專(zhuān)利名稱(chēng)：一種降低造紙法煙草薄片有害成分釋放量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙草工業(yè)的造紙法煙草薄片技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能降低造紙法煙草薄片有害成分釋放量的方法。
背景技術(shù)：
煙草薄片一方面能最大限度地節(jié)省煙葉原料，有效降低卷煙成本；另一方面其在一定程度上使卷煙的物理性能和化學(xué)成分按人們的意愿或要求得到調(diào)整和改善，從而有助于卷煙內(nèi)在品質(zhì)的提高，是減少和改善煙草不良成分的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。因此，煙草薄片在相當(dāng)多的企業(yè)已作為生產(chǎn)卷煙必不可少的重要配方組分和構(gòu)成或突出卷煙產(chǎn)品風(fēng)格的重要技術(shù)手段，在我國(guó)卷煙工業(yè)得到了廣泛的使用。卷煙作為一種特殊的消費(fèi)品，其吸食品質(zhì)是通過(guò)燃燒后產(chǎn)生的煙氣來(lái)反映的。煙草薄片作為卷煙的重要組成部分，必然要經(jīng)歷燃燒熱解過(guò)程。由于煙草薄片含有豐富的纖維素和木質(zhì)素等大分子化合物，這造成其燃燒過(guò)程中生成大量的苯并芘、羰基化合物和一氧化碳等有害成分。目前關(guān)于采用添加劑來(lái)減少造紙法煙草薄片一氧化碳的釋放量的專(zhuān)利文獻(xiàn)已有少量報(bào)道。申請(qǐng)?zhí)?00510085797.0的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利曾公開(kāi)一種《二氧化鈰作為助燃劑在煙草中的應(yīng)用》，專(zhuān)利采用在煙草薄片中添加助燃劑二氧化鈰的方法可達(dá)到降低卷煙煙氣中的焦油、一氧化碳等有害物質(zhì)含量的目的。申請(qǐng)?zhí)?00910218320. 3的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種《應(yīng)用納米材料降低造紙法再造煙葉煙氣一氧化碳的方法》，專(zhuān)利采用或者在再造煙葉漿料中加入一定量的納米材料，混合均勻后，再將漿料抄造成型，得到再造煙葉片基，片基再浸涂煙膏后干燥得到再造煙葉產(chǎn)品；或者先將再造煙葉漿料抄造成型，得到再造煙葉片基，片基在浸涂預(yù)先混合加入了納米材料的煙膏，然后干燥得到再造煙葉產(chǎn)品。該發(fā)明能夠顯著降低再造煙葉煙氣一氧化碳釋放量。以上兩個(gè)發(fā)明雖能一定程度上降低造紙法煙草薄片的一氧化碳釋放量，但由于所添加的物質(zhì)是一類(lèi)較為難得且價(jià)格比較昂貴的稀土金屬氧化物和納米材料，而且其添加安全性未得到公正評(píng)價(jià)，因此該發(fā)明專(zhuān)利在實(shí)際生產(chǎn)中將存在成本較高、推廣應(yīng)用不易的問(wèn)題。申請(qǐng)?zhí)?01010524106. 3的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利曾公開(kāi)一種《降低造紙法再造煙葉一氧化碳釋放量的方法》，專(zhuān)利采用在造紙法再造煙葉涂布工序或加香工序或填料添加工序中添加特定的堿金屬無(wú)機(jī)酸鹽，能夠有效降低造紙法再造煙葉一氧化碳釋放量。申請(qǐng)?zhí)?00610010787. 5的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種《多羥基有機(jī)酸鹽在制備減少焦油和一氧化碳釋放的卷煙的應(yīng)用》，專(zhuān)利采用將單一的多羥基有機(jī)酸鹽或任意組合的數(shù)種多羥基有機(jī)酸鹽混合物按一定比例添加到煙草薄片中，能夠降低卷煙主流煙氣中一氧化碳的含量。艾斯維爾(Elsevier)公司的《分析與應(yīng)用熱解期刊》(Journal of analytical and applied pyrolisis, 2004 ；71 :223)雜志“煙草組分熱解” 一文和《能源和燃燒科學(xué)進(jìn)展》(Progress in Energy and Combustion Science，2006 ;32 :373)雜志“燃燒煙支中煙氣的產(chǎn)生基于改變?nèi)紵袨榻嵌仍O(shè)計(jì)卷煙可能會(huì)降低煙氣對(duì)健康的危害”一文中指出，苯并芘、羰基化合物和一氧化碳主要是由于燃燒和熱裂解而生成，燃燒環(huán)境的變化對(duì)于其形成過(guò)程有決定性的影響，通過(guò)一般的方法較難實(shí)現(xiàn)對(duì)其吸附捕集和轉(zhuǎn)化去除。通過(guò)改變煙草薄片的燃燒狀態(tài)將是減少苯并芘、羰基化合物和一氧化碳形成的一個(gè)有效手段。目前還未見(jiàn)到基于燃燒抑制角度降低煙氣中苯并芘、羰基化合物和一氧化碳釋放量的相關(guān)專(zhuān)利和文獻(xiàn)報(bào)道。如何通過(guò)控制煙草薄片的燃燒行為以有效降低造紙法煙草薄片燃燒過(guò)程中有害成分釋放量已成為當(dāng)前造紙法薄片生產(chǎn)中的一項(xiàng)技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種降低造紙法煙草薄片有害成分釋放量的方法，其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、可控性強(qiáng)、質(zhì)量穩(wěn)定，是一種可廣泛應(yīng)用于制造低苯并芘、羰基化合物和一氧化碳釋放量的造紙法薄片生產(chǎn)方法。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案—種降低造紙法煙草薄片有害成分釋放量的方法，在造紙法煙草薄片生產(chǎn)的涂布工序或加香工序或填料添加工序中加入添加劑，所述添加劑為多聚磷酸銨鹽或多聚磷酸銨鹽與多元醇復(fù)配混合物，用以降低造紙法煙草薄片燃燒過(guò)程中苯并芘、羰基化合物和一氧化碳釋放量。在造紙法煙草薄片生產(chǎn)的涂布工序或加香工序或填料添加工序，按煙草薄片產(chǎn)品質(zhì)量的0. 1% -5%的添加比例(質(zhì)量比)，將多聚磷酸銨鹽類(lèi)物質(zhì)水溶性聚磷酸銨、非水溶性聚磷酸銨、聚磷酸銨(η > 30)、聚磷酸銨(η > 100)、高分子量多聚磷酸銨(η > 1000)、三聚氰銨磷酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽、蜜胺焦磷酸鹽、或由磷酸銨鹽類(lèi)物質(zhì)和丙三醇或季戊四醇或雙季戊四醇或三季戊四醇按質(zhì)量比3 11組成的混合體系添加到造紙法煙草薄片中并最終加工成產(chǎn)品。與正常生產(chǎn)的對(duì)照產(chǎn)品相比，經(jīng)錐型量熱儀、熱重紅外聯(lián)用、液相色譜和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析，添加多聚磷酸銨鹽或其與多元醇復(fù)配混合物后的造紙法煙草薄片的燃燒熱釋放速率明顯降低，且燃燒過(guò)程中苯并芘、羰基化合物和一氧化碳釋放量明顯降低。多聚磷酸銨鹽或其與多元醇復(fù)配混合物作為煙草薄片添加劑降低苯并芘、羰基化合物和一氧化碳的原理如下在燃燒過(guò)程中，多聚磷酸胺鹽發(fā)生熱解反應(yīng)，生成的磷酸覆蓋在其表面起到隔熱隔氧的作用，此外，生成的不可燃?xì)怏wΝΗ3能起到稀釋燃燒區(qū)域氧氣濃度的作用。當(dāng)多聚磷酸銨鹽和季戊四醇、雙季戊四醇和三季戊四醇按照合適的比例復(fù)配時(shí)， 季戊四醇、雙季戊四醇和三季戊四醇在燃燒過(guò)程中發(fā)生降解和分子重排，有利于高熱穩(wěn)定性炭層的形成。綜上所述，由于磷酸銨鹽或其與多元醇復(fù)配混合物的燃燒抑制作用，有效地降低了造紙法薄片的燃燒熱釋放和燃燒溫度，從而限制了纖維素和木質(zhì)素等大分子高溫下熱解反應(yīng)的發(fā)生，從根源上抑制了苯并芘、羰基化合物和一氧化碳的生成。多聚磷酸銨鹽或其與多元醇復(fù)配混合物作為煙草薄片添加劑改善薄片抽吸感官質(zhì)量原理如下多聚磷酸銨鹽或其與多元醇復(fù)配混合物在燃燒過(guò)程中釋放出大量的酸性和堿性片段，能夠調(diào)節(jié)煙氣的酸堿平衡。此外，多聚磷酸銨鹽或其與多元醇復(fù)配混合物能夠催化梅拉德反應(yīng)，提高料液中梅拉德反應(yīng)中間體的含量。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在1、添加劑成本低。本發(fā)明所選用都是市場(chǎng)上一些常見(jiàn)且易于獲得的化合物，價(jià)格低廉，添加比例少，添加成本更低。
2、改善產(chǎn)品的抽吸品質(zhì)。本發(fā)明所選用的多聚磷酸銨鹽類(lèi)物質(zhì)及其與季戊四醇類(lèi)物質(zhì)復(fù)配的混合物，能夠在選擇性地降低煙草薄片燃燒過(guò)程中苯并芘、羰基化合物和一氧化碳的同時(shí)，能夠使產(chǎn)品煙氣柔和細(xì)膩，雜氣少，余味干凈。3、添加實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單。在整個(gè)添加過(guò)程中，不需要增加任何生產(chǎn)設(shè)備，也不會(huì)改變現(xiàn)有造紙法煙草薄片生產(chǎn)加工工藝，技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單。4、降低苯并芘、羰基化合物和一氧化碳效果明顯。本發(fā)明所選用的多聚磷酸銨鹽類(lèi)物質(zhì)及其與季戊四醇類(lèi)物質(zhì)復(fù)配的混合物，在權(quán)利要求的添加比例下0. 1-5%的范圍，可達(dá)到降低造紙法煙草薄片苯并芘、羰基化合物和一氧化碳釋放量，產(chǎn)品的減害效果明顯、選擇性強(qiáng)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:在造紙法煙草薄片生產(chǎn)的涂布工序，按所需加工產(chǎn)品質(zhì)量的0. 的添加比例，將預(yù)先溶解有2kg的水溶性多聚磷酸銨的涂布料液，按正常生產(chǎn)方式均勻涂布于煙草薄片片基并最終加工成IOOkg造紙法煙草薄片產(chǎn)品。實(shí)施例2:在造紙法煙草薄片生產(chǎn)的涂布工序，按所需加工產(chǎn)品質(zhì)量的2%的添加比例，將預(yù)先溶解有2kg的聚磷酸銨(η >30)的涂布料液，按正常生產(chǎn)方式均勻涂布于煙草薄片片基并最終加工成IOOkg造紙法煙草薄片產(chǎn)品。實(shí)施例3:在造紙法煙草薄片生產(chǎn)的涂布工序，按所需加工產(chǎn)品質(zhì)量的3%的添加比例，將預(yù)先溶解有2kg的高分子量多聚磷酸銨(η > 1000)的涂布料液，按正常生產(chǎn)方式均勻涂布于煙草薄片片基并最終加工成IOOkg造紙法煙草薄片產(chǎn)品。實(shí)施例4 在造紙法煙草薄片生產(chǎn)的涂布工序，按所需加工產(chǎn)品質(zhì)量的5%的添加比例，將預(yù)先溶解有2kg的三聚氰銨磷酸鹽的涂布料液，按正常生產(chǎn)方式均勻涂布于煙草薄片片基并最終加工成IOOkg造紙法煙草薄片產(chǎn)品。實(shí)施例5 在造紙法煙草薄片生產(chǎn)的涂布工序，按所需加工產(chǎn)品質(zhì)量的1 %的添加比例，將預(yù)先溶解有2kg的三聚氰胺氰尿酸鹽的涂布料液，按正常生產(chǎn)方式均勻涂布于煙草薄片片基并最終加工成IOOkg造紙法煙草薄片產(chǎn)品。實(shí)施例6 在造紙法煙草薄片生產(chǎn)的涂布工序，按所需加工產(chǎn)品質(zhì)量的1 %的添加比例，將預(yù)先溶解有2kg的蜜胺焦磷酸鹽的涂布料液，按正常生產(chǎn)方式均勻涂布于煙草薄片片基并最終加工成IOOkg造紙法煙草薄片產(chǎn)品。實(shí)施例7 在造紙法煙草薄片生產(chǎn)的涂布工序，按所需加工產(chǎn)品質(zhì)量的0. 的添加比例，將預(yù)先溶解有2kg的水溶性多聚磷酸銨與季戊四醇按質(zhì)量比3 1組成的混合物的涂布料液，按正常生產(chǎn)方式均勻涂布于煙草薄片片基并最終加工成IOOkg造紙法煙草薄片產(chǎn)品。
實(shí)施例8:在造紙法煙草薄片生產(chǎn)的涂布工序，按所需加工產(chǎn)品質(zhì)量的5%的添加比例，將預(yù)先溶解有2kg的水溶性多聚磷酸銨與雙季戊四醇按質(zhì)量比1 1組成的混合物的涂布料液，按正常生產(chǎn)方式均勻涂布于煙草薄片片基并最終加工成IOOkg造紙法煙草薄片產(chǎn)品。實(shí)施例9 在造紙法煙草薄片生產(chǎn)的填料添加工序，按所需加工產(chǎn)品質(zhì)量的1. 4%的總添加比例，將預(yù)先混溶有1. 4kg水溶性聚磷酸銨的填料料液，按正常生產(chǎn)的方式對(duì)再造煙葉漿料進(jìn)行填料添加并最終加工成IOOkg造紙法煙草薄片產(chǎn)品。實(shí)施例10 在造紙法煙草薄片生產(chǎn)的填料添加工序，按所需加工產(chǎn)品質(zhì)量的1. 4%的總添加比例，將預(yù)先混溶有1. 4kg蜜胺焦磷酸鹽的填料料液，按正常生產(chǎn)的方式對(duì)再造煙葉漿料進(jìn)行填料添加并最終加工成IOOkg造紙法煙草薄片產(chǎn)品。實(shí)施例11 在造紙法煙草薄片的加香工序，按所需加工產(chǎn)品質(zhì)量的0. 2%的添加比例，將預(yù)先溶有0. 2kg的水溶性聚磷酸銨的香料料液，按正常生產(chǎn)方式對(duì)煙草薄片加香并最終加工成 IOOkg的造紙法煙草薄片產(chǎn)品。實(shí)施例12 在造紙法煙草薄片的加香工序，按所需加工產(chǎn)品質(zhì)量的0. 2%的添加比例，將預(yù)先溶有0. 2kg的蜜胺焦磷酸鹽的香料料液，按正常生產(chǎn)方式對(duì)煙草薄片加香并最終加工成 IOOkg的造紙法煙草薄片產(chǎn)品。將上述實(shí)施例1-12的造紙法煙草薄片產(chǎn)品與正常生產(chǎn)未加磷酸銨鹽或其與多元醇復(fù)配混合物的對(duì)照產(chǎn)品分別進(jìn)行有害成分釋放量的檢測(cè)和抽吸質(zhì)量對(duì)比評(píng)吸，結(jié)果匯總于表1。從表1結(jié)果可以看出在造紙法煙草薄片中加入本發(fā)明所指定的多聚磷酸銨鹽或其與多元醇復(fù)配混合物，不僅對(duì)造紙法煙草薄片燃燒過(guò)程中苯并芘、羰基化合物和一氧化碳釋放量均有不同程度的選擇性降低，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品抽吸質(zhì)量有一定的改善作用。表1實(shí)施例1-12造紙法煙草薄片與對(duì)照產(chǎn)品的燃燒特性、有害成分釋放量檢測(cè)及
抽吸質(zhì)量評(píng)吸結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種降低造紙法煙草薄片有害成分釋放量的方法，其特征在于，在造紙法煙草薄片生產(chǎn)的涂布工序或加香工序或填料添加工序中加入添加劑，所述添加劑為多聚磷酸銨鹽或多聚磷酸銨鹽與多元醇復(fù)配混合物，用以降低造紙法煙草薄片燃燒過(guò)程中苯并芘、羰基化合物和一氧化碳釋放量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低造紙法煙草薄片有害成分釋放量的方法，其特征在于，所述添加劑的添加比例占造紙法煙草薄片產(chǎn)品質(zhì)量的0. 1-5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低造紙法煙草薄片有害成分釋放量的方法，其特征在于，所述添加劑是多聚磷酸銨鹽或其與多元醇的復(fù)配混合物，所述多聚磷酸銨鹽為水溶性聚磷酸銨、η > 30的聚磷酸銨、η > 100的聚磷酸銨、η > 1000的高分子量多聚磷酸銨、三聚氰銨磷酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽、或蜜胺焦磷酸鹽；所述復(fù)配混合物由水溶性聚磷酸銨和丙三醇或季戊四醇或雙季戊四醇或三季戊四醇按質(zhì)量比3 1 1組成、或由η >30的聚磷酸銨和丙三醇或季戊四醇或雙季戊四醇或三季戊四醇按質(zhì)量比3 1 1組成、或由η >100的聚磷酸銨和丙三醇或季戊四醇或雙季戊四醇或三季戊四醇按質(zhì)量比3 1 1組成、或由η > 1000的高分子量多聚磷酸銨和丙三醇或季戊四醇或雙季戊四醇或三季戊四醇按質(zhì)量比3 1 1組成、或由三聚氰銨磷酸鹽和丙三醇或季戊四醇或雙季戊四醇或三季戊四醇按質(zhì)量比3 1 1組成、或由三聚氰胺氰尿酸鹽和丙三醇或季戊四醇或雙季戊四醇或三季戊四醇按質(zhì)量比3 1 1組成、或由蜜胺焦磷酸鹽和丙三醇或季戊四醇或雙季戊四醇或三季戊四醇按質(zhì)量比3 11組成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種降低造紙法煙草薄片有害成分釋放量的方法，屬于煙草工業(yè)的造紙法煙草薄片減害技術(shù)領(lǐng)域，主要技術(shù)特征是在造紙法煙草薄片的涂布工序或加香工序或填料添加工序加入添加劑，所述添加劑是多聚磷酸銨鹽或其與多元醇按3～1∶1構(gòu)成的復(fù)配混合物，能有效降低造紙法煙草薄片苯并芘、羰基化合物和一氧化碳釋放量，而不明顯改變產(chǎn)品抽吸品質(zhì)。所述的多聚磷酸銨鹽是水溶性聚磷酸銨、三聚氰銨磷酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽、蜜胺焦磷酸鹽等，所述多元醇是丙三醇或季戊四醇或雙季戊四醇或三季戊四醇。添加比例是造紙法煙草薄片產(chǎn)品質(zhì)量的0.1-5％。
文檔編號(hào)A24B3/14GK102488322SQ20111036684
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者周順, 徐迎波, 王程輝, 田振峰, 舒俊生, 葛少林 申請(qǐng)人:安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司