[发明专利]一种降低卷烟主流烟气重金属释放量的二元复合滤棒

说明书

本发明公开了一种降低卷烟主流烟气重金属释放量的二元复合滤棒，包括二醋酸纤维丝束段以及与二醋酸纤维丝束段紧贴设置的添加胶原蛋白‑活性炭重组颗粒的二醋酸纤维丝束段，所述二醋酸纤维丝束段和添加胶原蛋白‑活性炭重组颗粒的二醋酸纤维丝束段的外部设有第一包裹层，或所述二醋酸纤维丝束段和添加胶原蛋白‑活性炭重组颗粒的二醋酸纤维丝束段的外部各自包裹一层第一包裹层。本发明在滤棒中加入胶原蛋白，能够提升卷烟的甜润感，从而提高了卷烟感官质量，其工艺简单、原料来源广泛其安全性高，可广泛适用于各类卷烟滤棒。

技术领域

本发明涉及卷烟滤棒技术领域，尤其涉及一种降低卷烟主流烟气重金属释放量的二元复合滤棒。

背景技术

随着生活水平的提高，消费者健康意识和环保意识逐渐增强，卷烟消费者越来越关注卷烟的吸食安全性。因此，低危害卷烟产品的开发受到广泛关注。

主流烟气中的砷、铅、铬、镉、汞、镍等有毒重金属会以气溶胶或金属氧化物等形式进入人体，在累积到一定程度后，对人体造成伤害。目前，这些重金属元素已被列入了卷烟烟气有害成分名单中。近年来，围绕卷烟烟气重金属释放及危害问题，行业科研工作者提出了一些减害技术以降低卷烟烟气重金属释放量。其中，基于卷烟滤棒的吸附截留技术是研究热点之一。而普通二醋酸纤维丝束段对烟气中重金属的吸附截留能力有限，尚不能显著降低重金属释放量。因此，常在普通滤棒中添加各类功能性材料，如活性炭、分子筛、硅胶、壳聚糖、功能高分子吸附剂等，所制备的复合滤棒可以对烟气中有害成分(包括重金属)的进行选择性吸收，从而提高卷烟的安全性。如专利CN103071454A介绍了一种海藻活性炭滤嘴添加剂，使用该活性炭制备的复合滤嘴，能明显降低主流烟气中铬、镍、砷、镉、铅等重金属的释放量，且具有海藻的特殊香味。专利CN203748660U设计了一种含重金属过滤段的复合铝棒，过滤段含有纤维丝束及分布于丝束上的介孔二氧化钛复合材料颗粒，这种新型复合滤棒在保证卷烟原有口味和吸食品质的条件下，能降低卷烟烟气重金属释放量。CN103506092A制备了一种负载型聚酰胺-胺型树枝状高分子吸附剂，将该吸附剂用于卷烟复合滤棒后，仅需少量添加，即可具有较大的吸附容量，对烟气重金属的吸附能力较强。CN109259304A发明了一种烟草烘烤香型滤嘴，该滤嘴能显著降低卷烟烟气重金属含量。CN103113686A以离子交换树脂为滤棒添加材料制备了二元复合滤嘴，使用该滤嘴，能明显降低主流烟气中铬、镍、砷、镉、铅等重金属的释放量，降低对人体的危害。CN102440436A将壳聚糖纤维丝束制成吸附线，以水溶性壳聚糖为粘接剂制备了香烟滤棒，该滤棒对烟气中重金属物质的吸附率可达20-30％，显著降低了吸入体内的重金属物质含量，且具有大规模生产的可操作性。CN102499479A以硅胶、氧化铝、分子筛或醋酸纤维为载体，通过负载天然氨基酸获得了络合吸附剂，将该络合吸附剂添加到卷烟滤棒中制备的二元复合滤棒能有效降低卷烟主流烟气中的重金属镉15-40％，砷5-20％，且不影响卷烟吸味。

尽管以上专利研究结果都表现出了卷烟烟气重金属较好的降低效果，但也存在一些不足。如活性炭和介孔复合材料对烟气成分没有吸附选择性，在降低卷烟有害成分含量的同时，也可能吸附卷烟香味成分，导致卷烟吸味变差；树枝状功能高分子吸附剂和氨基酸负载型络合吸附剂则制备工艺较为复杂，且成本较高。

研究表明，安全且生物降解性较好的天然可再生生物材料是一种极具研究价值的新型材料，基于其研发制备卷烟减害材料具有极高的市场推广前景。如专利201520541130.6报道了一种含大豆蛋白多肽的复合卷烟滤棒，能够有效降低卷烟刺激性、协调烟气、改善余味。

胶原蛋白是一种天然生物高分子，广泛存在于动物骨骼、皮肤中，是一种常见的动物生物质资源，其安全可再生且价格适宜。胶原蛋白分子结构中含有大量的肽键、氨基、羧基、羟基等极性基团，这些基团的存在，有助于其对卷烟烟气中重金属进行络合吸附去除。同时，通过添加适量的多孔活性炭进行重组，可以提高胶原蛋白对卷烟烟气中有害成分的吸附能力。迄今为止，国内外尚未见将胶原蛋白与活性炭同时添加到二醋酸纤维以降低卷烟烟气重金属释放量的二元复合滤棒的报道。

发明内容