摘要：以二醋酸纖維素濾棒為載體，以食品級(jí)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(duì)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(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（SEM）等技術(shù)對(duì)石蠟/醋纖濾棒進(jìn)行了表征。石蠟/醋纖濾棒是通過(guò)醋纖濾棒的吸附作用完成復(fù)合，在抽吸過(guò)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(duì)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(lèi)號(hào)：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(shí)的增強(qiáng)，加熱卷煙因其無(wú)需點(diǎn)燃煙絲、提供煙堿、基本無(wú)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(wú)陰燃），使煙草成分通過(guò)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(duì)較低[3-6]。

為了滿(mǎn)足消費(fèi)者的入口煙氣口感，加熱卷煙一般長(zhǎng)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(huì)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(huì)對(duì)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(huì)釋放出大量熱量；（3）加熱卷煙的抽吸過(guò)程中，與周?chē)h(huán)境的自然對(duì)流或強(qiáng)制對(duì)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(zhǎng)煙氣在濾嘴中的流動(dòng)時(shí)間，或完成煙氣在濾嘴中的冷凝過(guò)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(guò)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(guò)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(lái)吸收熱量，但聚乳酸經(jīng)過(guò)抽吸后會(huì)有縮頭和熔融現(xiàn)象，同時(shí)聚乳酸成本相對(duì)較高。

石蠟是碳原子數(shù)約為18～30 的烴類(lèi)混合物，主要組分為直鏈烷烴（約占80%～95%），還有少量帶個(gè)別支鏈的烷烴和帶長(zhǎng)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(hào)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(wú)過(guò)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(jí)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(lái)源廣泛、價(jià)格便宜和安全無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)[20]。