[发明专利]降低卷烟烟气中氢氰酸含量的滤嘴添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于卷烟减害领域，具体涉及一种滤嘴添加剂，同时还涉及该滤嘴添加剂的制备方法。

背景技术

随着人们健康意识的提高，对卷烟的安全性提出了更高的要求。提高卷烟安全性，降低卷烟烟气中有害成分的释放量是国际卷烟技术的发展方向，也是发展中式卷烟的必然需求。

1990年,D.Hoffmann和S.S.Hecht发表了12类共43种烟气有害成分名单。而后，卷烟烟气特殊有害成分的分析和降低逐步成为烟草科研的热点（D.Hoffmann,I.Hoffmann,K.EI-Bayoumy,Chem.Res.Toxicol.,2001,14(7):767-790）。我国科研人员（谢剑平，刘惠民，朱茂祥等，烟草科技，2009(2):5-15）在分析评价了来自于中国市场的163个卷烟样品后，分析卷烟主流烟气中29种有害成分（包括4种TSNAs、3种PAHs、8种羰基化合物、7种酚类物质、HCN、NO、NOx、NH₃、CO、烟碱和焦油等）以及4种毒理学指标（小鼠吸入急毒试验、细胞毒性试验、Ames试验和细胞微核试验）的基础上，建立了烟气有害成分与毒理学指标的函数关系。通过采用无信息变量删除法和遗传算法，筛选出了最具代表性的7种卷烟烟气有害成分，即CO、HCN、NNK、NH₃、B_[a]P、苯酚和巴豆醛。用这7种有害成分表征卷烟烟气的危害性具有科学性和可行性。选择性降低这7种有害成分的释放量可以降低卷烟危害性指数。

氰化氢(HCN)是一种无色伴有苦杏仁味的毒性气体或液体，低沸点、易挥发，常温下以气体的形式存在，可通过各种途径经口或鼻吸入使人中毒，易溶于水、乙醇，微溶于乙醚，其水液呈弱酸性，属高挥发性的剧毒物质。卷烟中氢氰酸主要来源于烟草中硝酸盐和含氮化合物(如氨基酸、蛋白质等)在燃吸过程中的氧化分解，其释放量约为30-300μg/支，烟气中的氢氰酸经呼吸道吸入，可与体内的高铁型细胞色素氧化酶结合变成氰化高铁形细胞色素氧化酶，失去传递氧的作用，引起组织缺氧而中毒，对人的身体健康产生危害。因此，开发能够有效降低卷烟主流烟气中氢氰酸释放量的材料对提高卷烟吸食安全性、保护人类健康具有重要意义。

目前，国内外对于卷烟主流烟气中微量氢氰酸的去除，较多采用吸附法和催化氧化法。吸附过滤法在国内外研究比较广泛，主要有物理吸附和化学吸附法。常用的吸附剂主要有活性炭（Rouquerol F,Rouquerol J,Sing K;Adsorption by powders and porous solids Lndon:Academic Press;1999,1-447）。US3410282将烷基或羟烷基的伯胺或仲胺与羧酸反应制得的羧酸铵盐分散在可使烟气通过的载体上，选择性脱除卷烟烟气中的HCN。W02007117115制得高比表面积的活化竹炭并添加于卷烟滤嘴，可吸附烟气中的焦油、烟碱、HCN等有害物质。但是活性炭作为卷烟嘴棒的添加剂，在对烟气气相组分有效过滤的同时，对卷烟的吸味影响较大。就化学吸附法而言，英美烟草集团的Peter J Branton等(Peter J Branton,Kevin G McAdam,Dinah B Winter et al,Chemistry Central Journal 2011,5:1～15)通过在基质为聚苯乙烯的多孔离子交换树脂表面上通过共价键功能化上不同类型的胺基活性基团，从而达到选择性的去除HCN的目的，但其制备工艺较复杂。专利CN141695A和CN1462652A等阐述了催化氧化法在降低卷烟中氢氰酸中的作用，表现出较高的催化活性。但是生产成本较高，而且在生产过程中，会有在单支卷烟中的分布不均匀现象，难于控制。

因此，现有方法或存在生产成本高、价格昂贵；或存在制备工艺过程复杂等，因而应用于工业化生产有一定的难度。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种制备简单、成本低、减害效果明显的滤嘴添加剂，该滤嘴添加剂主要侧重于降低卷烟烟气中氢氰酸含量。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种降低卷烟烟气中氢氰酸含量的滤嘴添加剂，该滤嘴添加剂的结构式为如下：

其中，M为+2价或+3价金属离子。