专利名称：一种降低卷烟主流烟气中一氧化碳含量的方法
技术领域：
本发明属于辐照技术应用领域，也属于烟草降焦减害技术领域，涉及电子加速器辐照技术在减少烟草危害中的应用，尤其是一种能减少卷烟主流烟气中一氧化碳含量的电子加速器辐照处理技术。
背景技术：
烟草是我国的重要经济作物之一，在国民经济中占有重要的地位。目前，全世界有 11亿烟民，而中国有3亿多，吸烟已成为一种社会性群体行为。早在20世纪30年代就有人提出吸烟会危害身体健康，尤其1950年英国皇家医学会和1964年美国医政总署正式发表吸烟与健康的关系报告，明确提出了吸烟对人体有害。随着人们对健康的日益重视，卷烟的吸食安全性已经成为近年来研究的热点，弓I起世界各国政府的高度关注。一氧化碳是卷烟主流烟气中的一种重要有害物质，被列入加拿大政府46种有害成分名单和WHO “烟草制品管制研究小组”建议的管制成分清单，中国国家烟草专卖局也将一氧化碳作为评价卷烟安全性的7种有害成分之一。在吸烟过程中，由于烟草组分的热裂解和燃烧等反应会生成大量的一氧化碳。一氧化碳通过呼吸道进入肺泡后很快会和血红蛋白产生很强的亲合力，使血红蛋白形成碳氧血红蛋白，阻止氧和血红蛋白的结合，血红蛋白向机体组织运载氧的功能就会受到阻碍，进而影响对供氧不足最为敏感的中枢神经(大脑)和心肌功能，造成组织缺氧，从而使人产生中毒症状。因此，降低卷烟主流烟气中一氧化碳对人体健康的危害，提高吸烟安全性已成为当今国际共识和追求的目标，也是当今烟草工业发展中亟待解决的重大研究课题之一。国际上在卷烟加工技术方面采取了一系列降焦减害措施，开发了各种形式的滤嘴、改进卷烟纸的自然透气度、打孔稀释、添加中草药及化学添加剂、膨胀烟丝、梗丝及烟草薄片等技术(烟草科技，2000，(8) :3-6)。综合利用各项技术可以调节卷烟的焦油含量，但是有害成分尤其是一氧化碳含量并没有明显减少，达不到提高吸烟安全性的目的。另外，随着焦油量的降低，烟气香味成分也随之减少，使卷烟淡化，还会改变卷烟吸味，造成不良口感，不能满足吸烟者的要求。此外，也有通过微波加工方法来降低烟气中一氧化碳含量的方法，如中国专利申请CN 201010288102. X公开了一种低一氧化碳含量的卷烟加工工艺方法。此发明是利用微波手段通过改变卷烟制丝工艺来降低卷烟主流烟气中一氧化碳的含量，虽然对降低烟气中一氧化碳含量有一定的效果，但微波设备昂贵，加工成本高，不易与现有的烟草加工工艺相结合，很难在工业化生产中推广应用。因此，这些处理措施都不具备合乎理想的选择性，很有必要开发一种降低卷烟烟气中一氧化碳的方法。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术所存在的问题而提供的一种能够减少卷烟主流烟气中一氧化碳含量的方法，其主要特点是烟叶/成品香烟经过电子加速器产生的电子束或X射线辐照后，可以有效减少烟气中的一氧化碳含量，提高卷烟的吸食安全性，并且能杀虫、杀菌，而不影响其吸食品质。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的本发明的减少卷烟主流烟气中一氧化碳的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤a)将烟叶/成品香烟采用纸箱包装，烟叶/成品香烟在纸箱中的堆积厚度为26 72cm,堆积密度为 O. 20 O. 34g/cm3 ；b)将包装好的烟叶/成品香烟置于传送装置上，所述传送装置的输送速度为
O.02 O. 3m/s ；c)置于传送装置上的烟叶/成品香烟接受电子加速器产生的电子束/X射线辐照， 所述电子加速器的能量为5 IOMeV,束流为O. 3 20mA，束功率为10 20kW，最大扫描宽度为100cm，扫描频率为5 15Hz，辐照剂量为I IOkGy,所述辐照采取二次辐照的方式， 烟叶/成品香烟两次经传送装置传送通过电子加速器扫描窗接受辐照，一次接受一半的辐照剂量，第一次辐照后上下翻转烟箱，第二次射线穿过烟箱的另一面进行辐照，辐照时烟箱中心距离电子加速器的扫描窗40 60cm ；d)在步骤c)的操作过程中，电子加速器的工作温度设定在5 35°C范围内，环境湿度限制在不大于60% ；完成上述步骤a) d)后，将烟叶卷制成卷烟，取卷制成的卷烟或上述成品香烟若干支，按照GB/T 19609-2004规定的标准条件，利用吸烟机模拟人吸烟状态，使用气体吸收瓶采集烟气中的一氧化碳，采用非散射红外法测定一氧化碳的含量，以对应的未经辐照的卷烟样品作为对照。本发明所公开的上述技术方案中，改进了现有技术中仅简单通过电子加速器进行辐照的方法，通过对整条辐照工作链中各项工艺参数的优化，即通过对烟叶/成品香烟在纸箱中的堆积厚度、堆积密度、纸箱和电子加速器扫描窗之间的距离、传送装置的输送速度、以及电子加速器的能量、束流、束功率、最大扫描宽度、扫描频率、辐照剂量等多项工艺参数的优化，显著提高了使用电子加速器辐照来降低卷烟烟气中一氧化碳含量的效果。所述卷烟为成品香烟或烟叶经辐照后卷制而成的卷烟。所述烟叶可以是初烤烟叶、复烤烟叶、晾晒烟叶的任意一种。所述传送装置可为带式、辊杆式、链式。本发明的优点是(I)本发明的减少卷烟主流烟气中一氧化碳的方法，采用的电子加速器产生的电子束/X射线辐照具有较高的能量，能够有效减少烟气中的一氧化碳，提高卷烟的吸食安全性，并且能杀虫、杀菌，而不影响其吸食品质，具有实用性；(2)本发明的减少卷烟主流烟气中一氧化碳的方法，采用电子加速器辐照技术属于新兴的辐照加工技术，辐照效率高，辐照均匀度好，操作安全性强，设备管理简单，适应性强，科技含量高，具有创新性；(3)本发明的减少卷烟主流烟气中一氧化碳的方法，采用电子加速器辐照技术这一绿色高新技术，为烟草降焦减害开辟了一条新的途径，具有广阔的应用前景和重大的经济意义；(4)本发明的减少卷烟主流烟气中一氧化碳的方法，采用电子加速器，易于与现有的烟草加工工艺相结合，可以根据目前我国烟草加工工艺，设计制造出应用于烟草辐照专用的电子加速器，把电子加速器直接安装在烟草加工的流水线中，作为烟叶加工工艺流程中的一道工艺环节，易于实现工业化；(5)本发明的减少卷烟主流烟气中一氧化碳的方法，安全卫生，无残留，不污染环境;(6)本发明的减少卷烟主流烟气中一氧化碳的方法，耗能低，可以节约成本。
具体实施例方式为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不局限于下面的实施例。实施例I随机取初烤烟叶150kg，每50kg分装一箱，共3箱，用长X宽X高为 70cmX 60cmX 50cm的瓦楞纸箱密封包装，烟叶在纸箱中的堆积厚度为26 72cm，堆积密度为O. 20 O. 34g/cm3 ;将包装好的烟叶置于输送速度为O. 02 O. 3m/s的传送装置上；置于传送装置上的烟叶接受电子加速器产生的电子束/X射线辐照，电子加速器的能量为5 IOMeV,束流为O. 3 20mA，束功率为10 20kW，最大扫描宽度为100cm，扫描频率为5 15Hz，辐照剂量为lkGy，采用二次辐照的方式，烟叶两次经传送装置传送通过电子加速器扫描窗接受辐照，一次接受一半的辐照剂量，第一次辐照后上下翻转烟箱，第二次射线穿过烟箱的另一面进行辐照，辐照时烟箱中心距离电子加速器的扫描窗40 60cm ;在上述操作过程中，电子加速器的工作温度设定在5 35°C范围内，环境湿度限制在不大于60完成上述步骤后，将烟叶卷制成卷烟，取卷制成的卷烟40支，按照GB/T 19609-2004规定的标准条件，利用吸烟机模拟人吸烟状态，使用气体吸收瓶采集烟气中的一氧化碳，采用非散射红外法测定一氧化碳的含量，以对应的未经辐照的卷烟样品作为对照，并进行吸食评价。结果见表I。表I初烤烟辐照前后一氧化碳含量及其变化
权利要求
1.一种降低卷烟主流烟气中一氧化碳含量的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤a)将烟叶/成品香烟采用纸箱包装，烟叶/成品香烟在纸箱中的堆积厚度为26 72cm,堆积密度为 O. 20 O. 34g/cm3 ；b)将包装有烟叶/成品香烟的纸箱置于传送装置上，所述传送装置的输送速度为 O. 02 O. 3m/s ；c)置于传送装置上的烟叶/成品香烟接受电子加速器产生的电子束/X射线辐照， 所述电子加速器的能量为5 IOMeV,束流为O. 3 20mA，束功率为10 20kW，最大扫描宽度为100cm，扫描频率为5 15Hz，辐照剂量为I IOkGy，所述辐照采取二次辐照的方式，烟叶/成品香烟两次经传送装置传送通过电子加速器扫描窗接受辐照，一次接受一半的辐照剂量，第一次辐照后上下翻转烟箱，第二次射线穿过烟箱的另一面进行辐照，辐照时烟箱中心距离电子加速器的扫描窗40 60cm ；d)在步骤c)的操作过程中，电子加速器的工作温度设定在5 35°C范围内，环境湿度限制在不大于60% ；e)完成上述步骤a) d)后，将烟叶卷制成卷烟，取卷制成的卷烟或上述成品香烟若干支，利用吸烟机模拟人吸烟状态，使用气体吸收瓶采集烟气中的一氧化碳，采用非散射红外法测定一氧化碳的含量。
2.根据权利要求I或2所述的降低卷烟主流烟气中一氧化碳含量的方法，其特征在于， 在上述步骤e)中，使用气体吸收瓶采集烟气中的一氧化碳，采用非散射红外法测定一氧化碳的含量，以对应的未经辐照的卷烟样品作为对照，检验卷烟烟气中一氧化碳的含量的降低程度。
3.根据权利要求I所述的降低卷烟主流烟气中一氧化碳含量的方法，其特征在于，所述卷烟为成品香烟或烟叶经辐照后卷制而成的卷烟。
4.根据权利要求I所述的降低卷烟主流烟气中一氧化碳含量的方法，其特征在于，所述烟叶为初烤烟叶、复烤烟叶或晾晒烟叶。
5.根据权利要求I至5任一项所述的降低卷烟主流烟气中一氧化碳含量的方法，其特征在于，所述传送装置为带式、辊杆式或链式。
全文摘要
本发明公开了一种降低卷烟主流烟气中一氧化碳含量的方法，包括将烟叶/成品香烟采用纸箱包装，堆积厚度为26～72cm，堆积密度为0.20～0.34g/cm3；将烟箱置于输送速度为0.02～0.3m/s的传送装置上，并接受电子加速器产生的电子束/X射线辐照，所述电子加速器的能量为5～10MeV，束流为0.3～20mA，束功率为10～20kW，最大扫描宽度为100cm，扫描频率为5～15Hz，辐照剂量为1～10kGy，工作温度设定在5～35℃，烟箱两次通过电子加速器扫描窗接受辐照，辐照时烟箱中心距离所述电子加速器的扫描窗40～60cm；工作时环境湿度限制在不大于60％。
文档编号A24B15/22GK102599645SQ20121003934
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者刘江豫, 吕晓华, 张建伟, 张志坚, 徐世臻, 李湘, 杜阅光, 杨保安, 王娟娟, 田占军, 范家霖, 蔡恒, 袁红星, 郭东权, 陈云堂 申请人:天昌国际烟草有限公司, 河南省科学院同位素研究所有限责任公司