專利名稱：一種降低卷煙主流煙氣中一氧化碳含量的方法
技術領域：
本發明屬于輻照技術應用領域，也屬于煙草降焦減害技術領域，涉及電子加速器輻照技術在減少煙草危害中的應用，尤其是一種能減少卷煙主流煙氣中一氧化碳含量的電子加速器輻照處理技術。
背景技術：
煙草是我國的重要經濟作物之一，在國民經濟中占有重要的地位。目前，全世界有 11億煙民，而中國有3億多，吸煙已成為一種社會性群體行為。早在20世紀30年代就有人提出吸煙會危害身體健康，尤其1950年英國皇家醫學會和1964年美國醫政總署正式發表吸煙與健康的關系報告，明確提出了吸煙對人體有害。隨著人們對健康的日益重視，卷煙的吸食安全性已經成為近年來研究的熱點，弓I起世界各國政府的高度關注。一氧化碳是卷煙主流煙氣中的一種重要有害物質，被列入加拿大政府46種有害成分名單和WHO “煙草制品管制研究小組”建議的管制成分清單，中國國家煙草專賣局也將一氧化碳作為評價卷煙安全性的7種有害成分之一。在吸煙過程中，由于煙草組分的熱裂解和燃燒等反應會生成大量的一氧化碳。一氧化碳通過呼吸道進入肺泡后很快會和血紅蛋白產生很強的親合力，使血紅蛋白形成碳氧血紅蛋白，阻止氧和血紅蛋白的結合，血紅蛋白向機體組織運載氧的功能就會受到阻礙，進而影響對供氧不足最為敏感的中樞神經(大腦)和心肌功能，造成組織缺氧，從而使人產生中毒癥狀。因此，降低卷煙主流煙氣中一氧化碳對人體健康的危害，提高吸煙安全性已成為當今國際共識和追求的目標，也是當今煙草工業發展中亟待解決的重大研究課題之一。國際上在卷煙加工技術方面采取了一系列降焦減害措施，開發了各種形式的濾嘴、改進卷煙紙的自然透氣度、打孔稀釋、添加中草藥及化學添加劑、膨脹煙絲、梗絲及煙草薄片等技術(煙草科技，2000，(8) :3-6)。綜合利用各項技術可以調節卷煙的焦油含量，但是有害成分尤其是一氧化碳含量并沒有明顯減少，達不到提高吸煙安全性的目的。另外，隨著焦油量的降低，煙氣香味成分也隨之減少，使卷煙淡化，還會改變卷煙吸味，造成不良口感，不能滿足吸煙者的要求。此外，也有通過微波加工方法來降低煙氣中一氧化碳含量的方法，如中國專利申請CN 201010288102. X公開了一種低一氧化碳含量的卷煙加工工藝方法。此發明是利用微波手段通過改變卷煙制絲工藝來降低卷煙主流煙氣中一氧化碳的含量，雖然對降低煙氣中一氧化碳含量有一定的效果，但微波設備昂貴，加工成本高，不易與現有的煙草加工工藝相結合，很難在工業化生產中推廣應用。因此，這些處理措施都不具備合乎理想的選擇性，很有必要開發一種降低卷煙煙氣中一氧化碳的方法。
發明內容
本發明的目的正是針對上述現有技術所存在的問題而提供的一種能夠減少卷煙主流煙氣中一氧化碳含量的方法，其主要特點是煙葉/成品香煙經過電子加速器產生的電子束或X射線輻照后，可以有效減少煙氣中的一氧化碳含量，提高卷煙的吸食安全性，并且能殺蟲、殺菌，而不影響其吸食品質。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的本發明的減少卷煙主流煙氣中一氧化碳的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟a)將煙葉/成品香煙采用紙箱包裝，煙葉/成品香煙在紙箱中的堆積厚度為26 72cm,堆積密度為 O. 20 O. 34g/cm3 ；b)將包裝好的煙葉/成品香煙置于傳送裝置上，所述傳送裝置的輸送速度為
O.02 O. 3m/s ；c)置于傳送裝置上的煙葉/成品香煙接受電子加速器產生的電子束/X射線輻照， 所述電子加速器的能量為5 IOMeV,束流為O. 3 20mA，束功率為10 20kW，最大掃描寬度為100cm，掃描頻率為5 15Hz，輻照劑量為I IOkGy,所述輻照采取二次輻照的方式， 煙葉/成品香煙兩次經傳送裝置傳送通過電子加速器掃描窗接受輻照，一次接受一半的輻照劑量，第一次輻照后上下翻轉煙箱，第二次射線穿過煙箱的另一面進行輻照，輻照時煙箱中心距離電子加速器的掃描窗40 60cm ；d)在步驟c)的操作過程中，電子加速器的工作溫度設定在5 35°C范圍內，環境濕度限制在不大于60% ；完成上述步驟a) d)后，將煙葉卷制成卷煙，取卷制成的卷煙或上述成品香煙若干支，按照GB/T 19609-2004規定的標準條件，利用吸煙機模擬人吸煙狀態，使用氣體吸收瓶采集煙氣中的一氧化碳，采用非散射紅外法測定一氧化碳的含量，以對應的未經輻照的卷煙樣品作為對照。本發明所公開的上述技術方案中，改進了現有技術中僅簡單通過電子加速器進行輻照的方法，通過對整條輻照工作鏈中各項工藝參數的優化，即通過對煙葉/成品香煙在紙箱中的堆積厚度、堆積密度、紙箱和電子加速器掃描窗之間的距離、傳送裝置的輸送速度、以及電子加速器的能量、束流、束功率、最大掃描寬度、掃描頻率、輻照劑量等多項工藝參數的優化，顯著提高了使用電子加速器輻照來降低卷煙煙氣中一氧化碳含量的效果。所述卷煙為成品香煙或煙葉經輻照后卷制而成的卷煙。所述煙葉可以是初烤煙葉、復烤煙葉、晾曬煙葉的任意一種。所述傳送裝置可為帶式、輥桿式、鏈式。本發明的優點是(I)本發明的減少卷煙主流煙氣中一氧化碳的方法，采用的電子加速器產生的電子束/X射線輻照具有較高的能量，能夠有效減少煙氣中的一氧化碳，提高卷煙的吸食安全性，并且能殺蟲、殺菌，而不影響其吸食品質，具有實用性；(2)本發明的減少卷煙主流煙氣中一氧化碳的方法，采用電子加速器輻照技術屬于新興的輻照加工技術，輻照效率高，輻照均勻度好，操作安全性強，設備管理簡單，適應性強，科技含量高，具有創新性；(3)本發明的減少卷煙主流煙氣中一氧化碳的方法，采用電子加速器輻照技術這一綠色高新技術，為煙草降焦減害開辟了一條新的途徑，具有廣闊的應用前景和重大的經濟意義；(4)本發明的減少卷煙主流煙氣中一氧化碳的方法，采用電子加速器，易于與現有的煙草加工工藝相結合，可以根據目前我國煙草加工工藝，設計制造出應用于煙草輻照專用的電子加速器，把電子加速器直接安裝在煙草加工的流水線中，作為煙葉加工工藝流程中的一道工藝環節，易于實現工業化；(5)本發明的減少卷煙主流煙氣中一氧化碳的方法，安全衛生，無殘留，不污染環境;(6)本發明的減少卷煙主流煙氣中一氧化碳的方法，耗能低，可以節約成本。
具體實施例方式為了更好的理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不局限于下面的實施例。實施例I隨機取初烤煙葉150kg，每50kg分裝一箱，共3箱，用長X寬X高為 70cmX 60cmX 50cm的瓦楞紙箱密封包裝，煙葉在紙箱中的堆積厚度為26 72cm，堆積密度為O. 20 O. 34g/cm3 ;將包裝好的煙葉置于輸送速度為O. 02 O. 3m/s的傳送裝置上；置于傳送裝置上的煙葉接受電子加速器產生的電子束/X射線輻照，電子加速器的能量為5 IOMeV,束流為O. 3 20mA，束功率為10 20kW，最大掃描寬度為100cm，掃描頻率為5 15Hz，輻照劑量為lkGy，采用二次輻照的方式，煙葉兩次經傳送裝置傳送通過電子加速器掃描窗接受輻照，一次接受一半的輻照劑量，第一次輻照后上下翻轉煙箱，第二次射線穿過煙箱的另一面進行輻照，輻照時煙箱中心距離電子加速器的掃描窗40 60cm ;在上述操作過程中，電子加速器的工作溫度設定在5 35°C范圍內，環境濕度限制在不大于60完成上述步驟后，將煙葉卷制成卷煙，取卷制成的卷煙40支，按照GB/T 19609-2004規定的標準條件，利用吸煙機模擬人吸煙狀態，使用氣體吸收瓶采集煙氣中的一氧化碳，采用非散射紅外法測定一氧化碳的含量，以對應的未經輻照的卷煙樣品作為對照，并進行吸食評價。結果見表I。表I初烤煙輻照前后一氧化碳含量及其變化
權利要求
1.一種降低卷煙主流煙氣中一氧化碳含量的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟a)將煙葉/成品香煙采用紙箱包裝，煙葉/成品香煙在紙箱中的堆積厚度為26 72cm,堆積密度為 O. 20 O. 34g/cm3 ；b)將包裝有煙葉/成品香煙的紙箱置于傳送裝置上，所述傳送裝置的輸送速度為 O. 02 O. 3m/s ；c)置于傳送裝置上的煙葉/成品香煙接受電子加速器產生的電子束/X射線輻照， 所述電子加速器的能量為5 IOMeV,束流為O. 3 20mA，束功率為10 20kW，最大掃描寬度為100cm，掃描頻率為5 15Hz，輻照劑量為I IOkGy，所述輻照采取二次輻照的方式，煙葉/成品香煙兩次經傳送裝置傳送通過電子加速器掃描窗接受輻照，一次接受一半的輻照劑量，第一次輻照后上下翻轉煙箱，第二次射線穿過煙箱的另一面進行輻照，輻照時煙箱中心距離電子加速器的掃描窗40 60cm ；d)在步驟c)的操作過程中，電子加速器的工作溫度設定在5 35°C范圍內，環境濕度限制在不大于60% ；e)完成上述步驟a) d)后，將煙葉卷制成卷煙，取卷制成的卷煙或上述成品香煙若干支，利用吸煙機模擬人吸煙狀態，使用氣體吸收瓶采集煙氣中的一氧化碳，采用非散射紅外法測定一氧化碳的含量。
2.根據權利要求I或2所述的降低卷煙主流煙氣中一氧化碳含量的方法，其特征在于， 在上述步驟e)中，使用氣體吸收瓶采集煙氣中的一氧化碳，采用非散射紅外法測定一氧化碳的含量，以對應的未經輻照的卷煙樣品作為對照，檢驗卷煙煙氣中一氧化碳的含量的降低程度。
3.根據權利要求I所述的降低卷煙主流煙氣中一氧化碳含量的方法，其特征在于，所述卷煙為成品香煙或煙葉經輻照后卷制而成的卷煙。
4.根據權利要求I所述的降低卷煙主流煙氣中一氧化碳含量的方法，其特征在于，所述煙葉為初烤煙葉、復烤煙葉或晾曬煙葉。
5.根據權利要求I至5任一項所述的降低卷煙主流煙氣中一氧化碳含量的方法，其特征在于，所述傳送裝置為帶式、輥桿式或鏈式。
全文摘要
本發明公開了一種降低卷煙主流煙氣中一氧化碳含量的方法，包括將煙葉/成品香煙采用紙箱包裝，堆積厚度為26～72cm，堆積密度為0.20～0.34g/cm3；將煙箱置于輸送速度為0.02～0.3m/s的傳送裝置上，并接受電子加速器產生的電子束/X射線輻照，所述電子加速器的能量為5～10MeV，束流為0.3～20mA，束功率為10～20kW，最大掃描寬度為100cm，掃描頻率為5～15Hz，輻照劑量為1～10kGy，工作溫度設定在5～35℃，煙箱兩次通過電子加速器掃描窗接受輻照，輻照時煙箱中心距離所述電子加速器的掃描窗40～60cm；工作時環境濕度限制在不大于60％。
文檔編號A24B15/22GK102599645SQ20121003934
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月21日 優先權日2012年2月21日
發明者劉江豫, 呂曉華, 張建偉, 張志堅, 徐世臻, 李湘, 杜閱光, 楊保安, 王娟娟, 田占軍, 范家霖, 蔡恒, 袁紅星, 郭東權, 陳云堂 申請人:天昌國際煙草有限公司, 河南省科學院同位素研究所有限責任公司