功能性添加劑在卷煙紙上應(yīng)用的研究進(jìn)展

王怡

【摘 要】隨著我國(guó)煙草市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日漸激烈，卷煙紙功能性添加劑的受關(guān)注程度不斷提升，基于功能性添加劑的卷煙品質(zhì)改善也開始成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)，基于此，本文圍繞降害型助劑、吸味調(diào)節(jié)劑、燃燒調(diào)節(jié)劑的研究進(jìn)行開展了詳細(xì)論述，希望論述內(nèi)容能夠?yàn)橄嚓P(guān)業(yè)內(nèi)人士帶來(lái)一定啟發(fā)。

【關(guān)鍵字】功能性添加劑；卷煙紙；功能性煙支用紙

中圖分類號(hào)： TS761.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）35-0227-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.35.098

Research progress on the application of functional additives on cigarette paper

WANG Yi

（Guangzhou Cigarette Factory， Guangdong China Tobacco Industry Co.， Ltd.， Guangzhou Guangdong 510385， China）

【Abstract】With the increasingly fierce competition in Chinas tobacco market， the degree of attention of functional additives for cigarette papers has been increasing. The improvement of cigarette quality based on functional additives has also become the focus of attention in the industry. Based on this， this paper focuses on the harm reduction additives. The research on odor-absorbing regulators and combustion regulators has been carried out in detail， and it is hoped that the content of the discussion will bring some inspiration to relevant industry insiders.

【Key words】Functional additives； Cigarette paper； Functional cigarette paper

0 前言

受藥草市場(chǎng)發(fā)展日漸成熟影響，高技術(shù)含量、高附加值的產(chǎn)品日漸受到煙草制造商青睞，卷煙紙應(yīng)用的功能性添加劑則屬于提高卷煙產(chǎn)品附加值的重要手段，而為了保證功能性添加劑較好服務(wù)于卷煙產(chǎn)品的安全、低危害發(fā)展需要，正是本文圍繞卷煙紙功能性添加劑開展具體研究的原因所在。

1 降害型助劑的研究進(jìn)展

吸煙引發(fā)的健康問題始終受到煙草行業(yè)重視，而為了盡可能實(shí)現(xiàn)卷煙降焦減害，卷煙紙降害型助劑的研究向來(lái)屬于業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。在卷煙紙降害型助劑的研究中，Torikai的《Study on tobacco compo-nents involved in the pyrolytic generation of selected smoke constitu-ents》研究屬于其中典型，該研究發(fā)現(xiàn)煙草燃燒溫度每提升10℃便會(huì)多釋放上千種化學(xué)物質(zhì)，因此其提出了降低卷煙燃燒溫度的研究思路，卷煙燃燒產(chǎn)生的煙氣危害可由此得到較好控制，這同時(shí)也為卷煙紙降害型助劑提供了研究方向；在劉志華等人開展的《檸檬酸鉀鈉混合鹽助燃劑對(duì)卷煙主流煙氣的影響》研究中，研究指出檸檬酸鉀鈉混合鹽助燃劑可有效抑制卷煙燃燒過(guò)程中一氧化碳的產(chǎn)生，抑制的效果直接受到檸檬酸鈉與檸檬酸鉀的配合比影響[1]。

結(jié)合邵霽的《卷煙紙對(duì)卷煙降低焦油的作用和影響》研究不難發(fā)現(xiàn)，卷煙紙降害型助劑大多用于改變煙支的燃燒狀態(tài)，并以此改變卷煙煙氣有害成分釋放量，且研究通過(guò)試驗(yàn)證明了未加鉀鹽的有機(jī)物熱解初始溫度明顯高于添加鉀鹽情況，煙草高溫燃燒中的許多合成、熱解反應(yīng)無(wú)法發(fā)生即可有效實(shí)現(xiàn)卷煙降焦減害；在《無(wú)機(jī)鎂鹽對(duì)卷煙紙燃燒性能影響的研究》中，潘泉利圍繞氧化鎂和氫氧化鎂添加劑開展了深入研究，通過(guò)對(duì)比兩種添加劑對(duì)卷煙紙分解溫度、最大分解處溫度的影響，最終研究發(fā)現(xiàn)該類添加劑可實(shí)現(xiàn)較低溫度下的卷煙紙最大分解，且有害氣體的產(chǎn)生量也能夠得到較好抑制。

在卷煙紙降害型助劑的研究中，生物吸附劑或催化劑的應(yīng)用也屬于近年來(lái)業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)，如鄭屹申請(qǐng)的《一種卷煙紙?zhí)砑觿┘捌鋺?yīng)用》專利應(yīng)用了迷迭香、黃芪、菊花、羅布麻等植物的提取物，通過(guò)將提取物與蘋果酸鹽、檸檬酸鹽混合制成添加劑，即可有效降低卷煙主流煙氣有害成分，15～30%的氫氰酸降低、15～25%的酚類減低、20～40%的巴豆醛降低均可由此實(shí)現(xiàn)。值得注意的是，近年來(lái)國(guó)內(nèi)煙草市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)正日漸激烈化，“降焦減害”正成為中式卷煙發(fā)展的必然要求，卷煙中巴豆醛、苯酚、NHK、氨、氫氰酸、一氧化碳等主要有害成分的釋放量控制也必須得到重點(diǎn)關(guān)注，這理應(yīng)成為卷煙紙降害型助劑研究所關(guān)注的焦點(diǎn)。

2 吸味調(diào)節(jié)劑的研究進(jìn)展

不影響卷煙原有吸味屬于卷煙紙功能性添加劑的應(yīng)用前提，因此必須保證煙支吸味不會(huì)受到功能性添加劑的負(fù)面影響。相較于卷煙紙降害型助劑的研究，單純圍繞卷煙紙吸味調(diào)節(jié)劑的研究相對(duì)較少，但張優(yōu)茂、向能軍、黃富等人的研究同樣具備較高參考價(jià)值。在《一種薄荷煙用卷煙紙及其制備方法》研究中，張優(yōu)茂等人采用了以薄荷顆粒制成的添加劑，由此制成的薄荷卷煙紙能夠有效掩蓋各類功能性添加劑的負(fù)面吸味效果，并能夠賦予卷煙獨(dú)特風(fēng)味，卷煙抽吸的舒適感、抽吸品質(zhì)也能夠由此實(shí)現(xiàn)一定提升；而在《一種多功能卷煙紙及其制備方法》研究中，向能軍等人選擇了甘草酸鉀作為添加劑，通過(guò)這一添加劑的應(yīng)用，卷煙紙燃燒產(chǎn)生木質(zhì)氣的不舒適性得到了有效抑制，吃味改善、圓潤(rùn)性增加、負(fù)面吸味效果掩蓋也由此得以實(shí)現(xiàn)；而在《特色薄荷型卷煙紙的開發(fā)與應(yīng)用》研究中，黃富等人提出了一種主要材料為分子囊化薄荷腦的吸味調(diào)節(jié)劑，該吸味調(diào)節(jié)劑能夠有效減少薄荷腦貯存期間的揮發(fā)轉(zhuǎn)移，且能夠在掩蓋負(fù)面吸味效果的同時(shí)確保抽吸時(shí)口味始終如一，薄荷型卷煙生產(chǎn)串味問題解決及品質(zhì)提升均由此實(shí)現(xiàn)，這類研究均應(yīng)得到相關(guān)業(yè)內(nèi)人士的重視[2]。

3 燃燒調(diào)節(jié)劑的研究進(jìn)展

作為卷煙紙的主要添加劑，燃燒調(diào)節(jié)劑向來(lái)屬于卷煙紙功能性添加劑的研究熱點(diǎn)，這類研究一般圍繞燃燒環(huán)境調(diào)節(jié)劑、灰分調(diào)節(jié)劑、燃燒速率調(diào)節(jié)劑展開。

3.1 燃燒環(huán)境調(diào)節(jié)劑

為有效降低卷煙消費(fèi)過(guò)程對(duì)自身及周圍其他人健康造成的影響，燃燒環(huán)境調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用并不可缺，這一卷煙紙功能性添加劑主要負(fù)責(zé)降低主流煙氣對(duì)吸煙者的影響、抑制煙草煙氣對(duì)環(huán)境空間的污染和危害。環(huán)境煙草煙氣的來(lái)源主要為卷煙側(cè)流煙氣，60～80%的粒相物、87～99%的氣相物來(lái)源于卷煙側(cè)流煙氣，其主要形成于抽吸間隔的陰燃，而為了降低側(cè)流煙氣量，一般采用抑制卷煙紙裂解過(guò)程透氣度的方式，燃燒環(huán)境調(diào)節(jié)劑必須在其中充分發(fā)揮自身效用。在《卷煙紙對(duì)卷煙燃燒性能的影響》研究中，趙宏發(fā)現(xiàn)燃燒調(diào)節(jié)劑和調(diào)料的調(diào)整可有效改善卷煙燃燒包灰質(zhì)量，煙氣的溢出可由此得到較好阻擋；而在《Cigarette paper properties that influence sidestream smoke delivery》研究中，Martin等人發(fā)現(xiàn)加入氧化鎂、化學(xué)助燃劑后，卷煙紙燃燒后可更好作用于煙灰的包裹，該燃燒環(huán)境調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)60%的卷煙側(cè)流煙氣降低；在《Mg（OH）2-CaCO3加填及其對(duì)卷煙煙氣的影響》研究中，侯軼等人發(fā)現(xiàn)阻燃劑氫氧化鎂可較好降低煙氣中有害物質(zhì)，主流煙氣中的一氧化碳、煙堿、焦油、總粒相物均能夠由此實(shí)現(xiàn)一定降低，側(cè)流煙氣中的總粒相物也能夠在該燃燒環(huán)境調(diào)節(jié)劑支持下實(shí)現(xiàn)有效降低。結(jié)合上述研究不難發(fā)現(xiàn)，燃燒環(huán)境調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用要點(diǎn)在于降低卷煙燃燒溫度、減少有害物釋放，而這便需要設(shè)法減少卷煙紙透氣性能、增加煙灰凝結(jié)。

3.2 灰分調(diào)節(jié)劑

卷煙紙的包灰效果在改善卷煙燃燒外觀、減少二手煙危害、降低側(cè)流煙氣擴(kuò)散、減少吸煙環(huán)境污染等方面均能夠發(fā)揮較為積極影響，卷煙檔次也在一定程度上受到卷煙紙包灰效果影響。結(jié)合相關(guān)研究不難發(fā)現(xiàn)，紙張兩面差和均一性、助燃劑種類及含量、灰分含量均可能影響卷煙紙包灰，而通過(guò)應(yīng)用灰分調(diào)節(jié)劑，即可有效改善卷煙紙包灰效果。在《卷煙紙?zhí)砑觿┘捌渲苽浞椒ā费芯恐?，梅志恒等人提出了一種由堿式乳酸鋁華潤(rùn)高氯酸鹽混合而成的卷煙紙改良添加劑，該灰分調(diào)節(jié)劑在卷煙紙中的應(yīng)用可有效改善吸煙者的區(qū)域環(huán)境，且能夠有效避免燃燒后卷煙紙散落，并實(shí)現(xiàn)紙灰片狀定向彎曲；而在楊偉祖等人的《一種功能型卷煙紙》專利中，通過(guò)堿金屬羧酸鹽、山梨醇制成的功能型卷煙紙可有效改善包灰效果，且不會(huì)影響原有吸味并具備較好的降焦功能。結(jié)合上述研究不難發(fā)現(xiàn)，灰分調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用需設(shè)法實(shí)現(xiàn)卷煙紙燃燒過(guò)程中灰分黏連增加，且紙灰構(gòu)架物質(zhì)需要與添加劑合理搭配，以此增強(qiáng)持灰能力，灰分外形的保持即可獲得有力支持[3]。

3.3 燃燒速率調(diào)節(jié)劑

煙絲與卷煙紙的燃燒速率必須實(shí)現(xiàn)高度匹配，否則很可能導(dǎo)致煙支熄滅或煙絲爆口不能成灰，卷煙的燃燒品質(zhì)也會(huì)受到較為直接影響。無(wú)機(jī)助燃劑硝酸鉀、有機(jī)助燃劑富馬酸鹽均屬于常見的卷煙紙燃燒速率調(diào)節(jié)劑，而在《幾種卷煙盤紙中添加劑的分析》研究中，鄭一新等人發(fā)現(xiàn)檸檬酸鉀鈉鹽同樣屬于常見的燃燒速率調(diào)節(jié)劑并具備增加靜態(tài)燃燒速率的功能；而在《The diffusion of gases through cigarette paper during smoking》研究中，Reynolds等人發(fā)現(xiàn)磷酸二氫銨處理的卷煙紙靜態(tài)燃燒速率基本不會(huì)發(fā)生變化，但堿金屬處理后則能夠有效加快靜燃速率；在《氯化鉀催化纖維素?zé)崃呀鈩?dòng)力學(xué)研究》中，王樹榮等人直觀闡述了鉀元素降低一氧化碳釋放量、提高卷煙燃燒速率的原理。結(jié)合上述研究不難發(fā)現(xiàn)，卷煙紙燃燒速率調(diào)節(jié)劑的研究更多圍繞應(yīng)用效果、相關(guān)機(jī)理展開，新型燃燒速率調(diào)節(jié)劑的研究較少，這必須得到相關(guān)業(yè)內(nèi)人士重視。

結(jié)論：綜上所述，卷煙紙功能性添加劑具備較為廣闊的發(fā)展前景，在此基礎(chǔ)上，本文涉及的研究綜述則直觀展示了該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，考慮到卷煙紙功能性添加劑的研究往往需要涉及多學(xué)科知識(shí)，圍繞作用機(jī)理、新型添加劑開展的相關(guān)研究理應(yīng)得到重視。

【參考文獻(xiàn)】

[1]司曉喜，朱瑞芝，王洪波，劉強(qiáng)，張鳳梅，崔華鵬，趙樂，向能軍，繆明明，劉志華.7種煙用添加劑對(duì)煙氣氣溶膠粒徑分布的影響[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2018，24（03）：1-8.

[2]殷沛沛，張強(qiáng)，向明，董高峰，楊威，王理珉.植物材料煙用處理工藝研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)，2014，35（10）：209-212.

[3]殷沛沛，王理珉，董高峰，楊威，張強(qiáng)，向明，王保興.功能性煙支用紙的開發(fā)及應(yīng)用[J].中國(guó)造紙，2014，33（09）：56-61.