具有热裂解致孔功能卷烟纸在制备低氢氰酸释放量卷烟中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有热裂解致孔功能卷烟纸的应用，具体涉及一种卷烟燃烧过程 中可实时致孔降低主流烟气氰化氢释放量的卷烟纸；属于卷烟制备领域。
【背景技术】
[0002] 卷烟烟气中含有大量的有害成分，如何有效降低卷烟烟气中的有害成分一直 是烟草行业的研究热点。谢剑平等人提出选用C0、氢氰酸（氰化氢）、4_(甲基亚硝胺 基）-1-(3-吡啶基）-1-丁酮（NNK)、氨（NH 3)、苯并[a]芘（B[a]P)、苯酚、巴豆醛等7种最 具有代表性的有害物质来评价卷烟的危害性。氰化氢是卷烟主流烟气7种代表性有害成分 之一，具有纤毛毒性，对人体的危害较大。目前降低氰化氢的方法主要有滤嘴通风稀释法、 吸收法、吸附法和催化氧化法。滤嘴通风稀释法是通过引入空气来稀释主流烟气，达到减少 有害成分的目的。吸收法主要是利用碱性物质与氰化氢发生酸碱相互作用；吸附法主要是 利用吸附剂或含有过渡金属离子改性的吸附剂与氰化氢发生物理吸附或络合吸附达到降 低氰化氢释放量的目的；催化氧化主要是利用催化剂将氰化氢深度氧化生成〇) 2与NOx等。
[0003] 2010年，国家烟草专卖局实施了卷烟减害降焦重大专项，在选择性降低卷烟主流 烟气氰化氢释放量方面布局了 一批科技项目，取得了重要的研究进展，在应用"碱性及络合 材料选择性降低卷烟烟气中氰化氢技术研究"和"利用滤嘴添加中草药技术降低"金圣"卷 烟烟气中氰化氢含量研究"等方面进行了积极探索，取得了选择性高和稳定性好的降低氰 化氢效果，但是，由于这些材料的添加必须采用复合棒技术，由于新物质的引入，增加了滤 棒生产成本，影响了卷烟的安全性与卷烟吸味，难以在工业企业推广应用。
[0004] 卷烟纸是卷烟生产中的重要材料，卷烟纸的主要特点是直接参与卷烟燃烧，它对 烟支的阴燃性、卷烟燃烧速度、主流与侧流烟气的释放量、卷烟吸味和外观质量等方面均具 有重要的影响。因此，利用卷烟纸对卷烟燃烧状态的影响，是实现降低卷烟主流烟气有害成 分的有效手段。
【发明内容】
[0005] 针对现有的卷烟在降焦减害方面存在的不足及行业发展的需求，本发明的目的是 在于提供一种添加了玉米纤维、大豆纤维和秸杆纤维等再生植物纤维的卷烟纸的应用，该 卷烟纸利用再生植物纤维的低温热裂解性能，一方面用来降低卷烟的燃烧温度，减少氢氰 酸的生成量；另一方面能使卷烟燃烧过程中卷烟炭化线附近卷烟纸的孔容增大与微孔数目 增多，改善卷烟纸对氢氰酸的扩散，两者共同作用的结果可达到降低主流烟气中氰化氢释 放量的目的，且该卷烟纸燃烧不影响卷烟抽吸品质，可广泛使用。
[0006] 为了实现本发明的技术目的，本发明提供了一种具有热裂解致孔功能的卷烟纸在 制备低氢氰酸释放量卷烟中的应用，该应用是将所述卷烟纸应用于制备可降低卷烟主流烟 气中氢氰酸释放量的卷烟；所述的卷烟纸由玉米纤维、大豆纤维和秸杆纤维中的至少一种 再生植物纤维与包括木浆、填料在内的原料通过打浆造纸得到。
[0007] 本发明的具有热裂解致孔功能的卷烟纸，一方面能通过降低卷烟的燃烧温度，降 低氢氰酸的生成量；另一方面能在较低温度下实时致孔，通过增加炭化线附近卷烟纸的孔 容及微孔数目来提高卷烟纸对氢氰酸的扩散，从而实现降低卷烟主流烟气中氢氰酸的释放 量；同时，卷烟纸燃烧过程中不影响卷烟感官品质。
[0008] 优选的方案中，再生植物纤维质量占卷烟纸质量的9%~24%。通过调节卷烟纸 中再生植物纤维的比例，一方面可以调节卷烟燃烧温度，控制氢氰酸的生成量；另一方面可 以控制卷烟纸在燃烧过程中孔容与微孔数目的变化，从而控制氢氰酸的扩散。为了在适当 范围内降低氢氰酸释放量，且不影响卷烟感官品质，最好使再生植物纤维质量占卷烟纸质 量的9%~24%。
[0009] 优选的方案中，所述的木浆由针叶木浆和阔叶木浆组成。
[0010] 较优选的方案中，针叶木浆质量占卷烟纸质量的19%~31%。
[0011] 较优选的方案中，阔叶木浆质量占卷烟纸质量的26%~41%。
[0012] 优选的方案中，填料为碳酸钙。
[0013] 较优选的方案中，碳酸钙质量占卷烟纸质量的29%~46%。
[0014] 优选的方案中，卷烟纸中可按卷烟纸要求添加微量助燃剂。
[0015] 优选的方案中，再生植物纤维为粒度在300~500目范围内的纤维粉末，或者为长 度在0. 4~0. 8mm范围内的纤维束。考虑再生植物纤维一方面要参与造纸，另一方面必须 满足再生植物纤维在低温下及时裂解，实现扩大孔容及增加微孔数目；最好是选择适当大 小尺寸的再生植物纤维。
[0016] 本发明采用的玉米纤维、大豆纤维和秸杆纤维属于常规的市售原材料。可以购买 于海宁新能纺织有限公司、仪征星海化纤有限公司、山东正德食品有限公司、湖北兴银河化 工有限公司等厂家。
[0017] 相对现有技术，本发明申请的技术方案带来的有益技术效果：本发明首次将玉米 纤维、大豆纤维和秸杆纤维等再生植物纤维用于制备卷烟纸，利用再生植物纤维具有的低 温热裂解性能，一方面用来降低卷烟的燃烧温度，从而降低主流烟气氢氰酸的生成量；另一 方面利用卷烟纸具有低温热裂解致孔的特性，在卷烟燃烧过程中通过扩大炭化线附近卷烟 纸的孔容及增加微孔数目，显著提高炭化线附近卷烟纸的对氢氰酸的扩散，实现降低卷烟 主流烟气中氢氰酸含量的目的；相对普通卷烟纸卷烟，氢氰酸降幅在20%以上，同时，卷烟 纸燃烧过程对卷烟感官品质无影响，实验结果显示，该卷烟纸制成的卷烟抽吸感官质量评 吸测试均在91分以上。本发明的卷烟纸容易获得、采用的原料廉价，且都符合《烟草添加剂 许可名录》中允许使用的安全添加剂，符合国家、国内外烟草行业烟用添加剂的法律法规及 相关标准要求，在实际生产运用中具有较高的安全性和实用性，有利于工业化生产及推广 应用。
【附图说明】
[0018] 【图1】为对比实施例1与实施例2~3卷烟抽吸后2s时的卷烟燃温分布：Cl为 对比实施例1卷烟，C2为实施例2卷烟，C3为实施例3卷烟。
【具体实施方式】
[0019] 以下实施例旨在说明本
【发明内容】
，而不是对本发明权利要求保护范围的进一步限 定。
[0020] 对比实施例1
[0021] 取140公斤针叶木浆和190公斤阔叶木浆，加入碳酸钙220公斤进行打浆造纸，配 制质量百分数为8 %的柠檬酸钾和8 %的柠檬酸钠混合添加剂溶液，将配制好的添加剂溶 液在卷烟纸生产的施胶工段通过计量棒式膜转移施胶机均匀添加到卷烟纸中，按常规造纸 方法生产卷烟纸，在设备上控制卷烟纸参数为：定量29g m2,透气度60 C0RESTA，添加剂在 卷烟纸中的添加量为l.OOg m2。此为对照样卷烟纸（编号为P1)。利用Sodim公司的全自 动纸张扩散率仪测试纸张的扩散率，测试结果见表1。将制得Pl卷烟纸试制某一牌号的卷 烟（编号Cl)，对卷制的卷烟进行主流烟气氰化氢释放量分析和感官质量评价，结果分别见 表2、表3。利用热电偶测试卷烟Cl的燃烧锥温度分布，结果见图1与表4所示。
[0022] 实施例1
[0023] 取140公斤针叶木衆、190公斤阔叶木衆、50公斤大豆纤维（长0. 4~0. 8mm)、40 公斤秸杆纤维（长〇. 4~0. 8mm)，加入碳酸钙220公斤进行打浆