[發(fā)明專利]再生植物纖維的應(yīng)用與具有熱裂解致孔功能的卷煙紙及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510493086.0
• 申請日: 2015-08-12
• 公開（公告）號: CN105064120A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 銀董紅;羅瑋;尹升福;鐘科軍
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: D21H11/12
• 分類號: D21H11/12;D21H17/67;D21H21/14
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 魏娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及再生植物纖維的應(yīng)用，以及基于再生植物纖維制備的具有熱裂解致孔功能的卷煙紙，更涉及到具有熱裂解致孔功能的卷煙紙的制備及其在制備降低主流煙氣CO與焦油釋放量的卷煙紙中的應(yīng)用；屬于卷煙制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

卷煙是當(dāng)前消費(fèi)量最大的煙草制品，吸煙者大都通過吸入卷煙燃燒產(chǎn)生的煙氣來滿足生理需要。吸煙與健康是煙草行業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)。近年來，在世界衛(wèi)生組織(WHO)、各國國家政府和各種反吸煙團(tuán)體的推動下，全球性的反吸煙運(yùn)動日益高漲，煙草行業(yè)受到的社會壓力越來越大。由WHO制定及各國政府簽署的《煙草控制框架公約》不僅規(guī)定了各國政府要采取和實(shí)行有效的立法、行政或其它措施防止和減少煙草消費(fèi)、煙堿成癮和接觸煙草煙氣等，而且還要求對煙草制品成分進(jìn)行限制。卷煙煙氣中含有多種有害成分，其中最主要的有害成分是CO。煙氣中CO是卷煙在抽吸過程中因煙草不完全燃燒而形成的。吸煙時CO會隨著煙氣進(jìn)入氣管和肺部，由于CO與血紅蛋白的親合力比氧氣大250倍以上，因此CO一經(jīng)吸入即與血紅蛋白結(jié)合，降低了血液中的氧氣濃度，造成血液輸氧量下降，導(dǎo)致組織缺氧，增加了疾病的發(fā)生。

目前，降低主流煙氣CO釋放量主要有兩種方法：一種是減少CO的產(chǎn)生量，另一種是減少CO進(jìn)入主流煙氣的量。減少CO的產(chǎn)生量：一般采用改良煙絲品質(zhì)，改變煙絲燃燒狀態(tài)，優(yōu)化卷煙生產(chǎn)工藝參數(shù)等手段來實(shí)現(xiàn)。眾所周知，煙絲的很多參數(shù)會影響卷煙燃燒狀態(tài)，從而影響卷煙主流煙氣CO的釋放量，故提高煙絲品質(zhì)、改變煙絲配方可降低卷煙煙氣中有害成分的釋放量，但煙草行業(yè)對原料的選擇非常有限，而且降CO效果也不是很顯著。采用吸附、催化氧化、通風(fēng)稀釋等方法理論上可減少CO進(jìn)入主流煙氣的量。然而，吸附材料如分子篩、微孔材料等加入煙葉或?yàn)V嘴存在粉末材料難附著、易脫落且吸附容量小的問題；貴金屬催化劑效果雖較好，但價格過于昂貴限制了其使用。

卷煙紙是卷煙生產(chǎn)中的重要材料，它直接參與卷煙燃燒，對煙支的燃燒速度、陰燃性、主流煙氣有害成分的釋放量、卷煙吸味和外觀質(zhì)量等方面具有重要的影響。因此利用卷煙紙對卷煙燃燒狀態(tài)的影響，是實(shí)現(xiàn)降低卷煙主流煙氣有害成分的有效手段。

美國專利US6817365公開了含可熱解填充物顆粒的卷煙紙及其制成的卷煙，可熱解填充物顆粒由烷基纖維素、丙酸纖維素、混合的酯類纖維素，及磷酸單鈉、磷酸氫二鈉、聚環(huán)氧乙烷、醋酸乙烯酯、硝化纖維素等混合組成，由于可熱解填充物顆粒的加入，將卷煙紙的孔隙率提高到30％～60％，從而卷煙主流煙氣得到稀釋，且在25～350℃條件下，可熱解填充物顆粒在卷煙燃燒時形成的炭化線后0.1～10mm處被熱解，故卷煙燃燒溫度得到控制和降低，卷煙燃燒產(chǎn)生的有害物總量減少。然而，該專利采用的顆粒粒度為0.05～1.0mm，比一般卷煙紙的厚度要大，導(dǎo)致紙張?jiān)龊瘛⒓垙埐黄角乙椎舴郏煌瑫r該類可熱解填充物顆粒熱分解的速度較慢，實(shí)際效果欠佳。

中國專利200710192688.8公開了一種可變透氣度卷煙紙及其制備方法，該方法主要是在卷煙紙中添加偶氮二碳酰胺、對苯磺酰肼、偶氮二甲酰胺、對甲苯磺酰胺等有機(jī)發(fā)泡劑顆粒，通過發(fā)泡劑熱分解后發(fā)泡作用使得炭化線附近卷煙紙的透氣度增加。然而，該專利采用的有機(jī)發(fā)泡劑在熱解的過程中除產(chǎn)生氮?dú)馔猓€會生成大量NO_x等有害氣體，且發(fā)泡劑的加入會嚴(yán)重影響卷煙的吸味。

上述研究依靠燃燒過程中卷煙紙透氣度的增加來稀釋主流煙氣中CO等有害成分。但是這些卷煙紙?zhí)砑硬牧蠈頍煹呢?fù)面影響較大，成本高，不利于廣泛推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的卷煙在降焦減害方面存在的不足及行業(yè)發(fā)展的需求，本發(fā)明的第一個目的是在于提供一種利用玉米纖維等具有的低溫?zé)崃呀庑阅埽瑢⑵溆糜谥苽渚哂械蜏責(zé)崃呀庵驴仔阅艿木頍熂埖姆椒ǎ恢苽涞木頍熂埡械脑偕参锢w維可在低溫下及時熱裂解使卷煙紙致孔；含有該卷煙紙的卷煙燃燒過程中炭化線附近卷煙紙的孔容增大與微孔數(shù)目增多，提升了卷煙紙對主流煙氣CO的擴(kuò)散及空氣對主流煙氣的稀釋作用，實(shí)現(xiàn)降低主流煙氣中CO和焦油釋放量的目的。

本發(fā)明的第二個目的是在于提供一種在卷煙燃燒過程中可以實(shí)時致孔，通過增加卷煙燃燒過程中炭化線附近卷煙紙對CO的擴(kuò)散及空氣對主流煙氣的稀釋來降低卷煙主流煙氣中CO和焦油釋放量的卷煙紙，該卷煙紙燃燒過程中不影響卷煙感官品質(zhì)及不釋放有毒害物質(zhì)。

本發(fā)明的第三個目的是在于提供一種操作簡單、低成本制備所述具有熱裂解致孔功能的卷煙紙的制備方法。