本发明涉及卷烟香料技术领域，具体是一种降低烟气中氮化物的添加剂。
背景技术：
抽烟不仅导致肺病和心脏病等慢性疾病，每年还造成许多人死亡。卷烟包含4千多种化学品，其中有43种是已知的致癌物，另外还有至少250种是对健康有害的物质。吸烟者的平均寿命比非吸烟者少14年，因此人们将吸烟习惯视为导致疾病和死亡的首要可预防原因。
吸烟有害健康，氮化物（NO、NOX、HCN、致癌性的亚硝基化合物等）是卷烟烟气中的有害成分之一，降低氮化物含量对提高卷烟安全性有着重要价值。
在Hoffman名单中，有害的氮氧化物主要是NO、NOX，研究表明，NO是卷烟烟气中主要的氮氧化物。卷烟主流烟气和侧流烟气中都含有一定数量的NO，但二者的含量却有着较大的差别，卷烟主流烟气中NO的含量约为100~600μg/支，卷烟阴燃产生的NO的量要比抽吸产生的大得多，侧流烟气NO的含量为主流烟气的3～13倍。外源性氧化氮（NOx）是有毒的，同时NOx亦是空气污染中最主要的成分之一。NO已经被认为是地下储藏室病的病因。早年的研究认为，NO本身的一部分对肺组织是有毒的，但实际上这是因为在有氧的条件下，早期研究者不可能控制NO氧化形成二氧化氮（NO2）的过程，因此将NO2的部分毒性作用误为NO，从而得出了错误的结论。吸入高浓度NO和NO2混合气体能引起致命性的肺水肿和人类及实验动物的高铁血红蛋白病，将狗置于5000-20000ppm NO中，由于NO很快转换成NO2，并很快形成硝酸及亚硝酸盐，从而引发致命性的严重肺损伤和MitHb病。NO及其代谢产物对机体的不良影响和毒性可能有下列几个方面：（1）与Hb结合形成MetHb；（2）氧化形成NO2；3.与超氧阴离子形成过氧化亚硝酸根（OONO-）；（4）与巯基形成亚硝基巯醇化合物；（5）致畸和致癌的可能性。然而，医学科学家认为，微量NO是神经系统的信号分子，是抗感染武器，是血压的调节因子，是血液进入不同器官的看管者。NO的临床应用证明，NO对多种疾病（如心血管疾病、神经系统疾病以及肺部疾病乃至肿瘤等）具有治疗和缓解作用。因此，若能将卷烟烟气中的NO降至治病所需要的微量，尚可变害为利。
现有的降低卷烟烟气中氮化物的技术存在减弱香气，喉部干燥、卷烟舒适度降低的技术瓶颈，在降低卷烟危害的同时，尽量减少对卷烟感官质量的负面影响是成为主流课题。
环糊精是天然可再生资源，在化工、污水治理、日用化妆品行业应用广泛，在卷烟行业也正受到日益关注，将环糊精构筑在其它载体上，可以合成具有使用寿命长、机械性能好或分散性能高的吸附剂材料。载体主要分为无机分子、有机合成高分子和天然产物高分子三类。无机物载体有氧化石墨烯、碳纳米管、SiO2纳米粒子、磁性Fe3O4纳米粒子和沸石等；有机合成高分子载体有聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚丙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚酯纳米纤维等高分子聚合物；天然高分子载体有纤维素及其衍生物、木粉、羟基磷灰石、明胶、海藻酸钠等。
环糊精来源广泛，成本低。过渡金属相对贵重金属来说，也成本低很多。因此，研究烟气形成机理，利用低成本天然可再生资源环糊精及其载体和过渡金属降低烟气有害成分将会积极推动烟气减害课题的顺利进行。
技术实现要素：
本发明的目在于提供一种降低烟气中氮化物的添加剂，利用天然可再生资源和过渡金属等低成本材料降低卷烟主流烟气中氮化物，对于烟草科学和烟草产业发展具有重要的学术意义和现实意义。
本发明公开了一种降低烟气中氮化物的添加剂，由下列重量计的原料制成：羟基磷灰石15~75%、环糊精5~50%、聚酯纳米纤维或聚乙烯亚胺1~25%、铁或亚铁的化合物或铜和亚铜的化合物任意调配。
进一步，所述的铁或亚铁的化合物可以是铁或亚铁的有机酸盐、铁或亚铁的无机酸盐、氧化铁或氧化亚铁粉末、氢氧化铁或氧化亚铁粉末、新鲜制备的氧化铁或氧化亚铁、新鲜制备的氢氧化铁或氢氧化亚铁。
进一步，所述的铜或亚铜的化合物，可以是铜或亚铜的有机酸盐、铜或亚铜的无机酸盐、氧化铜或氧化亚铜粉末、氢氧化铜或氢氧化亚铜粉末或新鲜制备的氧化铜或氧化亚铜、氢氧化铜或氢氧化亚铜。
上述降低烟气中氮化物的添加剂的制备方法如下：羟基磷灰石用1%HCl溶解后，配制成2%羟基磷灰石溶液，用25wt% NaOH溶液调节pH至4~5后，分别加入硝酸铁溶液和硫酸铜溶液，在强烈搅拌下加入25wt% NaOH溶液调节溶液pH值至8~9，反应结束后，加入95%乙醇沉淀羟基磷灰石金属复合物，过滤沉淀，将沉淀用热的蒸馏水过滤、洗涤后，在强烈搅拌下加入环糊精和聚乙烯亚胺的乙醇溶液，静置、析出结晶，75~90℃烘干，得到添加剂。
上述降低烟气中氮化物的添加剂在卷烟中的应用方式如下：将所述添加剂按照0.01-0.1‰稀释后，均匀喷洒于烟丝上，自然晾干，于温度22℃、湿度60%下平衡10h以上，用制烟器将烟丝制成香烟。
与现有技术相比，本发明的优点和产生积极效果是：
本发明利用天然可再生资源和过渡金属等低成本材料明显降低卷烟烟气中氮化物含量，并且对卷烟的感官质量不会产生负面影响，对烟草科学和烟草产业发展具有重要的学术意义和现实意义。
本发明制备过程简单，同时涂布应用方式添加更易实现，应用成本低，具有较好的实际生产应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行详细的说明：
实施例1
一种降低烟气中氮化物的添加剂，由下列重量计的原料制成：羟基磷灰石57%、环糊精35%、聚乙烯亚胺15%、硝酸铁和硫酸铜任意调配。
上述降低烟气中氮化物的添加剂的制备方法如下：羟基磷灰石用1%HCl溶解后，配制成2%羟基磷灰石溶液，用25wt% NaOH溶液调节pH至4~5后，分别加入硝酸铁溶液和硫酸铜溶液，在强烈搅拌下加入25wt% NaOH溶液调节溶液pH值至8~9，反应结束后，加入95%乙醇沉淀羟基磷灰石金属复合物，过滤沉淀，将沉淀用热的蒸馏水过滤、洗涤后，在强烈搅拌下加入环糊精和聚乙烯亚胺的乙醇溶液，静置、析出结晶，75~90℃烘干，得到添加剂。
实施例2
一种降低烟气中氮化物的添加剂，由下列重量计的原料制成：羟基磷灰石29%、环糊精43%、聚酯纳米纤维17%、氧化铁和硝酸铜任意调配。
上述降低烟气中氮化物的添加剂的制备方法如下：羟基磷灰石用1%HCl溶解后，配制成2%羟基磷灰石溶液，用25wt% NaOH溶液调节pH至4~5后，分别加入氧化铁溶液和硝酸铜溶液，在强烈搅拌下加入25wt% NaOH溶液调节溶液pH值至8~9，反应结束后，加入95%乙醇沉淀羟基磷灰石金属复合物，过滤沉淀，将沉淀用热的蒸馏水过滤、洗涤后，在强烈搅拌下加入环糊精和聚酯纳米纤维的乙醇溶液，静置、析出结晶，75~90℃烘干，得到添加剂。
实施例3
一种降低烟气中氮化物的添加剂，由下列重量计的原料制成：羟基磷灰石65%、环糊精21%、聚乙烯亚胺13%、硝酸铁和硝酸铜任意调配。
上述降低烟气中氮化物的添加剂的制备方法如下：羟基磷灰石用1%HCl溶解后，配制成2%羟基磷灰石溶液，用25wt% NaOH溶液调节pH至4~5后，分别加入硝酸铁溶液和硝酸铜溶液，在强烈搅拌下加入25wt% NaOH溶液调节溶液pH值至8~9，反应结束后，加入95%乙醇沉淀羟基磷灰石金属复合物，过滤沉淀，将沉淀用热的蒸馏水过滤、洗涤后，在强烈搅拌下加入环糊精和聚乙烯亚胺的乙醇溶液，静置、析出结晶，75~90℃烘干，得到添加剂。
试验例
（一）样品放置三个月后烟气中氮化物NO、NOX、HCN和NH3的释放量
参照相应国家标准及烟草行业标准的方法测试空白卷烟和添加有实施例1-3的降低烟气中氮化物的添加剂的样品放置三个月后烟气中氮化物NO、HCN和NH3的释放量，结果如下表1所示：
表1 卷烟样品放置三个月后氮化物NO、HCN和NH3的释放量
表1的氮化物释放量结果均表明，添加有本发明实施例1-3的降低烟气中氮化物的添加剂的香烟，氮化物NO、HCN和NH3的释放量减少。
（二）感官吸评
参照GB5606.4-2005《卷烟 第4部分：感官技术要求》和YC/T 497-2014《卷烟中式卷烟风格感官评价方法》对添加有本发明实施例1-3的降低烟气中氮化物的添加剂的香烟进行感官评析，结果如下表2所示：
表2 卷烟感官评价
表2的感官评价结果均表明，添加有本发明实施例1-3的降低烟气中氮化物的添加剂的香烟，烟气的清香味怡人，甜润感明显，在卷烟抽吸过程中能够起到减少口腔和咽喉干燥感，减轻烟气刺激的作用，适合高品质香烟。
上述实施例仅是本发明的较优实施方式，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修饰、修改及替代变化，均属于本发明技术方案的范围内。