專利名稱：：一種有效截留重金屬元素的卷煙濾嘴及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明專利涉及煙草制品，尤其涉及一種有效截留重金屬元素的巻煙濾嘴及其制造方法。
背景技術(shù)：
：巻煙燃燒產(chǎn)生大約6000多種物質(zhì)，除了大部分的有機物質(zhì)之外，巻煙中的金屬元素也隨煙氣進入人體。在食品衛(wèi)生中，按照金屬毒理學，將那些非人體必需的、易在體內(nèi)蓄積，從而對人體產(chǎn)生危害的金屬元素統(tǒng)稱為重金屬。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)的建議，目前所控制的重金屬有鉛、鎳、鉻、鎘、汞等。巻煙中重金屬主要是通過煙氣以氣溶膠的形式吸入人體內(nèi)，在人體肺部產(chǎn)生不同程度的沉積，而且在體內(nèi)留存時間長，排出很慢，生物半排期長，導致人體腦、肺、腎等器官的慢性中毒和病變，有些元素可富集于骨骼中，可引起礦物質(zhì)代謝異常，如骨質(zhì)疏松；焦油中醌/半醌(Q，/QH，)等穩(wěn)定自由基可通過Cu(II)等重金屬元素與DNA螯合形成"三明治"結(jié)構(gòu)夾心復合物，影響細胞轉(zhuǎn)化，最終與氧反應生成羥基自由基(OH-)損傷DNA。煙草特別能從土壤中吸收鎘并在其葉中以異常高的濃度富集。每天吸40支香煙所提供的鎘相當于食物的兩倍。鎘在無職業(yè)性暴露的非吸煙者的血液、尿液和器官中的濃度很低，但在吸煙者中升高。鎘是高毒性的，當考慮吸煙對健康的不良影響時.它是最重要的重金屬元素之一。鎘排出體外很慢，生物半排期為10年以上。人長期吸入鎘可損害腎和肺，導致肺氣腫和腎功能紊亂。過濾嘴香煙中鉛濃度較高，鉛是一種具有代表性的重金屬，生物整體半排期5年左右，鉛中毒影響神經(jīng)行為功能，還可導致血管痙攣、視網(wǎng)膜小動脈痙攣等。尿鉻濃度受吸煙習慣的影響，鉻的生物學效應取決于它的化合價，三價鉻是最穩(wěn)定屬低毒物質(zhì)，而六價鉻毒性較強，是致癌物。鉻吸收后可影響體內(nèi)氧化、還原、水解過程，并可使蛋白質(zhì)變性、干擾酶系統(tǒng)，引起缺氧現(xiàn)象。香煙中汞的含量相對較低，經(jīng)過燃燒有微量汞進入煙氣。有機汞特別是垸基汞容易吸收，毒性大。甲基汞在腦內(nèi)蓄積時間長，生物半排期為70天。汞進入血液后，通過血腦屏障被蓄積在腦組織中，慢性中毒可導致大腦皮質(zhì)變性和萎縮以及感覺麻痹，聽力、視力減退。煙草從土壤中吸收鎳的能力很強，并富集于煙葉中。鎳在煙氣中可形成有毒羰基化合物，鎳羰基化合物具有高毒，吸入人體后直接損傷肺泡并誘發(fā)哮喘，而且是一種潛在的致癌物。已經(jīng)確定的煙草肺致癌物中無機元素有砷、鎳、鎘和鉻。不同產(chǎn)地，不同牌號的巻煙中各種有害金屬元素的含量不同，但一般情況下鉛和鎘這兩種元素含量相對較高，其他幾種元素含量很低，因此鉛和鎘這兩種元素成為煙草中最具有代表性的重金屬元素。吸煙可引起多種嚴重疾病，巻煙煙氣被國際癌癥研究會(IARC)定為I級致癌物，煙氣中的一氧化碳、亞硝胺、多環(huán)芳烴、焦油和醛類物質(zhì)對健康產(chǎn)生有害作用，目前己有較多研究，各種降低上述有害成分的研究和技術(shù)也不斷涌現(xiàn)。但對巻煙煙氣中存在重金屬和其它毒性與微量元素的研究目前只停留在煙草中含量的測定以及在巻煙煙氣中的遷移規(guī)律研究，煙草中重金屬元素對人體內(nèi)生化過程的可能影響還沒有足夠的重視，而對降低巻煙煙氣中有害金屬元素的研究和技術(shù)則更少。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對上述問題其目的是提供一種可有效截留巻煙中有害重金屬元素，降低巻煙危害性的巻煙濾嘴以及制造方法，提高巻煙吸食的安全性。發(fā)明人經(jīng)過大量研究和試驗后發(fā)現(xiàn)，采用葉綠素銅和葉綠酸鈉可有效地截留巻煙煙氣中重金屬元素。葉綠素是一類結(jié)構(gòu)以卟啉為骨架的綠色色素的總稱，其分子中的鎂離子易被銅、鐵、鋅等離子取代而成為葉綠素衍生物。葉綠素由于對光、熱、酸敏感，性質(zhì)不穩(wěn)定而被制成各種衍生物以提高其穩(wěn)定性。葉綠素及其衍生物在醫(yī)學上不但能促進造血功能，對貧血有治療價值，而且具有促進組織愈合、抗微生物、保肝、抗誘變等作用。葉綠素酸鈉易溶于水，是醫(yī)藥保健食品原料，亦可用作食品添加劑；葉綠素銅具有殺菌、消炎等藥效，葉綠素酸鈉和葉綠素銅還具有抗腫瘤作用。本發(fā)明人將這兩種物質(zhì)添加到巻煙濾嘴中可有效截留重金屬元素，經(jīng)實驗證明，通過運用本發(fā)明可使巻煙濾嘴對巻煙煙氣重金屬元素鉛和鎘截留效果大大提高并且十分穩(wěn)定。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是在普通巻煙濾嘴中單獨或復配加入葉綠素酸鈉和葉綠素銅。本發(fā)明所采用的普通巻煙濾嘴可以是醋酸纖維濾嘴、聚丙烯纖維濾嘴和紙纖維濾嘴，濾嘴結(jié)構(gòu)可以是單段濾嘴，二元復合濾嘴、三元復合濾嘴或空腔式復合濾嘴。本發(fā)明所述的添加劑葉綠素銅和葉綠酸鈉在每支巻煙濾嘴中單獨添加的含量分別為0.250mg和0.250mg。本發(fā)明所述的巻煙濾嘴中復配添加的葉綠素銅和葉綠酸鈉比例為任意比，含量為0.250mg。本發(fā)明所述的上述有效截留重金屬元素的巻煙濾嘴的制造方法是將葉綠素銅和葉綠酸鈉中的一種或兩種以重量比濃度為1.2%47.8%加入醋酸甘油三酯，通過濾棒成型機添加到濾棒中，葉綠素銅和葉綠酸鈉單獨或復配添加量為0.210mg/支；或者直接將葉綠素銅和葉綠酸鈉中的一種或兩種制成4080目顆粒添加到濾棒中，添加量為0.250mg/支；或者將葉綠素銅和葉綠酸鈉中的一種或兩種以重量比濃度為1%50%負載在活性炭等載體上添加到濾棒中制成復合濾棒，控制葉綠素銅和葉綠酸鈉單獨或復配添加量為0.225mg/支，即成一種有效截留重金屬元素的巻煙濾嘴。本發(fā)明是一種有效截留重金屬元素的巻煙濾嘴。它將添加劑葉綠素銅和葉綠酸鈉均勻分散在巻煙濾嘴纖維表面，可使添加劑與煙氣充分接觸反應。葉綠素類物質(zhì)具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，葉綠酸鈉可與多種金屬離子反應生成配合物，濾嘴中添加的葉綠酸鈉和葉綠素銅反應吸附煙氣重金屬元素，可提高濾嘴對煙氣中重金屬元素的截留效果，降低抽吸巻煙對人體的危害。采用了本發(fā)明的巻煙濾嘴制得的巻煙，巻煙煙氣中重金屬元素鉛的截留率可提高107%260.3%，鎘的截留率可提高7.4%56.3%。采用本發(fā)明的濾嘴生產(chǎn)巻煙，能有效截留重金屬元素，其生產(chǎn)成本低，完全適用于巻煙產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)。具體實施方式以下實施例旨在說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明做限制。實施例1由普通醋酸纖維濾棒添加葉綠酸鈉制成的一種有效截留重金屬元素的巻煙濾嘴。首先將葉綠酸鈉溶解于乙醇中，重量比濃度為16.7%，將此溶液以重量比濃度28.6%加入醋酸甘油三酯中，在濾棒成型機上此醋酸甘油三酯溶液以重量比10%的比例均勻地添加在開松的醋酸纖維絲束上，使得葉綠酸鈉在該巻煙濾嘴中的含量為0.77mg/支，即得到一種有效截留重金屬元素的巻煙濾嘴。將本發(fā)明所制造的巻煙濾嘴與煙絲巻接制成樣品煙，以普通醋酸纖維濾嘴與相同的煙絲巻接的巻煙作為對照樣品。將試制煙支均勻地放在溫度(22士1)"C，相對濕度(60士2)%的環(huán)境中平衡48小時。挑選在平均質(zhì)量士0.02g和平均吸阻士49pa范圍內(nèi)的煙支為實驗煙支。吸煙機抽吸容量為35.0±0.3ml，抽吸時間為2秒，抽吸間隔為58秒的標準抽吸速率抽吸巻煙，將抽吸后的巻煙濾嘴微波消解，用原子吸收光譜法對其中的鉛、鎘進行定量檢測，計算得每支巻煙濾嘴中截留的鉛和鎘的含量。根據(jù)此方法測得本發(fā)明提供的巻煙濾嘴對煙氣重金屬元素鉛和鎘的截留效果分別可提高210.3%和7.4%(表1)。表1本發(fā)明濾嘴對巻煙煙氣重金屬元素的截留效果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例2由普通醋酸纖維濾棒添加葉綠素銅制成的一種有效截留重金屬元素的巻煙濾嘴。首先將葉綠素銅以重量比濃度4.4%加入醋酸甘油三酯中，均勻分散，在濾棒成型機上此醋酸甘油三酯溶液以重量比12%的比例均勻地添加在開松的醋酸纖維絲束上，使得葉綠素銅在該巻煙濾嘴中的含量為0.85mg/支，即得到一種有效截留重金屬元素的巻煙濾嘴。將本發(fā)明所制造的巻煙濾嘴與煙絲巻接制成樣品煙，以普通醋酸纖維濾嘴與相同的煙絲巻接的巻煙作為對照樣品進行檢測，本發(fā)明提供的巻煙濾嘴對煙氣中重金屬鉛和鎘的截留效果提高260.3%和56.3%(表2)。表2本發(fā)明濾嘴對巻煙煙氣重金屬元素的截留效果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例3由普通醋酸纖維濾棒和加料濾棒組成一種有效截留重金屬元素的巻煙濾嘴。首先將葉綠素銅和葉綠酸鈉溶解于乙醇復合溶劑中，重量比為7%，將活性炭完全浸泡在此溶液中，使之分散均勻，干燥后得到復合活性炭。將此復合活性炭在濾棒成型機上均勻地添加在開松的醋酸纖維絲束上，制成加料濾棒，控制復合活性炭和加料濾棒的重量百分比為32.7%。將制得加料濾棒與普通醋酸纖維濾棒復合制得二元復合濾嘴，使得葉綠素銅和葉綠酸鈉的含量為10mg和12mg，即得到一種有效截留重金屬元素的巻煙濾嘴。實施例4由普通醋酸纖維濾棒和加料濾棒組成一種有效截留重金屬元素的巻煙濾嘴。首先將葉綠素銅和葉綠酸鈉制成4080目顆粒，并在濾棒成型機上均勻地添加在開松的醋酸纖維絲束上，控制添加量為25mg制成加料濾棒，將制得加料濾棒與普通醋酸纖維濾棒復合制得二元復合濾嘴，使得葉綠素銅和葉綠酸鈉的含量為25mg和25mg，即得到一種有效截留重金屬元素的巻煙濾嘴。權(quán)利要求1.一種有效截留重金屬元素的卷煙濾嘴，其特征在于它是在普通卷煙濾嘴中加入葉綠素銅和葉綠酸鈉中的一種或兩種。全文摘要本發(fā)明涉及煙草制品，尤其涉及一種有效截留重金屬元素的卷煙濾嘴及其制造方法，它是在普通卷煙濾嘴中加入葉綠素銅和葉綠酸鈉中的一種或兩種。將葉綠素銅和葉綠酸鈉中的一種或兩種加入醋酸甘油三酯，通過濾棒成型機添加到濾棒中，或者直接將葉綠素銅和葉綠酸鈉中的一種或兩種制成40～80目顆粒添加到濾棒中，或者將葉綠素銅和葉綠酸鈉中的一種或兩種負載在活性炭等載體上添加到濾棒中制成復合濾棒，即成一種有效截留卷煙煙氣中重金屬元素的卷煙濾嘴，采用本發(fā)明的濾嘴生產(chǎn)卷煙，能有效截留卷煙煙氣中重金屬元素，其生產(chǎn)成本低，完全適用于卷煙產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)。文檔編號A24D3/00GK101238913SQ20051006212公開日2008年8月13日申請日期2005年12月20日優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日發(fā)明者周國俊,朱書秀,汪華文,健蔣,陸明華申請人:浙江中煙工業(yè)公司