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活性炭在香烟中的应用

发表时间:2018-10-11 09:17:06 

香烟中的羰基化合物是主流香烟烟雾(MSS)中的有害和潜在有害成分(HPHCs)。羰基化合物(包括甲醛和丙烯醛)以剂量依赖性方式致癌或致突变。过去的研究表明通过炭过滤显着减少HPHC。然而,活性炭过滤和香烟滤嘴中加入活性炭的设计在市面上很少,今天小编带大家来分析活性炭是如何过滤香烟中的有害物的吧。

  香烟烟雾含有超过7000种化学成分,其中包括近70种已知致癌物质,以成分存在或在燃烧过程中产生。这些化合物和其他化学物质对吸烟者的心脏和呼吸系统疾病,中风,癌症和其他严重疾病有关系。早在20世纪50年代,卷烟设计的改变就是为了减少因主流香烟烟雾而引起的死亡和疾病。为了实现这个目标,香烟过滤嘴已经被改造成选择性地过滤烟雾中的有害化合物。影响烟雾选择性过滤的因素包括过滤介质的材料特性和吸附能力,烟气成分的挥发性和化学特性以及过滤介质和烟气成分彼此之间的亲和力。已经实现了烟雾的选择性过滤,以与一系列过滤介质(包括活性炭或其未激活的活性炭),合成聚合物碳,离子交换树脂和基于聚合物的吸附剂。毒理学测定和人类生物标志物研究证明了选择性过滤在选择性过滤介质中选择性过滤与单独过滤香烟相比的有效性。

  活性炭具有高比表面积和孔隙率的特点,促进了烟雾中挥发性和半挥发性化学物质的吸附,包括醛类,脂肪族胺和单环芳香化合物。卷烟制造商已经尝试在原型香烟使用活性炭过滤,活性炭对挥发性烟雾成分的过滤效果受活性炭的活性,组成,结构和负载的影响。具有较高活性的活性炭降低了烟雾的HPHC产率,而木炭的活性较低。合成炭过滤降低了毒物与非炭过滤香烟的口腔接触含量。已经用活性炭过滤证明了基因毒性和细胞毒性的降低,当人类转换为活性炭过滤香烟时,能明显观察到有害物质大范围降低。此外,活性炭过滤的烟雾与非炭过滤的香烟相比导致烟雾生物活性降低,并且证据表明使用炭过滤器与传统过滤器相比降低了癌症死亡率。

  活性炭已被包括在各种形式的香烟过滤嘴中,包括分散在醋酸纤维素(on-tow)中的木炭颗粒,或者包含在中心腔体。

  不过,活性炭过滤器设计还没有系统地进行优化,但是过滤器的设计可能比其他过滤器设计更有效地去除HPHC,并且随着活性炭数量的增加,HPHC的减少程度更大。因此,较低的活性炭装载量对于烟雾中HPHC的减少量也会比较低除非活性炭质量过硬,吸附效果好,比表面积大。例如,含有45mg活性炭的卷烟与不含活性炭的卷烟相比,丙烯醛降低了7%至22%。然而,含有120mg活性炭的卷烟含量较高,使丙烯醛降低了73%,表明成分降低是随着炭过滤的剂量反应。


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