專利名稱：一種其煙霧中低亞硝胺含量的卷煙及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種卷煙，具體地說，是一種在煙絲中加有沸石催化劑的卷煙。
卷煙燃燒產(chǎn)生兩種不同煙氣主流煙氣和側(cè)流煙氣。主流煙氣是指吸煙者通過濾咀吸入口腔的煙氣，而側(cè)流煙氣是指煙支自然燃燒并直接釋放到空氣中的煙氣。據(jù)文獻報道，一支卷煙僅三分之一被抽吸掉，三分之二是自然燃燒掉。
卷煙煙霧中含有數(shù)以千計的化合物如CO、NOx、胺類和多環(huán)芳烴以及雜環(huán)、羧基化合物、尼古丁等生物堿，其中N-亞硝基化合物NOC以其強致癌性引起人們越來越廣泛的重視，因為實驗證明它可引發(fā)人體多種器官產(chǎn)生癌變。卷煙煙霧直接散布于人群之中，污染環(huán)境并傷害人體健康，受煙草傷害的還有人數(shù)更多的被動吸煙者。在中國受卷煙煙氣污染傷害的人數(shù)可達八億之多。
國內(nèi)目前尚無降低卷煙煙氣中NOC含量的專利或?qū)ｎ}報道。有關(guān)對策大致可分為三類(1)研制將卷煙先燃燒再收集煙氣經(jīng)凈化處理后所制成的凈化卷煙，和只薰烤而不點燃煙草的“無煙卷煙”，但是不合煙民的口味。(2)采用“尼古丁控制卡”等以分解卷煙中有害物質(zhì)，也因效果并不明顯而僅僅在小范圍內(nèi)推廣。(3)采用各種材料的過濾嘴，可是很難選擇性去除NOC，更不能解決被動吸煙的污染問題。相反，由于尼古丁被吸收得太厲害，煙味變淡而銷路不好。日本1987年的專利[JP62 14774]采用薄荷醇、抗壞血酸、乙氨酸、硬脂酸、卵磷脂及苯甲酸、香蘭醛等制成煙焦油的吸附劑。據(jù)稱將這種試劑用于卷煙的燃燒端，可以減少煙氣中尼古丁、CO、苯并[a]芘以及亞硝胺的含量[JP62 14772]。1996年歐洲專利[EP0740907]將沸石直接摻進煙絲中卷煙，在燃燒過程中催化去除卷煙煙霧中的有害組分，其中包括NOC。據(jù)稱添加Y和β沸石的卷煙其口味未被改變。但是，在該專利中沸石必須先與膠聯(lián)劑如硅膠粘合，再與膠溶液混合，才能用作添加劑，其添加量為5wt％。此外，添加劑中大量使用HY,HZSM-5等氫型沸石。眾所周知，合成沸石產(chǎn)品都是含鈉離子的鈉型沸石原粉，只能通過鹽酸溶液交換，焙燒等步驟才能轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氫型沸石這不僅消耗能源，而且會造成新的環(huán)境污染。更重要的是，該專利中報道了N-亞硝基化合物(NOC)中的幾個主要組分如亞硝基去甲煙堿、亞硝胺酮及亞硝基新煙堿的含量下降，但是二甲基亞硝胺的含量卻上升該專利中并沒有明確說明卷煙主、側(cè)流煙氣中的NOC總量是否被顯著降低。
本發(fā)明的目的在于提供一種在燃燒過程中其煙霧含N-亞硝胺總量低的卷煙，且不改變卷煙的原有口感。本發(fā)明的另一個目的是提供本發(fā)明的卷煙的制法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種其煙霧中低亞硝胺含量的卷煙，它是在卷煙的煙絲中加有2-5％(重量)的化學(xué)組成通式為MO/M2’O·Al2O3·mSiO2·nH2O的負載型沸石，式中M為Mg,Zn,Fe,Cu,Ni,Mn或Ba離子，M’為沸石骨架陽離子，如H+,Na+,K+。m、n為化學(xué)計量數(shù)，其中1≤m＜200,5≤n≤500。
上述的負載型沸石是負載有金屬氧化物的，孔徑為0.4-0.8nm的沸石，可以是A型、ZSM-5型、M型、X型、Y型或L型沸石。負載型沸石中金屬氧化物的負載量為0.1-30％(重量)。
本發(fā)明的卷煙的制法是將金屬氧化物與沸石按配比量混合均勻，研磨成粉，或經(jīng)高溫焙燒，或經(jīng)微波輻射，制得負載型沸石，再將該負載型沸石以2-5％(重量)的比例與煙絲混合均勻，卷制成煙。
上述的負載型沸石也可以濕法制各將金屬的可溶鹽，如醋酸鹽，溶于水中，加入粉末狀沸石，攪拌蒸干，經(jīng)高溫焙燒即得負載型沸石。
本發(fā)明的卷煙在燃燒過程中，其煙霧(側(cè)流、主流)的N-亞硝胺的總含量有明顯的降低，甚至可以降低67％，且原有口感沒有改變。因此卷煙煙霧對環(huán)境的污染，以及對于吸煙者和人數(shù)更多的被動吸煙者的健康的危害都大大降低。本發(fā)明的卷煙制造方法簡單可行，成本低廉。
以下通過實施例進一步說明本發(fā)明實施例為檢測新型負載型沸石對于卷煙煙氣中NOC含量的降低效果，將選用的卷煙煙支拆散，并向煙絲中直接摻入3-5wt-％的不同負載型沸石，然后重新卷煙成型。采用Caldwell報道的裝置和方法(Caldwell W.,J.Assoc.Off.Anal.Chem.,73(5),783,1990)收集側(cè)流煙氣；用Miyake報道的裝置和方法(Miyake T.,J.Chromatogr.A,693,376,1995)收集主流煙氣，但將其收集液改用pH值為4.5的150mL檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液。對卷煙煙氣收集液中NOC含量的測定，采用本實驗室發(fā)明的新型分光光度法(專利申請?zhí)?7107228.0)。將0.5gMgO與0.95gKL沸石混合均勻后，研磨至100目，經(jīng)600℃焙燒4h即可得到5％MgO/KL負載型沸石其XRD譜上可見KL沸石(100)特征峰(d=15.935)和殘留MgO(200)峰(d=2.016)。同法可制備含ZnO,MnO,FeO,CuO或BaO的負載型沸石。將2.7g Mg(OAc)2溶于3ml水中，再加入0.95g NaY沸石，攪拌2h后蒸干，經(jīng)500℃焙燒4h后得5％MgO/NaY負載型沸石；其XRD譜上可見NaY沸石(Ⅲ)特征峰(d=14.348)和殘留MgO(200)峰(d=2.016)。同法可制備含ZnO,MnO,FeO,CuO或NiO及BaO的負載型沸石。將0.5g MgO與0.95gNaY沸石混合均勻后，研磨至100目，經(jīng)微波(2450MHz)輻射10-40分鐘，即可得到5％MgO/NaY負載型沸石。其XRD譜上可見NaY沸石(Ⅲ)特征峰(d=14.348)和殘留MgO(200)峰(d=2.016)。同法可制備含ZnO,MnO,FeO,CuO或NiO及BaO的負載型沸石。將5％MgO/NaY負載型沸石以3wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支。點燃卷煙收集側(cè)流煙氣并分析NOC含量在相同條件下卷制并燃點不加負載型沸石的卷煙以進行對比(下同)。側(cè)流煙氣中NOC含量被降低了46％。將5％MgO/NaY負載型沸石以4wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支。點燃卷煙收集側(cè)流煙氣并分析NOC含量，發(fā)現(xiàn)其中NOC含量被降低了54％。將5％MgO/NaY負載型沸石以5wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支。點燃卷煙收集側(cè)流煙氣并分析NOC含量，發(fā)現(xiàn)其中NOC含量被降低了61％。將5％ZnO/NaY負載型沸石以3wt-％的添加量摻入煙絲，卷成煙支，對主流及側(cè)流煙氣做分析對比。主流煙氣中NOC含量降低了60％，側(cè)流煙氣中降低了49％。專業(yè)人員對摻加負載型沸石前后的卷煙進行抽吸評價，確認其原有口味未被改變。將5％ZnO/KL負載型沸石以4wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支，對側(cè)流煙氣做分析對比，發(fā)現(xiàn)其中NOC含量降低了26％。將5％ZnO/NaZSM-5負載型沸石以4wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支，對側(cè)流煙氣做分析對比，發(fā)現(xiàn)其中NOC含量降低了35％。將5％MnO/NaY負載型沸石以3wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支，對側(cè)流煙氣做分析對比，發(fā)現(xiàn)其中NOC含量降低了48％。將5％ZnO/NaA負載型沸石以4wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支，對側(cè)流煙氣做分析對比，發(fā)現(xiàn)其中NOC含量降低了58％。將5％ZnO/NaX負載型沸石以4wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支，對側(cè)流煙氣做分析對比，發(fā)現(xiàn)其中NOC含量降低了67％。將5％ZnO/NaM負載型沸石以4wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支，對側(cè)流煙氣做分析對比，發(fā)現(xiàn)其中NOC含量降低了44％。將5％ZnO/HM負載型沸石以4wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支，對側(cè)流煙氣做分析對比，發(fā)現(xiàn)其中NOC含量降低了53％。將5％ZnO/HZSM-5負載型沸石以4wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支，對側(cè)流煙氣做分析對比，發(fā)現(xiàn)其中NOC含量降低了46％。將2％BaO/NaY負載型沸石以3wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支，對側(cè)流煙氣做分析對比，發(fā)現(xiàn)其中NOC含量降低了63％。將2％BaO/NaY負載型沸石以3wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支，對側(cè)流煙氣做分析對比，發(fā)現(xiàn)其中NOC含量降低了12％。將2％CuO/NaY負載型沸石以3wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支，對側(cè)流煙氣做分析對比，發(fā)現(xiàn)其中NOC含量降低了10％。將2％FeO/NaY負載型沸石以3wt-％添加量摻入煙絲，卷成煙支，對側(cè)流煙氣做分析對比，發(fā)現(xiàn)其中NOC含量降低了20％。
權(quán)利要求
1．一種其煙霧中低亞硝胺含量的卷煙，其特征是在煙絲中加有2-5％(重量)的化學(xué)組成通式為MO/M2’O-Al2O3·mSiO2·nH2O的負載型沸石，式中M為Mg,Zn,Fe,Cu,Ni,Mn或Ba離子，M為沸石骨架陽離子，m、n為化學(xué)計量數(shù)，其中1≤m＜200,5≤n≤500。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷煙，其特征是負載型沸石是負載金屬氧化物的，孔徑為0.4～0.8nm的沸石。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷煙，其特征是負載型沸石中金屬氧化物的負載量為0.1～30％(重量)，優(yōu)選的負載量為2～5％(重量)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷煙的制法，其特征是將金屬氧化化物與沸石混合均勻，研磨成粉，經(jīng)高溫焙燒，得負載型沸石，再將負載型沸石與煙絲均勻混合后卷制成煙。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷煙的制法，其特征是將金屬的可溶鹽溶于水中，加入粉末狀沸石，攪拌蒸干，經(jīng)高溫焙燒得負載型沸石，再將負載型沸石與煙絲均勻混合后卷制成煙。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷煙的制法，其特征是將金屬氧化物與沸石混合均勻后研磨成粉，經(jīng)微波輻射后得負載型沸石，再將負載型沸石與煙絲均勻混合后卷制成煙。
全文摘要
一種其煙霧中低亞硝胺含量的卷煙,它是在煙絲中混入2～5%的載有金屬氧化物的沸石,金屬氧化物可以是鎂、鋅、鐵、錳等金屬的氧化物,此種卷煙與未加有負載型沸石的卷煙相比,在燃燒時,其側(cè)流和主流煙氣中的亞硝胺總量可降低50%左右,本發(fā)明提供了生產(chǎn)方法。
文檔編號A24B15/00GK1209970SQ98111479
公開日1999年3月10日 申請日期1998年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月2日
發(fā)明者朱建華, 沈彬, 吳鋒, 須沁華 申請人:南京大學(xué)