CN1720828A

CN1720828A - 减少有害成分的烟草和卷烟

Info

Publication number: CN1720828A
Application number: CN 200410068919
Authority: CN
Inventors: 青木秀希
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2006-01-18

Abstract

一种减少有害成分的烟草和卷烟，将羟基磷灰石与烟草混合或附着于烟草或卷烟纸表面制成。所述羟基磷灰石是普通型羟基磷灰石或钙欠损型羟基磷灰石，还可在羟基磷灰石中加入磷酸三钙、粘土等成分。本发明的烟草和卷烟可减少烟雾中有害物质发生量，并使吸烟时发生的支流烟减少，降低对非吸烟者的健康损害。本发明的烟草可保持烟草的芳香。

Description

减少有害成分的烟草和卷烟

技术领域：

本发明涉及一种减少有害成分的烟草和卷烟，具体涉及减少吸烟时产生的支流烟，并且减少主流烟和支流烟中所含的焦油、重金属等有害成分的烟草和卷烟。

背景技术：

吸烟时，烟草产生的烟雾中分散着液体和固体的颗粒，这些液体和固体的颗粒含有多种对人体有害的物质。如烟雾中的液体颗粒含有乙酸、苯酚、致癌的苯并芘、蒽等焦油成分，固体颗粒中含有虽微量但是有害的镉、铅、镍等重金属。上述这些有害物质可以诱发各种癌症、贫血性疾病、慢性支气管炎、肺气肿、胃和十二指肠溃疡等疾病。

烟草产生的烟雾分为吸烟者直接吸入的主流烟和由前端垂直升起的支流烟(侧流烟)。在支流烟中，含有的有害成份更多(Mutation Research，222(1989)73-80、Environ.Sci.Technol.23(1989)679-687)。并且，吸烟产生的支流烟会损害非吸烟者的健康，招致周围非吸烟者的不快。吸烟者是在自己的主观意志下吸烟的，吸烟者自己可以利用烟嘴(烟斗)或在纸卷香烟的过滤嘴中加入活性炭减少主流烟中有害的焦油和重金属成分。而非吸烟者是被动吸入支流烟。众所周知被动吸烟对幼儿和孕妇尤其有害，但是迄今为止，对支流烟的发生和其所含有害的焦油和重金属尚无对策。

发明内容：

本发明的目的是提供一种可减少吸烟产生的支流烟、并且可以减少烟雾中有害物质含量的烟草和卷烟。

本发明者发现，羟基磷灰石(英文名Hydroxyapatite，分子式：Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂)，有很高的生物亲和性和附着性，且对热安定，在烟丝或卷烟纸中混入或附着羟基磷灰石，可以达到上述发明目的。

因此，本发明的技术方案是将羟基磷灰石与烟草混合，或涂于烟草或卷烟纸表面。

所述羟基磷灰石可以是粉末状的，也可以是由粉末制成的颗粒状；

所述羟基磷灰石的比表面积范围是10～150m²/g，优选范围是50～120m²/g，最佳范围是70～120m²/g，所述比表面积为依BET法所测定的数值；

所述粉末状羟基磷灰石粒径范围是0.05～2μm；

所述颗粒状羟基磷灰石粒径范围是1～100μm，优选的粒径范围是2～30μm。

所述将羟基磷灰石与烟丝混合时，其用量为烟草重量的0.1～50％，优选用量是0.1～30％。

所述烟草为纸卷烟草时，是将羟基磷灰石与卷烟纸混合或涂于纸表面时，纸中羟基磷灰石含量范围是0.1～50％(重量)，优选范围在5～30％(重量)。

还可以在上述羟基磷灰石中加入以下一种或多种成分，与烟丝混合，或使其附着于烟丝表面，或涂覆于卷烟纸表面，效果更为理想。这些成分包括：磷酸三钙、粘土、硅土、矾土、氧化钙、氧化镁、玻璃、石膏，均以粉末状形式加入羟基磷灰石粉末或颗粒中。

磷酸三钙的分子式为Ca₃(PO₄)₂，分为α型和β型，均可使用。两者的生物体亲和力都很高，对焦油成分和重金属的附着有效。

粘土，化学组成上主成分为SiO₂、Al₂O₃、H₂O、MgO，是由微粒矿物构成的物质。对生物体安全，比表面积火，附着能力强。特别是粘土中含有的H₂O，被吸烟时放出的热蒸发，发生吸热反应，有促进焦油成分和重金属的附着的效果。

石膏中也含有二分子的结晶水，加热时脱水，产生吸热反应。这时有促进焦油成分和重金属的附着的效果。

结晶性低的硅土、矾土、氧化钙、氧化镁等非结晶性酸化物，微粒子、遇热安定、比表面积大，对焦油成分和重金属有附着效果。

玻璃有附着焦油成分和重金属的效果。把玻璃在卷烟纸中混合、表面附着时，为了使香烟的外观富于色彩，加入蓝色、红色的酸化物则效果更为理想。

为提高羟基磷灰石的附着性能，使粒子较小，比表面积较大，本发明上述羟基磷灰石也可选用钙欠损型羟基磷灰石，或钙欠损型和普通型羟基磷灰石的混合物，效果更为理想。

钙欠损型羟基磷灰石的通式为：Ca₁₀-xH₂xPO₄)₆(OH)₂(x＝0.01～2)，即羟基磷灰石中钙的含量减少，钙欠损的部分由氢原子置换。钙欠损型羟基磷灰石也可称为无定型磷酸钙(ACP amorphous calcium phoshate)。钙欠损型羟基磷灰石与化学当量相等的羟基磷灰石相比较，比表面积大两倍，所以焦油成分和重金属的附着量也大两倍。而且，置换钙的氢原子，被加热至280℃以上时，与氧发生反应，可生成水并脱去。脱水后，生成焦磷酸钙Ca₂P₂O₇。这时发生吸热反应，促进焦油成分和重金属的附着。

钙欠损型羟基磷灰石的制备方法是合成羟基磷灰石时，减少钙的量，低温、缩短成熟时间的方法制造得到。与通常的羟基磷灰石的制造方法相比，制造时间短。钙欠损型羟基磷灰石也可以从市面购买到。

以下所述“羟基磷灰石和其它成分”中，“其它成分”指包括磷酸三钙、粘土、硅土、矾土、氧化钙、氧化镁、玻璃、石膏等成分中的一种或多种。

本发明所述烟草指纸卷烟、烟丝、雪茄等，其中纸卷烟包括有过滤嘴和无过滤嘴的纸卷烟。纸卷烟过滤嘴的材质并没有特别的限制，现有的各种卷烟过滤嘴都可以使用。为减少主流烟中所含的焦油成分和重金属含量，也可以在过滤嘴中混合或吸附羟基磷灰石和其它成分的粉末。为辅助羟基磷灰石的附着效果和带来香味的变化，还可以在过滤嘴中添加少量的沸石或电气石等物质。

本发明所述的在烟草中加入羟基磷灰石和其它成分的制作方法，可采用机械混合方式，或在烟丝的表面喷雾涂膜等，并无特别的限制。将羟基磷灰石和其它成分与卷烟纸混合或附着于卷烟纸表面时，其方法也没有特别的限制。抄纸时或干燥时混入亦可，在卷烟纸表面喷雾涂膜亦可。还可以把羟基磷灰石和其它成分制成薄膜，或者喷在薄膜上，将制好的薄膜贴附在卷烟纸内。为使薄膜中分散的或薄膜上喷涂的羟基磷灰石不妨碍燃烧，优选采用多孔体，效果最为理想。

本发明具有以下有益效果：

1.减少烟雾中有害物质发生量

本发明提供的减少有害成分的烟草点燃时，烟雾被羟基磷灰石吸收或在纸中形成羟基磷灰石层，使产生的主流烟和支流烟中所含的焦油成分、镉和铅等重金属被羟基磷灰石所吸附，从而减少有害物质发生量。

2.吸烟时发生的支流烟减少

因为支流烟发生量减少，所以吸烟场所产生烟雾少，可养减少对非吸烟者的健康损害，不易招致非吸烟者的不快。特别是用有羟基磷灰石喷雾涂膜的烟丝制造的烟草支流烟的发生量变得极少。

3.不影响烟草的味道

本发明的烟草并不改变烟草的芳香，且味道更加柔和，符合吸烟者的嗜好。特别吸用是烟丝，雪茄等不使用过滤嘴的烟草，味道会变得柔和。

4.烟草有自己熄灭性能

可以将忘记掐灭香烟等不小心引起的火灾防患于未然。

具体实施方式：

下面通过实例对本发明进行进一步详细的说明，但实施例并不能对本发明的内容有所限定。

实施例1支流烟的发生量及烟草的味道、香味的评价实验

1.实验材料

使用市售的三种过滤嘴香烟[商品名：peace、hi-lite、seven star、日本烟草产业(株)制造]，把羟基磷灰石(比表面积80m²/g)和粘土按10∶1的比例混合而成的粉末分别或仅在烟丝、或仅在卷烟纸、或同时在烟丝和卷烟纸中按10％重量混合及附着，制成过滤嘴香烟(实验编号为No.1～No.9)。所用的烟丝是使用由市售香烟中仅取出烟丝，机械的加以混合制成，卷烟纸是把羟基磷灰石与粘土的混合物喷涂在市售香烟所用卷烟纸上制成。并且，所用的过滤嘴是与市售香烟同样的过滤嘴。

2.实验人数及实验方法

把在上述制造的No.1～No.9的过滤嘴香烟及市售的过滤嘴香烟让20位成年男女吸烟者吸用。对吸烟时支流烟的发生状况进行目视观察，并询问和记录吸烟者对味道和芳香与市售品相比较是否感觉有所不同。

3.实验结果

香烟(No.1～No.9) 均减少了支流烟的产生，特别是在烟丝中混合了羟基磷灰石及粘土的香烟，支流烟的产生有显著减少。而且，大多数吸烟者没有感到香烟的味道与芳香有大的不同，具体结果见表1。在“味道和芳香”一栏中数字表示：认为本实验品与未加羟基磷灰石与粘土的市售品相比，感觉味道和芳香无很大差别的人数。

表1加入羟基磷灰石及粘土的三种过滤嘴香烟实验结果

香烟商标	加羟基磷灰石及粘土情况	支流烟的产生量	未感觉味道和芳香变化很大的人数
香烟商标	加羟基磷灰石及粘土情况	支流烟的产生量	未感觉味道和芳香变化很大的人数	peace	No.1(仅混合在烟丝中)	显著减少	18
No.2(仅在卷烟纸中混合)	有所减少	14			No.1(仅混合在烟丝中)	显著减少	18
No.2(仅在卷烟纸中混合)	有所减少	14	No.3(烟丝和卷烟纸中均混入)		显著减少	12
hi-lite	No.4(仅混合在烟丝中)	显著减少	No.3(烟丝和卷烟纸中均混入)		显著减少	12	16
	No.4(仅混合在烟丝中)	显著减少	No.5(仅在卷烟纸中混合)	有所减少	18		16
	No.6(烟丝和卷烟纸中均混入)	显著减少	No.5(仅在卷烟纸中混合)	有所减少	18	12

sevenstar	No.4(仅混合在烟丝中)	显著减少	17
	No.4(仅混合在烟丝中)	显著减少	17	No.5(仅在卷烟纸中混合)	有所减少	19
	No.6(烟丝和卷烟纸中均混入)	显著减少	14	No.5(仅在卷烟纸中混合)	有所减少	19

4.实验结论

加入本发明所述添加剂的香烟可减少支流烟的产生，且香烟的味道与芳香基本不受影响。

实施例2主流烟和支流烟中所含的焦油成分及重金属含量的评价实验

1.实验材料

取上述实施例1中所使用的市售的三种过滤嘴香烟[商品名：peace、hi-lite、seven star、日本烟草产业(株)制造]50支，去掉过滤嘴，把烟丝与卷烟纸分开，并分别与不同添加成分混合，具体加入情况见表2，其中：

普通羟基磷灰石(简称：普通HA)比表面积80m²/g，结晶粒径约0.1μm

钙欠损型羟基磷灰石(简称：欠损型HA)比表面积90m²/g，结晶粒径约0.05μm

烟丝要分开使用，卷烟纸使用的是截面积为5×5mm以下的。表中的比例为重量比。

表2

实验用烟丝来源及编号		烟丝∶卷烟纸(重量比)	普通HA∶欠损HA(重量比)	其他添加物加入的比例(重量百分比％)
实验用烟丝来源及编号		烟丝∶卷烟纸(重量比)	普通HA∶欠损HA(重量比)	其他添加物加入的比例(重量百分比％)	peace	No.10	50∶50	50∶50	-
No.11	50∶50	50∶50	-			No.10	50∶50	50∶50	-
No.11	50∶50	50∶50	-	No.12		90∶10	10∶90	-
No.13	90∶10	90∶10	-	No.12		90∶10	10∶90	-
No.13	90∶10	90∶10	-	No.14		90∶10	92∶8	2(粘土)
No.15	90∶10	92∶8	2(氧化钙)	No.14		90∶10	92∶8	2(粘土)
No.15	90∶10	92∶8	2(氧化钙)	No.16		90∶10	92∶8	2(氧化镁)
No.17	90∶10	92∶8	2(石膏)	No.16		90∶10	92∶8	2(氧化镁)
No.17	90∶10	92∶8	2(石膏)	hi-lite		No.18	50∶50	50∶50	-
sevenstar	No.19	50∶50	50∶50	hi-lite	-	No.18	50∶50	50∶50	-

注：加入HA的总量(即普通HA和欠损HA的量)占烟丝与卷烟重量的1-10％

2.实验方法

1)将按上述表2的配方制成的No.10～No.19的烟丝与卷烟纸全部(50支)装入石英试管，在800℃下加热，产生的气体用乙醇收集。然后把乙醇中的焦油成分用气体色谱分析法(G-3000型色谱分析仪、日立(株)制造)在火焰电离检波仪进行定量测定，镉和铅用ICP进行分析。并且，把没有加入混合成分的三种香烟的烟丝和卷烟纸作为对照例，同样进行评价。

2)将上述No.10～No.19的烟丝和没有加入混合成分的香烟给10位吸烟者用柬埔寨烟管吸用，并对吸烟者就味道和香味是否有大的不同感觉进行了询问。

3.实验结果

1)如表3所示。表中的焦油成分是对照例的焦油成分为100时的发生量。表中所示未检出表示含量在检出界限值以下。表中还示出了认为香烟的芳香上没有大的不同、或认为味道变得温和的人数。

2)另外，在对用乙醇搜集得到的焦油成分用质谱分析进一步分析后发现，分子量越大的有害物质，如亚联苯基、芴、蒽、荧蒽、1，2苯2-羧酸2-乙基醚、苯并芘等减少越多，特别是有致癌性的苯并芘和荧蒽有明显减少。

3)大多数的吸烟者认为混合有羟基磷灰石的烟丝与原先的烟丝相比较，其芳香并无大的区别，味道温和适口。即，羟基磷灰石有使烟草味道变温和的效果。并且，10位吸烟者中有7人回答No.13的烟丝味道最为柔和。在支流烟的发生量上，No.10～No.19的烟丝无论哪一种都比未混有羟基磷灰石的烟丝少。

表3

实验材料No.		焦油成分(％)	镉(ppm)	铅(ppm)	未感觉味道和芳香变化很大的人数
实验材料No.		焦油成分(％)	镉(ppm)	铅(ppm)	未感觉味道和芳香变化很大的人数	peace	No.10	40	未检出	未检出	7
No.11	30	未检出	未检出	8			No.10	40	未检出	未检出	7
No.11	30	未检出	未检出	8	No.12		60	未检出	未检出	10
No.13	55	未检出	未检出	10	No.12		60	未检出	未检出	10
No.13	55	未检出	未检出	10	No.14		40	未检出	未检出	9
No.15	30	末检出	未检出	10	No.14		40	未检出	未检出	9
No.15	30	末检出	未检出	10	No.16		35	未检出	未检出	9
No.17	30	未检出	未检出	9	No.16		35	未检出	未检出	9
No.17	30	未检出	未检出	9			对照例	100	0.01以下	0.01以下
hi-lite	No.18	35	未检出	未检出		9	对照例	100	0.01以下	0.01以下

对照例	100	0.01以下	0.01以下
对照例	100	0.01以下	0.01以下	seven star	No.19	30	未检出	未检出	10
对照例	100	0.01以下	0.01以下	seven star	No.19	30	未检出	未检出	10

4.实验结论

加入普通型和钙欠损型羟基磷灰石混合加入烟丝和卷烟纸中可以减少焦油、镉和铅的发生量，且香烟的味道与芳香基本不受影响。

实施例3羟基磷灰石过滤嘴香烟

1.实验材料

将市售的过滤嘴香烟[商品名：peace、日本烟草产业(株)制造]的烟丝取出，把按照对烟丝重量比为10比3的羟基磷灰石喷雾涂膜在烟丝表面，重新卷好卷烟纸，制成过滤嘴香烟(No.20)。

2.实验方法和结果

将No.20的纸卷烟给吸烟者吸用，并对味道和芳香是否感觉有所不同进行了问答，结果全部10位受试者均认为味道和芳香并无大的不同。

并且此No.20的纸卷烟支流烟的发生极少，点燃放置后支流烟渐渐减少，经过1-2分钟后，火会自然熄灭。由此可见，No.20的纸卷烟有自己熄灭性能。

Claims

1.一种减少有害成分的烟草和卷烟，特征是将羟基磷灰石与烟草混合或附着于烟草或卷烟纸表面；或将羟基磷灰石混合、吸附在卷烟过滤嘴中。

2.权利要求1所述的烟草和卷烟，所述羟基磷灰石是普通型羟基磷灰石或钙欠损型羟基磷灰石。

3.权利要求1或2所述的烟草和卷烟，所述羟基磷灰石是普通型羟基磷灰石与钙欠损型羟基磷灰石的混合物。

4.权利要求1或2所述的烟草和卷烟，所述羟基磷灰石与烟草混合时，其用量为烟草重量的0.1～50％；与卷烟纸混合或涂于纸表面时，用量是卷烟纸重量的0.1～50％。

5，权利要求1或2所述的烟草和卷烟，所述羟基磷灰石与烟草混合时，其用量为烟草重量的0.1～30％；与卷烟纸混合或涂于纸表面时，用量是卷烟纸重量的5～30％。

6.权利要求1或2所述的烟草和卷烟，在所述羟基磷灰石中可加入以下一种或多种成分：磷酸三钙、粘土、硅土、矾土、氧化钙、氧化镁、玻璃、石膏。

7.权利要求1或2所述的烟草和卷烟，所述羟基磷灰石是粉末状或颗粒状。

8.权利要求7所述的烟草和卷烟，所述粉末状羟基磷灰石粒径范围是0.05～2μm：所述颗粒状羟基磷灰石粒径范围是1～100μm。

9.权利要求1或2所述的烟草和卷烟，所述羟基磷灰石的比表面积是10～150m²/g。

10.权利要求1或2所述的烟草和卷烟，所述羟基磷灰石的比表面积是70～120m²/g。