本發(fā)明屬于卷煙濾棒技術領域，具體涉及一種采用高效率空氣微粒濾芯(HEPA)制備而成的HEPA煙用降害顆粒及其制備方法和應用。

背景技術：

隨著《煙草控制框架公約》的簽訂，卷煙主流煙氣中焦油、CO、HCN等有害成分倍受關注，研發(fā)優(yōu)質安全的低危害卷煙已成為國際卷煙的發(fā)展方向。其中，具有降害功能的新型濾棒材料已經(jīng)是各個卷煙企業(yè)突破的重點，成為卷煙工作者研究的熱點。高效率空氣微粒濾芯(High-Efficiency Particulate Air)，即高效率空氣微粒子過濾網(wǎng)，簡稱HEPA，是國際公認最好的高過濾材，主要包括玻璃纖維、PP纖維、PP與PET復合纖維、滌綸無紡布、熔噴長纖維。HEPA過濾網(wǎng)有完整的分級，保留粗效濾網(wǎng)、中效濾網(wǎng)、亞高效濾網(wǎng)及超高效濾網(wǎng)。濾網(wǎng)的標準由美國能源部設定，對粒徑在0.3μm的粒子，過濾效果約為DOP99.97％以上。通常使用的高效濾網(wǎng)可達到99.99％的攔截效率。符合HEPA標準的過濾器的用途很廣泛，從醫(yī)療設備、汽車、飛機及家居均可應用。但迄今為止，沒有將之用于卷煙降害領域的研究。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的上述不足，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種采用高效率空氣微粒濾芯(HEPA)材料制備而成的HEPA煙用降害顆粒及其制備方法和應用，該煙用降害顆粒棒可以降低煙氣有害物質，并對卷煙評吸品質影響較小。

本發(fā)明提供的技術方案為：所述一種HEPA煙用降害顆粒，其特征在于具體包括以下重量份的原料：

其中所述HEPA纖維粉是由PP纖維、PP/PET復合纖維、玻璃纖維、滌綸無紡布中其中一種粉碎后制成的長度為0.8-10mm的短纖維；

本發(fā)明提供的一種HEPA煙用降害顆粒的制備方法，具體步驟如下：

(1)將HEPA纖維粉碎制得長度為0.8-10mm的短纖維作為HEPA纖維粉；所述HEPA纖維PP纖維、PP/PET復合纖維、玻璃纖維、滌綸無紡布中的其中一種；

(2)按重量份稱取20-75份步驟1所得的HEPA纖維粉，加入5-10份丙二醇，0-10份丙三醇，10-30份的蜂蜜和10-30份純凈水，攪拌均勻后，呈現(xiàn)出成團狀顆粒；

(3)將步驟2中所得的顆粒在4-40℃條件下靜置30-60分鐘，然后用造粒機進行造粒，并將造好的顆粒放于干燥箱內，在25-80℃的條件下干燥8-12h，并在干燥過程中對其進行翻動；

(4)將步驟(3)中干燥后顆粒冷卻至室溫，然后用不同目數(shù)的篩網(wǎng)篩分，得到20-80目的HEPA顆粒即為所述HEPA煙用降害顆粒。

本發(fā)明較優(yōu)的技術方案：所述步驟(3)中干燥期間每小時翻動一次，每次翻動時間為2-5min。

本發(fā)明提供的一種HEPA煙用降害顆粒的應用，其特征在于：在濾棒成型過程中，將上述HEPA煙用降害顆粒添加在絲束上，制備成含有HEPA煙用降害顆粒的濾棒，其中，所述HEPA降害顆粒的添加量為濾棒總重量的5％-20％；然后將含有HEPA煙用降害顆粒的濾棒與常規(guī)醋酸纖維濾棒采用現(xiàn)有的嘴棒復合方法復合制成HEPA煙用降害復合嘴棒。

本發(fā)明較優(yōu)的應用方法為：所述HEPA煙用降害復合嘴棒是由5mm醋纖濾棒、15mm含有HEPA煙用降害顆粒的濾棒和5mm醋酸纖維濾棒復合而成的三元復合濾棒，或是由15mm含有HEPA煙用降害顆粒的濾棒與10mm的醋酸纖維濾棒復合而成的二元復合濾棒。

將本發(fā)明制備的煙用降害顆粒加入濾棒中，并與煙絲棒制成卷煙，檢測卷煙煙氣其總粒相物最大降低率30.1％；焦油最大降低率37.63％。具有優(yōu)良的降害性能，可以降低卷煙中焦油、煙堿。而且不會影響卷煙的評吸質量，反而能夠使卷煙的香氣變淡，口感變得溫和，余味更加愛舒適干凈。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的具體實施方式及其有關技術問題作進一步詳細的描述。

實施例1，一種HEPA煙用降害顆粒的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)將PP(聚丙烯)纖維粉碎制得長度為1mm的短纖維作為HEPA纖維粉；

(2)按重量份稱取20份步驟(1)所得的HEPA纖維粉，加入5份丙二醇，1份丙三醇，10份的蜂蜜和10份純凈水，攪拌均勻后，呈現(xiàn)出成團的顆粒；

(3)將步驟(2)所得的顆粒在4℃條件下靜置60分鐘，然后用造粒機造粒，并將造好的顆粒放于干燥箱內，在25℃度干燥12h，期間每小時翻動一次，每次5min；

(4)將步驟(3)中干燥后的顆粒冷卻至室溫，并用不同目數(shù)的篩網(wǎng)篩分，得到20目HEPA顆粒即為所述的HEPA降害煙用顆粒A。

在濾棒成型過程中，將濾棒重量的5％的HEPA降害煙用顆粒A均勻撒在濾棒絲束上，制成含有HEPA降害煙用顆粒A的濾棒，并將含有HEPA降害煙用顆粒A的濾棒于常規(guī)的醋酸纖維濾棒采用現(xiàn)有的嘴棒復合技術制得兩段式復合濾棒A。

實施例2，一種HEPA煙用降害顆粒的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)將PP與PET復合纖維(聚丙烯與聚酯復合纖維)粉碎制得長度為5mm的短纖維作為HEPA纖維粉；

(2)按重量份稱取50份步驟(1)所得的HEPA纖維粉，加入7份丙二醇，5份丙三醇，15份的蜂蜜和15份純凈水，攪拌均勻后，呈現(xiàn)出成團的顆粒；

(3)將步驟(2)所得的顆粒在20℃下靜置40分鐘，并用造粒機造粒后，放于干燥箱內，在60℃度干燥10h，期間每小時翻動一次，每次3min；干燥后冷卻至室溫，用不同目數(shù)的篩網(wǎng)篩分，得到60目HEPA顆粒即為所述的HEPA降害煙用顆粒B。

在濾棒成型過程中，將濾棒重量的10％的HEPA降害煙用顆粒B均勻撒在濾棒絲束上，制成含有HEPA降害煙用顆粒B的濾棒，并將含有HEPA降害煙用顆粒B的濾棒于常規(guī)的醋酸纖維濾棒采用現(xiàn)有的嘴棒復合技術制成三段式復合濾棒B。

實施例3，一種HEPA煙用降害顆粒的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)將滌綸無紡布粉碎制得長度為10mm的短纖維作為HEPA纖維粉；

(2)按重量份稱取75份步驟(1)所得的HEPA纖維粉，加入10份丙二醇，10份丙三醇，30份的蜂蜜和30份純凈水，攪拌均勻后，呈現(xiàn)出成團的顆粒；

(3)將步驟(2)所得的顆粒在40℃下靜置30分鐘，用造粒機造粒后，放于干燥箱內，在80℃度干燥8h，期間每小時翻動一次，每次2min；干燥后冷卻到室溫，用不同目數(shù)的篩網(wǎng)篩分，得到80目HEPA顆粒即為所述的HEPA降害煙用顆粒C。

在濾棒成型過程中，將濾棒重量的20％的HEPA降害煙用顆粒C均勻撒在濾棒絲束上，制成含有HEPA降害煙用顆粒C的濾棒，并將含有HEPA降害煙用顆粒C的濾棒于常規(guī)的醋酸纖維濾棒采用現(xiàn)有的嘴棒復合技術制得成三段式復合濾棒C。

申請人對三個實施例中制備的新型降害濾棒在卷煙中的應用做了以下研究實驗：

(一)、新型降害濾棒的降害性能

在卷煙葉組配方和其它輔料不變的情況下，將含HEPA降害煙用顆粒的濾棒與相同規(guī)格的空白醋纖濾棒制作成卷煙，檢測卷煙煙氣的總粒相物(TPM)、焦油、水分、煙堿等煙氣指標，結果列于表1。

表1新型降害復合濾棒的降害性能比較

表1檢測結果顯示，在卷煙配方和其他輔料不變的情況下，相對空白對照卷煙，HINH可以降低焦油、煙堿。其中，總粒相物最大降低率30.1％；焦油最大降低率37.63％。這說明加有新型降害復合濾棒的卷煙具有優(yōu)良的降害性能。

(二)、新型降害復合濾棒的評吸評價

為進一步確定含新型降害復合濾棒的煙用潛力，本發(fā)明人委托湖北省煙草產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗站組織湖北省評煙委員，按GB5606.4-1996的規(guī)定，對用含新型降害復合濾棒卷制的煙支和空白對照煙支進行了對比評吸。評吸結果見表2。

表2新型降害復合濾棒的卷煙評吸結果

表4結果表明，含新型降害復合濾棒和空白醋纖濾棒的評吸得分基本接近，總體質量水平和產(chǎn)品風格無明顯差異。相對而言，含新型降害復合濾棒卷煙香氣略淡，但是口感變得溫和，余味舒適干凈。