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1、第27卷,第3期光谱实验室Vol.27,No.32010年5月ChineseJournalofSpectroscopyLaboratoryMay,2010不同吸附材料在卷烟降焦减害中的应用a,baa,cb王乃定向能军李春兰尧中a[红塔烟草(集团)有限责任公司技术中心云南省玉溪市红塔大道118号653100]b(云南大学工程技术研究院昆明市翠湖北路2号650091)c(云南大学化学与工程学院昆明市翠湖北路2号650091)摘要嘴棒吸附技术是卷烟降焦减害方法的一个重要研究及应用领域。本文重点对纳米材料、生物材料、分子筛等在卷烟降焦减害方面的研究及应用进
2、展进行了综述。关键词卷烟;减害降焦;吸附材料;嘴棒中图分类号:O625.1文献标识码:A文章编号:1004-8138(2010)03-1135-041引言2005年《烟草控制框架公约》(FCTC)在我国正式生效,公约中要求各国政府制订出相应的管制法规,更加严格地限制卷烟制品中有害成分(Hoffmann分析物)的释放量。近年来,行业在卷烟减害技术研究与应用领域做了大量的工作,取得了一定成效,建立了国际上关注的卷烟烟气44种有害成分分析测试方法,开发了一批降低卷烟烟气有害成分的实用技术,并在卷烟产品中得到应用。伴随着公众对吸烟与健康问题的日益关注,卷烟烟
3、气中释放的有害成分也成为人们关注的焦点问题,其释放量逐渐成为评价卷烟危害性大小的基本参数。目前,降焦技术不是难题。难题是降焦后,卷烟的口感与香气还能否得到保证。如何选择性地去除这些有害成分,不仅能规避降焦带来的卷烟香气、吸味减弱等方面的风险,而且还符合卷烟产品技术发展的方向。伴随吸烟者健康意识的提高,降低卷烟产品的焦油量已经成为烟草行业未来发展的必由之路,而提高嘴棒的过滤效果则是实现发展趋势的有效途径之一。随着各种滤嘴材料的成形特性和过滤机制研究的不断深入,复合滤嘴的开发和推广应用正逐渐成为当前和今后一段时期内的研究重点。近年来,国内外烟草对多种吸附
4、材料的复合滤嘴进行了大量的研究,本文主要对嘴棒添加不同吸附材料在降焦减害中的应用进行了综述。2多种吸附材料在减害中的应用2.1纳米材料纳米材料是近年来科学上的一项重大发现,并已成为当今许多学科研究领域的热点,是21世纪的新型材料。纳米材料比表面积大,吸附能力强,且纳米颗粒表面活性位点多、化学反应接触面[1,2]大、气体通过时的扩散速度快,具有较高的催化性能。正由于其结构特殊,具有许多与传统材料不同的物理、化学性质。因此,将纳米材料应用于卷烟滤棒中,可有效地达到降焦减害的作用。联系人,手机:(0)13708697185;E-mail:xnj3511@
5、sohu.com或ndwang@126.com作者简介:王乃定(1979—),男,安徽省滁州市人,在读硕士,主要从事烟草化学研究工作。向能军(1973—),男(土家族),湖南省古丈县人,工程师,博士,主要从事烟草添加剂研究工作。收稿日期:2009-10-21;接受日期:2009-12-011136光谱实验室第27卷[3]马晓龙等将纳米SiO2粒子添加于二醋酸纤维素纺丝浆液中制备复合纤维材料,通过选择合适的分散剂,克服了无机刚性粒子与聚合物基体间结构差别较大、相容性差、堵丝和断丝等缺点,解决了填充粒子与纤维素界面结合制备复合材料可纺性的关键问题。将研制
6、的复合纤维材料进行嘴棒成型卷接烟支后,该材料能有效降低卷烟烟气中的焦油含量,为功能性醋酸纤维材料应用于卷烟[4]的降焦减害开辟了新途径。张悠金等以干法和湿法分别将纳米材料A12O3、SiO2和TiO2加入到烟丝与滤嘴中,研究了纳米材料的4种加入方式对卷烟烟气中焦油、烟碱生成量的影响。结果表明,纳米材料干法加入滤嘴,降低烟气中焦油、烟碱效果最为明显,2.0—10.0mg/支的添加量可降焦油4.2%—45.3%、烟碱1.7%—28.4%;干法加入烟丝,效果较为显著,添加5.0—25.0mg/支的纳米材料,降焦油4.2%—32.2%、降烟碱2.4%—20.
7、3%,其中纳米Al2O3作用效果尤为显著。湿法添加纳[5]米材料,无论加到烟丝还是滤棒中,效果均不明显。谢笑天等制备了对烟气焦油具有过滤和吸附性能的纳米粉末,添加到醋酸纤维丝束上,可降低烟气焦油量。新型纳米级过滤、吸附材料附着在滤嘴丝束上时,可增加丝束纤维的表面积,提高滤嘴的过滤效率,筛选出粒径约为25—45nm的2种纳[6]米材料,添加量为16—18mg/支时,焦油量可降至4.4mg/支。ZhigangChen分别用氧化炭过滤嘴碳纳米管(O-CNTs)、活性炭和沸石(NaY)吸附充满主流烟气(MS)的尼古丁和焦油进行了研究。从内孔的O-CNTs毛细
8、管凝聚了一些成分的质谱观察可能是其影响除尘效率的主要原因。并对O-CNTs的质量去除效率影响进行了研究,结果
