一种降低卷烟烟气一氧化碳量的复合添加剂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种降低卷烟烟气一氧化碳量的复合添加剂及其应用，所述复合添加剂主要由：烟草提取物，碱金属盐，过渡金属氢氧化物或金属氢氧化物组成。该复合添加剂适用于各种类型的烟草及其烟草制品，包括烤烟、白肋烟、晒烟和香料烟，以及膨胀烟丝、膨胀梗丝、造纸法再造烟草等烟草制品，也可以添加到卷烟纸中。本发明专利技术复合添加剂应用于卷烟后，可以选择性降低卷烟主流烟气中的一氧化碳量１．５－３．０ｍｇ／支，降低幅度达１５－２５％，同时能降低卷烟的焦油量。该添加剂能保持卷烟原有风格不变，并对吸味品质有一定的改善和提高。既能满足卷烟消费者的需求，又能减轻吸烟对人体的危害。

【技术实现步骤摘要】
一种降低卷烟烟气一氧化碳量的复合添加剂及其应用的制作方法所属领域本专利技术涉及一种降低卷烟烟气一氧化碳量的复合添加剂及其应用。
技术介绍
随着社会对吸烟与健康问题的日益重视，卷烟烟气中的有害成分已经成为人们关注的焦点之一。一氧化碳(CO)作为烟气有害物质之一，含量最多，对人体危害更大。一氧化碳对人体的危害在于它被吸入肺内以后，会很快进入血液与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白，一氧化碳与血红蛋白的亲和力远比氧气和血红蛋白的亲和力大(高于氧气200倍)，而又比氧气和血红蛋白的解离要缓慢得多。所以一氧化碳一经吸入，即与氧气争夺同血红蛋白结合，一旦形成碳氧血红蛋白就不易分离，从而使血液的正常携带氧的功能发生障碍，造成机体缺氧，导致缺氧血症，使组织细胞乏氧。因此，研究选择性地降低或消除卷烟烟气中的CO新技术和新材料，具有十分重要的现实意义。目前，国内外已经研制了一些降低或消除卷烟烟气中的CO的方法，它们通过捕集、吸附、催化氧化等方法降低卷烟烟气中的一氧化碳。美国专利5,909,736和4,414,988报道，采用含血红蛋白的生物滤嘴可以有效去除卷烟烟气中有害成分，包括NO、自由基、CO、醛类等物质。中国专利CN1133550报道了浸渍血红蛋白的活性炭复合生物滤嘴，可以有效去除卷烟烟气中的NOx、CO、H2O2、亚硝基化合物、自由基、醛类物质、痕量元素等，并可以将烟气中的有害成分截留率平均达90％左右。但是如何较长时间保持血红蛋白的生物活性是一个有待解决的问题。因为血红蛋白中二价铁离子在空气中易被氧化成三价铁离子，从而使血红蛋白失去生物活性。中国专利99,115,651公开了一种由与生物酶结构相似的金属卟啉为主要原料制成的烟草生物降焦剂，可降低BaP，CO，NO含量。这些生物材料虽然消除一氧化碳的效果很好，但是在卷烟产品中如何保持其生物活性是一个难题，所以生物材料在卷烟实际应用中还有很多困难。美国专利5,671,758公开一种降低卷烟烟气CO的处理方法，在生产过程中使用了五氧化二钒、三氧化钼或氧化铑。由于这些化合物自身就有毒性，必将给吸烟者带来新的危害。美国专利2003131859报道使用纳米级添加剂降低烟气中的CO，添加剂是金属氧化物，包括Fe2O3，CuO，TiO2，CeO2，Ce2O3，Al2O3或者锆和Y2O3的混合物，Mn2O3和钯的混合物。中国专利1460548公开了一种可在常温下降低卷烟主流烟气中一氧化碳释放量的催化剂及其制备方法和应用。该催化剂通式为Au(a)Pt(b)Pd(c)Ni(d)Co(e)Fe(f)Cu(g)Zn(h)Ti(i)O(j)/载体。在这些专利中，有的添加剂自身就含有有害物质，可能在卷烟燃吸过程中带入新的有害成分，对人体造成危害的物质。有的使用了贵金属添加剂，使得制造和使用成本上升。所以，开发一种无毒无害，不会引入新的有害成分，使用成本低廉，工艺简单，又能有效的降低烟气一氧化碳的添加剂十分迫切和必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种成本低、工艺简单、效率高的、降低卷烟烟气一氧化碳量的复合添加剂及其应用。这种卷烟复合添加剂，既能降低卷烟主流烟气焦油量和一氧化碳量，又能保持卷烟的风格不变和感官评吸质量不下降。可适用于各种类型的烟草及其烟草制品，包括烤烟、白肋烟、晒烟和香料烟，以及膨胀烟丝、膨胀梗丝、造纸法再造烟草等烟草制品。还可应用于卷烟纸，并且可作为滤嘴添加剂加入滤嘴形成复合嘴棒。本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现一种降低卷烟烟气一氧化碳的复合添加剂，所述复合添加剂主要由以下成分组成烟草提取物(1)，碱金属盐(2)，过渡金属氢氧化物或金属氢氧化物(3)组成。其中各组分的重量百分比为烟草提取物(1)1-5％碱金属盐(2)20-95％过渡金属氢氧化物或金属氢氧化物(3)0-75％。本专利技术所述的烟草提取物(1)为烤烟、白肋烟、晒烟和香料烟中的一种或任意两种以上的烟叶、烟末或碎片的提取物。复合添加剂中所述的碱金属盐(2)包括碱金属的磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、钼酸盐、有机酸盐中的一种或任意两种以上混合物。特别是金属钠的磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、钼酸盐、甲酸盐、乙酸盐、乳酸盐、苹果酸盐及其混合物。复合添加剂中所述的过渡金属氢氧化物或金属氢氧化物(3)包括氢氧化铁、氢氧化镁、氢氧化铜、氢氧化铝中的一种或任意两种以上混合物。所述的过渡金属氢氧化物或金属氢氧化物在卷烟燃烧过程中分解形成氧化铁、氧化镁、氧化铜、氧化铝等化合物。这些分解产物可作为氧化剂和催化剂，在卷烟燃烧过程中，有效地把一氧化碳转化为二氧化碳，从而也有效降低卷烟烟气一氧化碳的释放量。本专利技术的思路卷烟烟气中的一氧化碳主要来源三个途径(Baker，R.R，1987)，大约有30％的CO是通过烟草组分热分解产生，大约有36％的CO是通过烟草燃烧产生，至少有23％的CO是通过CO2与碳还原反应生成的。烟草热裂解产生一氧化碳，在180℃时发生，于1050℃结束，反应主要是由化学动力学控制。烟草燃烧产生一氧化碳反应主要由氧气扩散系数Ka以及界面反应系数Kb控制。CO2与碳还原反应生成一氧化碳大约在390℃以上发生。所以，除了卷烟的组成外，温度和氧气的浓度是影响一氧化碳和二氧化碳形成的两个重要因素。由上述分析知道，随着卷烟燃烧的峰值温度的升高，加快了生成一氧化碳的反应速度，一氧化碳的释放量几乎呈线性增大。所以，降低卷烟燃烧的峰值温度就能降低一氧化碳的释放量。钾盐和钠盐能够降低卷烟燃烧时的峰值温度，从而减慢了生成一氧化碳的反应速度，有效地降低一氧化碳的释放量。过渡金属氢氧化物(如氢氧化铁、氢氧化铝、氢氧化镁)在卷烟燃烧过程中，由于受热分解释放出水气，同时吸收了大量的热量，可以降低燃烧体系的温度，有效降低一氧化碳的释放量。另外，在卷烟燃烧的过程中，添加剂分解形成的产物，如氧化铁、氧化铝、氧化铜等化合物还可有效地把一氧化碳转化为二氧化碳，从而也有效降低卷烟烟气一氧化碳的释放量。针对卷烟烟气CO产生的不同途径，添加剂发挥不同作用。通过多种反应机理的综合作用，最终降低卷烟烟气的一氧化碳量。随着卷烟烟气一氧化碳量的降低，烟气总粒相物也会随之降低，造成卷烟风格的改变和烟香的损失。同时，由于添加了化学添加剂，也会给卷烟感官品质带来不良的影响，为此本专利技术在配方中又添加烟草提取物，来弥补烟香的损失，掩盖杂气，这样既保持了卷烟原有的风格和吃味，同时又能降低卷烟的危害。本专利技术复合添加剂的制备方法1、本专利技术的复合添加剂中所说的烟草提取物(1)的制备原料主要为烤烟、白肋烟、香料烟中的一种或任意两种以上混合，它们可以是烟叶、烟末或烟碎片。烟叶原料用溶剂加热回流提取，溶剂为石油醚、乙醇和水。提取液经过滤、真空低温浓缩，得到烟草提取物(1)。如果要进一步精制，可以利用分子蒸馏、超临界流体萃取等技术处理，得到精制的烟草提取物。2、复合添加剂的调配按配方准确称取一定量的碱金属盐(碱金属的磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、钼酸盐、有机酸盐中的一种或任意两种以上混合物)，把上述组分混合，溶解分散于溶剂中，溶剂可以是水、乙醇溶液，优选的溶剂是水。在40-60℃温度范围，加热搅拌，使混合组分溶解分散均匀。取新鲜制备的氢氧化物(包括氢氧化铁、氢氧化镁、氢氧化铜、氢氧化铝及其混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低卷烟烟气一氧化碳量的复合添加剂，其特征在于：所述复合添加剂主要由以下成分组成：烟草提取物（１）、碱金属盐（２）、过渡金属氢氧化物或金属氢氧化物（３）组成。

【技术特征摘要】
1.一种降低卷烟烟气一氧化碳量的复合添加剂，其特征在于所述复合添加剂主要由以下成分组成烟草提取物(1)、碱金属盐(2)、过渡金属氢氧化物或金属氢氧化物(3)组成。2.如权利要求1所述的降低卷烟烟气一氧化碳量的复合添加剂，其特征在于所述复合添加剂中各组分的重量百分比为烟草提取物(1)1-5％碱金属盐(2)20-95％过渡金属氢氧化物或金属氢氧化物(3)0-75％。3.如权利要求1所述的降低卷烟烟气一氧化碳量的复合添加剂，其特征在于所述的烟草提取物(1)为烤烟、白肋烟、晒烟和香料烟中的一种或任意两种以上的烟叶、烟末或碎片的提取物。4.如权利要求1所述的降低卷烟烟气一氧化碳量的复合添加剂，其特征在于所述的碱金属盐(2)包括碱金属的磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、钼酸盐、有机酸盐中的一种或任意两种以上混合物。5.如权利要求4所述的降低卷烟烟气一氧化碳量的复合添加剂，其特征在于所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王保兴，杨叶昆，和智君，徐兰兰，杨伟祖，
申请(专利权)人：云南瑞升烟草技术集团有限公司，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]