卷烟纸对卷烟烟气危害性的影响与机理研究

卷烟纸对卷烟烟气危害性的影响与机理研究

发表时间：2018-09-18T10:47:57.577Z 来源：《基层建设》2018年第25期作者：万朝霞郭书裴[导读] 摘要：社会文明飞速发展，人们生活质量在不断提高，消费者的健康和环保意识也在不断增强，烟草行业对烟草的安全性也愈加重视。

河南中烟黄金叶生产制造中心河南省郑州市 450000摘要：社会文明飞速发展，人们生活质量在不断提高，消费者的健康和环保意识也在不断增强，烟草行业对烟草的安全性也愈加重视。烟草行业为了保障消费者的健康和安全，已经在烟叶的生产、加工流程、烟纸、包装、过滤嘴以及一些添加香料和保湿剂等领域加大了研究力度。同时，在卷烟降焦减害研究方面不断取得了突破，彰显出了烟草行业的未来。

关键词：卷烟纸；卷烟烟气；危害性；影响；机理 1卷烟烟气中的有害成分 1.1 烟碱烟碱也称尼古丁，其化学式为 C10H14N2，室温下为油状液体。烟碱随卷烟烟气进入人体到达大脑所需时间极短。烟碱在人体内将作用于交感神经，使人在短暂的兴奋后会产生抑制。烟碱的作用还在于使吸烟者产生烟瘾。一般来讲，烟叶中烟碱含量越大，吸烟者的吸烟愉悦感则会越强烈。烟碱会对人体的生理产生不可逆的影响，导致人体的生理功能紊乱，新陈代谢不协调。人体中烟碱的含量过高会损坏脑细胞，对中枢神经系统也可能产生严重危害，而且随着含量的增大，对人体的危害也不断增强，累积到一定量时甚至可以致死。

1.2稠环芳烃稠环芳烃（简称 “PAH”）是指两个苯环共用两个相邻碳原子的化合物。烟草中稠环芳烃的含量极少，但在高温缺氧条件下，经过一系列自由基反应，如烟草中的植物甾醇（如豆甾醇）、氨基酸、糖等组分会聚合形成稠环芳烃。研究结果表明，在卷烟燃烧的温度达到 400℃～ 600℃时，会产生正构烷烃与烯烃；随着温度的升高，会产生萘；当温度继续升高至 800°C 以上时，会产生稠环芳烃。卷烟烟气中已鉴别出多种稠环芳烃，最典型的就是苯并［a］芘（Ba P），因其严重危害而备受重视。另外，其他稠环芳烃如二苯并［a，h］蒽，其危害也不容忽视。

1.3亚硝胺烟草本身含的含氮物质是烟气中产生 N －亚硝胺的主要原因。同时烟草特有的亚硝胺类化合物（TSNA）是烟草致癌的首要原因。目前的研究仍然不能证明烟草特有的亚硝胺的具体形成过程，但观点一致认为烟叶中几乎不存在 TSNA，而 TSNA是在后续过程中产生。烟草特有的亚硝胺的形成有两种可能方式：一种方式是微生物代谢与降解等作用生成 TSNA；而另一种方式是烟碱与亚硝酸盐或氮氧化物的相互作用生成TSNA。

1.4氨氨是氮和氢的化合物，它具有强烈的刺激气味，在吸烟的过程中，氨受热挥发，几乎全部进入烟气中，他有强烈的刺激性和辛辣味，能够引起吸烟者咳嗽，刺激吸烟者的口腔、鼻腔、喉部，甚至刺激眼睛使吸烟者流泪等，吸入过多还会引起人体中毒。吸烟过程中还会产生大量的自由基，他会消耗人体内的抗氧化剂，产生氧化应激，导致自由基攻击不饱和脂肪酸、蛋白质、氨基酸和 DNA，使之发生变性而产生疾病。 2卷烟纸卷烟纸是由植物纤维和非纤维填加剂交织而成的多孔性网状结构薄型纸页。其基本成分为植物纤维，占卷烟纸质量的 70 %左右，填加剂主要为碳酸钙，占卷烟纸质量的 30%左右，另外还有少量燃烧调节剂、增强剂等化学助剂。卷烟纸属于薄页型特种纸，用于包裹烟丝，由于卷烟纸直接参与燃烧过程，因此卷烟纸对整个卷烟产品的影响可能比其它任何非烟草组成部分更大。一支典型的 84 mm卷烟，卷烟纸质量约为 50 mg，占烟支总质量的 4 %~6 %，占烟支燃烧部分的 7 %~9 %。烟支在燃烧过程中，卷烟纸与烟丝组成共同燃烧体，被燃烧烟丝发生氧化、分解等化学反应，释放出热量，卷烟纸与烟丝的燃烧匹配性对卷烟燃烧状态（燃烧温度和燃烧速度）具有直接的影响。卷烟纸的化学组成、物理结构对烟支的燃烧状态具有显著影响，而烟支的燃烧状态又极大的影响烟支的抽吸口感、烟气组成，因此卷烟纸对卷烟质量具有重要的影响。作为一种特种纸，卷烟纸的生产技术要求较高。卷烟纸中麻浆含量对卷烟烟气成分的研究结果表明，亚麻浆含量对各烟气成分的影响较小，随着亚麻浆含量的提高，烟气中 NNK、HCN 和巴豆醛的释放量均呈上升趋势，而苯酚的释放量则有所降低，烟气中 CO、B[a]P 和氨的释放量无明显变化。另有文献表明，阔叶木浆和亚麻浆的混合使用有助于提高卷烟纸的透气性能；另外，麻浆卷烟纸在燃烧时几乎无异味，对卷烟感官质量影响较小，尤其是在高定量卷烟纸中加人麻浆，可有效的解决高定量卷烟纸燃烧时纸质味重的问题。针叶浆、阔叶浆、麻浆在 300℃、 600℃、900 °C 的热裂解产物分析结果表明，不同温度下，3 种纸浆原料的主要热裂解产物为醛类、酮类化合物；在 600℃、900 °C下进行热裂解时，3 种纸浆原料均可产生酮类、呋喃类化合物；在不同的裂解温度下，麻浆热裂解产物的种类和数量，尤其是稠环芳烃的种类和数量明显低于针叶木浆和阔叶木浆。在卷烟燃烧速率方面，Hyde 等研究表明，燃烧调节剂的含量提高，卷烟燃烧速率加快，可影响每口烟气成分的释放量。实验发现，随着燃烧调节剂含量的提高，卷烟的燃烧速率呈先增大后减小的变化趋势[96]。卷烟燃烧速率过快，会加剧卷烟燃烧锥内部的缺氧（贫氧），生成更多的有害烟气，所以燃烧调节剂的添加量应在综合考虑各方面因素的基础上合理确定，才能充分发挥其作用。在卷烟燃烧温度领域，Yamatomo 等发现在卷烟中加入硝酸钾和苹果酸钾等金属盐后，卷烟的燃烧温度降低，烟气中的焦油、烟碱和 CO 的释放量也呈降低趋势。在卷烟纸中添加氧化镁和氢氧化镁等物质后，卷烟纸的最大分解温度降低，烟气中的有害成分释放量降低。汪波等[98]实验发现，加入钾盐后，卷烟燃烧温度降低 18~31 °C，CO降低幅度为 3.59 %~ 25.60 %。温度降低的原因可能为：（1）钾盐加入后，使烟草燃烧的热量分批释放，热量有更长的时间散发，从而使单位时间内的放热量降低；（2）钾盐加入后使烟炭更稳定，使燃烧时释放的热量减少。郑赛晶等实验发现，主流烟气中每口CO 的输送量和抽吸最高温有一定的线性关系，抽吸最高温度越大，CO 的输送量也越大。抽吸最高温度降低约 60 °C，每口 CO 降低约 0.35 mg；钾盐的加入可以降低卷烟燃烧的峰值温度。卷烟纸的定量对烟气的释放量影响也是很大的，高定量的卷烟纸降低烟气co的释放量。影响卷烟烟气的卷烟纸的指标主要有纸成分、透气度及其变异系数、定量、阴燃速率。结束语