CN111317172B - 一种具有降低卷烟主流烟气中氨释放量的卷烟滤棒添加剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种具有降低卷烟主流烟气中氨释放量的卷烟滤棒添加剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有降低卷烟主流烟气中氨释放量功能的卷烟滤棒添加剂及其制备方法和应用，卷烟滤棒添加剂由葡萄糖酸和/或葡萄糖醛酸活性组分负载在颗粒载体构成。将其添加到卷烟滤棒丝束中，并进一步卷接成卷烟，烟气分析表明，该卷烟滤棒添加剂能有效降低主流烟气中氨含量30～49.5％；且卷烟滤棒添加剂安全稳定，制备方法简单，成本低，便于工业化大生产。

Description

一种具有降低卷烟主流烟气中氨释放量的卷烟滤棒添加剂及 其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种功能型卷烟滤棒添加剂，特别涉及一种由葡萄糖酸或葡萄糖醛酸活性组分负载在颗粒载体构成的功能添加剂，还涉及功能添加剂添加在卷烟滤棒中降低卷烟主流烟气中氨释放量，属于卷烟制备技术领域。
背景技术
氨，无色有强烈刺激性气味，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡。是毒性物质，血氨增多对脑神经组织损害最明显。是烟气中的主要有害物质之一。氨在新鲜烟叶中的含量很少，烟叶经调制发酵,由于蛋白质、氨基酸的代谢(氧化、脱氧等反应)，其含量增加。烟叶中的氨基酸、蛋白质、硝酸盐和铵盐等是卷烟烟气中氨的前体物。在卷烟中,适量的氨对于碳水化合物和有机酸较多的卷烟是必要的，其与其它含氮化合物参与了烟气吃味劲头的形成。氨含量过低，会造成烟气劲头下降，丰满度不够；但过量的氨会产生强烈的刺激性，引起吸烟者喉部收缩，使人感到呛咳，鼻腔、舌头有辛辣难忍的感觉。因此,氨对控制卷烟吸味有重要作用。因此，降低卷烟主流烟气中氨含量，提高吸烟安全性已经成为当今国际共识和追求的目标，也是烟草工业发展中需要解决的重大研究课题之一。
目前，把降低卷烟主流烟气中氨作为选择性唯一目标物来研究的文献较少。中国专利(申请号201010288157.0)公开了一种降低氨含量的卷烟加工工艺方法，主要是利用微波改变卷烟制丝工艺来实现。中国专利(申请号201210041550.9)采用电子束/X射线辐照的手段对成品香烟或者烟叶进行处理来实现的。而中国专利(申请号201210197501.4)采用的是在滤棒中添加活性组分原卟啉化合物。通过固体物质的阻挡和吸附能够同时降低焦油和其它有害物质，但应用在中低焦油卷烟上其效果并非如报道那么明显，焦油的降低幅度要高于有害物质降低幅度，且不能达到高选择性降低卷烟烟气有害成分的要求。而且这些专利技术涉及工艺较复杂或活性组分安全性，成本高等问题，因而应用前景存在一定难度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的第一个目的是在于提供一种对卷烟主流烟气中氨含量具有去除作用的卷烟滤棒添加剂。
本发明的第二个目的是在于提供一种操作简单、低成本制备所述卷烟滤棒添加剂的方法。
本发明的第三个目的是在于提供一种卷烟滤棒添加剂的应用，将其添加在卷烟滤棒中，可以选择性降低卷烟主流烟气中氨含量，且几乎不降低焦油含量，不影响卷烟的口感。
本发明提供了一种具有降低卷烟主流烟气中氨释放量功能的卷烟滤棒添加剂，其由葡萄糖酸和/或葡萄糖醛酸活性组分负载在颗粒载体构成。
优选的方案，葡萄糖酸和/或葡萄糖醛酸活性组分占颗粒载体质量的5～20％；优选为10～15％。
优选的方案，所述的颗粒载体为海藻酸钙颗粒。优选海藻酸钙颗粒作为载体，其稳定性好，且与葡萄糖酸及葡萄糖醛酸活性组分的结合能力好，能更好地稳定负载，且海藻酸钙表面活性更大，有利于活性组分的作用和分散。
优选的方案，所述颗粒载体粒度大小为40～60目。
本发明还提供了一种具有降低卷烟主流烟气中氨释放量功能的卷烟滤棒添加剂的制备方法，该方法是将海藻酸钙颗粒置于葡萄糖酸和/或葡萄糖醛酸溶液中浸渍后，干燥，即得。
优选的方案，所述海藻酸钙颗粒通过以下方法制备得到：将海藻酸钠溶液滴加至氯化钙溶液中，静置反应，即得。具体的海藻酸钙制备过程为：取一定量的海藻酸钠均匀撒入蒸馏水中，并在水浴55℃，300r/min搅拌45min形成海藻酸钠水溶液。用带直径为2.5mm针头的注射器将上述溶液中滴入氯化钙水溶液中，静置1h，将固体颗粒取出，抽滤，水洗，得到新制海藻酸钙。
优选的方案，所述干燥过程为采用红外灯干燥2～4h。
本发明还提供了一种具有降低卷烟主流烟气中氨释放量功能的卷烟滤棒添加剂的应用，将其添加至卷烟滤棒中用于降低卷烟主流烟气中氨含量。
优选的方案，卷烟滤棒添加剂在卷烟滤棒中的添加量按20～40mg/支卷烟滤棒计量。
与现有技术相比，本发明技术方案的优点是：
1)本发明将葡萄糖酸和葡萄糖醛酸作为吸附烟气中氨的活性组分，其能选择性与主流烟气中的氨反应，实现了降低卷烟中有害物质，在减少对吸烟者造成的危害同时不影响卷烟口感。
2)本发明利用海藻酸钙颗粒来负载葡萄糖酸和葡萄糖醛酸，负载稳定，安全性高，不影响卷烟口感。
3)本发明采用的葡萄糖酸和葡萄糖醛酸稳定性好，对人体安全，拓宽了降害材料的选择范围。
4)本发明的卷烟滤棒添加剂的制备方法简单，成本低，满足工业化生产的要求。
5)本发明将由葡萄糖酸和/或葡萄糖醛酸活性组分负载在颗粒载体构成的卷烟滤棒添加剂添加在滤棒的纤维丝束中，制成的卷烟滤嘴具有较好的降低主流烟气中氨含量的作用，且对焦油的含量几乎不降低，不影响卷烟的口感。
具体实施方式
以下实施例旨在更具体地描述本发明而不是对本发明的进一步限定，本发明可以按发明内容所述的任一方式实施。
实施例1
新制海藻酸钙：取5g的海藻酸钠，均匀撒入100g蒸馏水中，并在水浴55℃,300r/min搅拌45min形成海藻酸钠水溶液。用带直径为2.5mm针头的注射器将上述溶液中滴入质量分数为10％的300ml氯化钙水溶液中，静置1h，将固体颗粒取出，抽滤，水洗，得到新制海藻酸钙，备用。
用蒸馏水配制50％的葡萄糖酸溶液10g，称新制海藻酸钙426g(实际海藻酸钙含量100g)，将溶液缓慢加入新制海藻酸钙中，同时搅拌均匀，浸制0.5小时使之充分浸润；将湿润颗粒物移入红外灯下干燥4h，使物料充分反应并干燥，自然冷却至室温，过筛去除细小粉末取40-60目颗粒待用。
将制得的添加剂以20mg,30mg,40mg/支添加到卷烟过滤嘴的丝束中，以过滤嘴中没有加入添加剂的卷烟作为对照烟，烟气检测结果表明该材料可有效降低烟气中氨含量分别为32.9％，38.6％，40.3％。焦油去除率都为0。
实施例2
新制海藻酸钙方法同实施例1。
用蒸馏水配制50％的葡萄糖醛酸溶液10g，称新制海藻酸钙426g(实际海藻酸钙含量100g)，将溶液缓慢加入新制海藻酸钙中，同时搅拌均匀，浸制0.5小时使之充分浸润；将湿润颗粒物移入红外灯下干燥4h，使物料充分反应并干燥，自然冷却至室温，过筛去除细小粉末取40-60目颗粒待用。
将制得的添加剂以40mg/支添加到卷烟过滤嘴的丝束中，以过滤嘴中没有加入添加剂的卷烟作为对照烟，烟气检测结果表明该材料可有效降低烟气中氨含量39.8％。焦油去除率为1.3％。
实施例3
新制海藻酸钙方法同实施例1。
用蒸馏水配制75％的葡萄糖醛酸溶液20g，称新制海藻酸钙362.1g(实际海藻酸钙含量85g)，将溶液缓慢加入新制海藻酸钙中，同时搅拌均匀，浸制0.5小时使之充分浸润；将湿润颗粒物移入红外灯下干燥4h，使物料充分反应并干燥，自然冷却至室温，过筛去除细小粉末取40-60目颗粒待用。
将制得的添加剂以40mg/支添加到卷烟过滤嘴中，以过滤嘴中没有加入添加剂的卷烟作为对照烟，烟气检测结果表明该材料可有效降低烟气中氨含量48.3％。焦油去除率为3.5％。
实施例4
新制海藻酸钙方法同实施例1。
用蒸馏水配制50％的葡萄糖醛酸溶液10g，用蒸馏水配制50％的葡萄糖酸溶液10g，混合均匀，称新制海藻酸钙383.4g(实际海藻酸钙含量90g)，将溶液缓慢加入新制海藻酸钙中，同时搅拌均匀，浸制0.5小时使之充分浸润；将湿润颗粒物移入红外灯下干燥4h，使物料充分反应并干燥，自然冷却至室温，过筛去除细小粉末取40-60目颗粒待用。
将制得的添加剂以40mg/支添加到卷烟过滤嘴中，以过滤嘴中没有加入添加剂的卷烟作为对照烟，烟气检测结果表明该材料可有效降低烟气中氨含量32.3％。焦油去除率为0。
实施例5
用蒸馏水配制75％的葡萄糖醛酸溶液20g，称购买的海藻酸钙85g，将溶液缓慢加入购买的海藻酸钙中，同时搅拌均匀，浸制0.5小时使之充分浸润；将湿润颗粒物移入红外灯下干燥4h，使物料充分反应并干燥，自然冷却至室温，过筛去除细小粉末取40-60目颗粒待用。
将制得的添加剂以40mg/支添加到卷烟过滤嘴中，以过滤嘴中没有加入添加剂的卷烟作为对照烟，烟气检测结果表明该材料可有效降低烟气中氨含量12.3％。焦油去除率为0。
实施例6
新制海藻酸钙方法同实施例1。
用蒸馏水配制75％的葡萄糖醛酸溶液20g，称新制海藻酸钙362.1g(实际海藻酸钙含量85g)，将溶液缓慢加入新制海藻酸钙中，同时搅拌均匀，浸制0.5小时使之充分浸润；将湿润颗粒物移入红外灯下干燥2h，使物料充分反应并干燥，自然冷却至室温，过筛去除细小粉末取40-60目颗粒待用。
将制得的添加剂以30mg/支添加到卷烟过滤嘴中，以过滤嘴中没有加入添加剂的卷烟作为对照烟，烟气检测结果表明该材料可有效降低烟气中氨含量45.2％。焦油去除率为1.4％。

Claims (7)

1.一种具有选择性降低卷烟主流烟气中氨释放量功能的卷烟滤棒添加剂，其特征在于：由葡萄糖酸和/或葡萄糖醛酸活性组分负载在颗粒载体构成；葡萄糖酸和/或葡萄糖醛酸活性组分占颗粒载体质量的5～20%；所述的颗粒载体为海藻酸钙颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种具有选择性降低卷烟主流烟气中氨释放量功能的卷烟滤棒添加剂，其特征在于：所述颗粒载体粒度大小为40~60目。
3.权利要求1~2任一项所述的一种具有选择性降低卷烟主流烟气中氨释放量功能的卷烟滤棒添加剂的制备方法，其特征在于：将海藻酸钙颗粒置于葡萄糖酸和/或葡萄糖醛酸溶液中浸渍后，干燥，即得。
4.根据权利要求3所述的一种具有选择性降低卷烟主流烟气中氨释放量功能的卷烟滤棒添加剂的制备方法，其特征在于：所述海藻酸钙颗粒通过以下方法制备得到：将海藻酸钠溶液滴加至氯化钙溶液中，静置反应，即得。
5.根据权利要求3所述的一种具有选择性降低卷烟主流烟气中氨释放量功能的卷烟滤棒添加剂的制备方法，其特征在于：所述干燥过程为采用红外灯干燥2~4h。
6.权利要求1~2任一项所述的一种具有选择性降低卷烟主流烟气中氨释放量功能的卷烟滤棒添加剂的应用，其特征在于：添加至卷烟滤棒中用于选择性降低卷烟主流烟气中氨含量。
7.根据权利要求6所述的一种具有选择性降低卷烟主流烟气中氨释放量功能的卷烟滤棒添加剂的应用，其特征在于：卷烟滤棒添加剂在卷烟滤棒中的添加量按20~40mg/支卷烟滤棒计量。
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