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。     

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。     

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。     

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。     

用炭纸做卷烟复合滤嘴材料的初步研究

用粉状活性炭、某些经改性的矿石粉和木浆经调浆后，或涂布或抄纸，制得的活性炭吸附纸（简称炭纸）疏松多孔、质地均匀、无毒无味，具有一定强度和良好的吸附性能，尤其对极性大分子有机物质有独特的吸附作用，可去除卷烟燃烧时产生的焦油和杂味。与醋纤制成复合滤嘴并接烟测试，比醋纤滤嘴降焦油效率高１５％～３０％。     

卷烟滤嘴的过滤结构研究进展

目前卷烟滤嘴对主流烟气中的有害成分滤除效果不佳,提高滤嘴降焦减害效果以及改善吸烟口感成为研究的重点。笔者对卷烟滤嘴结构研究进展进行综述,分析了异型结构滤嘴通过改变主流烟气速度和行进路线,以及复合滤嘴结构利用多种滤材不同形式复合方式实现显著提高降焦减害效果,提出经过特殊设计能够实现自由改变通风度和焦油量,改善卷烟口感的新型结构滤嘴,通过结构模块化能够形成不同类型滤嘴,满足消费者多元化的需求。在保持卷烟口感前提下,环保滤材和具有优良降焦减害效果的滤嘴未来将会广泛应用到卷烟产品上。     

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。     

纤维素纸沟槽滤嘴选择性降低卷烟烟气中有害成分

为选择性降低卷烟烟气中的有害成分,以纤维素纸为载体涂布功能材料OPTI(含氨基聚合物),制备OPTI纤维素纸功能滤嘴,考察其对卷烟烟气焦油和有害成分释放量的影响,并进行了卷烟烟气体外毒理学检测。结果表明:(1)功能滤嘴能够高效选择性降低卷烟烟气中有害成分巴豆醛和氰化氢(HCN)的释放量,材料OPTI上墨量为(13.0±0.5)g/m~2时,焦油增加0.3%,巴豆醛降低35.8%,HCN降低57.2%;随着纤维素纸上材料OPTI上墨量的增加,烟气中巴豆醛和HCN的释放量降低;滤嘴具有良好的减害稳定性,存放10周后仍对烟气有害成分有高效降低作用。(2)与对照卷烟相比,对于纤维素纸上涂布OPTI材料的试验卷烟,细胞存活率略有提高,细菌致突变性和诱发微核率无明显差异。(3)将材料PEG6(聚乙二醇600)与OPTI复配后制备滤嘴,卷烟烟气焦油降低3.1%,苯酚、巴豆醛和HCN分别降低23.7%、24.6%和46.3%,烟气危害性评价指数下降0.91,而卷烟内在抽吸品质未受到明显影响。PEG6与OPTI复配材料是一种比较理想的减害纤维素纸涂料。     

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。      

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。     

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。     

黄连生物碱复合滤嘴选择性降低卷烟烟气中的HCN

为研究植物碱对卷烟主流烟气中HCN含量的降低作用,从含有大量季铵碱的黄连根茎中提取出黄连生物碱并将其添加在卷烟滤嘴中,以烟气中HCN含量的降低率为指标,对黄连生物碱在滤嘴中的添加方式、载体的选择、载体材料碱处理溶液的pH以及黄连生物碱的添加量进行了工艺优化.结果表明:①随着卷烟滤嘴中黄连生物碱粉末添加量的增加,烟气中HCN含量的降低率增大;②与多孔淀粉和椰壳活性炭相比,活性炭纤维( ACF)材料作载体负载黄连生物碱的量更大,且负载黄连生物碱的ACF材料经pH10的NaOH溶液洗涤后,对卷烟烟气中HCN的降低率更大;③添加15 mg负载了黄连生物碱的ACF材料( 100 mg/g)在单支滤嘴中制成的复合滤嘴同时降低HCN和焦油的作用最大,HCN和焦油的降低率分别为23.8％和20.7％.     

醋纤滤嘴对卷烟主流烟气重要酚类的分段截留效应

为考察醋纤滤嘴对卷烟主流烟气主要酚类化合物的分段截留作用,设计了5段式滤嘴卷烟以研究酚类化合物在滤嘴不同部位的截留情况。结果表明:①醋纤滤嘴对酚类化合物,尤其是单酚类有较好的截留作用。②在抽吸过程中随烟气向嘴端传输,单酚类在滤嘴中单位烟碱截留率明显降低,截留效率明显减弱;而双酚类变化并不明显,这可能与其截留原理不同有关。③滤嘴对酚类的截留效率顺序为:苯酚邻甲基苯酚间/对甲基苯酚邻苯二酚、对苯二酚间苯二酚。鉴于离烟丝端渐远单酚类截留效率降低明显,建议减害材料选择在滤嘴靠近嘴端部位添加。     

卷烟主流烟气中挥发性羰基化合物在醋纤滤嘴中的轴向截留效应

[目的] 研究醋纤滤嘴对挥发性羰基化合物的截留规律,为复合滤棒设计提供参考。 [方法] 将醋纤滤嘴轴向切分成段,在不同位置插入减害材料,考察截留情况。 [结果] 整支醋纤滤嘴对巴豆醛、丙醛、甲醛的截留率分别为53%、57.66%、38.35%,从烟丝端到嘴端,分段截留率均呈降低趋势;减害材料添加在滤嘴近嘴端,整支滤嘴对羰基化合物表现出更好的截留作用。 [结论] 为使整支滤嘴表现出更好的截留效果,在保障复合滤嘴安全性的前提下,应考虑将减害材料添加于滤嘴近嘴端。      

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。      

天然多糖的提取及其在卷烟中应用述评

综述了天然多糖的提取及在卷烟应用中的研究进展.天然多糖的来源主要有植物多糖、海藻多糖和真菌多糖;天然多糖的提取方法有溶剂提取法、酸碱提取法、酶提取法等;在卷烟中的应用采用加香加料的形式将其添加到烟丝中,也可以作为滤嘴添加剂,或添加到卷烟的成型纸中,起到改善卷烟吸味、减轻杂气、降低刺激性以及增香保润的作用.天然多糖提取方式、活性成分检测与结构分析、热裂解特性及构效关系等方面的研究将是未来发展方向.     

活性炭复合滤嘴对卷烟中薄荷醇转移行为的影响

  目的  筛选薄荷型卷烟的滤嘴材料。  方法  比较了接装纯醋纤滤嘴和活性炭醋纤滤嘴的薄荷型卷烟,检测其在存放和抽吸过程中烟丝、滤嘴和烟气部分中薄荷醇含量。  结果  1）存放过程中,活性炭复合滤嘴吸附烟丝薄荷醇的能力大于纯醋纤滤嘴,稳定期约为1.3倍;2）抽吸过程中,纯醋纤滤嘴样品薄荷醇向主流烟气的转移能力大于活性炭复合滤嘴样品,存放前转移率为1.9倍,中间平缓期转移率在1.2-1.7倍之间,但随着存放时间变化的幅度较大,转移率最大极差为3.7倍,稳定性较活性炭复合滤嘴差。  结论  对薄荷型卷烟滤嘴材料的选择和改进有指导意义。      

茶制型卷烟产品的研究进展

综述了茶叶及其制品应用于卷烟的研究进展。茶叶制品在卷烟中的添加应用主要包括:叶组加香应用、茶质复合嘴棒、功能型再造烟叶及茶叶功能成分的利用。茶制品在常规卷烟生产中起到增香、提质和减害的作用,对部分新型烟草制品也有所涉及。对茶制卷烟产品的现有研究进行了总结,并对未来的研究方向进行了展望。     

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。