征在于所述坡缕石族矿物质纸滤棒中含有坡缕石族矿物纤维，其重量为0.03～0.1克。

8、如权利要求6所述的烟草烟气过滤器，其特征在于所述的纸滤棒专用纸是把坡缕石族矿物纤维掺入纸浆中制成的。

9、如权利要求8所述的烟草烟气过滤器，其特征在于掺入纸浆中的坡缕石族矿物纤维的比例按重量计为10～60%。

10、如权利要求1或6所述的烟草烟气过滤器，其特征在于所述坡缕石族矿物包括坡缕石（Palygorskite）、海泡石（Sepiolite）和凹凸棒石（Attapulgite）。