功能性添加劑在卷煙紙上應用的研究進展

王怡

【摘 要】隨著我國煙草市場競爭的日漸激烈，卷煙紙功能性添加劑的受關注程度不斷提升，基于功能性添加劑的卷煙品質改善也開始成為業界關注的焦點，基于此，本文圍繞降害型助劑、吸味調節劑、燃燒調節劑的研究進行開展了詳細論述，希望論述內容能夠為相關業內人士帶來一定啟發。

【關鍵字】功能性添加劑；卷煙紙；功能性煙支用紙

中圖分類號： TS761.2 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）35-0227-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.35.098

Research progress on the application of functional additives on cigarette paper

WANG Yi

（Guangzhou Cigarette Factory， Guangdong China Tobacco Industry Co.， Ltd.， Guangzhou Guangdong 510385， China）

【Abstract】With the increasingly fierce competition in Chinas tobacco market， the degree of attention of functional additives for cigarette papers has been increasing. The improvement of cigarette quality based on functional additives has also become the focus of attention in the industry. Based on this， this paper focuses on the harm reduction additives. The research on odor-absorbing regulators and combustion regulators has been carried out in detail， and it is hoped that the content of the discussion will bring some inspiration to relevant industry insiders.

【Key words】Functional additives； Cigarette paper； Functional cigarette paper

0 前言

受藥草市場發展日漸成熟影響，高技術含量、高附加值的產品日漸受到煙草制造商青睞，卷煙紙應用的功能性添加劑則屬于提高卷煙產品附加值的重要手段，而為了保證功能性添加劑較好服務于卷煙產品的安全、低危害發展需要，正是本文圍繞卷煙紙功能性添加劑開展具體研究的原因所在。

1 降害型助劑的研究進展

吸煙引發的健康問題始終受到煙草行業重視，而為了盡可能實現卷煙降焦減害，卷煙紙降害型助劑的研究向來屬于業界關注的焦點。在卷煙紙降害型助劑的研究中，Torikai的《Study on tobacco compo-nents involved in the pyrolytic generation of selected smoke constitu-ents》研究屬于其中典型，該研究發現煙草燃燒溫度每提升10℃便會多釋放上千種化學物質，因此其提出了降低卷煙燃燒溫度的研究思路，卷煙燃燒產生的煙氣危害可由此得到較好控制，這同時也為卷煙紙降害型助劑提供了研究方向；在劉志華等人開展的《檸檬酸鉀鈉混合鹽助燃劑對卷煙主流煙氣的影響》研究中，研究指出檸檬酸鉀鈉混合鹽助燃劑可有效抑制卷煙燃燒過程中一氧化碳的產生，抑制的效果直接受到檸檬酸鈉與檸檬酸鉀的配合比影響[1]。

結合邵霽的《卷煙紙對卷煙降低焦油的作用和影響》研究不難發現，卷煙紙降害型助劑大多用于改變煙支的燃燒狀態，并以此改變卷煙煙氣有害成分釋放量，且研究通過試驗證明了未加鉀鹽的有機物熱解初始溫度明顯高于添加鉀鹽情況，煙草高溫燃燒中的許多合成、熱解反應無法發生即可有效實現卷煙降焦減害；在《無機鎂鹽對卷煙紙燃燒性能影響的研究》中，潘泉利圍繞氧化鎂和氫氧化鎂添加劑開展了深入研究，通過對比兩種添加劑對卷煙紙分解溫度、最大分解處溫度的影響，最終研究發現該類添加劑可實現較低溫度下的卷煙紙最大分解，且有害氣體的產生量也能夠得到較好抑制。

在卷煙紙降害型助劑的研究中，生物吸附劑或催化劑的應用也屬于近年來業界關注的焦點，如鄭屹申請的《一種卷煙紙添加劑及其應用》專利應用了迷迭香、黃芪、菊花、羅布麻等植物的提取物，通過將提取物與蘋果酸鹽、檸檬酸鹽混合制成添加劑，即可有效降低卷煙主流煙氣有害成分，15～30%的氫氰酸降低、15～25%的酚類減低、20～40%的巴豆醛降低均可由此實現。值得注意的是，近年來國內煙草市場的競爭正日漸激烈化，“降焦減害”正成為中式卷煙發展的必然要求，卷煙中巴豆醛、苯酚、NHK、氨、氫氰酸、一氧化碳等主要有害成分的釋放量控制也必須得到重點關注，這理應成為卷煙紙降害型助劑研究所關注的焦點。

2 吸味調節劑的研究進展

不影響卷煙原有吸味屬于卷煙紙功能性添加劑的應用前提，因此必須保證煙支吸味不會受到功能性添加劑的負面影響。相較于卷煙紙降害型助劑的研究，單純圍繞卷煙紙吸味調節劑的研究相對較少，但張優茂、向能軍、黃富等人的研究同樣具備較高參考價值。在《一種薄荷煙用卷煙紙及其制備方法》研究中，張優茂等人采用了以薄荷顆粒制成的添加劑，由此制成的薄荷卷煙紙能夠有效掩蓋各類功能性添加劑的負面吸味效果，并能夠賦予卷煙獨特風味，卷煙抽吸的舒適感、抽吸品質也能夠由此實現一定提升；而在《一種多功能卷煙紙及其制備方法》研究中，向能軍等人選擇了甘草酸鉀作為添加劑，通過這一添加劑的應用，卷煙紙燃燒產生木質氣的不舒適性得到了有效抑制，吃味改善、圓潤性增加、負面吸味效果掩蓋也由此得以實現；而在《特色薄荷型卷煙紙的開發與應用》研究中，黃富等人提出了一種主要材料為分子囊化薄荷腦的吸味調節劑，該吸味調節劑能夠有效減少薄荷腦貯存期間的揮發轉移，且能夠在掩蓋負面吸味效果的同時確保抽吸時口味始終如一，薄荷型卷煙生產串味問題解決及品質提升均由此實現，這類研究均應得到相關業內人士的重視[2]。

3 燃燒調節劑的研究進展

作為卷煙紙的主要添加劑，燃燒調節劑向來屬于卷煙紙功能性添加劑的研究熱點，這類研究一般圍繞燃燒環境調節劑、灰分調節劑、燃燒速率調節劑展開。

3.1 燃燒環境調節劑

為有效降低卷煙消費過程對自身及周圍其他人健康造成的影響，燃燒環境調節劑的應用并不可缺，這一卷煙紙功能性添加劑主要負責降低主流煙氣對吸煙者的影響、抑制煙草煙氣對環境空間的污染和危害。環境煙草煙氣的來源主要為卷煙側流煙氣，60～80%的粒相物、87～99%的氣相物來源于卷煙側流煙氣，其主要形成于抽吸間隔的陰燃，而為了降低側流煙氣量，一般采用抑制卷煙紙裂解過程透氣度的方式，燃燒環境調節劑必須在其中充分發揮自身效用。在《卷煙紙對卷煙燃燒性能的影響》研究中，趙宏發現燃燒調節劑和調料的調整可有效改善卷煙燃燒包灰質量，煙氣的溢出可由此得到較好阻擋；而在《Cigarette paper properties that influence sidestream smoke delivery》研究中，Martin等人發現加入氧化鎂、化學助燃劑后，卷煙紙燃燒后可更好作用于煙灰的包裹，該燃燒環境調節劑的應用可實現60%的卷煙側流煙氣降低；在《Mg（OH）2-CaCO3加填及其對卷煙煙氣的影響》研究中，侯軼等人發現阻燃劑氫氧化鎂可較好降低煙氣中有害物質，主流煙氣中的一氧化碳、煙堿、焦油、總粒相物均能夠由此實現一定降低，側流煙氣中的總粒相物也能夠在該燃燒環境調節劑支持下實現有效降低。結合上述研究不難發現，燃燒環境調節劑的應用要點在于降低卷煙燃燒溫度、減少有害物釋放，而這便需要設法減少卷煙紙透氣性能、增加煙灰凝結。

3.2 灰分調節劑

卷煙紙的包灰效果在改善卷煙燃燒外觀、減少二手煙危害、降低側流煙氣擴散、減少吸煙環境污染等方面均能夠發揮較為積極影響，卷煙檔次也在一定程度上受到卷煙紙包灰效果影響。結合相關研究不難發現，紙張兩面差和均一性、助燃劑種類及含量、灰分含量均可能影響卷煙紙包灰，而通過應用灰分調節劑，即可有效改善卷煙紙包灰效果。在《卷煙紙添加劑及其制備方法》研究中，梅志恒等人提出了一種由堿式乳酸鋁華潤高氯酸鹽混合而成的卷煙紙改良添加劑，該灰分調節劑在卷煙紙中的應用可有效改善吸煙者的區域環境，且能夠有效避免燃燒后卷煙紙散落，并實現紙灰片狀定向彎曲；而在楊偉祖等人的《一種功能型卷煙紙》專利中，通過堿金屬羧酸鹽、山梨醇制成的功能型卷煙紙可有效改善包灰效果，且不會影響原有吸味并具備較好的降焦功能。結合上述研究不難發現，灰分調節劑的應用需設法實現卷煙紙燃燒過程中灰分黏連增加，且紙灰構架物質需要與添加劑合理搭配，以此增強持灰能力，灰分外形的保持即可獲得有力支持[3]。

3.3 燃燒速率調節劑

煙絲與卷煙紙的燃燒速率必須實現高度匹配，否則很可能導致煙支熄滅或煙絲爆口不能成灰，卷煙的燃燒品質也會受到較為直接影響。無機助燃劑硝酸鉀、有機助燃劑富馬酸鹽均屬于常見的卷煙紙燃燒速率調節劑，而在《幾種卷煙盤紙中添加劑的分析》研究中，鄭一新等人發現檸檬酸鉀鈉鹽同樣屬于常見的燃燒速率調節劑并具備增加靜態燃燒速率的功能；而在《The diffusion of gases through cigarette paper during smoking》研究中，Reynolds等人發現磷酸二氫銨處理的卷煙紙靜態燃燒速率基本不會發生變化，但堿金屬處理后則能夠有效加快靜燃速率；在《氯化鉀催化纖維素熱裂解動力學研究》中，王樹榮等人直觀闡述了鉀元素降低一氧化碳釋放量、提高卷煙燃燒速率的原理。結合上述研究不難發現，卷煙紙燃燒速率調節劑的研究更多圍繞應用效果、相關機理展開，新型燃燒速率調節劑的研究較少，這必須得到相關業內人士重視。

結論：綜上所述，卷煙紙功能性添加劑具備較為廣闊的發展前景，在此基礎上，本文涉及的研究綜述則直觀展示了該領域的研究現狀，考慮到卷煙紙功能性添加劑的研究往往需要涉及多學科知識，圍繞作用機理、新型添加劑開展的相關研究理應得到重視。

【參考文獻】

[1]司曉喜，朱瑞芝，王洪波，劉強，張鳳梅，崔華鵬，趙樂，向能軍，繆明明，劉志華.7種煙用添加劑對煙氣氣溶膠粒徑分布的影響[J].中國煙草學報，2018，24（03）：1-8.

[2]殷沛沛，張強，向明，董高峰，楊威，王理珉.植物材料煙用處理工藝研究進展[J].食品工業，2014，35（10）：209-212.

[3]殷沛沛，王理珉，董高峰，楊威，張強，向明，王保興.功能性煙支用紙的開發及應用[J].中國造紙，2014，33（09）：56-61.