艾亦旻
(江西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心,江西 南昌 330096)
煙用濾棒是煙支的重要組成部分,可有效過濾截留煙氣粒相物。隨著消費者對卷煙產(chǎn)品需求多樣化和自身健康的關(guān)注日漸增多,及行業(yè)內(nèi)對強化濾棒功能比如降焦、減害、增香、保潤等的需求,特種濾棒應(yīng)運而生。20 世紀(jì)美國率先進(jìn)行煙用濾棒的改良,研發(fā)了活性炭復(fù)合型濾棒。隨后根據(jù)市場的需求,煙草行業(yè)又逐漸研發(fā)出其他多種不同形式的特種濾棒。
現(xiàn)階段市場中對于特種濾棒的種類劃分主要是以不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行區(qū)分,其中有溝槽濾棒、紙質(zhì)濾棒、同軸芯濾棒、爆珠濾棒、芯線濾棒、異型濾棒及復(fù)合濾棒等類型。
溝槽濾棒是以而醋酸纖維絲束、專用纖維素紙和濾棒成型紙為主要原料加工制成,絲束與成型紙質(zhì)檢的纖維素紙呈規(guī)則溝槽狀的濾棒。溝槽濾棒按照溝槽形狀排列可分為截點式溝槽濾棒和間斷式溝槽濾棒,按照溝槽位置可分為內(nèi)置式溝槽濾棒和外置式溝槽濾棒。在相同濾棒吸阻條件下,溝槽濾棒的過濾能力優(yōu)于普通醋纖濾棒,這是由于溝槽改變了煙氣在濾棒中的路徑,產(chǎn)生“橫流效應(yīng)”而增強了濾棒對煙粒相物的吸附和截留。近年來,還推出了如加線溝槽濾棒、彩色纖維素紙溝槽濾棒等分支種類。
紙質(zhì)濾棒是以紙質(zhì)濾材、濾棒成型紙為原料制成的濾棒。紙質(zhì)濾棒能較好地平衡濾過效率與濾棒吸阻,在相同濾棒吸阻條件下紙質(zhì)濾棒過濾效率高于醋纖濾棒。紙質(zhì)濾棒會降低卷煙燃吸過程的香氣量并且提升感官的刺激性,但因其對卷煙產(chǎn)品的口感影響較大,所以不會單獨使用在卷煙產(chǎn)品上,而是與醋纖濾棒復(fù)合使用。
同軸心濾棒由外圍絲束包裹一根芯棒組成,一般為同軸結(jié)構(gòu)。由于同軸芯濾棒內(nèi)外棒填絲密度差異較大,煙氣在通過濾棒時會由于內(nèi)外的壓力差而產(chǎn)生橫向流動,從而提升了濾棒的過濾效率。為了增加視覺效果,近年來還研發(fā)了使用彩色成型紙的同軸心濾棒。
爆珠濾棒內(nèi)部含有一顆或多顆爆珠,鑲嵌在濾棒內(nèi)部。爆珠為內(nèi)含液體香料的脆性膠囊,消費者吸食香煙的過程中會將其碾碎,這樣就將爆珠內(nèi)部的香料揮發(fā)出來,豐富卷煙吸味,提升用戶體驗。在近年來的發(fā)展中很多企業(yè)對爆珠口味進(jìn)行了創(chuàng)新研發(fā),開發(fā)了多種口味及功效的爆珠。
芯線濾棒內(nèi)部含有一根或多根彩色芯線,其結(jié)構(gòu)的芯線可根據(jù)濾棒外觀需求進(jìn)行居中放置或?qū)ΨQ排列。應(yīng)用過程中有紙質(zhì)、棉質(zhì)等多種材質(zhì)的選擇,同時,可依據(jù)材質(zhì)特性制作成不同粗細(xì)的芯線。在使用芯線濾棒的過程中,不僅外觀更加個性漂亮,也改變了主流煙氣的路徑,使煙氣更平順。同時,芯線也可作為載體吸附增香保潤香精,從而達(dá)到視覺、味覺的雙重效果。
異型濾棒普遍為中空結(jié)構(gòu),利用特殊工藝加工制成端部可見圖案的空腔濾棒,空腔圖案設(shè)計多樣,近年來還發(fā)展出了齒輪形、五角星形等外圍非圓形的異型濾棒。異型濾棒外觀獨特,同時在圖案設(shè)計上可以起到一定的防偽作用,近年來在卷煙產(chǎn)品上廣泛應(yīng)用。
現(xiàn)階段市面上存在最多、使用最廣泛的復(fù)合濾棒類型為二元復(fù)合濾棒,三元復(fù)合濾棒以及四元復(fù)合濾棒也正在逐漸擴大應(yīng)用的范圍。
相比較以往使用的醋纖濾棒的單一結(jié)構(gòu)類型濾棒,復(fù)合濾棒在結(jié)構(gòu)上有著明顯的區(qū)別:在結(jié)構(gòu)上,這一類型的濾棒是由兩段或以上的結(jié)構(gòu)段節(jié)進(jìn)行組合,同時,在段內(nèi)進(jìn)行各種添加劑的使用,例如使用多種功效的固、液體材料,這樣的復(fù)合濾棒在減少煙氣中的有害成分的過程中,可以具有更多功能性的選擇,比如避免由于降焦減害而出現(xiàn)的香氣不足的情況。下面介紹幾種較為常見的復(fù)合濾棒。
2.7.1 活性炭復(fù)合濾棒
活性炭是復(fù)合濾棒常見的添加材料,它可升高濾棒吸阻,并提升機械阻攔效率。添加了活性炭的復(fù)合濾棒除了提升了煙堿、焦油的吸附率以外,還能改變煙氣中煙堿同焦油的比例,能夠良好地控制煙中的煙堿和焦油的協(xié)調(diào)性,確保能夠提供較大的煙堿量,從而提升低焦油卷煙產(chǎn)品的吸味。
2.7.2 植物纖維微孔顆粒復(fù)合濾棒
植物纖維微孔顆粒屬于綠色環(huán)保材料,采用天然纖維素的原材料加工制成,其具有高效的吸水效果和吸油效果。多孔的結(jié)構(gòu)和較大的比表面積使其具有較強的選擇性吸附能力,可提升濾棒的過濾功能,同時還能提升吸附能力。植物纖維微孔顆粒復(fù)合濾棒同樣具備優(yōu)秀的吸收焦油、煙堿、一氧化碳等物質(zhì)的能力。
2.7.3 生物材料的復(fù)合濾棒
隨著對濾棒降焦減害的深入研究發(fā)現(xiàn),可以利用天然動植物生物資源進(jìn)行特異性活性成分的有效提取,再經(jīng)過多種形式的組合,使之實現(xiàn)各種功能,并進(jìn)行匹配性的應(yīng)用。
動物類材料一般是提取動物血紅蛋白,將其與天然植物活性物質(zhì)結(jié)合制作出復(fù)合生化制劑;而另一種形式是需要將提取出來的血紅蛋白作為一種重要的生物制劑,能夠有效減少容易導(dǎo)致疾病以及衰老的各類成分。
植物類材料的重要提取對象是中草藥和香料植物,需要對其有效成分進(jìn)行進(jìn)一步的加工和提取。經(jīng)研究和試驗表明,利用植物類材料可以有效地降低煙氣中的多種有害成分。在材料選擇上,還可以使用煙草原料提取物或者其他植物原料可以制成添加物,保障煙氣經(jīng)濾棒過濾后還可以保留煙草本香或其他明顯的香氣特征。
2.7.4 DNA 顆粒復(fù)合濾棒
DNA 顆粒材料的選擇也是生物添加物的一種方式,對生物進(jìn)行DNA 提取,并加入另外的植物成本,一同制作成顆粒成分,再作為添加劑加入到濾棒中。經(jīng)研究得出,很多有害物質(zhì)比如多苯環(huán)芳香化合物對DNA 有著較強的親和性,而煙草在燃燒過程中會產(chǎn)生較多的多苯環(huán)芳香化合物。經(jīng)試驗表明,利用這種復(fù)合濾棒可以有效減少煙氣中的有害成分。
隨著特種濾棒的開發(fā),現(xiàn)在市場上出現(xiàn)了多種結(jié)構(gòu)和功能搭配組合的特種濾棒,比如同軸心顆粒二元復(fù)合濾棒、空管爆珠二元復(fù)合濾棒、空管顆粒三元復(fù)合濾棒、三元旋轉(zhuǎn)濾棒等,上述濾棒能夠滿足消費者對外觀和功能的雙重需求,進(jìn)而提升用戶在使用過程中的體驗。這些多種功能復(fù)合濾棒的搭配使用,可以提升卷煙產(chǎn)品競爭力,在現(xiàn)階段激烈的市場競爭當(dāng)中賦予了產(chǎn)品鮮明的特點。
隨著行業(yè)的發(fā)展,煙用濾棒在煙支中已不僅僅起到了降焦的作用,更承擔(dān)了保持卷煙風(fēng)格的職責(zé)。未來隨著市場對卷煙產(chǎn)品多樣化的需求,將會有更多功能性的煙用特種濾棒研發(fā)并應(yīng)用于產(chǎn)品。