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卷煙濾嘴過∇濾∇效率研[Yán]究概述

發[Fā]布時間:2017-03-21

○來○[Lái]源:煙(Yān)草在線摘(Zhāi)自國家(Jiā)局行[Háng]○業○網站

  煙⋄草⋄[Cǎo]在線摘自國家(Jiā)局行業網站  卷煙●焦●油是由(Yóu)于▾煙▾◇草◇[Cǎo]中的纖維(Wéi)素等有機[Jī]成分的●不●(Bú)完全燃[Rán]燒及幹餾作[Zuò]用而形成的。有文獻報道,煙氣中有約四[Sì]五千種化合[Hé]物,其中煙草燃燒産生的∆化∆合物就達2740種左右。▿迄▿今為止,煙氣中已經有大量的成分被鑒定是[Shì]有∇害∇(Hài)的,如苯、2-萘胺、4-氨基聯苯、钋-210、醛、肼、揮發性亞硝胺、▿煙▿草(Cǎo)特有的亞▿硝▿(Xiāo)胺、N-亞硝[Xiāo]基吡啶、苯并[a]芘、N-亞硝[Xiāo]基二乙○醇○胺以及镉、苯并[a]蒽、丁内酯等∇都∇是可[Kě]能緻癌的物◆質◆(Zhì)。如▲何▲将這些物質對人體[Tǐ]健康的危害減[Jiǎn]至最小,不僅▲是▲[Shì]煙草行業的重大研究課[Kè]題,而且也為廣大◈消◈[Xiāo]費者所關注。

  濾嘴作為抽煙者與主流煙[Yān]氣之間的橋梁,可以(Yǐ)有◊效◊地濾除煙氣中的部分有害成分,因而得到了廣泛的重[Zhòng]視與應用。大量研究結果表(Biǎo)●明●,采用不同的濾[Lǜ]嘴接裝到卷煙上,可使卷煙焦油減(Jiǎn)少20%~50%。因此,圍繞着濾嘴材料(Liào)及其所使用的(De)添加劑對卷煙降焦減害和改善卷煙香吸味的[De]影響,科研◆工◆作者進[Jìn]行了(Le)大量的研(Yán)究(Jiū)工作。

  1、吸附劑在卷煙濾▲嘴▲中的應∇用∇研究

  由醋酸纖維、人(Rén)造絲、棉花和紙等制備而成的濾嘴材料主要是通過機械過[Guò]濾(Lǜ)起(Qǐ)到∇降∇低煙氣中粒相(Xiàng)物的作用,同◆時◆[Shí]對煙氣中的氣相物也有一定的濾除作用。在目前使(Shǐ)用的各種卷煙濾[Lǜ]嘴中,▲有▲90%○左○(Zuǒ)右是由單(Dān)一纖維組成◆的◆,這類濾嘴在濾[Lǜ]除大量有◇害◇成分的同時,仍會有相當一部分有害成分[Fèn]不可(Kě)避免地被吸(Xī)入人體。對這類濾(Lǜ)嘴的改◊進◊(Jìn)方法有增加纖維的表面卷曲數和增大比表面◆以◆及在濾嘴中添加吸附劑等,▲其▲中以在濾嘴中添加(Jiā)吸附劑的研究最受到重(Zhòng)視。

  在濾嘴中▽添▽加的吸附劑種類多是[Shì]一(Yī)些多孔的[De]吸附劑如活性炭、海泡○石○[Shí]、蒙脫石、麥飯石、矽膠、羟磷灰石、有機矽、合成雲母、血紅素、陰離(Lí)子和陽離子交換樹脂[Zhī]等,另外茶葉、咖啡、地▾衣▾[Yī]、卟啉及類似的絡[Luò]合物(Wù)等也被用⋄作⋄[Zuò]濾嘴吸▾附▾劑。目前已有很多吸附劑[Jì]被開[Kāi]發[Fā]用于複合濾[Lǜ]嘴●的●制造,如趙(Zhào)素琴等利用水玻(Bō)璃、氫氧∇化∇◆鈉◆[Nà]、氫氧(Yǎng)化鋁[Lǚ]在一定比例(Lì)下[Xià]制備的吸附劑可以有效地降低煙氣中的[De]醛、芳烴[Tīng]以及(Jí)▿煙▿堿和焦油量。◇于◇建軍等研[Yán]究了用5種不同顆粒吸附材(Cái)料制作的複合濾嘴對∆不∆同牌号卷煙煙氣○中○(Zhōng)某些成分的過濾效[Xiào]果。用經過[Guò]适當(Dāng)加工、▽改▽型後的蒙[Méng]脫石制成的複合濾嘴,可以吸附卷煙煙(Yān)氣中的(De)焦油(Yóu),而對煙氣中的[De]煙堿則吸附較少,同時可以降(Jiàng)低焦[Jiāo]▽油▽[Yóu]中自由基的濃∆度∆[Dù]。将殼(Ké)聚糖微粒化加入卷(Juàn)煙濾嘴中,也可以有效∆降∆低(Dī)煙氣中的◈焦◈(Jiāo)◇油◇量。在上述所述的添加劑中,具有多孔結▿構▿的弱堿性陰離[Lí]子樹脂特别适(Shì)合,但可能是▾由▾于交換容[Róng]量不大或保留的物[Wù]質熱解(Jiě)○吸○的緣○故○,與[Yǔ]碳以及多孔材[Cái]料一樣(Yàng),随着吸煙的進行,它們的過濾效率[Lǜ]也會逐漸減弱。Horsewell等(Děng)發明了一種大∇孔∇[Kǒng]的胺▽型▽陰離子交換樹脂(基體是(Shì)類苯[Běn]乙烯和二乙烯苯∇的∇(De)共[Gòng]聚物),其表面具有大量的伯氨(ān)基,不僅可以有效(Xiào)地◆吸◆附煙氣中的揮[Huī]發○性○成分,而●且●可以選擇性地[Dì]吸附脂肪醛,并且在抽[Chōu]煙的整個過程均有效,所用粒徑為100~1700μm,含水率為5%~40%,用[Yòng]量為10~200mg。Hayes和Charl-ton等利用粘合劑(如聚乙二醇、聚乙烯[Xī]醇等)将多孔顆粒(如海泡石、活性炭、矽[Xī]膠、鋁礬土及離子◊交◊換材料等[Děng])均▽勻▽地粘到絲束的表(Biǎo)面(Miàn),可◆以◆解決複合⋄濾⋄棒生(Shēng)産中最常遇到的産品[Pǐn]品質和均一性難▽以▽控制以及機器⋄的⋄磨損問題;Brodof●等●以同樣的思路設計了一種粘附了吸附劑的醋纖網絡;多孔特性的顆粒還可以與醋纖●及●紙雜合在一起制成◈具◈有一定[Dìng]吸附性能[Néng]的濾嘴。

  此外,還有一[Yī]大類用于汽車尾氣及環境處理的添加催化劑也可以考慮用作複合濾◇棒◇的吸附劑,●如●He-douin等為(Wéi)處理車(Chē)輛尾氣而發(Fā)明的煅燒偏鋁(Lǚ)酸鋅、Hirabayashi和Ishikawa▿所▿⋄使⋄用的貴金[Jīn]屬催化劑、Makino和Ikeda為減少氣體中N0x◆而◆發明的負載●了●Rh的多[Duō]孔(Kǒng)顆粒以[Yǐ]及具有Pt和[Hé]N0x吸附[Fù]劑的多孔顆粒[Lì]粉末和Wada等發明的可有效去除柴油引擎燃燒所産生氣體中[Zhōng]夾雜的粒徑為11—26μm微粒(Lì)的钛酸鋁[Lǚ]顆粒▿等▿一[Yī]大類可用于此種▲目▲的吸附劑,可以根據它們的特[Tè]性選擇∆使∆用。

  2、選[Xuǎn]擇性降焦減害濾嘴的研究

  開展▾有▾⋄選⋄擇性地[Dì]去除煙氣[Qì]○中○的HCN研究,對吸煙∆者∆▽的▽健康無疑●是●有(Yǒu)∆益∆的。Ihrig等采用金屬的(De)胺(àn)▿類▿●絡●合物在配合劑[Jì]的協同⋄作⋄用下作為(Wéi)濾嘴添加(Jiā)劑以達到[Dào]選擇[Zé]性地去除HCN的◈目◈[Mù]的,其中的絡合物是利用[Yòng]水∆溶∆性鹽中的(De)金屬離子(主[Zhǔ]要來自鋅、銅、鎳以及二價鐵)與不超過10個-NH-或-NH2-基⋄團⋄[Tuán]的胺類形◆成◆,此外▽還▽可能存在羟基、羰基(Jī)或其它含[Hán]氧基團[Tuán],◈如◈一些[Xiē]簡∆單∆的氨基酸(Suān):丙氨酸、甘氨酸;配合(Hé)劑可以是聚乙二醇等含醚氧鍵(約含氧[Yǎng]16%~37%為宜)的聚[Jù]醚化(Huà)合物;添加的方法可以(Yǐ)▽直▽接●将●無機絡合物溶(Róng)于⋄水⋄後噴塗◈于◈纖維狀的[De]濾嘴材料◈上◈。另(Lìng)外,浸漬、滾塗、注射器(Qì)注射以(Yǐ)及其它利用[Yòng]液态的增[Zēng]塑劑将●目●标物質加到濾嘴▲纖▲維材料上也是重要的應用方[Fāng]法。過去二[èr]三十年中,有相當多[Duō]的方法被(Bèi)開發用于去(Qù)除煙[Yān]氣中的HCN,例如将碳(Tàn)酸⋄鈉⋄(鉀)、偏磷酸[Suān]鈉(鉀)浸漬或用其[Qí]它方法處理過的濾嘴可◈以◈有效地去除HCN;○而○Rainer等采用浸漬了堿式高價鐵化合物的(De)∇多∇孔顆粒作為添加劑的方法對去除HCN也特别(Bié)有效;活性碳(Tàn)複▿合▿濾嘴除可以吸附煙氣中的一些醛類外,還可有⋄效⋄[Xiào]地吸咐HCN。

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