專利名稱：一種降低卷煙主流煙氣一氧化碳釋放量的方法
技術領域：
本發明涉及卷煙降焦減害技術領域，特別是一種降低卷煙主流煙氣一氧化碳釋放
量方法。
背景技術：
煙支燃吸是一種高溫缺氧不完全燃燒的過程，最高溫度可達950°C左右。卷煙抽吸時燃燒主要發生在燃燒錐底部周圍，氣流中的氧幾乎耗盡，氧化過程不起主要作用。有限度的燃燒導致蒸餾、干餾、熱解、合成等反應同時發生，形成大量的新生化合物。卷煙煙氣是一種氣、液、固并存的復雜多相的氣溶膠。據報道，僅卷煙煙氣中的化學成分即達近4000種， 比煙葉中還多1000多種。這些化學成分中既有提供煙草香氣、吃味和生理作用的物質，也有產生雜氣、刺激和不良吃味的物質，還有微量的對人體健康產生危害的物質，如氣相的一氧化碳、硫化氫和焦油中的自由基、亞硝胺、苯并[a]芘等。因此，降低卷煙主流煙氣中的有害成分具有重要的意義。卷煙主流煙氣中含有一氧化碳，一氧化碳同血紅蛋白的結合能力比氧大240 300倍，大量吸入人體內便與血紅蛋白結合，嚴重地削弱了紅細胞的攜氧能力，因此吸煙使血液凝結加快，容易引起心肌梗塞、中風、心肌缺氧等心血管疾病。研究表明，煙氣中CO形成存在三種途徑。一部分由煙草成分的熱解產生，另一部分由煙草成分氧化形成；不完全燃燒產生，一部分由其它物質的反應形成，尤其是CO2。主流煙氣中碳氧化物還受煙絲含水量、卷煙紙孔度、煙草配方等因素的影響。目前國際上大型煙草公司，基本上都采用三種主要的方式來降低卷煙主流煙氣中的一氧化碳釋放量。一是在卷煙濾棒中添加貴金屬、或過渡金屬催化劑來催化CO轉變為CO2,從而降低卷煙中一氧化碳的釋放量。國內許多煙草企業和研究單位也在開展在濾棒中利用金屬催化劑來降低一氧化碳方面的研究。鄭州煙草研究院和中國科學院蘭州化學物理研究所、長沙卷煙廠合作，利用常溫多相催化氧化一氧化碳為二氧化碳的原理，在國際上首次研制出了適合于煙草工業應用的含納米貴金屬催化材料和二元納米催化材料的復合濾嘴棒。應用納米催化材料降低卷煙煙氣中的一氧化碳，為國際上降低卷煙煙氣中的一氧化碳提供了一種新途徑。二是使用打孔濾嘴或帶有縱向氣槽濾嘴來稀釋煙氣可使主流煙氣中CO有選擇地減少。第三種方式是采用高透氣性的卷煙紙。后兩種技術主要是使一氧化碳從主流煙氣中擴散出去，而且容易使煙香或煙味變淡。云南瑞升煙草技術(集團)有限公司采用多羥基有機酸鹽來減少卷煙焦油和一氧化碳釋放量。它采用單一的多羥基有機酸鹽或任意組合的數種多羥基有機酸鹽混合物按占卷煙物料干重的0. 2% 5%的添加量添加到煙葉或膨脹煙絲或梗絲或再造煙葉或卷煙紙中，以降低卷煙主流煙氣中一氧化碳、焦油量。經多次實驗檢測降焦幅度可達8% 15%，降一氧化碳幅度在5% 12%。該技術通過多羥基有機酸鹽裂解吸熱降低卷煙燃燒區的溫度，從而減少含羰基化合物裂解生成CO的目的，缺陷是燃燒區溫度降低，卷煙香氣前體物可能不經裂解而直接進入煙氣，導致卷煙香氣量降低。

發明內容
本發明的目的是降低卷煙燃吸時其主流煙氣中的一氧化碳的釋放量，提供一種降低卷煙主流煙氣一氧化碳釋放量方法，在卷煙濾棒中添加一種復合添加劑，可以把一氧化碳轉化為二氧化碳或固定卷煙主流煙氣中釋放的一氧化碳，從而降低主流煙氣中一氧化碳
釋放量。本發明的技術方案為在卷煙濾棒中添加一種復合添加劑，其可以降低卷煙主流煙氣中一氧化碳的釋放量。該復合添加劑由納米金屬氧化物和葉綠素組成。該復合添加劑占卷煙煙支的質量百分數為0.7-7%，其中，納米金屬氧化物和葉綠素的比例為0.25 1-25 :1。·納米金屬氧化物由氧化鐵-氧化銅-氧化錳以及氧化鉻復配組成。氧化鐵，即三氧化二鐵，化學式Fe2O3 ;氧化銅是一種銅的黑色氧化物，化學式為CuO ;氧化錳，別名一氧化錳，化學式為MnO ;氧化鉻，即三氧化二鉻，化學式為Cr203。在所復配的納米金屬氧化物中，氧化鐵占納米金屬氧化物的質量百分數為5-30%;氧化銅占納米金屬氧化物的質量百分數為10-50%，氧化錳占納米金屬氧化物的質量百分數為15-40%:氧化鉻占納米金屬氧化物的質量百分數為5_20%。所添加的葉綠素為綠色植物的綠葉中所提取的葉綠素。在卷煙濾棒中所添加的復合添加劑，其中納米金屬氧化物和葉綠素的比例為0. 25 1-25 :1。所添加的金屬氧化物為納米級顆粒，可以提高金屬氧化物的催化反應能力，提高一氧化碳的轉化率。所用的葉綠素為綠色植物的綠葉中提取分離所得，提取分離的方法可以采用常規的溶劑提取，也可以采用超臨界流體提取所得，也可以采用酶法進行提取。分離可以采用溶劑萃取與反萃取、柱分離、膜分離等方法。金屬氧化物之間的混合也可以通過簡單的機械攪拌方法混合均勻即可。納米金屬氧化物和葉綠素的復合可以通過簡單的機械攪拌方法混合均勻。混合均勻后就成為了復合添加劑，將納米金屬氧化物和葉綠素組成的復合添加劑添加于三元濾棒的空腔中，就可以用來降低卷煙燃吸時主流煙氣一氧化碳的釋放量。金屬氧化物包括氧化鐵-氧化銅-氧化錳以及氧化鉻，它們作為催化劑，可以在低溫下把一氧化碳轉化為二氧化碳，葉綠素作為一氧化碳的固定劑，它們組合可以降低卷煙主流煙氣中一氧化碳的釋放量17-35. 8%，有利于保護卷煙消費者的健康。與現有技術相比，本發明的有益效果是
在降低CO同時，不影響卷煙的吸味和香氣風格或影響甚微，不影響卷煙煙支的燃燒性倉泛。原料來源廣泛、使用安全。
具體實施例方式實施例I
分別稱取5公斤納米氧化鐵、50公斤納米氧化銅、40公斤納米氧化猛和5公斤納米氧化鉻，采用V型混合機將這些納米金屬氧化物混合均勻，然后再加入40公斤的葉綠素混合均勻即得到復合添加劑A。將混合均勻的復合添加劑A以卷煙煙支質量的0. 7%添加到三元濾棒的空腔中(每支卷煙質量以0.956克計)。在標準的FTC / CORESTA機器吸煙條件下，分別測定空白卷煙樣品(空腔加入同樣質量的活性炭)和添加有復合添加劑A的卷煙樣品(葉組配方和空白卷煙葉組配方完全一致)主流煙氣中一氧化碳的釋放量，添加有復合添加劑A的卷煙樣品的一氧化碳釋放量比空白降低20. 6%。實施例2
分別稱取5公斤納米氧化鐵、50公斤納米氧化銅、40公斤納米氧化猛和5公斤納米氧化鉻，采用V型混合機將這些納米金屬氧化物混合均勻，然后再加入4公斤的葉綠素混合均勻即得到復合添加劑B。將混合均勻的復合添加劑B以卷煙煙支質量的7%添加到三元濾棒的空腔中(每支卷煙質量以0. 956克計)。在標準的FTC / CORESTA機器吸煙條件下，分 別測定空白卷煙樣品(空腔加入同樣質量的活性炭)和添加有復合添加劑A的卷煙樣品(葉組配方和空白卷煙葉組配方完全一致)主流煙氣中一氧化碳的釋放量，添加有復合添加劑A的卷煙樣品的一氧化碳釋放量比空白降低25. 2%。實施例3
分別稱取5公斤納米氧化鐵、50公斤納米氧化銅、40公斤納米氧化猛和5公斤納米氧化鉻，采用V型混合機將這些納米金屬氧化物混合均勻，然后再加入400公斤的葉綠素混合均勻即得到復合添加劑C。將混合均勻的復合添加劑C以卷煙煙支質量的4%添加到三元濾棒的空腔中(每支卷煙質量以0.956克計)。在標準的FTC / CORESTA機器吸煙條件下，分別測定空白卷煙樣品(空腔加入同樣質量的活性炭)和添加有復合添加劑A的卷煙樣品(葉組配方和空白卷煙葉組配方完全一致)主流煙氣中一氧化碳的釋放量，添加有復合添加劑A的卷煙樣品的一氧化碳釋放量比空白降低35. 8%。實施例4
分別稱取30公斤納米氧化鐵、50公斤納米氧化銅、15公斤納米氧化猛和5公斤納米氧化鉻，采用V型混合機將這些納米金屬氧化物混合均勻，然后再加入50公斤的葉綠素混合均勻即得到復合添加劑D。將混合均勻的復合添加劑D以卷煙煙支質量的1%添加到三元濾棒的空腔中(每支卷煙質量以0. 956克計)。在標準的FTC / CORESTA機器吸煙條件下，分別測定空白卷煙樣品(空腔加入同樣質量的活性炭)和添加有復合添加劑A的卷煙樣品(葉組配方和空白卷煙葉組配方完全一致)主流煙氣中一氧化碳的釋放量，添加有復合添加劑A的卷煙樣品的一氧化碳釋放量比空白降低17%。實施例5
分別稱取15公斤納米氧化鐵、25公斤納米氧化銅、40公斤納米氧化錳和20公斤納米氧化鉻，采用V型混合機將這些納米金屬氧化物混合均勻，然后再加入200公斤的葉綠素混合均勻即得到復合添加劑E。將混合均勻的復合添加劑E以卷煙煙支質量的3%添加到三元濾棒的空腔中(每支卷煙質量以0. 956克計)。在標準的FTC / CORESTA機器吸煙條件下，分別測定空白卷煙樣品(空腔加入同樣質量的活性炭)和添加有復合添加劑A的卷煙樣品(葉組配方和空白卷煙葉組配方完全一致)主流煙氣中一氧化碳的釋放量，添加有復合添加劑A的卷煙樣品的一氧化碳釋放量比空白降低32. 9%。實施例6
分別稱取5公斤納米氧化鐵、35公斤納米氧化銅、40公斤納米氧化猛和20公斤納米氧化鉻，采用V型混合機將這些納米金屬氧化物混合均勻，然后再加入20公斤的葉綠素混合均勻即得到復合添加劑F。將混合均勻的復合添加劑F以卷煙煙支質量的6%添加到三元濾棒的空腔中(每支卷煙質量以0. 956克計)。在標準的FTC / CORESTA機器吸煙條件下， 分別測定空白卷煙樣品(空腔加入同樣質量的活性炭)和添加有復合添加劑A的卷煙樣品(葉組配方和空白卷煙葉組配方完全一致)主流煙氣中一氧化碳的釋放量，添加有復合添加劑A的卷煙樣品的一氧化碳釋放量比空白降低28. 2%。
權利要求
1.一種降低卷煙主流煙氣一氧化碳釋放量的方法，其特征在于在卷煙濾棒中添加納米金屬氧化物和葉綠素的復合添加劑，該復合添加劑在卷煙濾棒中的添加量為卷煙煙支的質量百分數的0. 7-7% ;所述的納米金屬氧化物由氧化鐵-氧化銅-氧化錳以及氧化鉻復配組成，其中，氧化鐵占納米金屬氧化物的質量百分數的5-30% ;氧化銅占納米金屬氧化物的質量百分數的10-50%，氧化錳占納米金屬氧化物的質量百分數的15-40%:氧化鉻占納米金屬氧化物的質量百分數的5-20% ;納米金屬氧化物和葉綠素的比例為0. 25 1-25 :1，兩者混合后得到復合添加劑。
2.根據權利要求I所述的降低卷煙主流煙氣一氧化碳釋放量的方法，其特征在于納米金屬氧化物是納米級的金屬氧化物顆粒。
3.根據權利要求I所述的降低卷煙一氧化碳釋放量的方法，其特征在于所述的葉綠素為從綠色植物的綠葉中所提取的葉綠素。
4.根據權利要求I所述的降低卷煙一氧化碳釋放量的方法，其特征在于卷煙濾棒中添加復合添加劑是添加于三元濾棒的空腔中。
全文摘要
本發明是一種降低卷煙主流煙氣一氧化碳釋放量的方法。在卷煙濾棒中添加納米金屬氧化物和葉綠素的復合添加劑，該復合添加劑在卷煙濾棒中的添加量為卷煙煙支的質量百分數的0.7-7%；所述的納米金屬氧化物由氧化鐵-氧化銅-氧化錳以及氧化鉻復配組成，其中，氧化鐵占納米金屬氧化物的質量百分數的5-30%；氧化銅占納米金屬氧化物的質量百分數的10-50%，氧化錳占納米金屬氧化物的質量百分數的15-40%氧化鉻占納米金屬氧化物的質量百分數的5-20%；納米金屬氧化物和葉綠素的比例為0.251-251，兩者混合后得到復合添加劑。它們組合可以降低卷煙主流煙氣中一氧化碳的釋放量17-35.8%，有利于保護卷煙消費者的健康。
文檔編號A24D3/06GK102669818SQ20121017085
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月29日 優先權日2012年5月29日
發明者馮偉博, 宋紅平, 彭國崗, 白曉莉, 董偉, 龔榮崗 申請人:云南天宏香精香料有限公司, 紅塔煙草(集團)有限責任公司