CN1214743C - 一种卷烟用滤嘴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷烟用滤嘴，包括纤维基材和在纤维基材内添加的电解质材料改性剂，所述的电解质材料改性剂包括以下一种或一种以上的电解质材料：碳酸钠、碳酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钾、聚合氯化铝、聚硫酸铁铝复合盐、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、叶绿素铜钠、叶绿素铁钠。本发明是一种既能够降低烤烟型卷烟主流烟气焦油和有害化学成份，同时又对烤烟吸味品质没有不利影响，甚至有提升作用的卷烟滤嘴。

Description

一种卷烟用滤嘴

技术领域：

本发明涉及一种卷烟用滤嘴。

技术背景：

降低主流烟气焦油和有害成份是世界烟草工作者共同面对的课题，目前常用的方法有滤嘴通风和复合滤嘴技术，而复合滤嘴中用得最多的添加材料是活性炭。在日本，1992年市场销售的卷烟即有70％以上采用了活性炭复合滤嘴，希腊BF公司发明的“生物滤嘴”则采用了血红蛋白和活性炭材料。据报道，活性炭滤嘴能降低烟气中某些有害成份，减少吸烟对人体健康的危害，BF滤嘴则有更显著的消除烟气有害成份的作用。直至目前对新的复合滤嘴添加材料的研究一直没有停止过。而在中国，复合滤嘴的普及应用尚未开始，主要原因是中国以烤烟型卷烟的消费为主，而活性炭材料对烤烟主流烟气吸味品质有不利影响，消费者难以接受。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种既能够降低烤烟型卷烟主流烟气焦油和有害化学成份，同时又对烤烟吸味品质没有不利影响，甚至有提升作用的卷烟滤嘴。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种卷烟用滤嘴，包括纤维基材和在纤维基材内添加的电解质材料改性剂，所述的电解质材料改性剂包括以下一种或一种以上的电解质材料：碳酸钠、碳酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钾、聚合氯化铝、聚硫酸铁铝复合盐、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、叶绿素铜钠、叶绿素铁钠。

本发明所采用的卷烟基础材料可以是醋酸纤维，或聚丙烯纤维，或纸纤维，滤嘴的结构可以是单段滤嘴，或二段复合式滤嘴，或三段复合式滤嘴，或空腔复合式滤嘴。

本发明所述的电解质材料可以是一般的电解质，如碳酸钠，碳酸钾，柠檬酸钠，柠檬酸钾，每支卷烟滤嘴中加入1～60mg，能有效地与烟气气溶胶作用，降低卷烟烟气焦油5％～10％。

本发明所述的电解质材料可以是高密度电荷聚电解质材料，如聚合氯化铝，聚硫酸铁铝复合盐，聚丙烯酰胺，聚丙烯酸钠，这些电解质材料具有高的电荷密度，能够形成局部的微电场，对卷烟烟气气溶胶有更强的相互作用，而且高分子链对于吸附于其上的烟气颗粒有桥梁作用，有利于烟气颗粒团聚变大，与普遍电解质材料相比，高密度电荷聚电解质材料降低烟气焦油量的效率更高。每支卷烟滤嘴中加入1～60mg，能够降低卷烟烟气焦油5％～15％。

本发明所述的滤嘴中可以同时加入叶绿素铜钠盐或叶绿素铁钠盐或羟基卟啉铁等大分子功能性电解质，去除卷烟烟气中的CO和稠环芳烃化合物如苯并芘。

本发明所述的滤嘴易于制备：把电解质材料粉碎到10～60目，在嘴棒成型机上加入成型，可以进一步复合成二段、三段式复合嘴棒；或直接在空腔嘴棒复合机上加到滤嘴空腔中。

卷烟主流烟气气溶胶每立方厘米含有109-1010个颗粒，粒子的初始直径在0.1μm～1.0μm之间分布，随着时间延长，粒子直径不断增大。由于高温化学电离作用，烟气气溶胶粒子表面带有电荷，有略小于一半的烟气胶体粒子是电中性的，其余的粒子带正电荷和带负电荷的各约占一半。烟气气溶胶颗粒在通过滤嘴时，部分被滤嘴纤维截留，然而随着主流烟气气流的推进，粒子在发生碰撞、吸附、团聚的同时又不停地被解吸、脱附，最终部分烟气脱离滤嘴进入口腔，形成主流烟气。在这个动态过程中，烟气粒相物能够与滤嘴添加材料进行有效的接触。

本发明所述的含有电解质材料的卷烟滤嘴是一种适合烤烟型卷烟的具有降焦降害和改善卷烟吸味品质综合效应的滤嘴。由于烟气胶体的带电性，电解质材料能够与带有电荷的烟气颗粒发生作用，促使烟气颗粒团聚成较大的颗粒，从而增强滤嘴纤维对烟气颗粒的过滤效率，降低主流烟气焦油量。而且与活性炭材料相比，电解质材料对主流烟气有不同的选择性吸附特点，它对卷烟吸味的影响主要与各种化学成份在不同电荷性质和不同酸碱性质的烟气胶体粒子中的分布特性有关。本发明依据主流烟气气溶胶的特点，选择能够降低主流烟气焦油含量的电解质材料如聚硫酸铁铝复合盐，和能吸附主流烟气中苯并芘、CO等有害化学成份的生物有机型电解质材料如叶绿素铜钠盐，把它们复配起来加入卷烟滤嘴制成卷烟。对卷烟烟气的化学分析结果和感官质量评吸结果表明，主流烟气总粒相物降低＞10％，CO降低＞15％，苯并芘降低＞30％，同时烟气的杂气和刺激性显著减少，卷烟吸味品质得到提高。

本发明与单纯醋纤滤嘴、丙纤滤嘴相比的优点是：1、对烟气粒相物的滤除效率更高；2、能够选择性吸附烟气中某些有害化学成份，如CO和苯并芘；3、由于含有电解质材料的滤嘴选择性地滤除了烟气中某些对吸味不利的成份，使得烟气刺激性和杂气减少，吸味品质提升。

本发明与活性炭滤嘴相比的优点是：1、烟气吸味品质好，含有电解质材料的滤嘴能够选择性地滤除烟气中某些对于吸味不利的成份，使得烟气刺激性和杂气减少，吸味品质提升；而活性炭的吸附作用是一种非选择性的物理吸附，往往造成烟气吸味品质下降，尤其是烤烟型卷烟的吸味品质下降；2、成本低廉；3、材料处理简单，没有失活问题。

具体实施方式：

实例1-6：

●对照样0#及样品1#-6#配方与规格

                         表1  样品烟规格

编号   添加材料        添加量(mg/支)     烟支重量(g)     烟支吸阻(Pa)

0#     无，对照样            0              0.98             1019

1#     Na2CO3                30             1.00             1147

2#     聚合氯化铝            35             1.07             1152

3#     聚硫酸铁撮合盐        35             1.03             1163

4#     聚丙烯酰胺            35             1.03             1127

5#     聚丙烯酸钠            35             1.05             1189

6#     3#+叶绿素铜钠         40(2∶1)       1.02             1122

所有样品烟除滤嘴外其它材料和加工工艺均相同。

●样品烟烟气常规分析结果

            表2  样品烟烟气常规分析结果(单位均为mg/支)

编号     总粒相物      水分        烟碱        焦油         CO

0#        16.86        1.85        0.88        14.13        19.24

1#        14.11        1.55        0.79        11.77        18.45

2#        14.71        1.62        0.81        12.28        18.89

3#        15.30        1.68        0.80        12.88        18.97

4#        15.83        1.74        0.84        13.25        19.25

5#        14.99        1.65        0.88        12.46        18.59

6#        15.12        1.66        0.82        12.64        16.26

●样品烟吸味评价

              表3  样品烟吸味评价结果(均为与对照样0#对比)

编号    香气质      香气量    劲头      刺激性      杂气        余味

0#      -           -         -         -           -           -

1#      略有改变    减少      减弱      显著降低    显著减少    未改变

2#      未改变      尚足      未改变    显著降低    显著减少    较舒适

3#      未改变      尚足      未改变    显著降低    显著减少    较舒适

4#      未改变      尚足      未改变    略降低      略有减少    未改变

5#      略有改变    尚足      未改变    略降低      略有减少    未改变

6#      未改变      尚足      未改变    显著降低    显著减少    较舒适

2#、3#和6#样品烟的吸味与对照烟相比刺激性和杂气明显减少，余味也有改善，整体吸味品质较样品烟明显提升。

●样品烟烟气某些香味成份在主流烟气和滤嘴中的分配比

             表4  烟气香味物质在主流烟气和滤嘴中分配比(M/F)

M/F  乙酰基呋喃     苯甲醛  乙酰基吡嗪  苯乙酮    苯乙醇    喹啉   香兰素

0#      0.29         0.77      0.46      0.81      1.27     1.16    1.42

1#      0.45         0.89      0.58      0.80      0.77     0.94    1.96

2#      1.14         1.17      0.71      2.23      1.94     0.76    2.08

3#      0.52         2.03      0.26      0.72      1.12     0.19    0.89

4#      0.46         0.88      0.54      0.79      1.07     0.69    1.35

5#      0.42         0.79      0.54      0.87      0.93     0.74    1.66

6#      0.42         0.80      0.49      0.86      1.00     0.65    1.33

样品烟大部份香味成份在主流烟气中的分配比都有所提高。

●用GC/MS检测6#样品烟中苯并芘含量比对照样0#降低35％。

综上所述，本发明是一种既能够降低烤烟型卷烟主流烟气焦油和有害化学成份，又不会对烤烟吸味品质产生不利影响，甚至有提升作用的卷烟滤嘴。

本发明可直接用于卷烟替代普通滤嘴使用，与含有烟丝的烟支相连，也可以用于分离的吸烟器具中，如烟斗等。凡是采用本发明所述的含有电解质材料的滤嘴，皆属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1、一种卷烟用滤嘴，包括纤维基材和在纤维基材内添加的电解质材料改性剂，其特征是：所述的电解质材料改性剂包括以下一种或一种以上的电解质材料：碳酸钠、碳酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钾、聚合氯化铝、聚硫酸铁铝复合盐、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、叶绿素铜钠、叶绿素铁钠。

2、根据权利要求1所述的一种卷烟用滤嘴，其特征是：所述的电解质材料改性剂的添加总量为30～40毫克。

3、根据权利要求2所述的一种卷烟用滤嘴，其特征是：所述的电解质材料改性剂中，一种电解质材料的添加量为15～35毫克。