本发明专利技术涉及一种卷烟添加剂及其制备的卷烟。该添加剂可以降低卷烟烟气中的焦油含量，并可以选择性地吸附卷烟烟气中多环芳烃、酚类等有害物质。添加剂为分散在表面活性剂水溶液中的碳纳米管制剂。将该制剂作为卷烟烟丝添加剂，按烟丝重量１－２５％在卷烟生产加料工艺过程中喷洒于烟叶之上，经烘丝处理后碳纳米管便均匀分散地附着于烟丝表面。使用本添加剂能够去除卷烟主流烟气中６．２－３８．８％的苯并［ａ］芘等多环芳烃以及３．０－２８．３％的苯酚和儿茶酚，还能降低烟气中的焦油含量３．４－２０．４％，而烟丝原有的色泽和吃味基本不变。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于巻烟加工领域，具体涉及一种降低巻烟烟气中有害成分的巻烟添加剂及由其制作的巻烟。
技术介绍
现阶段烟草行业面临着世界卫生组织(WHO)以及《控烟框架条约》的多重压力，另一方面，随着生活水平和生活质量的不断提高，吸烟与健康之间的矛盾日益突出，对巻烟安全性的要求也越来越高，降低巻烟烟气中的焦油量，尤其是降低烟气中的有害成分是烟草行业面临的一项重要任务。 巻烟燃烧是一个非常复杂的反应，主流烟气中存在多种具有致癌或协同致癌作用的有害成分，以3，4-苯并芘为代表的多环芳烃和以苯酚、儿茶酚为代表的酚类物质是其中重要的两类有害成分。多环芳烃(PAHs)是烟草在高温缺氧条件下不完全燃烧的产物，各种有机物热解所生成的有机物碎片，经过复杂的聚合过程形成多种多环芳烃，其中大约有30种具有致癌性，3，4-苯并芘的致癌性最高，其次是二苯并蒽、苯并荧蒽等。巻烟烟气中的酚类化合物主要来源于烟叶中的多酚类物质的裂解，烟气中儿茶酚具有辅助致癌作用，且酚类物质对呼吸道黏膜有比较强的剌激作用，影响巻烟的抽吸品质。因此，在降低巻烟烟气中焦油含量的同时，选择性地降低巻烟烟气中的有害成分，提高巻烟的吸食安全性，对烟草行业的发展具有重要意义。 碳纳米管是碳晶体家族的一个新成员，其径向尺寸小，管的外径一般在几纳米到几十纳米，管的内径更小。而碳纳米管的长度一般在几微米至几百微米，长度和直径比非常大，可达103-106。因此，碳纳米管被认为是一种典型的一维纳米材料。碳纳米管这种独特的一维纤维结构，纳米级的直径、高的有效比表面积和高的长径比，并且化学性质稳定，使其成为一种良好的吸附材料。碳纳米管的吸附有两种物理吸附和化学吸附。物理吸附中的作用力主要是纳米管与吸附质之间的范德华力。有研究表明(J Am Chem Soc，2001，123 :2058-2059)，碳纳米管表面为富含ji电子的多烯结构，这种特殊的结构使得碳纳米管与苯环之间存在着较强的共轭效应。这种共轭效应使碳纳米管对烟气中的含苯环的有害物质如苯并芘、苯并蒽等多环芳烃、酚类物质有着比较强的化学吸附作用，在降低巻烟烟气中焦油含量的同时，碳纳米管还可以达到选择性的去除烟气中多环芳烃和酚类物质等有害成分的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种降低巻烟烟气中多环芳烃和酚类物质含量的巻烟添加剂，该添加剂能高选择性地降低巻烟烟气中多环芳烃和酚类物质的含量。 本专利技术的第二个目的是提供上述添加剂制备的巻烟。 —种降低巻烟主流烟气中有害成分的巻烟添加剂是将碳纳米管分散于表面活性剂水溶液中所得到的悬液。 碳纳米管为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种或两种；优选多壁碳纳米管。碳纳米管长度直径比为io3-io6。 所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化 铵、十二烷基三甲基溴化铵、4_乙烯基吡啶、二甲亚砜、聚乙二醇、十二烷基甜菜碱、曲拉通 X-30 、聚乙烯基吡咯烷酮中的任何一种或几种的复配物。 所述的表面活性剂水溶液的浓度为0. 04-0. 4mol/l，碳纳米管在悬液中的浓度为 5_40mg/ml。 所述的巻烟添加剂制备的巻烟是将巻烟添加剂加入由其它烟用添加剂、丙二醇、 乙醇和水调配而成的加料香精中，喷洒于烟叶上，或者将添加剂单独喷洒于烟叶上；然后经 过润叶、切丝、烘丝、加香、巻制、包装工艺，制得的成品巻烟，所述的巻烟添加剂是将碳纳米 管分散于表面活性剂水溶液中所得到的悬液。 所述碳纳米管添加剂的添加量为烟丝重量的1-25 %，优选15-20%。 本专利技术的碳纳米管巻烟添加剂的制备方法如下一种降低巻烟烟气中多环芳 烃和酚类物质含量的巻烟添加剂，首先按传统方法合成碳纳米管(包括单壁碳纳米管及 多壁碳纳米管)并进行纯化处理，然后配制表面活性剂溶液，溶液中表面活性剂浓度为 0. 04-0. 4mol/l，表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化 铵、十二烷基三甲基溴化铵、4_乙烯基吡啶、十二烷基甜菜碱、曲拉通X-30、聚乙烯基吡咯 烷酮中的一种或其中几种表面活性剂的复配物。将碳纳米管加入表面活性剂溶液中，加入 量为5-40mg/ml，通过超声使其形成分散均匀、稳定的悬液，即得到本专利技术的碳纳米管巻烟 添加剂。 本专利技术的主流烟气中低苯并芘、低苯酚含量的巻烟制备方法，是在巻烟加料工艺过程中，将本专利技术的碳纳米管巻烟添加剂加入由烟用添加剂、丙二醇、乙醇、水等调配而成的加料香精中，喷洒于烟叶上，也可以将本添加剂单独喷洒于烟叶上。本专利技术的巻烟添加剂在烟叶中的添加量为碳纳米管添加剂的添加量为烟叶重量的1-25%，优选15-20%。然后经过润叶、切丝、烘丝、加香、巻制、包装等工艺，制得成品巻烟。 本专利技术的有益效果如下 1)将分散均匀的碳纳米管均匀引入巻烟烟丝中，制成巻烟产品后，碳纳米管均匀 地附着于烟丝上，巻烟抽吸时燃烧端产生的主流烟气经过后部未燃烧烟丝由滤嘴被吸出， 使碳纳米管对烟气中有害物质有一个比较长的吸附距离，可以充分发挥碳纳米管优异的吸 附性能。 2)由于碳纳米管表面为富含Ji电子的多烯结构，这种特殊的结构使得碳纳米管 与苯环之间存在着较强的共轭效应。这种共轭效应使碳纳米管在降低巻烟烟 气中焦油含量的同时，能选择性的去除烟气中的含苯环的有害物质如苯并芘、苯并蒽等稠 环芳烃、酚类物质等。 3)由于碳纳米管长度在几十至几百微米，具有很大的长径比，可以很好地附着于 烟丝上，再加上醋酸纤维滤嘴的作用，碳纳米管不会被吸入人体，可以保证巻烟的吸食安全 性。 4)碳纳米管在高温下性质不会发生改变，在燃烧锥内部几百度的温度下仍能发挥 作用，而且碳纳米管不会影响巻烟的原有吃味。 5)本专利技术的添加剂制备技术简单，添加方便且适合工业化生产的要求。具体实施例方式以下实施例旨在更具体地描述本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定，本专利技术可以按
技术实现思路
所述的任一方式实施。 实施例1 : 先按溶液中表面活性剂总浓度为0. 04-0. 4mol/l配制表面活性剂水溶液，然后按5-40mg/ml加入量将碳纳米管(碳纳米管长度直径比为103_106)加入表面活性剂水溶液中，超声使其形成分散均匀、稳定的悬液，得到添加剂成品。 实施例2 : 先配制0. lmol/1的十二烷基硫酸钠溶液，按10. Omg/ml的量加入多壁碳纳米管，超声使其分散均匀，按碳纳米管添加剂的添加量为烟叶重量的15%，根据烟叶重量将一定量的多壁碳纳米管/十二烷基硫酸钠溶液与事先配制好的加料香精混合，喷洒于烟叶上。巻成烟支后点燃，分析主流烟气中的目标化学成分，与对照烟支相比，焦油降低3. 9 % ，苯并芘降低8. 2 % ，苯酚降低3. 8 % ，儿茶酚降低4. 7 % 。 实施例3 : 先配制0. lmol/1的十二烷基苯磺酸钠溶液，按10. Omg/ml的量加入多壁碳纳米管，超声使其分散均匀，按碳纳米管添加剂的添加量为烟叶重量的15% ，根据烟叶重量将一定量的多壁碳纳米管/十二烷基苯磺酸钠溶液与事先配制好的加料香精混合，喷洒于烟叶上。巻成烟支后点燃，分析主流烟气中的目标化学成分，与对照烟支相比，焦油降低3.4%，苯并芘降低6.2%，苯酚降低3.0%，儿茶酚降低3.5%。 实施例4 : 先配制0. 2mol/l的十二烷基本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种降低卷烟主流烟气中有害成分的卷烟添加剂，其特征在于，所述的卷烟添加剂是将碳纳米管分散于表面活性剂水溶液中所得到的悬液。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：文建辉，钟科军，蒋健晖，
申请(专利权)人：湖南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：43[]
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