功能性添加剂在卷烟纸上应用的研究进展

王怡

【摘 要】随着我国烟草市场竞争的日渐激烈，卷烟纸功能性添加剂的受关注程度不断提升，基于功能性添加剂的卷烟品质改善也开始成为业界关注的焦点，基于此，本文围绕降害型助剂、吸味调节剂、燃烧调节剂的研究进行开展了详细论述，希望论述内容能够为相关业内人士带来一定启发。

【关键字】功能性添加剂；卷烟纸；功能性烟支用纸

中图分类号： TS761.2 文献标识码： A 文章编号： 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

受药草市场发展日渐成熟影响，高技术含量、高附加值的产品日渐受到烟草制造商青睐，卷烟纸应用的功能性添加剂则属于提高卷烟产品附加值的重要手段，而为了保证功能性添加剂较好服务于卷烟产品的安全、低危害发展需要，正是本文围绕卷烟纸功能性添加剂开展具体研究的原因所在。

1 降害型助剂的研究进展

吸烟引发的健康问题始终受到烟草行业重视，而为了尽可能实现卷烟降焦减害，卷烟纸降害型助剂的研究向来属于业界关注的焦点。在卷烟纸降害型助剂的研究中，Torikai的《Study on tobacco compo-nents involved in the pyrolytic generation of selected smoke constitu-ents》研究属于其中典型，该研究发现烟草燃烧温度每提升10℃便会多释放上千种化学物质，因此其提出了降低卷烟燃烧温度的研究思路，卷烟燃烧产生的烟气危害可由此得到较好控制，这同时也为卷烟纸降害型助剂提供了研究方向；在刘志华等人开展的《柠檬酸钾钠混合盐助燃剂对卷烟主流烟气的影响》研究中，研究指出柠檬酸钾钠混合盐助燃剂可有效抑制卷烟燃烧过程中一氧化碳的产生，抑制的效果直接受到柠檬酸钠与柠檬酸钾的配合比影响[1]。

结合邵霁的《卷烟纸对卷烟降低焦油的作用和影响》研究不难发现，卷烟纸降害型助剂大多用于改变烟支的燃烧状态，并以此改变卷烟烟气有害成分释放量，且研究通过试验证明了未加钾盐的有机物热解初始温度明显高于添加钾盐情况，烟草高温燃烧中的许多合成、热解反应无法发生即可有效实现卷烟降焦减害；在《无机镁盐对卷烟纸燃烧性能影响的研究》中，潘泉利围绕氧化镁和氢氧化镁添加剂开展了深入研究，通过对比两种添加剂对卷烟纸分解温度、最大分解处温度的影响，最终研究发现该类添加剂可实现较低温度下的卷烟纸最大分解，且有害气体的产生量也能够得到较好抑制。

在卷烟纸降害型助剂的研究中，生物吸附剂或催化剂的应用也属于近年来业界关注的焦点，如郑屹申请的《一种卷烟纸添加剂及其应用》专利应用了迷迭香、黄芪、菊花、罗布麻等植物的提取物，通过将提取物与苹果酸盐、柠檬酸盐混合制成添加剂，即可有效降低卷烟主流烟气有害成分，15～30%的氢氰酸降低、15～25%的酚类减低、20～40%的巴豆醛降低均可由此实现。值得注意的是，近年来国内烟草市场的竞争正日渐激烈化，“降焦减害”正成为中式卷烟发展的必然要求，卷烟中巴豆醛、苯酚、NHK、氨、氢氰酸、一氧化碳等主要有害成分的释放量控制也必须得到重点关注，这理应成为卷烟纸降害型助剂研究所关注的焦点。

2 吸味调节剂的研究进展

不影响卷烟原有吸味属于卷烟纸功能性添加剂的应用前提，因此必须保证烟支吸味不会受到功能性添加剂的负面影响。相较于卷烟纸降害型助剂的研究，单纯围绕卷烟纸吸味调节剂的研究相对较少，但张优茂、向能军、黄富等人的研究同样具备较高参考价值。在《一种薄荷烟用卷烟纸及其制备方法》研究中，张优茂等人采用了以薄荷颗粒制成的添加剂，由此制成的薄荷卷烟纸能够有效掩盖各类功能性添加剂的负面吸味效果，并能够赋予卷烟独特风味，卷烟抽吸的舒适感、抽吸品质也能够由此实现一定提升；而在《一种多功能卷烟纸及其制备方法》研究中，向能军等人选择了甘草酸钾作为添加剂，通过这一添加剂的应用，卷烟纸燃烧产生木质气的不舒适性得到了有效抑制，吃味改善、圆润性增加、负面吸味效果掩盖也由此得以实现；而在《特色薄荷型卷烟纸的开发与应用》研究中，黄富等人提出了一种主要材料为分子囊化薄荷脑的吸味调节剂，该吸味调节剂能够有效减少薄荷脑贮存期间的挥发转移，且能够在掩盖负面吸味效果的同时确保抽吸时口味始终如一，薄荷型卷烟生产串味问題解决及品质提升均由此实现，这类研究均应得到相关业内人士的重视[2]。

3 燃烧调节剂的研究进展

作为卷烟纸的主要添加剂，燃烧调节剂向来属于卷烟纸功能性添加剂的研究热点，这类研究一般围绕燃烧环境调节剂、灰分调节剂、燃烧速率调节剂展开。

3.1 燃烧环境调节剂

为有效降低卷烟消费过程对自身及周围其他人健康造成的影响，燃烧环境调节剂的应用并不可缺，这一卷烟纸功能性添加剂主要负责降低主流烟气对吸烟者的影响、抑制烟草烟气对环境空间的污染和危害。环境烟草烟气的来源主要为卷烟侧流烟气，60～80%的粒相物、87～99%的气相物来源于卷烟侧流烟气，其主要形成于抽吸间隔的阴燃，而为了降低侧流烟气量，一般采用抑制卷烟纸裂解过程透气度的方式，燃烧环境调节剂必须在其中充分发挥自身效用。在《卷烟纸对卷烟燃烧性能的影响》研究中，赵宏发现燃烧调节剂和调料的调整可有效改善卷烟燃烧包灰质量，烟气的溢出可由此得到较好阻挡；而在《Cigarette paper properties that influence sidestream smoke delivery》研究中，Martin等人发现加入氧化镁、化学助燃剂后，卷烟纸燃烧后可更好作用于烟灰的包裹，该燃烧环境调节剂的应用可实现60%的卷烟侧流烟气降低；在《Mg（OH）2-CaCO3加填及其对卷烟烟气的影响》研究中，侯轶等人发现阻燃剂氢氧化镁可较好降低烟气中有害物质，主流烟气中的一氧化碳、烟碱、焦油、总粒相物均能够由此实现一定降低，侧流烟气中的总粒相物也能够在该燃烧环境调节剂支持下实现有效降低。结合上述研究不难发现，燃烧环境调节剂的应用要点在于降低卷烟燃烧溫度、减少有害物释放，而这便需要设法减少卷烟纸透气性能、增加烟灰凝结。

3.2 灰分调节剂

卷烟纸的包灰效果在改善卷烟燃烧外观、减少二手烟危害、降低侧流烟气扩散、减少吸烟环境污染等方面均能够发挥较为积极影响，卷烟档次也在一定程度上受到卷烟纸包灰效果影响。结合相关研究不难发现，纸张两面差和均一性、助燃剂种类及含量、灰分含量均可能影响卷烟纸包灰，而通过应用灰分调节剂，即可有效改善卷烟纸包灰效果。在《卷烟纸添加剂及其制备方法》研究中，梅志恒等人提出了一种由碱式乳酸铝华润高氯酸盐混合而成的卷烟纸改良添加剂，该灰分调节剂在卷烟纸中的应用可有效改善吸烟者的区域环境，且能够有效避免燃烧后卷烟纸散落，并实现纸灰片状定向弯曲；而在杨伟祖等人的《一种功能型卷烟纸》专利中，通过碱金属羧酸盐、山梨醇制成的功能型卷烟纸可有效改善包灰效果，且不会影响原有吸味并具备较好的降焦功能。结合上述研究不难发现，灰分调节剂的应用需设法实现卷烟纸燃烧过程中灰分黏连增加，且纸灰构架物质需要与添加剂合理搭配，以此增强持灰能力，灰分外形的保持即可获得有力支持[3]。

3.3 燃烧速率调节剂

烟丝与卷烟纸的燃烧速率必须实现高度匹配，否则很可能导致烟支熄灭或烟丝爆口不能成灰，卷烟的燃烧品质也会受到较为直接影响。无机助燃剂硝酸钾、有机助燃剂富马酸盐均属于常见的卷烟纸燃烧速率调节剂，而在《几种卷烟盘纸中添加剂的分析》研究中，郑一新等人发现柠檬酸钾钠盐同样属于常见的燃烧速率调节剂并具备增加静态燃烧速率的功能；而在《The diffusion of gases through cigarette paper during smoking》研究中，Reynolds等人发现磷酸二氢铵处理的卷烟纸静态燃烧速率基本不会发生变化，但碱金属处理后则能够有效加快静燃速率；在《氯化钾催化纤维素热裂解动力学研究》中，王树荣等人直观阐述了钾元素降低一氧化碳释放量、提高卷烟燃烧速率的原理。结合上述研究不难发现，卷烟纸燃烧速率调节剂的研究更多围绕应用效果、相关机理展开，新型燃烧速率调节剂的研究较少，这必须得到相关业内人士重视。

结论：综上所述，卷烟纸功能性添加剂具备较为广阔的发展前景，在此基础上，本文涉及的研究综述则直观展示了该领域的研究现状，考虑到卷烟纸功能性添加剂的研究往往需要涉及多学科知识，围绕作用机理、新型添加剂开展的相关研究理应得到重视。

【参考文献】

[1]司晓喜，朱瑞芝，王洪波，刘强，张凤梅，崔华鹏，赵乐，向能军，缪明明，刘志华.7种烟用添加剂对烟气气溶胶粒径分布的影响[J].中国烟草学报，2018，24（03）：1-8.

[2]殷沛沛，张强，向明，董高峰，杨威，王理珉.植物材料烟用处理工艺研究进展[J].食品工业，2014，35（10）：209-212.

[3]殷沛沛，王理珉，董高峰，杨威，张强，向明，王保兴.功能性烟支用纸的开发及应用[J].中国造纸，2014，33（09）：56-61.