[0001] 本发明涉及一种减害功能材料在制备烟用功能滤嘴中的应用，属于卷烟滤材领域。

[0002] 随着世界反烟运动的日益高涨和消费者对吸烟与健康关注的普遍增强，市场对卷烟的要求越来越高，烟草业面临的压力越来越大。近年来，一些国家已要求标出和降低Hoffmann名单中所列的有害物质，促使卷烟生产企业在降低卷烟焦油释放量的同时，更要严格控制卷烟烟气中主要有害成分的释放量。中国在加入《烟草框架公约》后，国家烟草专卖局对国内卷烟生产企业提出了明确的减害降焦要求。在降焦同时，更严格控制卷烟主流烟气中有害成分的释放量。卷烟主流烟气中HCN、NH3、苯酚和巴豆醛是三种典型的烟气有害成分，亦在行业主流烟气七种有害成分的名单里。醛类化合物是纤毛的毒素,与卷烟烟气氰化氢及氨一起吸入后，抑制肺排泄物的清除，从而导致肺部疾病。醛类化合物化合物主要包括甲醛、乙醛、丙醛、丙酮、丙烯醛、丁醛、丁酮、巴豆醛等。苯酚可以通过与皮肤、粘膜的接触直接进入血液循环，致使蛋白质变性、细胞破坏并失去活力。近年来，国内外在降低卷烟烟气中有害成分释放量方面开展了一些研究，主要采用生物添加剂和化学添加剂，如分子筛、多孔树脂等。但上述材料有些价格昂贵，或因有些技术减害效果不甚明显、实验结果重现性差，推广价值不高，或者是工业批量生产难度较大等原因，未能得到广泛应用。如何采用有效的减害手段，在降低卷烟烟气有害成分释放量的同时，最大程度减少卷烟烟气中香味成分的损失，提高卷烟的吸食安全性，这是烟草行业目前所面临的重要课题。

[0003] 中国专利(公开号CN01122241.7)公开了将硅藻土均匀掺入到滤嘴芯棒中制成卷烟降低烟气焦油；专利(公开号CN03119218.1)公开了将吸附有烟用香料的颗粒状黄土塑性粒子添加滤棒中降低烟气焦油、尼古丁等有害成分。中国专利(公开号CN1879511)公开了将改性分子筛添加到滤棒中做成复合滤棒，去除烟气烟草特有亚硝胺。还有目前普遍使用的活性炭复合滤棒，将活性炭添加到卷烟中制成二元复合滤棒或三元复合滤棒，降低烟气焦油、烟碱及一些挥发性的物质。这些颗粒吸附材料利用它们的大比表面积、强吸附能力，用于卷烟滤棒中提高滤嘴的过滤能力，但是这些吸附材料添加于丝束中做成复合滤棒存在许多不足：由于这些吸附材料是固体颗粒，在滤棒成型后的分切及卷烟卷制分切过程中，对分切刀片的磨损较大，造成设备费用上升和停机事故增多；在卷烟制造及运输过程中这些吸附颗粒材料易磨损而产生粉尘，对吸烟者的健康不利且会对烟气抽吸品质造成负面影响；另外这些吸附材料颗粒易从丝束中脱落，若脱落进入烟丝段，不仅会对卷烟的燃烧性能和燃烧状态有影响，而且若卷烟生产过程中出现不合格烟支，在回收过程中极易被上述脱落的吸附材料所污染，因此用这卷烟原料只能废弃，造成原料的损耗。

[0004] 滤棒设计是卷烟减害的关键设计环节，可通过滤嘴构成要素变化、沟槽设计、成形纸设计等有效地实现主流烟气气溶胶中有害物质的吸入量调控，成为目前各卷烟企业实现“减害”的有效途径。对滤棒用的丝束和纤维素纸进行功能材料的喷涂/涂布使其对烟气焦油和/或有害成分具有显著截留效果是滤材研究领域的技术创新热点。

[0005] 针对现有技术中减害功能滤嘴存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种减害功能材料在功能滤嘴中的应用，功能材料可应用于制备有效选择性降低卷烟主流烟气中焦油含量和包括巴豆醛、NH3、苯酚和HCN中的至少一种在内的有害成分的烟用功能丝束滤嘴，或者应用于制备能有效选择性降低主流烟气中包括巴豆醛、苯酚和HCN在内的有害成分的烟用功能纤维素纸沟槽滤嘴，且不影响卷烟吸食品质。

[0006] 本发明提供了一种减害功能材料在制备烟用功能滤嘴中的应用，该应用是将由没食子酸丙酯、三聚甘油单硬脂酸甘油酯、双乙酰酒石酸单双甘油酯、丙二醇脂肪酸酯、聚乙酸乙烯酯中的至少一种组成的减害功能材料添加在丝束基材中应用于制备具有降低卷烟主流烟气中焦油含量和包括巴豆醛、NH3、苯酚和HCN中的至少一种在内的有害成分的卷烟功能丝束滤嘴，或者涂布在纤维素纸上应用于制备具有选择性降低主流烟气中包括巴豆醛、苯酚和HCN在内的有害成分的卷烟功能纤维素纸沟槽滤嘴。

[0007] 本发明的减害功能材料在制备烟用功能滤嘴中的应用还包括以下优选方案：

[0008] 优选的方案中减害功能材料添加在卷烟功能丝束滤嘴靠近烟丝端的丝束基材中，或者添加在卷烟功能纤维素纸沟槽滤嘴靠近烟丝端的纤维素纸上。

[0009] 优选的方案中减害功能材料在丝束基材中的添加量为2～5mg/支卷烟功能丝束滤嘴。

[0010] 优选的方案中减害功能材料按质量比20～70:80～30溶于溶剂通过喷洒方式添加在丝束基材中。

[0011] 优选的方案中减害功能材料在纤维素纸上的涂覆量为2～6mg/支卷烟功能纤维素纸沟槽滤嘴。

[0012] 优选的方案中减害功能材料按质量比15～50:85～50溶于溶剂通过涂覆方式添加在纤维素纸表面。

[0013] 进一步优选的方案中溶剂根据减害功能材料的溶解性能相应选择乙醇、水、丙二醇中的至少一种。

[0014] 本发明的减害功能材料添加在功能滤嘴的靠近烟丝端的丝束基材中，或者添加在功能沟槽滤嘴的靠近烟丝端的纤维素纸上。减害功能材料可以在滤嘴成型工艺中喷洒在丝束基材中。减害功能材料可以在沟槽滤嘴成型工艺中涂布在纤维素纸上，或者通过专门的涂布工艺将减害功能材料涂布在纤维素纸上。喷洒了减害功能材料的丝束基材或涂布了减害功能材料的纤维素纸可以先制备功能滤棒或功能沟槽滤棒，再进一步与普通醋酸纤维滤棒复合制备功能复合滤嘴；或者直接制备靠近烟丝端区域具有喷洒了减害功能材料的丝束基材的卷烟功能丝束滤嘴或具有涂布了减害功能材料的纤维素纸的卷烟功能纤维素沟槽滤嘴。

[0015] 本发明的有益效果：本发明通过选择几种合适的可以通过溶液形式添加且具有减害功能的材料用于制备烟用功能滤嘴，制备的功能滤嘴具有优异的减害功能，且不影响卷烟吸食品质。制备的卷烟功能纤维素纸沟槽滤嘴与普通纤维素纸沟槽滤嘴对照样比，烟气中巴豆醛显著降低27％～41％，HCN显著降低41％～59％，苯酚显著降低17％～30％，且对烟气的吸食品质没有明显的负面影响；制备的卷烟功能丝束滤嘴与普通丝束滤嘴对照样比，烟气中焦油降低0.85～1.65mg/支，巴豆醛显著降低20％～37％，NH3显著降低21％～39％，苯酚显著降低16％～45％，HCN降低45％～64％，且对烟气的吸食品质没有明显的负面影响。与传统的降焦减害功能滤嘴相比，传统功能滤嘴由于主要在丝束中添加固体吸附颗粒材料，固体颗粒容易从丝束上脱落，需要特殊的复合机将其添加在丝束中，因而制备工艺复杂，流程长；成型后的滤棒在切割过程中，会出现切刀容易磨损，且滤嘴成品合格率低，设备损耗大等问题。

[0016] 说明书附图

[0017] 【图1】为本发明的卷烟功能丝束滤嘴示意图；

[0018] 【图2】为本发明的卷烟功能纤维素纸沟槽滤嘴示意图。

[0019] 以下实施例是对本发明内容的进一步说明，而不是限制本发明的保护范围。实施例1

[0020] 将没食子酸丙酯、水和丙二醇按质量比15:35:50制成混合溶液，在沟槽滤嘴成型过程中涂布纤维素纸上，烘干，制备的卷烟功能纤维素纸沟槽滤嘴中纤维素纸上涂布功能材料的区域靠近烟丝端，涂布功能材料的区域和没有涂布功能材料的区域长度比例为20:8；功能材料的涂布量为4mg/支卷烟功能纤维素纸沟槽滤嘴。功能沟槽滤嘴卷制的香烟进行烟气分析和有害成分分析，与普通醋酸纤维沟槽滤嘴对照样相比，烟气焦油释放量降低2.35％，烟气有害成分巴豆醛显著降低35.6％，降低烟气有害成分HCN42.7％，烟气有害成分苯酚显著降低20.3％，与烟气焦油释放量变化相比，充分体现了对烟气有害成分巴豆醛、HCN、苯酚的高效选择性降低去除作用，且对卷烟烟气评析没有明显的负面影响(如表1所示)。

[0021] 实施例2

[0022] 将三聚甘油单硬脂酸甘油酯与乙醇按质量比50:50配成混合溶液，在沟槽滤嘴成型过程中涂布纤维素纸上，烘干，制备的卷烟功能纤维素纸沟槽滤嘴中纤维素纸上涂布功能材料的区域靠近烟丝端，涂布功能材料的区域和没有涂布功能材料区域长度比例为23:5；功能材料的涂布量为3mg/支卷烟功能纤维素纸沟槽滤嘴。功能沟槽滤嘴卷制的香烟进行烟气分析和有害成分分析，与普通醋酸纤维沟槽滤嘴对照样相比，烟气焦油释放量降低1.25％，烟气有害成分巴豆醛显著降低37.2％，降低烟气有害成分HCN50.4％，烟气有害成分苯酚显著降低19.7％，与烟气焦油释放量变化相比，充分体现了对烟气有害成分巴豆醛、HCN、苯酚的高效选择性降低去除作用，且对卷烟烟气评析没有明显的负面影响(如表1所示)。

[0023] 实施例3

[0024] 将没食子酸丙酯、双乙酰酒石酸单双甘油酯与乙醇按质量比10:20:70配成混合溶液，在沟槽滤嘴成型过程中涂布纤维素纸上，烘干，制备的卷烟功能纤维素纸沟槽滤嘴中纤维素纸上涂布功能材料的区域靠近烟丝端，涂布功能材料的区域和没有涂布功能材料区域长度比例为23:5；功能材料的涂布量为5mg/支卷烟功能纤维素纸沟槽滤嘴。功能沟槽滤嘴卷制的香烟进行烟气分析和有害成分分析，与普通醋酸纤维沟槽滤嘴对照样相比，烟气焦油释放量降低6.85％，烟气有害成分巴豆醛显著降低41.0％，降低烟气有害成分HCN45.5％，烟气有害成分苯酚显著降低23.8％，与烟气焦油释放量变化相比，充分体现了对烟气有害成分巴豆醛、HCN、苯酚的高效选择性降低去除作用，且对卷烟烟气评析没有明显的负面影响(如表1所示)。

[0025] 实施例4

[0026] 将聚乙酸乙烯酯、丙二醇脂肪酸酯与乙醇按质量比25:25:50配成混合溶液。在沟槽滤嘴成型过程中涂布纤维素纸上，烘干，制备的卷烟功能纤维素纸沟槽滤嘴中纤维素纸上涂布功能材料的区域靠近烟丝端，涂布功能材料区域和没有涂布功能材料的区域长度比例为20:8；功能材料的涂布量为4mg/支卷烟功能纤维素纸沟槽滤嘴。功能沟槽滤嘴卷制的香烟进行烟气分析和有害成分分析，与普通醋酸纤维沟槽滤嘴对照样相比，烟气焦油释放量降低4.03％，烟气有害成分巴豆醛显著降低27.9％，降低烟气有害成分HCN46.5％，烟气有害成分苯酚显著降低29.8％，与烟气焦油释放量变化相比，充分体现了对烟气有害成分巴豆醛、HCN、苯酚的高效选择性降低去除作用，且对卷烟烟气评析没有明显的负面影响(如表1所示)。

[0027] 表1 实施例1～4中功能沟槽滤嘴样与对照样感官质量评价

[0028]

[0029] 实施例5

[0030] 将没食子酸丙酯按质量比50:50溶于水制备水溶液，没食子酸丙酯水溶液与丙二醇以50:50比例混合制备成混合溶液。在卷烟功能丝束滤嘴成型过程中喷洒在丝束基材中，制备的卷烟功能丝束滤嘴中丝束上添加的功能材料的区域靠近烟丝端，添加了功能材料的区域和没有添加功能材料的区域长度比例为20:5；功能材料的添加量为5mg/支卷烟功能丝束滤嘴。功能卷烟功能丝束滤嘴卷制的香烟进行烟气分析和有害成分分析，与普通醋酸纤维滤嘴对照样相比，烟气焦油释放量降低1.25mg/支，烟气有害成分巴豆醛显著降低25.6％，降低烟气有害成分NH325.7％，烟气有害成分苯酚显著降低20.3％，且对卷烟烟气评析没有明显的负面影响(如表2所示)。

[0031] 实施例6

[0032] 将聚乙酸乙烯酯、丙二醇脂肪酸酯与乙醇按质量比20:20:60配成混合溶液。在卷烟功能丝束滤嘴成型过程中喷洒在丝束基材中，制备的卷烟功能丝束滤嘴中丝束上添加的功能材料的区域靠近烟丝端，添加了功能材料的区域和没有添加功能材料的区域长度比例为15:5；功能材料的添加量为3mg/支卷烟功能丝束滤嘴。功能卷烟功能丝束滤嘴卷制的香烟进行烟气分析和有害成分分析，与普通醋酸纤维滤嘴对照样相比，烟气焦油释放量增加0.96mg/支，烟气有害成分巴豆醛显著降低35.1％，降低烟气有害成分HCN48.2％，且对卷烟烟气评析没有明显的负面影响(如表2所示)。

[0033] 实施例7

[0034] 将脂酸甘油酯与乙醇按质量比50:50配成混合溶液。在卷烟功能丝束滤嘴成型过程中喷洒在丝束基材中，制备的卷烟功能丝束滤嘴中丝束上添加的功能材料的区域靠近烟丝端，添加了功能材料的区域和没有添加功能材料的区域长度比例为15:10；功能材料的添加量为5mg/支卷烟功能丝束滤嘴。功能卷烟功能丝束滤嘴卷制的香烟进行烟气分析和有害成分分析，与普通醋酸纤维滤嘴对照样相比，烟气焦油释放量降低0.86mg/支，烟气有害成分巴豆醛显著降低35.2％，降低烟气有害成分NH321.4％，烟气有害成分苯酚显著降低26.5％，烟气有害成分HCN降低54％，且对卷烟烟气评析没有明显的负面影响(如表2所示)。

[0035] 实施例8

[0036] 将三聚甘油单硬脂酸甘油酯、双乙酰酒石酸单双甘油酯与乙醇按质量比40:30:30配成混合溶液。在卷烟功能丝束滤嘴成型过程中喷洒在丝束基材中，制备的卷烟功能丝束滤嘴中丝束上添加的功能材料的区域靠近烟丝端，添加了功能材料的区域和没有添加功能材料的区域长度比例为20:5；功能材料的添加量为4mg/支卷烟功能丝束滤嘴。功能卷烟功能丝束滤嘴卷制的香烟进行烟气分析和有害成分分析，与普通醋酸纤维滤嘴对照样相比，烟气焦油释放量降低1.65mg/支，烟气有害成分NH3显著降低24.0％，降低烟气有害成分HCN48.5％，烟气有害成分苯酚显著降低33.8％，且对卷烟烟气评析没有明显的负面影响(如表2所示)。

[0037] 表2 实施例5～8中功能沟槽滤嘴样与对照样感官质量评价

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