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挥发性羰基化合物(又名低分子醛酮类化合物)是主流烟气中一类重要的有害物质,被列入了44种卷烟烟气有害物成分的“霍夫曼名单”。它们具有较强的纤毛毒性,对眼结膜及上呼吸道粘膜有强烈刺激作用,长期接触会引起慢性鼻炎、神经系统机能障碍等。目前,烟草行业为了能更好地祛除烟气中有害物质,大多采用向滤咀中添加吸附剂的减害方式,该方法具有祛除效率好、简单实用、价格合理、不易造成二次污染等特点。为了能够满足消费者的需求,达到减害不减香的目的,新型咀棒吸附添加材料的研发成为烟草行业的研究热点。
为了能更好地祛除这些烟气中挥发性羰基化合物,本文进行了以下方面的工作:
1.首次成功地制备了含壳聚糖和分子筛不同质量比的复合材料,根据需要选取了一种利于加工运用的复合材料,将其粉碎制成30目至40目颗粒。按照添加量为1.2mg/mm和2.4mg/mm,将4A分子筛、5A分子筛、13X分子筛及其复合材料制成复合咀棒,并制成卷烟。通过与其单体的对比实验,研究结果表明:添加了壳聚糖-分子筛复合物、分子筛及壳聚糖的卷烟滤咀对主流烟气中挥发性羰基化合物均有较好的吸附作用,且对焦油、烟碱量无明显影响;三种壳聚糖-分子筛复合物对主流烟气中挥发性羰基化合物的吸附能力均优于其两种单体材料,该复合物对一氧化碳有一定的吸附。在组织卷烟评吸专家对卷烟感官质量进行鉴定后,一致认为壳聚糖-4A分子筛复合材料滤咀制成的卷烟相较于其它吸附材料其口感最佳,烟香柔和,与对照产品的抽吸品质一致。
2.分别设计了海泡石与壳聚糖、竹炭与活性炭以及四种吸附剂(竹炭、活性炭、壳聚糖和海泡石)吸附卷烟主流烟气中挥发性羰基化合物的对比实验。通过对比实验,结果表明它们对主流烟气中挥发性羰基化合物的吸附效果从大到小的顺序为:壳聚糖、活性炭、竹炭、海泡石。竹炭、活性炭和壳聚糖材料对一氧化碳、焦油量、烟碱量吸附作用不明显,因此对原来的烟草中的香气可能不会产生太大的影响。烟气中的有害物质挥发性羰基化合物被祛除后,口感可能会得到改善,可以作为一种添加吸附材料应用于咀棒中。海泡石对焦油量吸附性比较大,可以运用到生产低焦油量的卷烟。因为影响四种材料吸附性的因素很多,本次实验目的是在同一条件下,对这四种材料吸附效果进行对比。
总之,壳聚糖-分子筛复合材料对主流烟气中挥发性羰基化合物的吸附效果最佳,另外这种复合材料价格适中,无毒害,且不会对环境造成二次污染,可以进行批量生产,具有一定的经济效益和社会效益。