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摘 要:特种滤棒是烟草行业技术革新的核心项目,特种滤棒采用的新技术能够有效降低香烟的有害物质,改进口感。本文就国内卷烟现已使用的特种滤棒进行归类介绍,简要阐述特种滤棒的研究进展。
关键词:特种滤棒;复合滤棒;沟槽滤棒;异形滤棒
0 引言
随着消费者对吸烟与健康的关注日益增强,降焦减害成为了烟草行业的必然发展趋势。烟用滤棒作为卷烟的重要组成部分,具有有效拦截烟气中有害物质的作用。目前,最常见的烟用滤棒为普通醋酸纤维滤棒,在其获得广泛应用后,消费需求推动了独特且复杂的滤嘴研发,不同形式的特色化滤棒产品在卷烟中逐渐出现。应用较多的特种滤棒可大致分为复合滤棒、沟槽滤棒、同轴芯滤棒、爆珠滤棒、异形滤棒等。
1 复合滤棒
复合滤棒是目前国内外卷烟应用最多的特种滤棒,与醋纤滤棒等单一结构滤棒相比,复合滤棒由两段或多段不同结构的段节组成,其内段可以添加各种功能性的颗粒、粉末、液体等材料,这样复合滤棒不但具有选择性吸附烟气中的有害成分等功能,还可以弥补减害降焦造成的香气流失。
1.1 活性炭复合滤棒
活性炭复合滤棒在国外混合型卷烟中的应用已经比较成熟,例如,日本烟草的七星系列卷烟广泛使用了二元活性炭滤嘴。活性炭具有微晶结构,比表面积大,具有较强的吸附作用。活性炭滤嘴能够吸附卷烟主流烟气中气相有害成分,改变烟气中焦油与烟碱的比值,改善卷烟吸味。目前有二元复合过滤嘴、三元复合过滤嘴等。
1.2 植物纤维微孔颗粒复合滤棒
不同于国外卷烟使用活性炭颗粒等过滤材料,国内卷烟产品将一些特色的植物材料应用于颗粒复合滤棒,如使用烟草颗粒的双喜(硬经典1906),使用天然植物材料颗粒的云烟大重九,使用茶叶颗粒的天子等。
植物纤维微孔颗粒是以天然纤维素为原料加工而成,具有良好的吸水性和吸油性,易降解,属于新型安全环保材料。植物纤维微孔颗粒具有多孔结构,有很大的比表面积,过滤效率极高,选择吸附能力很强,能够有效降低焦油、烟碱、CO、稠环芳烃等有害物质。
1.3 生物材料复合滤棒
研究表明,某些生物材料添加到醋酸纤维滤棒中可以显著降低主流烟气中的焦油量或者选择性地降低特定有毒物质的含量。动物类生物材料常用的是从动物血液中提取血红蛋白,植物类生物材料常用的是从中草药、香料植物、木本和竹本植物等资源的加工提取物。例如,北京卷烟厂研发的“金装8mg中南海”使用的是彩色纤维粒子二元复合生物滤嘴,在有效降低焦油、烟碱的同时还可以明显地降低烟气中的烷基、烷氧基、CO等有害物质。
2 沟槽滤棒
沟槽滤棒是指用二醋酸纤维素丝束、专用纤维素纸和滤棒成形纸成型的滤棒,可分为间断式沟槽滤棒和截点式沟槽滤棒。近年来,形式多样的沟槽滤棒相继出现,如多段式沟槽、网格沟槽、V型沟槽、斜纹沟槽、渐变式沟槽等。
普通醋酸纤维滤棒对卷烟主流烟气中焦油等粒相物的过滤效能主要是依靠二醋酸纤维丝束对烟气粒相物的直接截留、粒相物的惯性碰撞和扩散沉积。沟槽滤棒中采用的沟槽纤维素纸不仅具有与二醋酸纤维丝束相似的对烟气粒相物的机械截留作用,而且由于其具有较高的透气性能,使其截留效率高于二醋酸纤维素丝束。主流烟气通过滤棒时会顺着沟槽方向行进,且由于沟槽并不是贯穿于滤棒的全部长度,当烟气在到达沟槽的末端时就会透过纤维素纸发生“横流效应”,增加被二醋酸纤维丝束截留的几率。同时,由于沟槽滤棒成型过程中沟槽对辊对纤维素纸挤压形成的特殊压纹扩大了纸张比表面积,加剧了与纤维素纸材料的接触频率,增加了烟气粒相物微粒在行进过程中与沟槽滤棒中的纤维素纸的惯性碰撞,使沟槽滤棒在同等滤棒吸阻条件下比普通醋纤滤棒具有更高的截留效率、更出众的过滤能力。
国内率先使用沟槽滤棒的卷烟产品为芙蓉王(硬蓝),而后其他卷烟产品也相继使用沟槽滤棒,如广东中烟的双喜(盛世)、双喜(莲香)。
3 同轴芯滤棒
同轴芯滤棒是由一根芯棒和外包丝束组成的滤棒,一般情况下芯棒和外棒是同轴的,因此叫同轴芯滤棒。
同轴芯滤棒的芯棒丝束和外层丝束密度相差很大,在烟气通过滤棒时对烟气的机械截留能力有较大差异,产生压力差,烟气在芯棒和外棒产生横向流动,这样主流烟气在滤嘴中既存在纵向过滤又有横向穿越丝束的过滤,加大了烟气碰撞几率,同时也延长了烟气在滤嘴中的运行时间,从而截留了烟气中更多的烟气粒相物,达到了降低焦油的效果。例如,黄鹤楼卷烟采用了同轴芯滤棒。
4 爆珠滤棒
爆珠,学名香润珠,是一颗内含香原料成分、镶嵌于卷烟过滤嘴棒内的“小珠子”,吸食卷烟时将其捏碎,其内部的香原料充分释放,醇和的天然芳香与浓郁的烟草本香结合在一起,给消费者更加舒爽的吸食体验。2008年湖北中烟“黄鹤楼”品牌率先在国内引入此项技术,而后不少卷烟工业企业围绕爆珠烟积极创新,推出了酒香、果香、药香、花香等多种类型的爆珠烟。例如,安徽中烟的黄山(硬天都)、江西中烟的金圣(原生工坊)、广东中烟的双喜(喜庆)等。
5 异形滤棒
近几年国内卷烟市场还出现了大量具有独特外观结构的新型滤嘴卷烟产品。例如,采用异形中空滤嘴的湖南中烟白沙品牌以及广东中烟双喜(国喜细支)、采用异形镂空的芙蓉王蔚蓝星空卷烟、采用笑脸型截面外观的广西中烟真龙轩云卷烟等。
6 結语
烟用滤棒承担着实现卷烟降焦与保持卷烟抽吸风格的双重职能。普通的醋酸纤维滤棒已难以满足卷烟市场的发展需求,外观独特、功能多样的特种滤棒层出不穷。随着卷烟市场竞争的加剧,未来的卷烟产品必然会对滤棒技术创新提出更多的要求。因此,需重视特种滤棒的研发,加大科研投入,开发出多功能具有理想降焦减害效果的特种滤棒。
参考文献
[1]刘立全,李维娜,王月侠,等.特殊滤嘴研究进展[J].烟草科技,2004,(3):17-24.
[2]林云.卷烟滤嘴研究进展[J].科技信息,2013,(25):480.
(作者单位:广东中烟工业有限责任公司)
关键词:特种滤棒;复合滤棒;沟槽滤棒;异形滤棒
0 引言
随着消费者对吸烟与健康的关注日益增强,降焦减害成为了烟草行业的必然发展趋势。烟用滤棒作为卷烟的重要组成部分,具有有效拦截烟气中有害物质的作用。目前,最常见的烟用滤棒为普通醋酸纤维滤棒,在其获得广泛应用后,消费需求推动了独特且复杂的滤嘴研发,不同形式的特色化滤棒产品在卷烟中逐渐出现。应用较多的特种滤棒可大致分为复合滤棒、沟槽滤棒、同轴芯滤棒、爆珠滤棒、异形滤棒等。
1 复合滤棒
复合滤棒是目前国内外卷烟应用最多的特种滤棒,与醋纤滤棒等单一结构滤棒相比,复合滤棒由两段或多段不同结构的段节组成,其内段可以添加各种功能性的颗粒、粉末、液体等材料,这样复合滤棒不但具有选择性吸附烟气中的有害成分等功能,还可以弥补减害降焦造成的香气流失。
1.1 活性炭复合滤棒
活性炭复合滤棒在国外混合型卷烟中的应用已经比较成熟,例如,日本烟草的七星系列卷烟广泛使用了二元活性炭滤嘴。活性炭具有微晶结构,比表面积大,具有较强的吸附作用。活性炭滤嘴能够吸附卷烟主流烟气中气相有害成分,改变烟气中焦油与烟碱的比值,改善卷烟吸味。目前有二元复合过滤嘴、三元复合过滤嘴等。
1.2 植物纤维微孔颗粒复合滤棒
不同于国外卷烟使用活性炭颗粒等过滤材料,国内卷烟产品将一些特色的植物材料应用于颗粒复合滤棒,如使用烟草颗粒的双喜(硬经典1906),使用天然植物材料颗粒的云烟大重九,使用茶叶颗粒的天子等。
植物纤维微孔颗粒是以天然纤维素为原料加工而成,具有良好的吸水性和吸油性,易降解,属于新型安全环保材料。植物纤维微孔颗粒具有多孔结构,有很大的比表面积,过滤效率极高,选择吸附能力很强,能够有效降低焦油、烟碱、CO、稠环芳烃等有害物质。
1.3 生物材料复合滤棒
研究表明,某些生物材料添加到醋酸纤维滤棒中可以显著降低主流烟气中的焦油量或者选择性地降低特定有毒物质的含量。动物类生物材料常用的是从动物血液中提取血红蛋白,植物类生物材料常用的是从中草药、香料植物、木本和竹本植物等资源的加工提取物。例如,北京卷烟厂研发的“金装8mg中南海”使用的是彩色纤维粒子二元复合生物滤嘴,在有效降低焦油、烟碱的同时还可以明显地降低烟气中的烷基、烷氧基、CO等有害物质。
2 沟槽滤棒
沟槽滤棒是指用二醋酸纤维素丝束、专用纤维素纸和滤棒成形纸成型的滤棒,可分为间断式沟槽滤棒和截点式沟槽滤棒。近年来,形式多样的沟槽滤棒相继出现,如多段式沟槽、网格沟槽、V型沟槽、斜纹沟槽、渐变式沟槽等。
普通醋酸纤维滤棒对卷烟主流烟气中焦油等粒相物的过滤效能主要是依靠二醋酸纤维丝束对烟气粒相物的直接截留、粒相物的惯性碰撞和扩散沉积。沟槽滤棒中采用的沟槽纤维素纸不仅具有与二醋酸纤维丝束相似的对烟气粒相物的机械截留作用,而且由于其具有较高的透气性能,使其截留效率高于二醋酸纤维素丝束。主流烟气通过滤棒时会顺着沟槽方向行进,且由于沟槽并不是贯穿于滤棒的全部长度,当烟气在到达沟槽的末端时就会透过纤维素纸发生“横流效应”,增加被二醋酸纤维丝束截留的几率。同时,由于沟槽滤棒成型过程中沟槽对辊对纤维素纸挤压形成的特殊压纹扩大了纸张比表面积,加剧了与纤维素纸材料的接触频率,增加了烟气粒相物微粒在行进过程中与沟槽滤棒中的纤维素纸的惯性碰撞,使沟槽滤棒在同等滤棒吸阻条件下比普通醋纤滤棒具有更高的截留效率、更出众的过滤能力。
国内率先使用沟槽滤棒的卷烟产品为芙蓉王(硬蓝),而后其他卷烟产品也相继使用沟槽滤棒,如广东中烟的双喜(盛世)、双喜(莲香)。
3 同轴芯滤棒
同轴芯滤棒是由一根芯棒和外包丝束组成的滤棒,一般情况下芯棒和外棒是同轴的,因此叫同轴芯滤棒。
同轴芯滤棒的芯棒丝束和外层丝束密度相差很大,在烟气通过滤棒时对烟气的机械截留能力有较大差异,产生压力差,烟气在芯棒和外棒产生横向流动,这样主流烟气在滤嘴中既存在纵向过滤又有横向穿越丝束的过滤,加大了烟气碰撞几率,同时也延长了烟气在滤嘴中的运行时间,从而截留了烟气中更多的烟气粒相物,达到了降低焦油的效果。例如,黄鹤楼卷烟采用了同轴芯滤棒。
4 爆珠滤棒
爆珠,学名香润珠,是一颗内含香原料成分、镶嵌于卷烟过滤嘴棒内的“小珠子”,吸食卷烟时将其捏碎,其内部的香原料充分释放,醇和的天然芳香与浓郁的烟草本香结合在一起,给消费者更加舒爽的吸食体验。2008年湖北中烟“黄鹤楼”品牌率先在国内引入此项技术,而后不少卷烟工业企业围绕爆珠烟积极创新,推出了酒香、果香、药香、花香等多种类型的爆珠烟。例如,安徽中烟的黄山(硬天都)、江西中烟的金圣(原生工坊)、广东中烟的双喜(喜庆)等。
5 异形滤棒
近几年国内卷烟市场还出现了大量具有独特外观结构的新型滤嘴卷烟产品。例如,采用异形中空滤嘴的湖南中烟白沙品牌以及广东中烟双喜(国喜细支)、采用异形镂空的芙蓉王蔚蓝星空卷烟、采用笑脸型截面外观的广西中烟真龙轩云卷烟等。
6 結语
烟用滤棒承担着实现卷烟降焦与保持卷烟抽吸风格的双重职能。普通的醋酸纤维滤棒已难以满足卷烟市场的发展需求,外观独特、功能多样的特种滤棒层出不穷。随着卷烟市场竞争的加剧,未来的卷烟产品必然会对滤棒技术创新提出更多的要求。因此,需重视特种滤棒的研发,加大科研投入,开发出多功能具有理想降焦减害效果的特种滤棒。
参考文献
[1]刘立全,李维娜,王月侠,等.特殊滤嘴研究进展[J].烟草科技,2004,(3):17-24.
[2]林云.卷烟滤嘴研究进展[J].科技信息,2013,(25):480.
(作者单位:广东中烟工业有限责任公司)