專利名稱：一種減害提質的卷煙紙燃燒調節(jié)劑及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于卷煙材料，具體涉及ー種卷煙紙燃燒調節(jié)劑，以及該燃燒調節(jié)劑的應用。
背景技術：
卷煙紙是卷煙生產中的重要材料，是實現(xiàn)卷煙減害降焦目標的有效途徑之一。卷煙紙的主要特點是直接參與卷煙燃燒，它對煙支的陰燃性、燃燒速度、煙支主流煙氣和側流煙氣的釋放量、煙氣有害成分釋放量、卷煙吸味和外觀質量等方面有重要影響。卷煙紙的燃燒性能影響煙支的燃燒性能，且要與煙支的燃燒性能相匹配。燃燒性好的卷煙紙可以加快卷煙的自由燃燒速度，降低抽吸口數(shù)。卷煙紙的燃燒性能與卷煙紙中的添加劑有很大關系， 卷煙紙中的添加劑特別是燃燒調節(jié)劑的種類和用量直接影響卷煙的自由燃燒速度、抽吸口數(shù)、煙氣釋放量和煙氣中有害成分的釋放量。燃燒調節(jié)劑的使用不僅要調節(jié)卷煙紙的燃燒速率使之與煙支的燃燒速率相匹配，加快煙支陰燃速率，降低抽吸口數(shù)，實現(xiàn)卷煙減害降焦的目的，還要保證其對卷煙的吃味不產生負面影響，甚至對卷煙感官品質有提升作用。功能性卷煙紙燃燒調節(jié)劑的研究開發(fā)是賦予卷煙紙高技術含量，進而適應卷煙安全、低危害、改善吸味、提升品質等要求的重要技術手段。有機酸堿金屬鹽是ー種用于増加卷煙紙和煙支陰燃速率的燃燒調節(jié)劑。Liuし等(Beitrage zur TabaKforschuang International/Contributions to TobaccoResearch, 2003, 20(5) :341-347)將蘋果酸鉀、檸檬酸鉀、酒石酸鉀噴灑到煙絲中，發(fā)現(xiàn)煙絲中加入蘋果酸鉀總鉀含量為3. 19Γ8. 3%時抽吸溫度幾乎呈直線下降，同時吸阻逐漸增カロ。煙絲中總鉀含量為5. 1%時，三種有機酸鉀鹽均可以降低主流煙氣中的煙堿25% 32%、降低 C024%J35%。 Yamamoto T 等(Beitrage zur Tabakforschuang International,1990，14^):379-385)研究了外加鉀鹽對降低主流煙氣中焦油、煙堿、CO的影響，發(fā)現(xiàn)隨著煙絲中外加鉀鹽量的増加，焦油、煙堿和CO的遞送量降低。添加蘋果酸鹽抽吸口數(shù)幾乎不變，硝酸鹽口數(shù)輕微下降。對于降低CO而言蘋果酸鉀比硝酸鉀更為有效，對煙堿則相反。外加鉀鹽和煙葉本身鉀鹽量的提高均可以通過降低燃燒區(qū)的峰值溫度來影響CO的遞送量。加入低于2%的蘋果酸鉀可以消除煙氣刺激性和吸味損失。戴亞等(煙草科技，1998(1) :11-12 ； 1998 (5) : 3_4)研究了外加鉀鹽對卷煙燃燒性和焦油釋放量的影響，表明加入適量的鉀鹽能夠加速卷煙的燃燒、降低抽吸口數(shù)和焦油釋放量。2009年，謝劍平等(煙草科技，2009 (2) : 5-15 ；)基于卷煙主流煙氣7種有害成分釋放量和煙氣毒理學試驗結果建立了卷煙危害性定量評價指標——卷煙危害性指數(shù)，首次將卷煙煙氣有害成分的釋放量與其危害性聯(lián)系起來。功能性卷煙紙燃燒調節(jié)劑的主要研究目標就是降低卷煙危害性指數(shù)。專利US6557561公開了ー種含有香料的能改善主流煙氣吸味的卷煙紙，所述主流煙氣吸味改良劑為內酯或與內酯相對應的羥基羧酸鹽。所述內酯包括Y-丁內酷、Y-戊內酷、Y-庚內酉旨、Y-己內酷、Y-辛內酉旨、δ-辛醇內酷、δ-癸內酉旨、y-^^ 一烷酸內酯、葫蘆巴內酷、Y-戊基丁內酯等。抽吸時煙氣產生的不良氣味可以被主流煙氣吸味改良劑釋放的香氣物質所屏蔽，香味成分沒有大量進入主流煙氣而是選擇性地進入側流煙氣中，卷煙的香氣和吃味沒有被顯著破壞。內酯類化合物分子結構中的一CO— O— C一是致香基團，五元環(huán)或更多元環(huán)的Y-內酯或S-內酯可以作為主流煙氣吸味改良劑。古洛糖酸內酷、葡萄糖酸內酯分別為含有4個羥基的Y-己內酷、δ-己內酷，其用于卷煙紙燃燒調節(jié)劑和吸味改善劑方面未見報道。專利CN1154817公開了ー種香煙過濾嘴滴加劑，用濃度1°/Tl0%的有機酸如蟻酸、醋酸、草酸、蘋果酸、檸檬酸、琥珀酸、延胡索酸、戊ニ酸、烏頭酸等有機酸做香煙過濾嘴保健滴加劑，滴入香煙濾嘴內，可以醇化煙氣中的尼古丁，改善吸味等。烏頭酸是ー種不飽和三元羧酸，常以順式-烏頭酸存在，天然存在于甜菜根、糖蘿卜中，具有蔬菜香、霉香、堅果香、烤香等，烏頭酸鹽用于卷煙紙燃燒調節(jié)劑未見報道。常用的卷煙紙燃燒調節(jié)劑有檸檬酸鹽、蘋果酸鹽、酒石酸鹽、琥珀酸鹽、醋酸鹽等。目前國內大多數(shù)卷煙紙制造企業(yè)所使用的燃燒調節(jié)劑為檸檬酸鉀和檸檬酸鈉的混合鹽。使用檸檬酸鹽雖然可以增加煙支靜燃速率，降低抽吸口數(shù)，但CO每ロ的遞送量増加較大，過 量使用檸檬酸鹽也會對卷煙感官品質產生負面影響。綜合考慮優(yōu)選既具有減害降焦效果，又不會對卷煙吸味產生較大負面影響，且符合食品安全性要求的新型卷煙紙燃燒調節(jié)劑，成為卷煙材料制備領域新的課題。

發(fā)明內容
鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供ー種具有減害提質功能的卷煙紙燃燒調節(jié)劑。同時，本發(fā)明還提供了該卷煙紙燃燒調節(jié)劑的應用。本發(fā)明的目的通過以下技術方案予以實現(xiàn)，本發(fā)明中采用的份數(shù)均為質量份數(shù)，采用的百分數(shù)均為質量百分數(shù)。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的技術方案是，一種減害提質的卷煙紙燃燒調節(jié)劑，該燃燒調節(jié)劑由烏頭酸的堿金屬鹽、古洛糖醛酸的堿金屬鹽、古洛糖酸內酯和葡萄糖酸內酯配制而成。優(yōu)選地，所述烏頭酸、古洛糖酸內酷、葡萄糖酸內酯均為食品級添加剤。進ー步地，所述烏頭酸堿金屬鹽、古洛糖醛酸堿金屬鹽分別通過烏頭酸、古洛糖酸內酯與堿在水溶液中反應制得，所述的堿是指氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鈉、碳酸鉀或碳酸鈉中的ー種或幾種。優(yōu)選地，所述烏頭酸鹽為烏頭酸鉀或烏頭酸鈉，所述古洛糖醛酸鹽為古洛糖醛酸鉀或古洛糖醛酸鈉，所述古洛糖酸內酯為L-古洛糖酸-Y -內酯或D-古洛糖酸-Y -內酷，所述葡萄糖酸內酯為D-葡萄糖酸-δ -內酷。優(yōu)選地，所述水溶液中各化合物質量濃度分別為烏頭酸鹽濃度為3% 30%，古洛糖醛酸鹽濃度為3% 30%，古洛糖酸內酯濃度為1% 6%或葡萄糖酸內酯濃度為1% 6%。優(yōu)選地，所述水溶液中各化合物質量濃度分別為烏頭酸鹽濃度為5% 20%，古洛糖醛酸鹽濃度為5% 20%，古洛糖酸內酯濃度為2% 3%或葡萄糖酸內酯濃度為2% 3%。優(yōu)選地，所述水溶液的pH值范圍為6. 5 8. 5。本發(fā)明還提供了上述減害提質卷煙紙燃燒調節(jié)劑的應用，將含有燃燒調節(jié)劑的ー定濃度的水溶液在卷煙紙生產的施膠エ段通過計量棒式膜轉移施膠機均勻添加到卷煙紙中，所述的燃燒調節(jié)劑在卷煙紙中的添加量以質量百分數(shù)計為O. 5% 6%。優(yōu)選地，所述的燃燒調節(jié)劑在卷煙紙中的添加量以質量百分數(shù)計為1% 4%。將制得的功能性卷煙紙成品用于卷煙生產，即具有較好的減害效果，且對卷煙感官品質具有一定的提升作用。相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(I)本發(fā)明所述的減害提質卷煙紙燃燒調節(jié)劑其制備過程簡便、易于控制，可根據(jù)生產需要進行即時生產。
( 2 )本發(fā)明所述的減害提質卷煙紙燃燒調節(jié)劑，其應用簡便，無須改變現(xiàn)有卷煙紙生產エ藝，原料成本低廉，具有較好的エ業(yè)應用價值。( 3 )多次試驗結果表明，將含有本發(fā)明所述燃燒調節(jié)劑的卷煙紙用于卷煙，可以降低主流煙氣中焦油、7種有害成分釋放量10% 20%,降低卷煙危害性指數(shù)7% 18%，且對卷煙感官品質具有較好的提升作用。
具體實施例方式通過下面的實例可以更清楚地了解本發(fā)明，但它們并不是對本發(fā)明的限定。若無特別說明，本發(fā)明實施例中所述濃度為質量濃度。實施例I將1948份水緩緩加入到168份氫氧化鉀中，啟動攪拌，溶解后將174份烏頭酸緩緩加入到氫氧化鉀水溶液中，繼續(xù)攪拌20min，反應完畢后將168份古洛糖酸內酯加入到反應體系中，保持攪拌，完全溶解后靜置2h，生成的燃燒調節(jié)劑懸浮液中烏頭酸鉀濃度為10. 3%，古洛糖酸內酯濃度為6%，測得水溶液pH值為6. 97。將配制好的燃燒調節(jié)劑懸浮液在卷煙紙生產的施膠エ段通過計量棒式膜轉移施膠機均勻添加到卷煙紙中，調整生產エ藝和紙機設備參數(shù)，制得卷煙紙定量為31. 3g/m2，透氣度為61. 4CU，其物理指標見表I。將制得的功能性卷煙紙與普通卷煙紙(空白樣)用于川渝中煙某一牌號的卷煙生產，對卷制的卷煙進行主流煙氣7種有害成分分析、卷煙危害性指數(shù)分析和感官質量評價。結果分別見表2、表3。實施例2將實施例I中的燃燒調節(jié)劑水溶液稀釋I倍，即烏頭酸鉀濃度為5. 2%，古洛糖酸內酷濃度為3%，重復以上生產過程及分析測試，結果見結果見表I 表3。實施例3稱取178份古洛糖酸內酯加入到1646份水中攪拌均勻，靜置2h，將100份碳酸氫鉀緩緩加入到古洛糖酸內酯溶液中，保持攪拌，控制加入速度不要使氣泡溢出反應容器，反應O. 5小時后將40份古洛糖酸內酯加入到反應體系中保持攪拌O. 5h，生成的燃燒調節(jié)劑懸浮液中古洛糖醛酸鉀濃度為11. 7%，古洛糖酸內酯濃度2%，測得水溶液pH值為7. 12。利用配制好的燃燒調節(jié)劑懸浮液，重復以上生產過程及分析測試，結果見結果見表I 表3。實施例4將實施例3中的燃燒調節(jié)劑水溶液稀釋I倍，即燃燒調節(jié)劑懸浮液中古洛糖醛酸鉀濃度為5. 85%，古洛糖酸內酯濃度1%，重復以上生產過程及分析測試，結果見結果見表I 表3。實施例5將1512份水緩緩加入到84份氫氧化鉀中，啟動攪拌，待完全溶解后將87份烏頭酸緩緩加入到氫氧化鉀水溶液中，保持攪拌20min，反應完畢后將89份古洛糖酸內酯加入到反應體系中，溶解后加入50份碳酸氫鉀，保持攪拌至反應完畢。再將54份古洛糖酸內酷、54份葡萄糖酸內酯加入到反應體系中，繼續(xù)攪拌至完全溶解后靜置2h，生成的燃燒調節(jié)劑懸浮液中烏頭酸鉀濃度為8%，古洛糖醛酸鉀濃度為6. 5%，古洛糖酸內酯濃度為3%，葡萄糖酸內酯濃度3%，測得水溶液pH值為7. 17。利用配制好的燃燒調節(jié)劑懸浮液，重復以上生產過程及分析測試，結果見表I 表3。表I燃燒調節(jié)劑試制卷煙紙物理指標
權利要求
1.ー種減害提質的卷煙紙燃燒調節(jié)劑，其特征在干，該燃燒調節(jié)劑由烏頭酸的堿金屬鹽、古洛糖醛酸的堿金屬鹽、古洛糖酸內酯和/或葡萄糖酸內酯配制而成。
2.根據(jù)權利要求I所述的ー種減害提質的卷煙紙燃燒調節(jié)劑，其特征在于，所述的烏頭酸堿金屬鹽、古洛糖醛酸堿金屬鹽分別通過烏頭酸、古洛糖酸內酯與堿在水溶液中反應制得，所述的堿是指氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鈉、碳酸鉀或碳酸鈉中的ー種或幾種。
3.根據(jù)權利要求2所述的ー種減害提質的卷煙紙燃燒調節(jié)劑，其特征在于，所述烏頭酸鹽為烏頭酸鉀或烏頭酸鈉，所述古洛糖醛酸鹽為古洛糖醛酸鉀或古洛糖醛酸鈉，所述古洛糖酸內酯為L-古洛糖酸-Y -內酯或D-古洛糖酸-Y -內酷，所述葡萄糖酸內酯為D-葡萄糖酸-δ-內酷。
4.根據(jù)權利要求2所述的ー種減害提質的卷煙紙燃燒調節(jié)劑，其特征在干，所述水溶液中各化合物質量濃度分別為烏頭酸鹽濃度為3°/Γ30%，古洛糖醛酸鹽濃度為3°/Γ30%，古洛糖酸內酯濃度為1°/Γ6%或葡萄糖酸內酯濃度為1°/Γ6%。
5.根據(jù)權利要求4所述的ー種減害提質的卷煙紙燃燒調節(jié)劑，其特征在干，所述水溶液中各化合物質量濃度分別為烏頭酸鹽濃度為5°/Γ20%，古洛糖醛酸鹽濃度為5°/Γ20%，古洛糖酸內酯濃度為2°/Γ3%或葡萄糖酸內酯濃度為2°/Γ3%。
6.根據(jù)權利要求4所述的ー種減害提質卷的煙紙燃燒調節(jié)劑，其特征在干，所述水溶液的pH值為6. 5 8. 5。
7.根據(jù)以上任ー權利要求所述的ー種減害提質的卷煙紙燃燒調節(jié)劑的應用，其特征在于，將含有燃燒調節(jié)劑的一定濃度的水溶液在卷煙紙生產的施膠エ段通過計量棒式膜轉移施膠機均勻添加到卷煙紙中，所述的燃燒調節(jié)劑在卷煙紙中的添加量以質量百分數(shù)計為O.5% 6%。
8.根據(jù)權利要求7所述的ー種減害提質的卷煙紙燃燒調節(jié)劑的應用，其特征在于，所述的燃燒調節(jié)劑在卷煙紙中的添加量以質量百分數(shù)計為19Γ4%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種減害提質的卷煙紙燃燒調節(jié)劑及其應用，該燃燒調節(jié)劑由烏頭酸的堿金屬鹽、古洛糖醛酸的堿金屬鹽、古洛糖酸內酯和葡萄糖酸內酯配制而成。將含有燃燒調節(jié)劑的一定濃度的水溶液在卷煙紙生產的施膠工段通過計量棒式膜轉移施膠機均勻添加到卷煙紙中，所述的燃燒調節(jié)劑在卷煙紙中的添加量以質量百分數(shù)計為0.5%~6%。相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明所述的減害提質卷煙紙燃燒調節(jié)劑其制備過程簡便、易于控制，可根據(jù)生產需要進行即時生產；其應用簡便，無須改變現(xiàn)有卷煙紙生產工藝，原料成本低廉，具有較好的工業(yè)應用價值。
文檔編號D21H17/27GK102828441SQ2012103444
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權日2012年9月17日
發(fā)明者戴亞, 趙德清, 陳克復, 楊飛, 孫玉峰, 陳昆燕, 譚蘭蘭, 李力 申請人:川渝中煙工業(yè)有限責任公司