卷烟滤嘴在降焦减害中的研究进展

对滤嘴材料、滤嘴参数设计、滤嘴的结构进行了综述。①阐述了醋酸纤维和聚丙烯纤维改性技术,纸质滤材技术,新型滤材技术的特点和降焦、减害效果。②介绍了滤嘴长度、吸阻以及增塑剂添加量、滤嘴通风率等滤嘴参数对烟气焦油、有害成分释放的影响情况。③对引起越来越多消费者青睐的异型结构滤嘴、复合结构滤嘴,阐明了其技术特点和降焦、减害效果。卷烟滤嘴参数优化设计成为降焦减害普遍采用的技术;高效、环保滤材和特殊结构滤嘴未来将在越来越多的低焦油低有害成分释放卷烟产品上应用。     

卷烟降焦减害技术研究进展

回顾了近年来国内外卷烟降焦减害技术的科研动态与科研新成果,重点介绍了生物材料、纳米材料、分子筛、低温催化剂以及低危害烟叶调制技术、低侧流烟气技术等在卷烟降焦减害方面的应用研究进展。介绍了新型特殊功能滤嘴、新型滤嘴材料和多种滤嘴及卷烟添加剂在卷烟降焦减害上的应用现状,同时,还简要介绍了近期开发出的可有效降焦减害的几种烟草加工工艺与烟草处理技术。     

天然植物材料在卷烟滤嘴中的应用研究进展

天然植物材料中含有丰富的香气成分,能够较好地提升卷烟感官质量,有些还具有特殊的结构,具有较强的吸附性能。对天然植物在卷烟滤嘴中的应用和功效进行综述,从卷烟减害降焦、改善烟气质量和节约成本、减少污染等方面对天然植物材料在卷烟滤嘴中的应用进行分类,为天然植物材料在滤嘴中的应用研究提供借鉴。     

特殊滤嘴研究进展

简要介绍了特殊滤嘴的作用、定义与分类 ,并按作用和添加剂 2种分类方法 ,较详细地综述了国内外活性炭滤嘴、生物滤嘴、铝硅酸盐类滤嘴、催化剂滤嘴、加香滤嘴以及其他滤嘴的研究进展和在卷烟加香与降焦减害中的作用。认为随着各国政府对卷烟的限制越来越严格 ,以及消费者对吸烟与健康的关注日益增强 ,仅凭一种单功能添加剂的特殊滤嘴已经难以满足卷烟市场的发展需求 ,特殊滤嘴已由一种添加剂单种功能向多种添加剂多功能的方向发展。提出在开发特殊滤嘴时 ,一定要加大科研投入 ,加强对各种滤嘴添加剂性能的基础性研究 ,了解和掌握各种滤嘴添加剂的降焦减害性能、用量、添加方法和生产成本等 ,这样 ,才能根据市场和卷烟设计的要求 ,有目的有选择性地将各种添加剂较佳地组合起来 ,开发出多功能具有理想降焦减害效果的特殊滤嘴 ,尤其是既具有加香作用 ,又具有降低多种有害烟气成分的特殊滤嘴。     

有效燃吸体积折算法判定卷烟主流烟气指标的研究

为探索卷烟规格对卷烟主流烟气指标检测及判定的影响,建立了标准烟支体积折算法,即以标准烟支的有效燃吸体积为基准对其他规格烟支主流烟气指标进行修正。研究表明:(1)经标准体积折算后,使不同规格卷烟的主流烟气指标有了较为科学的可比性,有利于检测口径的统一;(2)国际品牌卷烟在降焦减害方面要好于国内大部分卷烟产品,但国内少数低焦油产品也已具备了很高的降焦减害水平,说明国内卷烟在降焦减害方面仍有很大潜力可挖。     

基于卷烟降焦减害的滤嘴添加剂研究与应用进展

为便于深入研究降焦减害滤嘴添加剂技术,对近年来滤嘴添加剂的研究与应用进展进行了梳理与总结。目前所报道的具有一定降焦减害效果的滤棒添加剂种类较多,按照材料类别分类,主要有碳材料、无机盐多孔材料、催化材料、高分子材料、天然动植物提取物材料等。但是由于成本的限制及对卷烟产品感官质量的影响,只有少数添加剂在中式卷烟中得到了应用。行业仍需深入开展滤嘴添加剂技术的研究,进一步降低应用成本、提高降焦减害效果、减小感官影响,同时进一步加强与调香、工艺等方面技术的集成应用。     

卷烟滤嘴在降焦减害中的应用

为深入了解国内外卷烟滤嘴的应用、研究现状,以卷烟及滤嘴的发展历程为出发点,简要概括了卷烟中滤嘴的组成结构及其材料的研究进展.通过对相关工作的归纳和总结,着重探讨滤嘴技术在卷烟降焦减害中的应用,对今后卷烟行业滤嘴技术的发展进行展望,为新型功能化卷烟滤嘴的开发提供新思路.     

多孔淀粉在卷烟滤嘴中的应用研究

为探索卷烟减害降焦的新途径,进行了含多孔淀粉的滤嘴、活性炭复合滤嘴和普通醋纤滤嘴的过滤效果对比试验.结果表明,接装多孔淀粉滤嘴的卷烟较普通醋纤滤嘴卷烟的总粒相物降低了3.9%,焦油降低5.4%,CO降低2.7%,烟碱降低3.5%;与活性炭复合滤嘴卷烟相比,总粒相物降低了0.7%.焦油降低3.1%,CO降低2.0%,烟碱未变化.     

降低挥发性羰基化合物材料在卷烟滤嘴中的应用研究

为优化降低烟气中挥发性羰基化合物的功能材料(即降羰基物材料)在卷烟复合滤嘴中的应用工艺条件, 从功能材料添加量、滤嘴压降搭配、加料段长度等方面研究不同工艺条件对降羰基物材料的减害性能及其对卷烟感官质量的影响。结果表明, 当降羰基物材料在卷烟中的添加量为30 mg/支, 同时二元复合滤嘴为10 mm 加料段+15 mm 白段, 其中加料段压降为4000Pa/120 mm, 白段压降为2800 Pa/120 mm, 复合棒压降为2740 Pa/100 mm 时, 卷烟主流烟气中挥发性羰基物释放总量的选择性降低率达到32.3%, 且卷烟感官质量与对照卷烟相比无显著差异。      

金属掺杂多孔氧化物选择性降低卷烟烟气HCN和苯酚研究

为选择性降低卷烟烟气中HCN和苯酚释放,制备了一种金属掺杂的多孔氧化物复合材料。利用比表面分析和孔径分析、X-射线衍射（XRD）、高分倍扫描电镜（HRTEM）对材料进行了表征,优化了材料的制备方法,并将材料添加到卷烟滤嘴中评价其减害降焦的效果。实验结果表明:（1）材料具有均匀的孔结构,孔径分布较窄（2-5nm）,负载的金属元素均匀分散在基体中;（2）材料对主流烟气中HCN和苯酚的选择性降低率均可达22%以上,而对于烟气常规成分以及感官质量影响较小。      

卷烟滤嘴设计对主流烟气温度的影响及其降温效应

为降低卷烟主流烟气温度对口腔的刺激,提高消费者卷烟抽吸舒适性,采用热电偶测量了卷烟燃吸过程中滤嘴出口端温度,研究了不同滤嘴设计降低卷烟主流烟气温度的效果.结果表明:①卷烟滤嘴具有降低主流烟气温度、减少人体口腔温度刺激感的效果.②增加滤嘴压降、缩短滤嘴长度、提高滤嘴通风率,可降低主流烟气温度;其中又以提高滤嘴通风率的效果...     

酸溶壳聚糖对卷烟主流烟气中苯并[a]芘、苯酚释放量的影响

为寻找更好的选择性降焦减害手段,本文将卷烟滤嘴浸入壳聚糖酸溶液中,考察其对有害物质的去除效果。首先考察了四种有机酸对壳聚糖的溶解能力,然后结合酸对卷烟吃味的影响,选择乳酸作为溶解酸,考察壳聚糖脱乙酰度、添加量及酸浓度的变化对主流烟气中苯酚和苯并[a]芘的去除效果。结果表明:实验考察范围内,酸种类、壳聚糖脱乙酰度、壳聚糖添加量以及乳酸对苯并[a]芘和苯酚的释放均有明显影响。     

不同卷烟纸及滤棒搭配模式对主流烟气部分化学成分逐口抽吸释放量规律的影响

通过RM20H全自动吸烟机的逐口分析单元,捕集主流烟气中的总粒相物,用以分析主流烟气部分化学成分(苯酚、焦油、烟碱)逐口抽吸释放量规律。以苯酚为例对不同滤棒吸阻,不同透气度卷烟纸的搭配卷烟进行了分析研究,利用散点图等数理统计手段来探讨"三纸一棒"的不同搭配模式对卷烟烟气成分变化的影响。结果表明:焦油、烟碱以及苯酚的释放量随着抽吸口数的增加而不断增加,并且以5、6口抽吸的释放量为最大,建议消费者改变不良的抽吸习惯,这样可以大大降低有害物质的吸入量。"三支一棒"在降焦的过程中,同时可以降低烟碱、苯酚的含量,这为卷烟产品的降焦减害,特别是低焦油卷烟的配方设计提供理论依据。     

β-环糊精三醋酸甘油酯悬浮液在卷烟滤嘴中的应用

为探索卷烟减害降焦的新途径,进行了含β-环糊精三醋酸甘油酯悬浮液的滤嘴、活性炭复合滤嘴和普通醋纤滤嘴的过滤效果的检测对比。结果表明,将聚乙二醇-600与三醋酸甘油酯配制成1∶2.5的溶剂,可制得满足滤棒成型工艺要求的β-环糊精含量为0.04g/mL的β-环糊精三醋酸甘油酯悬浮液;接装β-环糊精滤嘴的卷烟较普通醋纤滤嘴卷烟的总粒相物降低了13.17%;焦油降低14.15%;烟碱降低4.20%。与活性炭复合滤嘴卷烟相比,总粒相物降低了4.65%;焦油降低5.52%;而烟碱却高出1.79%。说明β-环糊精滤嘴的过滤性能不仅优于普通醋纤滤嘴和活性炭复合滤嘴,而且对卷烟焦油和烟碱具有较高的选择性吸附作用。     

NH_4Cl在卷烟滤嘴降温方面的应用

为提高活性炭的减害能力及降低活性炭滤嘴对烤烟型卷烟感官品质的负面影响,将NH_4Cl作为降温材料应用于卷烟滤嘴,利用快速微型测温热电偶测定NH_4Cl在滤嘴中的降温效果;将NH_4Cl和吸附材料活性炭混配制备成降温-活性炭滤嘴,采用国标和行业标准方法进行烟气有害成分分析,采用GC/MS法进行烟气粒相物成分分析。结果表明:①在达到现有活性炭滤嘴相同减害效果的情况下,降温-活性炭滤嘴的活性炭使用量可减少近45%;②降温-活性炭滤嘴中活性炭使用量的降低,减少了活性炭对卷烟香味成分的吸附。     

酸溶壳聚糖对卷烟主流烟气中苯并[a]芘、苯酚释放量的影响

为寻找更好的选择性降焦减害手段,本文将卷烟滤嘴浸入壳聚糖酸溶液中,考察其对有害物质的去除效果。首先考察了四种有机酸对壳聚糖的溶解能力,然后结合酸对卷烟吃味的影响,选择乳酸作为溶解酸,考察壳聚糖脱乙酰度、添加量及酸浓度的变化对主流烟气中苯酚和苯并[a]芘的去除效果。结果表明:实验考察范围内,酸种类、壳聚糖脱乙酰度、壳聚糖添加量以及乳酸对苯并[a]芘和苯酚的释放均有明显影响。      

沟槽滤嘴对卷烟感官品质及风格的影响

为了研究沟槽滤嘴替换普通醋纤滤嘴后对卷烟感官品质及风格的影响,以及对沟槽滤嘴卷烟进行补香后的效果,制备了6个不同滤嘴和加香量的卷烟样品,对样品进行了对比评吸,运用方差分析、配对T检验等方法对评吸结果进行了统计分析。结果表明:①加香量相同时沟槽滤嘴卷烟感官品质总得分低于普通醋纤滤嘴卷烟,其中受影响最大的指标是喉部干燥、烟气浓度和劲头;沟槽滤嘴对卷烟的总体风格特征影响不显著,但会导致风格强度减弱。②适当提高加香量可以明显改善沟槽滤嘴对喉部干燥的不利影响、强化风格强度,但难以弥补对烟气浓度和劲头造成的不利影响。因此,采用沟槽滤嘴后应综合应用叶组配方、香精设计和加香量调控等技术,才能实现既减害又保持品质、风格稳定的目标。      

接装纸对卷烟烟气焦油及7种有害成分的影响

为了降低吸烟的危害性,考察了三种不同接装纸(静电打孔、激光打孔和自然透气接装纸)对卷烟主流烟气中焦油、7种有害成分(CO,HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛)及危害性指数的影响。结果表明:①在相同焦油水平时,自然透气接装纸卷烟具有较低的滤嘴通风率;②在相同滤嘴通风率下,相对静电打孔、激光打孔接装纸卷烟,自然透气接装纸卷烟具有较低的焦油、CO、HCN、NNK、B[a]P和巴豆醛释放量,以及CO/焦油比值;③在相同滤嘴通风率下,三种接装纸卷烟烟气中苯酚和NH3的释放量差别不明显;④在相同滤嘴通风率下,自然透气接装纸卷烟的危害性指数较低。自然透气接装纸具有较好的降焦减害性能,可用于低危害卷烟的开发。     

卷烟降焦技术方法

影响卷烟焦油产生量的主要因素有叶组配方、烟支结构、卷烟纸透气度和滤嘴的过滤效率。欲将卷烟焦油量大幅度降低必须采取综合措施。试图通过在卷烟配方中选用一些燃烧后焦油产生量较低的烟叶来达到降焦目的,在实际应用中很难实现。在卷烟中加入一定量的烟草薄片和膨胀烟（梗）丝、改善烟支结构,均可降低卷烟焦油量。将卷烟纸的透气度控制在７０ｃｏｒｅｓｔａ以下,适当提高滤嘴吸阻并降低烟支吸阻,不仅有利于降低卷烟焦油量,而且有利于改善卷烟的吸味品质。滤嘴通风的降焦效果取决于稀释率的大小,过高的稀释率不利于卷烟的吸味质量。     

醋纤和改性丙纤滤嘴对卷烟烟气成分的影响比较

采用气相色谱/质谱法对改性烟用聚丙纤维(PP)滤嘴和二醋酸纤维(CA)滤嘴卷烟烟气成分进行了对比分析。结果表明,个别PP滤嘴的降焦效果虽然已经接近CA滤嘴,但其降低烟气有害成分的能力明显不如CA滤嘴。