摘要：以二醋酸纖維素濾棒為載體，以食品級石蠟為相變吸熱材料，采用浸漬法制備了石蠟/醋纖降溫濾棒，研究了石蠟熔點(diǎn)和負(fù)載量對加熱卷煙主流煙氣溫度的影響，并采用熱重/差熱分析儀（TG/DTA）、傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）、差示掃描量熱儀（DSC）和場發(fā)射掃描電子顯微鏡（SEM）等技術(shù)對石蠟/醋纖濾棒進(jìn)行了表征。石蠟/醋纖濾棒是通過醋纖濾棒的吸附作用完成復(fù)合，在抽吸過程中具有良好的熱穩(wěn)定性，當(dāng)52#石蠟乳化液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60% 時(shí)，即石蠟負(fù)載量為35 mg 時(shí)，由石蠟/醋纖濾棒組成的三段式降溫濾嘴對主流煙氣具有顯著的降溫效果，可將主流煙氣溫度從68 ℃ 降低到42 ℃。

關(guān)鍵詞：加熱卷煙；石蠟；醋纖濾棒；降溫濾嘴；主流煙氣溫度

中圖分類號：TS41+1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著全球控?zé)熈Χ鹊某掷m(xù)增大和消費(fèi)者健康意識的增強(qiáng)，加熱卷煙因其無需點(diǎn)燃煙絲、提供煙堿、基本無焦油等優(yōu)點(diǎn)成為全球煙草行業(yè)的發(fā)展熱點(diǎn)。同時(shí)加熱卷煙采用了真正的煙草成分，抽吸體驗(yàn)與口味特點(diǎn)更接近于傳統(tǒng)卷煙，更容易被消費(fèi)者所接受[1-2]。加熱卷煙以加熱代替燃燒（加熱溫度為200～400 ℃，無陰燃），使煙草成分通過蒸餾和裂解釋放煙氣，因而產(chǎn)生的有害成分減少，其煙氣釋放量與煙氣濃度也相對較低[3-6]。

為了滿足消費(fèi)者的入口煙氣口感，加熱卷煙一般長度較短、煙氣吸阻較低。雖然加熱卷煙產(chǎn)生的氣溶膠初始溫度明顯低于傳統(tǒng)卷煙，但是到達(dá)口腔主流煙氣的感官溫度反而高于傳統(tǒng)卷煙，會出現(xiàn)煙支入口端燙嘴和煙氣灼燒感等不舒適感受，可能會對消費(fèi)者的口腔黏膜、氣管黏膜和嘴唇等造成一定的損傷，嚴(yán)重影響消費(fèi)者的抽吸體驗(yàn)[7-8]。造成這種情況的主要原因是：（1）加熱卷煙氣溶膠從產(chǎn)生到進(jìn)入口腔的物理距離明顯比傳統(tǒng)卷煙更短，因此熱交換的通路縮短，不利于熱交換；（2）加熱卷煙氣溶膠含水量明顯高于傳統(tǒng)卷煙，是傳統(tǒng)卷煙的10～20 倍，溫度下降或冷凝時(shí)會釋放出大量熱量；（3）加熱卷煙的抽吸過程中，與周圍環(huán)境的自然對流或強(qiáng)制對流明顯少于傳統(tǒng)卷煙[9]。因此，降低氣溶膠溫度及感官溫度是加熱卷煙研發(fā)中亟需解決的關(guān)鍵共性技術(shù)，降溫技術(shù)也是加熱卷煙的核心技術(shù)之一。

加熱卷煙的常用降溫方法主要有改變結(jié)構(gòu)、吸水降溫及材料降溫3 種方式。改變結(jié)構(gòu)即改變煙支濾棒的結(jié)構(gòu)，增加煙氣流通的路徑，延長煙氣在濾嘴中的流動時(shí)間，或完成煙氣在濾嘴中的冷凝過程，從而達(dá)到降溫效果[10-14]。吸水降溫是利用除去煙氣中的水分達(dá)到降溫效果[15]。材料降溫是通過相變材料或者高分子材料以不同的方式添加到濾嘴中，通過材料特性吸收熱量以達(dá)到降溫效果[16-19]。通常，材料降溫方式主要是采用聚乳酸來吸收熱量，但聚乳酸經(jīng)過抽吸后會有縮頭和熔融現(xiàn)象，同時(shí)聚乳酸成本相對較高。

石蠟是碳原子數(shù)約為18～30 的烴類混合物，主要組分為直鏈烷烴（約占80%～95%），還有少量帶個別支鏈的烷烴和帶長側(cè)鏈的單環(huán)環(huán)烷烴。石蠟根據(jù)其熔點(diǎn)不同分成不同品種，如35#、45#、48#、52#等牌號的石蠟。石蠟擁有較高的相變潛熱和較寬的相變溫度范圍，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，蒸氣壓低，無過冷和相分離現(xiàn)象，是常用的有機(jī)相變材料之一。而且食品級石蠟（GB1886.26—2016）是以含油蠟為原料，經(jīng)發(fā)汗或溶劑脫油，再經(jīng)脫氫精制或白土精制所得到，具有來源廣泛、價(jià)格便宜和安全無毒等優(yōu)點(diǎn)[20]。