CN105686078A - 一种卷烟降温剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于烟草行业中卷烟降焦减害的技术领域，提供一种卷烟降温剂在卷烟滤嘴中的用途。本发明还进一步提供了一种含有卷烟降温剂的卷烟滤嘴及其制备方法。本发明提供的一种卷烟降温剂及其应用，首次提出了滤嘴降温减害的概念，为卷烟减害降焦提供了新的方法与途径，大力推进卷烟降焦减害技术的发展。同时，本发明提供的卷烟降温剂为铵盐，在抽吸过程中能降低通过滤嘴的卷烟烟气温度，特别是能有效降低卷烟最后两口滤嘴处的温度，使得通过的卷烟烟气中一些沸点较高的有害成分冷凝下来，并明显降低了整支卷烟的焦油释放量，降低了整支卷烟抽吸的危害性。
Description
技术领域
本发明属于烟草行业中卷烟降焦减害的技术领域，涉及一种卷烟降温剂及其应用，具体涉及一种卷烟降温剂及其在卷烟滤嘴中的应用。
背景技术
面对WTO和世界卫生组织《控烟框架条约》的多重压力，以及人们对于吸烟与健康的不断关注，提高吸烟的安全性逐渐成为烟草行业继续生存和发展的主要目标，卷烟的降焦减害已成为当前烟草行业发展的方向和趋势。从卷烟滤嘴出发，在降焦的同时能选择性降低其它一些沸点较高的有害烟气成分，将是一个有效实现卷烟降焦减害技术的重要突破手段。
目前，在烟草行业中降焦的方法有很多，常见的有：滤嘴通风技术、高透气度卷烟纸技术、掺用烟草薄片技术、掺用膨胀烟丝和膨胀梗丝技术、研发加热不燃烧卷烟技术等方法。以上技术都改变了卷烟原有的燃烧过程，对于卷烟原有的吃味有一定的影响。常用醋纤滤嘴能减少卷烟焦油量的20％～50％，在抽吸过程中，前面几口滤嘴的温度和室温相当，但是当抽吸到最后两口的时候，因燃烧区域和滤嘴的距离很近，其温度可以达到70℃以上，此时前面在滤嘴中被过滤下来的焦油会部分挥发到烟气中，大大提高了卷烟烟气的危害性。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种卷烟降温剂及其应用，通过添加在卷烟滤嘴部分，在抽吸过程中能有效降低卷烟滤嘴的温度，改善滤嘴的过滤性能，从而降低了整支卷烟抽吸的危害性。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种卷烟降温剂在卷烟滤嘴中的应用。
优选地，所述卷烟降温剂为铵盐。
更优选地，所述铵盐选自氯化铵、硝酸铵、磷酸二氢铵、醋酸铵中的任意一种或多种混合。
进一步优选地，所述铵盐为氯化铵。所述氯化铵具有化痰止咳的功效，能降低烟气对于喉部的刺激而导致的干咳现象。
优选地，所述用途为卷烟降温剂在卷烟滤嘴中降低抽吸过程中通过卷烟滤嘴的烟气温度的用途。
更优选地，所述用途为卷烟降温剂在卷烟滤嘴中降低抽吸过程中通过卷烟滤嘴的最后两口的烟气温度的用途。
本发明第二方面提供一种卷烟滤嘴，所述卷烟滤嘴含有卷烟降温剂。
优选地，所述卷烟降温剂为铵盐。
更优选地，所述铵盐选自氯化铵、硝酸铵、磷酸二氢铵、醋酸铵中的任意一种或多种混合。进一步优选地，所述铵盐为氯化铵。
本发明第三方面提供一种卷烟滤嘴的制备方法，选取卷烟降温剂，采用夹层式添加方式、枣核式添加方式或斑点式添加方式添加到卷烟滤嘴的制作工艺中，从而获得含有卷烟降温剂的卷烟滤嘴。
优选地，所述夹层式添加方式是将卷烟降温剂置于构成滤嘴的滤棒的中间层，与未添加卷烟降温剂的醋酸纤维滤棒上层和下层形成三明治型的复合滤嘴，其滤嘴结构如图1a所示。
优选地，所述枣核式添加方式是将卷烟降温剂填充到构成滤嘴的滤棒的醋酸纤维丝束中，卷烟降温剂聚集在一起形成单一枣核状，与周围未添加卷烟降温剂的滤棒形成复合滤嘴，其滤嘴结构如图1b所示。
优选地，所述斑点式添加方式是将卷烟降温剂均匀喷洒于构成滤嘴的滤棒的醋酸纤维丝束间，并与未添加卷烟降温剂的滤棒形成上下层结构的复合滤嘴，其滤嘴结构如图1c所示。
优选地，所述卷烟滤嘴的长度为20-30mm。进一步优选地，所述卷烟滤嘴的长度为25mm。
所述卷烟滤嘴由醋酸纤维滤棒构成。
优选地，所述卷烟滤嘴中添加的卷烟降温剂的量为每只卷烟滤嘴添加的卷烟降温剂的量不少于1mg。
更优选地，所述每只卷烟滤嘴添加的卷烟降温剂的量为1-100mg。进一步优选地，所述每只卷烟滤嘴添加的卷烟降温剂的量为10-80mg。
如上所述，本发明提供的一种卷烟降温剂及其应用，具有以下有益效果：
(1)本发明首次提出了滤嘴降温减害的概念，为卷烟减害降焦提供了新的方法与途径，大力推进卷烟降焦减害技术的发展。
(2)本发明提供的卷烟降温剂为铵盐，添加到醋纤滤嘴中，在抽吸过程中能和卷烟烟气中的水相互作用，形成水合性铵盐，反应同时能吸收周围环境的热量，从而降低通过滤嘴的卷烟烟气温度，滤嘴端的卷烟烟气温度可以最高降低60℃，达到滤嘴降温的作用。
(3)本发明提供的卷烟降温剂，添加到醋纤滤嘴中，在抽吸过程中能使得通过的卷烟烟气中一些沸点较高的有害成分冷凝下来，体现选择性去除较高沸点烟气有害成分的能力，改善滤嘴的过滤性能，起到减害的作用。
(4)本发明提供的卷烟降温剂，控制滤嘴处的温度随着卷烟燃烧变化不大，保证了整支卷烟的吸食品质的均一性，特别是能有效降低卷烟最后两口滤嘴处的温度，有效地控制滤嘴中过滤的焦油挥发到烟气中，明显降低了整支卷烟的焦油释放量，降低了整支卷烟抽吸的危害性。
(5)本发明提供的卷烟降温剂，利用常见的铵盐作为降温材料，具有取材廉价、方面、安全等诸多优点，同时，铵盐中的氯化铵等，本身具有化痰止咳的功效，对于吸烟引起的干咳具有一定的积极意义。
附图说明
图1显示为本发明的卷烟降温剂的添加方式示意图1a、1b、1c，其中，图1a为夹层式添加方式；图1b为枣核式添加方式；图1c为斑点式添加方式。
图2显示为本发明中实时测温测试时，降温滤嘴和对照滤嘴采用热偶导入方式测定示意图2a、2b，其中，图2a为夹层式添加方式的降温滤嘴测定；图2b为对照滤嘴测定。
图3显示为本发明中降温滤嘴和对照滤嘴前后两个热偶实时温差曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指相对压力。下列实施例中采用的试剂如氯化铵、硝酸铵、磷酸二氢铵、醋酸铵等均可自市场购买的常规试剂。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
如图1a所示采用夹层式添加方式，在卷烟滤嘴中装填50mg氯化铵，如图2a所示的方式在添加卷烟降温剂的中间层两侧插入极细热电偶，在直线式吸烟机上按照ISO抽吸方式吸烟，实时记录热电偶的检测温度，所得到的降温滤嘴的添加卷烟降温剂的中间层两侧的前后两个热偶实时温差曲线如图3所示。
由图3所示，在抽吸9口的试验过程中，采用在添加卷烟降温剂的中间层两侧的前后两个热偶测定，发现通过滤嘴的烟气在添加卷烟降温剂的中间层两侧的前面6口温度没有明显变化。在第7口到第9口，在添加卷烟降温剂的中间层前，前一个热偶测定通过滤嘴的烟气温度，从第7口开始滤嘴温度上升明显，至第9口时滤嘴前一个热偶处测定温度可达到约80℃；在添加卷烟降温剂的中间层后，后一个热偶测定通过添加卷烟降温剂的中间层的滤嘴的烟气温度，从第7口开始，滤嘴降温明显，至第8口、第9口是显著降低滤嘴温度，前后两个热偶所测试的实时温差可以达到50℃，具体结果见表1。
对比例1
将常规卷烟滤嘴按照图2b所示的方式插入前后两个极细热电偶，在直线式吸烟机上按照ISO抽吸方式吸烟，实时记录热电偶的检测温度。所得到的对照滤嘴的前后两个热偶实时温差曲线如图3所示。
由图3所示，在抽吸9口的试验过程中，采用前后两个热偶测定，发现通过滤嘴的烟气在前面6口温度没有明显变化。从第7口开始，滤嘴温度上升明显，至第9口时滤嘴前一个热偶处测定温度可达到约80℃；对照滤嘴的前后两个热偶所测得到的温度，随着抽吸口数从第7口到第9口没有明显差别，前后两个热偶的温度差别小于20℃，具体结果见表1。
实施例2
如图1a所示采用夹层式添加方式，在卷烟滤嘴中装填10mg氯化铵，如图2a所示的方式在添加卷烟降温剂的中间层两侧插入极细热电偶，在直线式吸烟机上按照ISO抽吸方式吸烟，实时记录热电偶的检测温度。
在抽吸9口的试验过程中，采用在添加卷烟降温剂的中间层两侧的前后两个热偶测定，发现通过滤嘴的烟气在添加卷烟降温剂的中间层两侧的前面6口温度没有明显变化。在第7口到第9口，在添加卷烟降温剂的中间层前，前一个热偶测定通过滤嘴的烟气温度，从第7口开始滤嘴温度上升明显，至第9口时滤嘴前一个热偶处测定温度可达到约80℃；在添加卷烟降温剂的中间层后，后一个热偶测定通过添加卷烟降温剂的中间层的滤嘴的烟气温度，从第7口开始，滤嘴降温明显，至第8口、第9口是显著降低滤嘴温度，前后两个热偶所测试的实时温差可以达到20℃，具体结果见表1。
实施例3
如图1a所示采用夹层式添加方式，在卷烟滤嘴中装填80mg氯化铵，如图2a所示的方式在添加卷烟降温剂的中间层两侧插入极细热电偶，在直线式吸烟机上按照ISO抽吸方式吸烟，实时记录热电偶的检测温度。
在抽吸9口的试验过程中，采用在添加卷烟降温剂的中间层两侧的前后两个热偶测定，发现通过滤嘴的烟气在添加卷烟降温剂的中间层两侧的前面6口温度没有明显变化。在第7口到第9口，在添加卷烟降温剂的中间层前，前一个热偶测定通过滤嘴的烟气温度，从第7口开始滤嘴温度上升明显，至第9口时滤嘴前一个热偶处测定温度可达到约80℃；在添加卷烟降温剂的中间层后，后一个热偶测定通过添加卷烟降温剂的中间层的滤嘴的烟气温度，从第7口开始，滤嘴降温明显，至第8口、第9口是显著降低滤嘴温度，前后两个热偶所测试的实时温差可以达到60℃，具体结果见表1。
实施例4
如图1a所示采用夹层式添加方式，在卷烟滤嘴中装填50mg硝酸铵，如图2a所示的方式在添加卷烟降温剂的中间层两侧插入极细热电偶，在直线式吸烟机上按照ISO抽吸方式吸烟，实时记录热电偶的检测温度。
在抽吸9口的试验过程中，采用在添加卷烟降温剂的中间层两侧的前后两个热偶测定，发现通过滤嘴的烟气在添加卷烟降温剂的中间层两侧的前面6口温度没有明显变化。在第7口到第9口，在添加卷烟降温剂的中间层前，前一个热偶测定通过滤嘴的烟气温度，从第7口开始滤嘴温度上升明显，至第9口时滤嘴前一个热偶处测定温度可达到约80℃；在添加卷烟降温剂的中间层后，后一个热偶测定通过添加卷烟降温剂的中间层的滤嘴的烟气温度，从第7口开始，滤嘴降温明显，至第8口、第9口是显著降低滤嘴温度，前后两个热偶所测试的实时温差可以达到50℃，具体结果见表1。
实施例5
如图1a所示采用夹层式添加方式，在卷烟滤嘴中装填50mg磷酸二氢铵，如图2a所示的方式在添加卷烟降温剂的中间层两侧插入极细热电偶，在直线式吸烟机上按照ISO抽吸方式吸烟，实时记录热电偶的检测温度。
在抽吸9口的试验过程中，采用在添加卷烟降温剂的中间层两侧的前后两个热偶测定，发现通过滤嘴的烟气在添加卷烟降温剂的中间层两侧的前面6口温度没有明显变化。在第7口到第9口，在添加卷烟降温剂的中间层前，前一个热偶测定通过滤嘴的烟气温度，从第7口开始滤嘴温度上升明显，至第9口时滤嘴前一个热偶处测定温度可达到约80℃；在添加卷烟降温剂的中间层后，后一个热偶测定通过添加卷烟降温剂的中间层的滤嘴的烟气温度，从第7口开始，滤嘴降温明显，至第8口、第9口是显著降低滤嘴温度，前后两个热偶所测试的实时温差可以达到40℃，具体结果见表1。
实施例6
如图1b所示采用枣核式添加方式，在卷烟滤嘴中装填50mg氯化铵，在添加卷烟降温剂的枣核团块两侧插入极细热电偶，在直线式吸烟机上按照ISO抽吸方式吸烟，实时记录热电偶的检测温度。
在抽吸9口的试验过程中，采用在添加卷烟降温剂的枣核团块两侧的前后两个热偶测定，发现通过滤嘴的烟气在添加卷烟降温剂的枣核团块两侧的前面6口温度没有明显变化。在第7口到第9口，在添加卷烟降温剂的枣核团块前，前一个热偶测定通过滤嘴的烟气温度，从第7口开始滤嘴温度上升明显，至第9口时滤嘴前一个热偶处测定温度可达到约80℃；在添加卷烟降温剂的枣核团块后，后一个热偶测定通过添加卷烟降温剂的枣核团块的滤嘴的烟气温度，从第7口开始，滤嘴降温明显，至第8口、第9口是显著降低滤嘴温度，前后两个热偶所测试的实时温差可以达到50℃，具体结果见表1。
实施例7
如图1c所示采用斑点式添加方式，在卷烟滤嘴中装填50mg氯化铵，在添加卷烟降温剂的喷洒层两侧插入极细热电偶，在直线式吸烟机上按照ISO抽吸方式吸烟，实时记录热电偶的检测温度。
在抽吸9口的试验过程中，采用在添加卷烟降温剂的喷洒层两侧的前后两个热偶测定，发现通过滤嘴的烟气在添加卷烟降温剂的喷洒层两侧的前面6口温度没有明显变化。在第7口到第9口，在添加卷烟降温剂的喷洒层前，前一个热偶测定通过滤嘴的烟气温度，从第7口开始滤嘴温度上升明显，至第9口时滤嘴前一个热偶处测定温度可达到约80℃；在添加卷烟降温剂的喷洒层后，后一个热偶测定通过添加卷烟降温剂的喷洒层的滤嘴的烟气温度，从第7口开始，滤嘴降温明显，至第8口、第9口是显著降低滤嘴温度，前后两个热偶所测试的实时温差可以达到50℃，具体结果见表1。
表1
由表1可知，与对比例1相比，实施例1-7中的卷烟滤嘴添加了卷烟降温剂后，通过卷烟降温剂中铵盐在抽吸过程中能和卷烟烟气中的水相互作用，形成水合性铵盐，反应能吸收周围环境的热量，从而降低通过滤嘴的卷烟烟气温度，特别能够有效降低卷烟最后两口滤嘴处的温度，铵盐添加量越多，降温效果越显著，滤嘴的卷烟烟气温度可以最高降低60℃，达到滤嘴降温的作用，保证了整支卷烟的吸食品质的均一性，显著降低了整支卷烟抽吸的危害性。
实施例9
将上述实施例1和对比例1制备的卷烟滤嘴样品，进行卷烟烟气成分分析，具体检测结果见表2。其中，相应成分的检测方法为：GB/T23356-2009《卷烟烟气气相中一氧化碳的测定非散射红外法》、YC/T253-2008《卷烟主流烟气中氰化氢的测定连续流动法》、QJ/SY·JF10.4-2013《卷烟主流烟气总粒相物中烟草特有N-亚硝胺的测定、氨气正化学电离模式三重四极杆气质联用法》、YC/T377-2010《卷烟主流烟气中氨的测定离子色谱法》、GB/T21130-2007《卷烟烟气总粒相物中苯并[a]芘的测定》、YC/T254-2008《卷烟主流烟气中主要羰基化合物的测定高效液相色谱法》、GB/T19609-2004《卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》。
表2卷烟烟气分析结果
由表2可知，实施例1中卷烟滤嘴样品和对比例1中的对照卷烟滤嘴样品对有害成分的吸附能力相当，特别对于一些高沸点物质(如NNK和苯并[a]芘)的去除效果，实施例1中卷烟滤嘴样品优于对比例1中的对照卷烟滤嘴样品。而且，总粒相物的截留效果也是实施例1中卷烟滤嘴样品优于对比例1中的对照卷烟滤嘴样品，说明了氯化铵对于卷烟滤嘴降温的效果明显，特别是一些高沸点的物质能够冷凝下来，体现选择性去除较高沸点烟气有害成分的能力，去除效果明显。同时，由于实施例1中卷烟滤嘴样品的总粒相物的截留效果优于对比例1中的对照卷烟滤嘴样品，能够有效地控制滤嘴中过滤的焦油挥发到烟气中，明显降低了整支卷烟的焦油释放量，从而降低了整支卷烟抽吸的危害性，改善滤嘴的过滤性能，起到减害的作用。
因此，本发明中所提供的一种卷烟降温剂及其应用，可显著降低卷烟抽吸过程中最后几口的滤嘴温度，能有效降低卷烟抽吸过程中最后几口的危害性；同时使得整支卷烟抽吸过程中各口之间的感官品质没有明显差异，提高卷烟的整体抽吸品质的均一性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种卷烟降温剂在卷烟滤嘴中的用途。
2.根据权利要求1所述的一种卷烟降温剂在卷烟滤嘴中的用途，其特征在于，所述用途为卷烟降温剂在卷烟滤嘴中降低抽吸过程中通过卷烟滤嘴的烟气温度的用途。
3.根据权利要求2所述的一种卷烟降温剂在卷烟滤嘴中的用途，其特征在于，所述用途为卷烟降温剂在卷烟滤嘴中降低抽吸过程中通过卷烟滤嘴的最后两口的烟气温度的用途。
4.根据权利要求1所述的一种卷烟降温剂在卷烟滤嘴中的用途，其特征在于，所述卷烟降温剂为铵盐。
5.根据权利要求4所述的一种卷烟降温剂在卷烟滤嘴中的用途，其特征在于，所述铵盐选自氯化铵、硝酸铵、磷酸二氢铵、醋酸铵中的任意一种或多种混合。
6.一种卷烟滤嘴，其特征在于，所述卷烟滤嘴含有卷烟降温剂。
7.一种卷烟滤嘴的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：选取卷烟降温剂，采用夹层式添加方式、枣核式添加方式或斑点式添加方式添加到卷烟滤嘴的制作工艺中，从而获得含有卷烟降温剂的卷烟滤嘴。
8.根据权利要求7所述的一种卷烟滤嘴的制备方法，其特征在于，所述卷烟滤嘴中添加的卷烟降温剂的量为每只卷烟滤嘴添加的卷烟降温剂的量不少于1mg。
9.根据权利要求8所述的一种卷烟滤嘴的制备方法，其特征在于，所述每只卷烟滤嘴添加的卷烟降温剂的量为1-100mg。
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