一、标准项目来源及意义
目前，全国各种烟用活性炭厂家众多，生产水平不尽相同，产品质量差异较大。为保证卷烟产品的质量，需要统一的标准对烟用活性炭进行质量控制。制定烟用活性炭行业标准，能够促进全行业烟用活性炭的质量水平提高，以便更好的为卷烟行业服务。推进烟用烟用活性炭标准化工作，充分发挥标准在规范行业的生产、经营、管理、成果转化、产品质量保证等相关工作中的重要作用，烟用活性炭标准将有助于推动卷烟稳定、健康发展，增强名优卷烟及相关产品国际竞争力。因此，国家烟草专卖局[2006]450号文件，将《烟用活性炭》行业标准制订工作列入2006年烟草行业标准制（修）订计划。
《烟用活性炭》行业标准制订工作由红塔烟草（集团）有限责任公司、上海烟草集团公司共同承担，多家滤嘴棒厂、活性炭生产企业和卷烟企业参与完成的。
二、标准项目的编制原则
本标准应遵循科学性、先进性、适用性，做到既考虑国际上的标准，又能结合中国国情。制订后的标准具有一定的科学性、公正性、权威性及可操作性，起到指导国内卷烟用烟用活性炭产品的生产和服务于烟草行业的作用。
三、编制标准的参考依据
在标准制订的过程中，项目组收集并参考了部分卷烟生产企业、烟用活性炭生产企业的企业标准和日本生产活性炭公司的活性炭产品标准，同时对国内卷烟企业使用活性炭样品统一检测，数据统计分析而制定的。
四、标准制订的简要过程。
2006年10月项目组在昆明召开了启动，会上充分讨论了活性炭标准讨论搞，本次会议确定了标准制订的指导思想和基本原则、工作内容、工作进度及分工，各有关单位提供活性炭样，红塔集团统一编号进行分样检测。
根据项目启动会的工作计划和分工，到目前为止，项目组进行的工作包括收集了部分国外和国内的烟用活性炭标准和部分卷烟生产企业、烟用活性炭生产企业的企业标准。并于2006年4月对收集的样品进行了分析测试。在前期工作的基础上形成标准初稿,2006年5月在深圳召开了第二次工作会议，听取了与会代表对初稿的意见，在充分考虑意见和综合上机实验数据的基础上，9月在云南玉溪(红塔酒店)召开了第三次工作会议，会议对标准中的主要指标等内容进行了深入讨论，形成征求意见稿。
五、标准编制的前期工作准备(资料收集)
(1)活性炭的性质：
活性炭是具有多孔隙结构、有很大的比表面积和吸附能力的炭。它具有发达的微孔，对气相中有害物有明显吸附效果。活性炭性质稳定，无毒、无臭、无味，不溶于水和有机溶剂，耐酸、耐碱，能经受高温和高压作用，被广泛地应用于各个领域。
活性炭的种类很多，按原料不同可分为植物原料炭、煤质炭、石油质炭以及其它炭（如纸浆废液炭、合成树酯炭、有机废料炭、骨炭、血炭等）；按外观形状可分为粉状活性炭、不定型颗粒活性炭（或破碎活性炭）、成型活性炭（或定型颗粒活性炭）、球型炭、纤维状炭、织物状炭；按用途可分为气相吸附炭、液相吸附炭、糖用炭、工业炭、催化剂和催化剂载体炭等。
(2)、烟用活性炭的前景：
据美国《科学新闻》报道，由醋酸纤维制成的普通滤嘴卷烟并不安全．有文献[4]指出，含活性炭的过滤嘴能吸附卷烟烟气中的乙醛、乙腈、异戊间二烯、丁酮、苯、甲苯等。国际上对用活性炭吸附卷烟烟气中有害组分作过广泛深入的研究，认为以烟重l％～15％的活性炭加入过滤材料中，可以除去烟气中的挥发性有机化合物，并改善卷烟的吸味。国内外的研究表明，加有活性炭的滤嘴卷烟对减少烟气中的有害成分对人体健康的危害作用比较明显，并且对改善卷烟的抽吸品质有着较好的作用。目前国内已研制出卷烟滤嘴用活性炭，它与其它滤材相辅相成，主要功能是吸附不凝性气相有害组份。
我国是卷烟生产和消费大国，活性炭滤嘴烟因能大大改善对烟气的过滤效果，减少烟气中的有害成分，作为低毒卷烟的一个品种，今后在我国必将得到应有的重视和发展，也易于为消费者所接受。目前我国活性炭生产已初步形成较完整的工业体系。可以认为，卷烟行业很可能是活性炭潜在的巨大市场，前景相当乐观。
(3)、制定烟用活性炭标准的意义：
活性炭因其特殊物理化学性质－巨大的比表面带来的高吸附性、良好的可加工性能，在低焦油、高安全性卷烟中得到越来越广泛的运用，尤其在我国的东亚邻国日本和韩国，活性炭复合滤嘴卷烟占据市场主导地位。在我国 ，随着降焦减害工作的深入，活性炭复合滤嘴棒使用越来越广泛.烟用活性炭的各项理化指标－比表面、粒度、水分、硬度、灰分、ph值等对复合嘴棒以及使用复合嘴棒的卷烟的可加工性和内在品质具有很大影响.
目前，全国各种活性炭厂众多，生产水平不尽相同，而卷烟复合嘴棒中，活性炭是最重要的组成部分，为保证复合嘴棒卷烟产品的质量，需要一个统一的标准对活性炭进行质量控制。因此，建立相关烟用活性炭标准对行业内企业开发活性炭复合嘴棒有重要指导意义。制订活性炭行业标准的主要目的是为了统一全行业使用活性炭的质量水平，促进活性炭生产企业提高产品质量，更好的为卷烟行业服务。
(4)、国内外标准查询情况：
a.项目组所查询的活性炭国内外标准如下：
中华人民共和国国家标准
GB/T12496－1999 木质活性炭试验方法
GB/T13803-1999 木质活性炭
GB/T7702-1997 煤质颗粒活性炭试验方法
GB/T7701-1997 煤质颗粒活性炭
GB/T12495-90 活性炭型号命名法
b.国外标准（主要是日本活性炭质量标准）
日本JISK1474
日本工业标准(JISK 1474---1991)：活性炭试验项目
日本水道协会活性炭规格(JWWA)试验项目
日本药典药用炭规格(J。P)
美国活性炭质量标准
美国粉状活性炭国家标准、美国自来水工程协会质量标准ANSI/AWWA 13600－90
美国粉状活性炭国家标准、美国自来水工程协会质量标准ANSI/AWWA B604－90
活性炭美国药典规格项目(U。S。P)24，2000
俄罗斯活性炭质量标准(摘录)
破碎木质活性炭(Roct 6217—74,1992更改实施)(摘录)
回收用煤制活性炭(Roct 8703—74,1992更改实施)
煤粉和焦油制活性炭(Roct 23998---80，1986更改实施)
六、标准制定主要内容介绍
（一） 定义和分类
1、 定义
本标准明确了烟用活性炭的定义，指出：烟用活性炭是指在卷烟滤嘴棒加工过程中添加的物理法活性炭，它对卷烟烟气中的部分成分有选择吸附作用。
2、 原料来源
活性炭按原料来源分类，可分为木质活性炭(如椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质粉炭等)、 矿物质原料活性炭(各种煤和石油及其加工产物为原料制成的活性炭)、其它原料制成的活性炭(如废橡胶、废塑料等制成的活性炭)。联合国食品与农业组织/世界卫生组织食品添加剂规格项目PAO/WHO 规定仅以植物制的活性炭作为食品添加剂。该标准明确了烟用活性炭的原料来源，指出：烟用活性炭主要是椰壳活性炭、杏壳活性炭。
（二） 性能指标
1、指标的确定
活性炭产品的性能指标可分为物理指标（包括功能指标）、化学指标指标、安全性指标和其它共性指标。四种性能指标对活性炭的选择和应用都起到非常重要的作用。根据对国内外活性炭标准的查询，主要物理性能指标有：形状、外观、比表面积、孔容积、比重、目数、粒度、强度等。主要化学性能指标有：PH值、灰分、水分，安全性指标主要有铁含量、锌含量、铅含量、砷含量等重金属含量等。主要吸附性能指标有:比表面积、碘吸附值、苯酚吸附值、四氯化碳吸附值等。
活性炭用于滤嘴棒中，主要考虑的是它在加工过程中的适应性、质量稳定性，以及烟支的抽吸品质，综合各方面的原因，基于目前国内活性炭的检测能力，因此标准中选定的烟用活性炭的性能指标有：
物理性能指标：强度、比表面积、粒度分布、表观密度、
化学指标：灰分、水分、PH值、重金属
吸附性能指标：活性炭对卷烟烟气的吸附主要为气相吸附，根据我们的实验验证结果，比表面积与碘吸附等化学吸附指标有很好的正相关作用，而且比表面积是反映总体吸附性综合指标，故此，标准中选定比表面积表征烟用活性炭的吸附能力。
2、强度
活性炭过滤嘴的生产过程中要求抑制粉尘的产生，所以我们希望能设定一个比较高的强度指标。经多家活性炭滤嘴棒厂家的生产实践表明，从抑制粉尘和保护切刀口方面考虑，烟用活性炭的强度要大于90%以上，才便于加工利用。
（1）测试方法
GB/T12496.6-1999木质活性炭试验方法 强度的测定
（2）强度指标：≥90.0%
依据：主要是根据国内多家卷烟企业和滤嘴棒生产企业的活性炭样品的检测结果和生产经验制定。同时少量参考GB/T13803.2-1999木质净水用颗粒活性炭的质量标准中的指标，根据烟用活性炭的特点，拟定了以下指标值。
|
木质净水活性炭一级品的质量指标
|
烟用活性炭行业标准指标
|
||
|
一级品
|
二级品
|
||
|
强度(%)
|
≥94.0
|
≥85.0
|
≥90
|
（3）实验验证
项目组对两个批次的活性炭样品进行了检测，强度值（%）的结果如下：
|
第一批编号
|
CT1
|
CT2
|
CT3
|
CT4
|
/
|
平均（%）
|
|
A
|
90.4
|
89.7
|
93.1
|
94.9
|
/
|
92.0
|
|
第二批编号
|
HT01
|
HT02
|
HT03
|
HT04
|
HT05
|
/
|
|
A
|
99.4
|
98.8
|
98.8
|
99.2
|
99.5
|
99.1
|
|
B
|
99.0
|
98.4
|
96.0
|
98.8
|
99.2
|
98.3
|
备注：A，B表示检测单位（以下同）。两批次检测合格率为：92.8%。
3、比表面积
比表面积是表征活性炭的总吸附能力，是活性炭的一个非常重要的性能指标，它与碘吸附值有正相关性。因此，在本标准制定中，我们选择了比表面积用于表征烟用活性炭总的吸附能力。
烟用活性炭主要功能是吸附有害物质，但也不是吸附性越高越好。如果使用具有高吸附性能的活性炭，它对香烟本来的味道也有可能被大量吸附而使香烟失去自身的香味。所以，作为烟用活性炭的品质要求，最重要的一点就是：为了达到稳定的味道，也就是说活性炭要控制品质的稳定。因此，对烟用活性炭的吸附性能设定上限和下限。
（1）测试方法：GB/T7702.21-1997比表面积的测定
（2）标准设定值：设计值±90。
依据：国内外活性炭标准中多以化学吸附能力作为活性炭吸附能力的表征，在我们的标准中，规定了比表面积的允差为设计值±90，主要体现吸附的稳定性，允差±90的设定是基于实验检测数据的统计结果。
（3）实验：
A 比表面积与碘吸附的正相关实验
|
生产企业代号
|
比表面积m2/g
|
碘吸附值mg/g
|
|
CT1
|
850.27
|
981.5
|
|
CT2
|
1051.27
|
1299.2
|
|
CT3
|
912.25
|
1089
|
|
CT4
|
957.26
|
1118.9
|
B 检测结果的统计平均
|
检测时间
|
m2/g
|
|
第一次检测
|
850
|
|
第一次检测
|
1051
|
|
第一次检测
|
912
|
|
第一次检测
|
957
|
|
第一次检测
|
805
|
|
第一次检测
|
1113
|
|
第一次检测
|
937
|
|
第一次检测
|
850
|
|
第二次检测
|
883
|
|
第二次检测
|
851
|
|
第二次检测
|
833
|
|
第二次检测
|
838
|
|
平均值
|
906
|
|
标准偏差
|
94.54
|
|
2倍标准偏差
|
180
|
宜定指标平均值910 m2/g，允差±90。合格率：75%,合格率较低原因是不同的卷烟企业制定的标准值有所不同，如果是同一企业的产品合格将会提高。
4、粒度分布
为确保活性炭滤棒生产过程中有着较好的加工适应性、过程稳定性和吸附的稳定性，质量均匀性，保证通气状态下稳定的吸附性能和压力损耗，特别是对于控制粉尘，避免扬尘污染整个车间、超细粉体会堵塞成型机，因此必对超细粉体进行控制，即小140目的物质，集中的粒度分布有着重要的作用，我们需要活性炭的粒度分布控制在一个较好的范围。
（1）测试方法：
GB/T12496.2-1999 木质活性炭试验方法 粒度分布的测定
(2) 标准设定：
|
粒度分布%
|
(××目～××目,最小区间梯度40目)
|
≥90
|
|
≤140目
|
≤1.0
|
（3）实验数据
|
序号
|
粒度分布
|
||||
|
留于20目
|
20~60目
|
60~100目
|
100~140目
|
过140目
|
|
|
HT01
|
3.322
|
55
|
37.241
|
3.586
|
0.851
|
|
HT02
|
0
|
82.692
|
16.112
|
0.941
|
0.254
|
|
HT03
|
0.001
|
86.767
|
9.79
|
0.47
|
1.172
|
|
HT04
|
0
|
98.53
|
1.47
|
0
|
0
|
|
HT05
|
0.012
|
97.989
|
1.77
|
0.097
|
0.131
|
如果一个企业订的粒度分布设计值是20~140目，则合格率为100%。粒度主分布由企业根据自对活性炭吸附特性的要求制定。小于140目的合格率80%，卷烟企业对活性炭生产企业提出要求时，供商可做到100%合格，有利于保护生产车间环境。
5、表观密度
烟用活性炭所采用的椰壳炭中主要是微孔，仅适用于低分子的去除，烟用活性炭的表观密度值太小，会影响孔分布变化，不利于低分子有害物质的去除。为了实现活性炭滤嘴具有稳定的活性炭填充量，保证其稳定的吸附性能和味道，基于我们对烟用活性炭的检测结果，得出了表观密度的宜定指标值。
(1)测试方法：
GB/T12496.1-1999 木质活性炭的试验方法 比表面积的测定
(2)标准设定：设计值±0.05
主要依据：
|
质量指标
|
GB/T13803.2-1999
|
ANSI/AWWA13600-90
|
ANSI/AWWA B604-90
|
|
|
一级品
|
二级品
|
|||
|
表观密度，g/ml
|
0.45-0.55
|
0.32-0.47
|
不得小于0.2 g/cm3、大于0.75 g/cm3
|
不得小于0.36g/cm3
|
总允差一级品0.10 g/ml，二级品0.15 g/ml。
（3）实验：
|
检测项目
|
样品编号
|
检测单位
|
平均
|
标准偏差
|
变异系数
|
显著性差异
|
||
|
A
|
B
|
C
|
||||||
|
表观密度g/mL
|
HT01
|
0.498
|
0.44
|
0.56
|
0.499
|
0.06
|
0.12
|
无
|
|
HT02
|
0.502
|
0.52
|
0.57
|
0.531
|
0.04
|
0.07
|
无
|
|
|
HT03
|
0.504
|
0.52
|
0.57
|
0.531
|
0.03
|
0.06
|
无
|
|
|
HT04
|
0.519
|
0.52
|
0.57
|
0.536
|
0.03
|
0.05
|
无
|
|
|
HT05
|
0.396
|
0.41
|
0.44
|
0.415
|
0.02
|
0.05
|
无
|
|
从实数据表明该指标订为设计值±0.05比较合理。
6、灰分
活性炭在生产过程中不可避免有杂质生成，杂质量过大，会引起活性炭的失活，并且不利于卷烟企业对活性炭原料的有效控制，灰分指标在控制活性炭的杂质、保证原料纯度方面起着重要作用。
（1）测试方法：GB/T12496.3-1999 木质活性炭的试验方法 灰分的测定
（2）标准设定：≤4.5%
|
质量指标
|
GB/T13803.2-1999
|
Roct6217-74,1992
|
(B.P)1999
|
|
|
一级品
|
二级品
|
|||
|
灰分%
|
5.0
|
5.0
|
6
|
5.0
|
（3）实验数据： 单位：%
|
样品编号
|
HT01
|
HT02
|
HT03
|
HT04
|
HT05
|
平均值
|
|
A
|
2.42
|
2.24
|
2.18
|
2.20
|
3.33
|
2.47
|
|
C
|
2.8
|
2.5
|
4.1
|
2.4
|
5.8
|
3.52
|
指标制定依据检测数据的标准偏差确定，≤4.5%，合格率90%。
7 水分
水分可直接影响活性炭的吸附性，为确保活性炭的功能指标和与滤嘴棒水分指标的协调性，对活性炭水分指制定≤8%，各企业可根据自己烟的特点制定自的企业标准，活性炭生产企业可做到≤3%。
（1）测试方法：GB/T12496.4-1999 木质活性炭的试验方法 水分含量的测定。
（2）标准设定：≤8%
|
质量指标
|
GB/T13803.2-1999
|
ANSI/AWWA13600-90
|
ANSI/AWWA B604-90
|
Roct6217, Roct8703
|
Roct23998
|
|
|
一级品
|
二级品
|
|||||
|
水分%
|
5.0
|
5.0
|
包装的粉状活性炭的水分不是超过容器内装炭的重量的8%，或散装运输的粉状活性炭在供应者交运时。其水分不得超过8%
|
按包装容器内所装的粒状活性炭重量，或按供应者散装运输时交运的粒状尖性活性炭重量计算，水分不得超过8%。由于供应者难以控制的环境条件，散装运输中可能增大活性炭的水分，允许超过8%
|
10
|
5
|
（3）实验数据：
|
检测项目
|
单位
|
样品编号
|
检测单位
|
平均
|
标准偏差
|
变异系数
|
显著性差异
|
||
|
A
|
B
|
C
|
|||||||
|
水分
|
%
|
HT01
|
5.53
|
7.4
|
7.3
|
6.753
|
1.06
|
0.16
|
有
|
|
HT02
|
0.58
|
3.0
|
3.8
|
2.467
|
1.68
|
0.68
|
有
|
||
|
HT03
|
0.84
|
5.0
|
1.2
|
2.343
|
2.31
|
0.98
|
有
|
||
|
HT04
|
2.38
|
4.0
|
2.5
|
2.973
|
0.89
|
0.3
|
有
|
||
|
HT05
|
8.52
|
8.1
|
6.9
|
7.84
|
0.84
|
0.09
|
无
|
||
不同的企业对水分要求不同，在设计产品时选择好了活性炭水分后一般不会改变，由于滤嘴棒水分指标是≤8%，因此，使用活性炭后也不应影响滤嘴棒质量。
8、 PH值
烟用活性炭的PH值，将对卷烟烟气的抽吸品质有较大的影响，各企业要根据自己卷烟的特点选择活性炭值，它的偏酸或偏碱性直接影响卷烟的内在品质。
（1）测试方法：GB/T12496.7-1999 木质活性炭的试验方法PH值的测定
（2）标准设定：设计值±1.0
|
质量指标
|
GB/T13803.2-1999
|
JWWA
|
|
|
一级品
|
二级品
|
||
|
PH
|
5.5-6.5
|
5.5-6.5
|
4-11
|
（3）实验数据：
|
检测项目
|
样品编号
|
检测单位
|
平均
|
显著性差异
|
||
|
A
|
B
|
C
|
||||
|
PH
|
HT01
|
10.3
|
7.4
|
7.3
|
8.343
|
有
|
|
HT02
|
10.1
|
3.0
|
3.8
|
5.64
|
有
|
|
|
HT03
|
9.8
|
5.0
|
1.2
|
5.33
|
有
|
|
|
HT04
|
10.3
|
4.0
|
2.5
|
5.613
|
有
|
|
|
HT05
|
10.2
|
11.0
|
10.1
|
10.42
|
无
|
|
9、重金属
重金属指标作为安全性指标，列入烟用活性炭的性能指标，使烟用活性炭中含有的对人体有害的重金属含量符合相关标准。
检测方法
引用GB/T12496.22-1999木质活性炭试验方法 重金属的测定
（2）质量标准
引用GB/T13803.4-1999针剂用活性炭
由于卷烟企业没有一家进行重金属的检测，我们只能进行委托检验，以下是生产活性炭企业提供的20个指次的检测数据，所有结果为合格。
10.检验方法
a.抽样，由于卷烟企业使用的活性炭数量不多，因此，样品数相对较少，相当于GB2828中的放宽抽样水平。
b.烟用活性炭指标的检测全部按国家标准，因此不必进行论证和验证。
11.判定规则
烟用活性炭标准中的指标我们把它分为两类，一类是B类不合格，另一类是C类不合格，B类不合格控制较严，在判定时有一项或一项以上不合，经复检后再不合格，则判该批活性炭为不合格批。C类不合格项则是有有两项或两项以上不合，经复检后再不合格，则判该批活性炭为不合格批。要求相对较松。
烟用活性炭的特殊要求，主要是防止活性炭吸入或污染了其它与烟气不协调的气味，从而影响卷烟的抽吸品质，因此，不论是活性炭本身的直接异味或在抽吸时有间接异味，只要是影响卷烟吸味，都应判为不合格品。
桂公网安备 45010302000301号
