含有醋酸纤维素的纤维纸及滤棒的开发与性能研究

为进一步发挥纸质滤棒的过滤作用、改善纯木浆纸质滤棒卷烟感官质量,在纯木浆纤维中加入一定量二醋酸纤维素纤维,采用湿法造纸和在线干法压纹工艺,开发一种含有醋酸纤维素的纤维纸(CAP原纸)及醋酸纤维素纤维纸滤棒(CAPF滤棒),并对CAPF滤棒的物理指标、卷烟烟气的常规化学指标及7种成分的变化进行测试评价。结果表明:与醋酸纤维滤棒相比,使用CAPF滤棒,卷烟焦油降低了15%~41%,每毫米长度CAP滤嘴降焦效率提高1.5%以上;卷烟主流烟气7种成分中NH3和B[a]P降低了15%以上,NNK降低了20%以上;与传统纯木浆纸质-醋纤复合滤棒相比,使用CAPF滤棒,卷烟感官评价分值提高0.9分。CAPF滤棒的卷烟感官质量与醋纤滤棒卷烟的感官质量相近。     

不同规格中细支卷烟醋纤丝束性能研究

为给中细支卷烟(φ=7.0mm)滤棒设计开发提供更多参考,选取3种典型规格醋纤丝束成型为目标压降中细支滤棒,卷接为中细支卷烟,以烟碱为目标物质,考察过滤能力。结果表明:(1)不同规格醋纤丝束成型能力特性曲线存在明显差异,所选取6种规格醋纤丝束覆盖压降范围为2 170~5 880Pa,且总趋势为高单旦、低总旦规格醋纤丝束适宜成型低压降中细支滤棒;(2)所成型目标压降滤棒烟碱过滤效率为22.0%~27.0%,同一规格醋纤丝束,随着滤棒压降升高,滤嘴对卷烟主流烟气烟碱的过滤效率随之升高,且总趋势为高单旦、低总旦醋纤丝束适宜于成型低过滤效率细支滤棒。可根据中细支卷烟设计目标,选择不同规格丝束成型适宜压降滤棒,获得满意的卷烟感官质量和适宜的主流烟气过滤效率。     

三种纸质复合滤棒对卷烟主流烟气的影响

介绍三种不同材质的纸质复合滤棒进行上机试验,对某品牌的主流烟气进行检测,对比三种纸质复合滤棒及其与普通醋纤滤棒和沟槽滤棒对主流烟气焦油、烟碱、CO含量影响的差异性。结果表明:三种纸质复合滤棒、沟槽滤棒和普通醋酸纤维滤棒对主流烟气CO、烟碱和焦油含量总体上均有显著性差异;与沟槽滤棒相比,三种纸质滤棒对卷烟主流烟气CO、烟碱和焦油含量具有显著性差异;与普通醋酸纤维滤棒相比,B1纸质滤棒对卷烟主流烟气CO、烟碱和焦油含量具有显著性差异;B2、B3对烟碱和焦油含量具有显著性差异,对CO含量无显著性差异。     

酚类化合物在滤嘴中的过滤效率和截留分布模式

为考察滤嘴结构对卷烟主流烟气中酚类化合物过滤效率及截留分布模式的影响,比较了ISO和加拿大深度(HCI)抽吸模式下普通醋纤滤嘴对苯酚、邻甲酚、间/对-甲酚、对苯二酚、间苯二酚和邻苯二酚的过滤效率,研究了7种酚类化合物在普通醋纤滤嘴中的浓度空间分布模式;考察了ISO抽吸模式下普通醋纤、外置沟槽醋纤、纸/醋复合和通风空腔醋纤4种不同结构滤嘴对酚类化合物的过滤效率及酚类化合物在滤嘴中的截留分布模式。结果表明:①ISO抽吸模式下普通醋纤滤嘴对酚类化合物的过滤效率在49%~87%之间,苯酚和邻/间/对-甲酚明显高于3种苯二酚;HCI抽吸模式下3种苯二酚异构体的过滤效率下降,苯酚和邻/间/对-甲酚的过滤效率反而有一定程度的升高。②不同结构滤嘴对酚类化合物的过滤效率从高到低依次为:普通醋纤滤嘴≈外置沟槽醋纤滤嘴纸/醋复合滤嘴通风空腔醋纤滤嘴;③醋纤滤嘴对酚类化合物的选择性截留作用显著,这种截留是酚类化合物与滤嘴材料相互作用的结果。     

细支卷烟用二醋酸纤维素丝束的应用性能

为给细支卷烟(?=5.4 mm)滤棒设计开发提供更多参考,选取5种细支滤棒用二醋酸纤维素丝束规格,评价不同规格二醋酸纤维素丝束的成型能力,绘制二醋酸纤维素丝束成型能力特性曲线。将不同规格二醋酸纤维素丝束成型为不同压降细支滤棒,卷接为细支卷烟,以烟碱为目标物,考察不同规格二醋酸纤维素丝束细支滤棒的过滤能力。结果表明:(1)不同规格的二醋酸纤维素丝束成型能力特性曲线存在明显差异,所选取的5种规格二醋酸纤维素丝束覆盖压降范围从1 850 Pa到7 250 Pa,且总趋势为单旦增加、总旦降低的二醋酸纤维素丝束适宜成型低压降细支滤棒;(2)将所成型的不同压降滤棒卷接为卷烟样品,滤嘴对烟气烟碱过滤效率为11.9%~23.5%,在试验范围内,对于同一规格二醋酸纤维素丝束,随着滤棒压降升高,滤嘴对卷烟主流烟气烟碱的过滤效率升高;对于不同规格二醋酸纤维素丝束而言,总趋势为丝束单旦增加、总旦降低,所成型的细支滤棒对主流烟气的过滤效率降低。可根据细支卷烟设计目标,选择不同规格丝束成型适宜压降滤棒,获得满意的卷烟感官质量和适宜的主流烟气。     

β-环糊精三醋酸甘油酯悬浮液在卷烟滤嘴中的应用

为探索卷烟减害降焦的新途径,进行了含β-环糊精三醋酸甘油酯悬浮液的滤嘴、活性炭复合滤嘴和普通醋纤滤嘴的过滤效果的检测对比。结果表明,将聚乙二醇-600与三醋酸甘油酯配制成1∶2.5的溶剂,可制得满足滤棒成型工艺要求的β-环糊精含量为0.04g/mL的β-环糊精三醋酸甘油酯悬浮液;接装β-环糊精滤嘴的卷烟较普通醋纤滤嘴卷烟的总粒相物降低了13.17%;焦油降低14.15%;烟碱降低4.20%。与活性炭复合滤嘴卷烟相比,总粒相物降低了4.65%;焦油降低5.52%;而烟碱却高出1.79%。说明β-环糊精滤嘴的过滤性能不仅优于普通醋纤滤嘴和活性炭复合滤嘴,而且对卷烟焦油和烟碱具有较高的选择性吸附作用。     

醋纤沟槽滤棒沟槽长度及位置分布对卷烟烟气的影响

为研究醋纤沟槽滤棒不同沟槽长度及位置分布对卷烟烟气的影响,共制备35个沟槽滤棒并进行样品卷烟的卷制及烟气分析。结果表明:1单段沟槽卷烟样品中沟槽长度对主流烟气总粒相物、焦油量、烟气烟碱量及水分有明显影响,沟槽长度与上述指标均呈现二次曲线关系,而沟槽位置对上述指标没有显著影响;沟槽长度和沟槽位置对CO无明显影响。2两段沟槽卷烟样品中,沟槽总长度相同时,沟槽位置变化对主流烟气指标影响较小;而两组不同沟槽总长度样品间差异明显。3随着沟槽长度的增加,滤嘴对总粒相物和烟碱的过滤效率呈先增大后减小的趋势,沟槽长度为20 mm时过滤效率最高。     

细支卷烟用R型截面二醋酸纤维素丝束的应用性能

为进一步拓宽细支卷烟（φ=5.4mm）滤棒设计思路,设计开发细支滤棒用规格为8.6R13 000的R型截面二醋酸纤维素丝束,绘制其成型特性曲线,评价其成型能力。将8.6R13 000规格二醋酸纤维素丝束成型为不同压降细支滤棒,并以Y型截面醋纤丝束（6.0Y17 000、8.0Y15 000）为对照,卷接为细支卷烟,考察不同截面丝束、不同压降细支滤棒的烟碱过滤效率。结果表明:（1）与Y型截面二醋酸纤维素丝束相比,R型截面二醋酸纤维素丝束成型特性曲线存在显著差异,8.6R13 000规格二醋酸纤维素丝束覆盖压降范围从1 447Pa到6 428Pa,覆盖范围明显增大,且适用于更低压降细支滤棒;（2）R型截面二醋酸纤维素丝束滤嘴对烟气烟碱过滤效率为13.8%到17.6%,随着滤棒压降升高,烟碱过滤效率升高,且与Y型截面二醋酸纤维素丝束相比,R型丝束的过滤效率明显偏低。本文设计开发了细支卷烟用R型截面二醋酸纤维素丝束,并对其应用性能进行了评价,为不同风格细支卷烟开发提供了参考。      

卷烟滤嘴设计对主流烟气温度的影响及其降温效应

为降低卷烟主流烟气温度对口腔的刺激,提高消费者卷烟抽吸舒适性,采用热电偶测量了卷烟燃吸过程中滤嘴出口端温度,研究了不同滤嘴设计降低卷烟主流烟气温度的效果。结果表明:(1)卷烟滤嘴具有降低主流烟气温度、减少人体口腔温度刺激感的效果。(2)增加滤嘴压降、缩短滤嘴长度、提高滤嘴通风率,可降低主流烟气温度;其中又以提高滤嘴通风率的效果最为显著。(3)不同结构滤嘴的降温效果存在明显差异,活性炭组合滤嘴沟槽滤嘴活性炭复合滤嘴醋纤丝束滤嘴中空滤嘴;其中,活性炭组合滤嘴和沟槽滤嘴可有效降低烟气的口腔温度刺激感,提高卷烟抽吸的舒适性。     

细支烟滤嘴参数对烟碱过滤效率的影响

为给细支卷烟[圆周为(17.0±0.1)mm]滤嘴设计开发提供更多参考,按照单因素设计了5种丝束规格、每个丝束3个滤棒压降梯度、4个滤嘴通风梯度,共15个滤棒样品,卷接为60个卷烟样品,考察了不同滤嘴参数对细支烟烟碱过滤效率的影响。结果表明:对于不同丝束规格成型的细支滤棒卷烟,(1)在滤棒压降相同条件下,细支烟烟气烟碱过滤效率与滤嘴通风率显著正相关;随着滤棒压降增大,滤嘴通风率对烟碱过滤效率的影响幅度先增加后降低,滤嘴通风率每增加10%,烟碱过滤效率增加0.64%～1.00%;(2)在相同滤嘴通风率条件下,烟碱过滤效率与滤棒压降显著正相关,滤棒压降每增加100 Pa,烟碱过滤效率增加1.20%～1.40%;(3)丝束单旦增加、总旦降低,所成型的细支滤棒对主流烟气烟碱的过滤效率呈降低趋势。     

2.2Y/31000型醋纤丝束滤棒的成形实验

介绍了在KDF2 /AF2滤棒成形机上成形 2 .2Y/310 0 0型醋纤丝束滤棒的技术参数和技术要点。可稳定生产出 360 0～ 5 5 0 0Pa吸阻范围的滤棒 ,各项理化性能指标均符合新的国家标准的要求。生产 2 .2Y/310 0 0型丝束滤棒与生产 3.OY/35 0 0 0型丝束滤棒相比较 ,可节省丝束 10 .2 %。     

改性纤维素纸沟槽滤棒选择性降低卷烟烟气中的苯酚

制备了聚乙二醇/乙酰丙酸/三甘醇二乙酸酯改性纤维素纸沟槽滤棒卷烟,考察了改性剂对烟气焦油和苯酚释放量的影响。结果表明:①涂布量为(6.0±0.5)g/m2时,改性剂以单种或是以复配方式对纤维素纸改性,均对烟气苯酚具有高选择性降低效率。其中,乙酰丙酸改性沟槽滤棒卷烟样品较好地保持了卷烟原有的风格吸味。②随着改性剂在纤维素纸上涂布量的增加,对烟气苯酚的选择性降低效果增大;涂布量为(9.0±0.5)g/m2的卷烟样品存放2个月后,改性剂对烟气苯酚的选择性降低效果仍保持稳定且较高的水平。③纤维素纸上涂布(9.0±0.5)g/m2乙酰丙酸时,烟气苯酚释放量下降33.31%,焦油释放量下降2.61%,烟气苯酚的选择性降低率为30.7%,改性剂对苯酚的选择性降低效果显著;卷烟烟气体外毒理学检测结果表明,纤维素纸上涂布乙酰丙酸有利于降低卷烟的危害性。乙酰丙酸改性纤维素纸沟槽滤棒是一种非常有效的选择性减害手段。     

模拟燃吸香烟过程中蚕丝过滤嘴内部温度变化

设计了用热电偶连续测定模拟燃吸香烟过程中过滤嘴内部温度的方法,测得了模拟燃吸香烟过程中蚕丝过滤嘴和二醋酸纤维素纤维过滤嘴内部温度曲线。结果表明,在模拟燃吸香烟过程中蚕丝过滤嘴内部温度的变化比二醋酸纤维素纤维过滤嘴小得多。分析认为,与二醋酸纤维素纤维相比,蚕丝纤维的直径要小得多,在蚕丝纤维表面有较多的特殊官能团和反应活泼性基团,这些均有利于蚕丝纤维吸附香烟烟气化合物,可有比较多的烟气化合物分子将烟气流热量传给蚕丝纤维,不至于使蚕丝过滤嘴内部产生比较大的升温。     

一种新型编织物结构同轴芯滤棒的开发

为改善常规醋酸丝束滤棒中纤维只沿滤棒轴向排列、烟气流通轨迹单一的问题,采用加强纤维间交错、增加烟气流通垂直方向上纤维比例的方式,设计一种新型编织物结构同轴芯滤棒。利用管状编织技术对未进行卷曲压缩处理的二醋酸丝束进行编织以形成皮芯型编织物,再以皮芯型编织物作为芯条,外围填充烟用二醋酸丝束,并改造同轴芯滤棒成型机的喂入装置,制得新型编织物结构同轴芯滤棒,并对滤棒的圆周、圆度、吸阻、硬度等基本性能进行测试。结果发现:合理设计工艺参数可成功制得各项指标都达到要求的新型编织物结构同轴芯滤棒。     

用低线密度丝束生产细圆周滤棒研究

采用 3.33Y/3889(dtex/tex)规格的醋酸纤维丝束在AF2 /KDF2成形机上稳定生产出圆周为2 3.8mm、吸阻为 32 80～ 4 2 90Pa的细圆周滤棒。当增塑剂施加比例超过 8%时 ,滤棒硬度能达到国标要求。与采用 3.6 7Y/4 111(dtex/tex)规格的丝束相比 ,当采用该规格丝束生产的滤棒圆周为 2 3.8mm、吸阻为 32 80～ 4 2 90Pa时 ,可节约丝束 3.5 %～ 4 .8% ,过滤效率提高 1个百分点。     

烟用二醋酸纤维丝束新行业标准解读

分析了烟用二醋酸纤维素丝束的新行业标准中提高丝束线密度要求的缘由;解释了新标准中引用的抽样标准GB/T 2828和GB/T 2829的作用与区别,举例说明了如何根据不同的检验目的选择GB/T 2829中的抽样方案;阐述了将"丝束吸阻"要求写进标准的必要性和可能性.     

以海泡石为过滤材料的卷烟滤嘴的开发前景

目前,卷烟滤嘴材料主要是醋酸纤维丝束和聚丙烯丝束。介绍了以海泡石为卷烟滤嘴材料的纸质滤嘴的开发前景。     

高透滤棒质量稳定性的生产改进

在卷烟滤棒生产过程中,滤棒质量指标尤其是硬度和压降值波动较大,且因高透滤棒渗胶常导致发射管道堵塞,造成停机故障.经过采用丝束平衡机、导丝辊、新型送丝喷嘴等对丝束控制方式进行改进,提高了滤棒质量指标的稳定性.同时研制出一种管道疏通器,可定期对发射管道壁胶垢进行清理,减少管道堵塞.应用结果表明,改进后滤棒硬度合格率从72.04%提高到95.64%,滤棒压降合格率从92.12%提高到95.4l%,因发射管道堵塞造成的停机故障由原来的6.23次/天下降为3次/月.     

沟槽滤嘴对卷烟感官品质及风格的影响

为了研究沟槽滤嘴替换普通醋纤滤嘴后对卷烟感官品质及风格的影响,以及对沟槽滤嘴卷烟进行补香后的效果,制备了6个不同滤嘴和加香量的卷烟样品,对样品进行了对比评吸,运用方差分析、配对T检验等方法对评吸结果进行了统计分析。结果表明:①加香量相同时沟槽滤嘴卷烟感官品质总得分低于普通醋纤滤嘴卷烟,其中受影响最大的指标是喉部干燥、烟气浓度和劲头;沟槽滤嘴对卷烟的总体风格特征影响不显著,但会导致风格强度减弱。②适当提高加香量可以明显改善沟槽滤嘴对喉部干燥的不利影响、强化风格强度,但难以弥补对烟气浓度和劲头造成的不利影响。因此,采用沟槽滤嘴后应综合应用叶组配方、香精设计和加香量调控等技术,才能实现既减害又保持品质、风格稳定的目标。