卷烟纸组分和罗纹对卷烟主流烟气常规成分的影响

为了进一步探索卷烟纸对卷烟主流烟气常规成分的影响,制备了8种不同参数卷烟纸并制成卷烟,考察卷烟纸碳酸钙形态、粒径和用量,以及助燃剂酸根类型、助留剂用量、罗纹形式、罗纹深度和压纹方式对卷烟主流烟气常规成分的影响。结果表明,8种卷烟纸设计参数的变化对主流烟气常规成分释放量均产生不同程度影响;采用大粒径或浆状碳酸钙或提高碳酸钙用量,烟气焦油和CO降低0. 1～0. 4 mg/支;采用无罗纹卷烟纸、浅罗纹卷烟纸或正压卷烟纸,均有助于降低焦油和CO,其中CO降幅最高可达8. 7%;采用酒石酸助剂的卷烟纸,焦油和CO释放量较低;卷烟纸助留剂含量对主流烟气常规成分无显著影响。     

金属盐对卷烟纸裂解致孔及主流烟气中CO释放量的影响

为考察柠檬酸钾、醋酸钙、醋酸锌、氯化钙、氯化锌等不同金属盐对卷烟纸裂解行为及卷烟主流烟气中CO释放量的影响,采用热分析法研究卷烟纸的热裂解行为,采用压汞法和扫描电镜(SEM)法表征了卷烟纸微孔结构,并通过测试卷烟燃烧锥温度分布研究了金属盐对卷烟燃烧温度分布的影响。结果表明:1添加不同金属盐的卷烟纸对卷烟烟气CO释放量有不同的影响,柠檬酸钾促进了卷烟纸纤维的裂解致孔作用,使炭化线附近卷烟纸的孔容和微孔数目增多,扩散和稀释共同作用使主流烟气CO释放量显著降低;而醋酸锌、醋酸钙、氯化钙和氯化锌可抑制卷烟纸纤维的裂解致孔作用,使炭化线附近卷烟纸的孔容和微孔数目减少,主流烟气CO释放量显著增加。2与空白对照样相比,添加柠檬酸钾的卷烟纸,其卷烟在高温区域(750℃以上)燃烧锥的体积减小;而添加醋酸锌、醋酸钙、氯化钙和氯化锌的卷烟纸,其卷烟的高温燃烧锥体积增加。因此,卷烟纸中金属盐的添加对卷烟燃烧锥的体积和CO释放量具有显著的影响,卷烟高温区域燃烧锥的体积越小,其主流烟气中CO的释放量越低。     

卷烟纸透气度对卷烟燃烧温度及烟气指标的影响

采用红外热像测温平台对不同透气度卷烟纸的卷烟进行全过程燃烧温度测定,探讨卷烟纸透气度的变化对烟支燃烧温度产生的影响,并进一步分析常规烟气的变化情况。结果表明,随着卷烟纸透气度的增加,卷烟燃烧的抽吸平均温度和峰值平均温度呈线性减小的趋势;而在烟支的抽吸间隔时间,燃烧锥的固相温度则相差不大;随着卷烟纸透气度的增加,卷烟的抽吸口数、CO和焦油的释放量呈下降趋势。     

卷烟纸助燃剂对卷烟燃烧特性及主流烟气中CO释放量的影响

为了考察卷烟纸助燃剂对卷烟燃烧特性及主流烟气中CO释放量的影响,探讨了卷烟纸助燃剂的类型、用量、含钾比例与卷烟燃烧主流烟气中CO的释放量、卷烟燃烧特性之间的相关性。结果表明,卷烟纸助燃剂用量与卷烟的阴燃温度、烟碱量、焦油量具有相关性,提高助燃剂用量能提高卷烟燃烧时的阴燃温度、加快烟支的燃烧速度,且烟碱量和焦油量随之减少;保持卷烟纸助燃剂用量不变,助燃剂中的含钾比例与烟气常规成分和卷烟燃烧温度无明显相关性;卷烟纸助燃剂的类型、用量、含钾比例与CO释放量无明显相关性,CO释放量与卷烟燃烧时低温区域面积和高温区域面积的比值R具有强烈的正相关。     

卷烟纸性能对常规卷烟和细支卷烟综合特性的影响

为考察卷烟纸透气度和定量对常规卷烟和细支卷烟燃烧锥最高温度和主流烟气有害成分释放量的影响,采用偏最小二乘(PLS)回归法建立了多因素预测模型。结果表明,随着卷烟纸透气度的增大,常规卷烟和细支卷烟的燃烧锥最高温度、HCN、CO、NH_3和烟气危害性指数均有降低的趋势,且不利于感官综合特性的提升;随着卷烟纸定量的增大,两种卷烟的燃烧锥最高温度和CO有升高的趋势,NH_3、烟气危害性指数以及感官综合特性有降低的趋势;卷烟纸透气度和定量对两种卷烟部分指标(如苯酚、HCN释放量、香气、烟气以及口感特性等)的影响表现出一定的差异性。     

接装纸透气度对卷烟燃烧温度和烟气指标的影响

为分析不同透气度的卷烟接装纸对卷烟烟气成分和卷烟燃烧温度的影响,对不同透气度接装纸的卷烟进行烟气分析,并采用红外热像仪测定了不同透气度接装纸卷烟的燃烧温度。结果表明,随着接装纸透气度的增大,卷烟主流烟气中的焦油量、CO释放量、烟气烟碱量均显著线性下降,而抽吸口数增加;与采用透气度为0的接装纸相比,采用透气度为500 CU的接装纸后,其卷烟的主流烟气中焦油量降低50.6%,CO释放量降低64.6%,烟气烟碱量降低42.9%,抽吸口数增加22.5%;接装纸透气度对卷烟抽吸燃烧温度影响显著,随着接装纸透气度的增大,卷烟第三口抽吸温度和峰值平均值均明显下降;接装纸透气度从100 CU增加到500 CU,卷烟第三口抽吸温度下降了115℃,峰值平均值下降了87℃,而阴燃平均温度未发生明显变化,此外,阴燃平均温度明显低于第三口抽吸温度和峰值平均值。     

卷烟纸定量对卷烟燃烧温度及烟气指标的影响

利用红外热像仪测温平台对采用不同定量卷烟纸的卷烟进行了固相燃烧温度测定,探讨了卷烟纸定量对卷烟抽吸温度、常规烟气指标、部分有害烟气成分指标的影响。结果表明,随着卷烟纸定量的增加,卷烟第三口抽吸最高温度呈上升趋势;卷烟单口焦油释放量和CO释放量呈上升趋势,卷烟总焦油释放量和抽吸口数呈下降趋势;卷烟的苯并芘（B［a］P）、苯酚释放量呈逐步下降趋势;巴豆醛、氨气（NH3）和氰化氢（HCN）的释放量不显著。     

通风稀释对卷烟燃烧温度及主流烟气中主要有害成分释放量的影响

为降低卷烟危害性,考察了卷烟纸、接装纸、成型纸透气度对卷烟燃烧温度和卷烟主流烟气中7种有害成分(CO,HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛)及焦油释放量的影响,并研究了卷烟总通风率对主流烟气中7种有害成分释放量及卷烟危害性指数的影响规律.结果表明:①随着卷烟纸和接装纸透气度的增加,卷烟燃烧温度升高,卷烟主流烟气中除NNK外其他6种有害成分的释放量、焦油量及危害性指数均降低;②成型纸透气度的变化对卷烟燃烧温度及烟气有害成分释放量的影响不规律;③卷烟总通风率增加,卷烟主流烟气中多数有害成分释放量、焦油量及危害性指数有不同程度的降低.适当增加卷烟纸、接装纸的透气度,提高卷烟总通风率,可在一定程度上调控卷烟燃烧温度,降低卷烟烟气中有害成分释放量,从而降低卷烟的危害性指数.     

卷烟逐口抽吸过程中巴豆醛的递送与分布

为研究卷烟燃烧状态对巴豆醛主流烟气释放量及转移分布的影响,通过改变卷烟纸透气度调控卷烟裂解/蒸馏状态,考察了卷烟样品燃吸时巴豆醛逐口主流烟气释放量、滤嘴截留量、燃烧锥中残留量及其在卷烟不同部位的分布规律。结果表明:①随着抽吸口序的增加,主流烟气中巴豆醛释放量总体上呈上升趋势,但与燃烧锥中巴豆醛残留量无明显相关性;②卷烟逐口燃烧所产生巴豆醛的主流烟气转移率为36%~48%,滤嘴截留率为12%~34%,燃烧锥中残留率为16%~27%,烟丝吸附率低于13%;③卷烟逐口主流烟气中巴豆醛的释放量与卷烟纸透气度无相关性。      

卷烟纸组分和罗纹对烟气有害成分及卷烟H值的影响

为进一步研究卷烟纸在降焦减害中的作用,制备了不同参数卷烟纸并制成卷烟,考察卷烟纸碳酸钙形态、粒径和质量分数,以及助燃剂酸根类型、助留剂质量分数、罗纹形式、罗纹深度和压纹方式8种参数对卷烟主流烟气有害成分及危害性指数(H)的影响。结果表明:①8种卷烟纸设计参数的变化对主流烟气7种有害成分释放量及H值均产生不同程度影响。②采用大粒径或液态碳酸钙或提高碳酸钙质量分数有利于降低HCN、巴豆醛和H值。③采用柠檬酸和酒石酸的卷烟纸,H值较低;卷烟纸助留剂质量分数对有害成分和H值无显著影响。④采用无罗纹卷烟纸有助于降低HCN、氨和苯酚的释放量及H值;在反压卷烟纸条件下,采用浅罗纹卷烟纸有助于降低苯酚和巴豆醛的释放量及H值;在深罗纹条件下,采用正压卷烟纸,有助于降低B[a]P和苯酚的释放量及H值。     

卷烟吸燃耗氧量影响因素

为研究卷烟设计参数、抽吸参数和燃烧速率对卷烟燃吸耗氧量的影响,采用吸烟机和顺磁氧气分析联用系统建立了卷烟吸燃耗氧量的测试方法,考察了不同抽吸条件下和不同设计参数的卷烟吸燃耗氧量变化,并研究了吸燃耗氧量与燃烧速率和烟气常规成分之间的相互关系。结果表明：(1)卷烟吸燃耗氧量随抽吸容量、抽吸持续时间、膨胀烟丝含量、再造烟叶丝含量、卷烟纸定量、卷烟纸钾钠比、卷烟纸填料含量和烟支圆周的增加而升高,随烟支单支质量、膨胀梗丝含量和卷烟纸透气度的增加而降低,随烟丝宽度和卷烟纸助燃剂含量的增加呈先升后降变化趋势。(2)卷烟吸燃耗氧量与卷烟吸燃速率、烟丝静燃速率和卷烟静燃速率显著正相关,与烟碱、TPM、焦油及抽吸口数显著负相关,与水分和CO无显著相关性。     

卷烟纸特性对细支烟主流烟气指标的影响

研究了不同透气度、定量、助燃剂含量的卷烟纸对细支烟主流烟气指标的影响。结果发现,在实验设计的水平范围内,卷烟纸助燃剂含量(以柠檬酸根计)、透气度与细支烟主流烟气焦油量、烟碱量、CO量具有显著的负相关性;卷烟纸定量与细支烟主流烟气CO量具有显著的正相关性,与细支烟主流烟气焦油量、烟碱量分别具有非显著及显著的负相关性。     

辅助材料设计参数对烤烟型卷烟烟气焦油、烟碱和CO释放量的影响

为探索辅助材料与卷烟烟气化学成分之间的关系,研究了卷烟纸定量、卷烟纸透气度、成形纸透气度、接装纸透气度和滤棒吸阻对卷烟主流烟气焦油、烟碱和CO释放量的影响,并通过辅材设计参数的组合设计,建立了辅材设计参数预测焦油、烟碱和CO释放量的数学模型.结果表明:①卷烟纸定量增加CO释放量增加;②卷烟纸透气度增加,焦油、烟碱和CO释放量降低;③滤棒吸阻增加,焦油和烟碱释放量降低;④接装纸透气度增加,焦油、烟碱和CO释放量显著降低;⑤成形纸透气度增加,焦油、烟碱和CO释放量降低,降低程度与配合使用的接装纸透气度有关;⑥焦油、烟碱和CO释放量预测模型的预测值与实测值基本吻合.     

TDLAS技术在线分析主流烟气气相物中CO的逐口释放特征

为准确分析卷烟主流烟气气相物中CO的逐口释放特征,改造了单孔道吸烟机,建立了一套基于可调谐二极管半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的卷烟主流烟气逐口在线分析系统。利用该系统,分析了管路和滤片夹持器残留对烟气逐口分析结果的影响,对4种不同类型卷烟中CO的逐口释放量进行了检测,探讨了其传递规律。结果表明:①清除残留前后CO的逐口传递规律明显不同;②在清除模式下,主流烟气中CO的释放量先降低后逐口增加,其中第2口的CO释放量最低。与传统检测方法相比,基于TDLAS技术的改造型单孔道吸烟机,能快速完成烟气中CO的检测,并有效避免烟气中其他成分的干扰。      

再造烟草颗粒卷烟与常规卷烟的对比

为提高卷烟品质稳定性,以烟草颗粒为填充物制备了再造烟草颗粒卷烟,从外观、燃烧性能、烟支物理指标、化学成分和常规烟气成分等方面考察了其与常规卷烟的差异。结果表明:①相比常规卷烟,再造烟草颗粒卷烟的静燃速率快约6%,包灰值减少80%以上,燃烧线齐整,烟灰颜色更白。②再造烟草颗粒卷烟的烟支质量、吸阻、总糖、总碱、焦油和烟碱释放量的检测平均值与常规卷烟基本相同,但相应指标的标准偏差均显著降低。③再造烟草颗粒卷烟的CO释放量比常规卷烟降低约5 mg/支,CO/焦油比值降低到约0.55。      

抽吸参数对卷烟燃烧温度及主流烟气中某些化学成分的影响

用RM1/PLUS单孔道吸烟机结合高分辨的、快速纪录的红外热像仪AGEMA SC3000和GC研究了不同抽吸条件对卷烟燃烧温度及主流烟气中某些化学成分的影响。改变不同的抽吸曲线,发现抽吸时的最高温度随抽吸时流速的增加而升高。抽吸容量的增加能提高卷烟的最高抽吸温度,也使每支卷烟的烟碱、焦油、水分、CO和稠环芳烃的量有明显的增加;抽吸持续时间的增加能降低抽吸最高温度,但是每支烟的烟气输送量变化不明显;抽吸频率的降低能提高卷烟固相的抽吸最高温度,而抽吸最高温度的上升,使得每口主流烟气中的烟碱、焦油、CO等都有所增加,而稠环芳烃的量在所测的温度范围内随着温度的升高大致呈现先上升然后下降的趋势。      

卷烟燃烧峰值温度对主流烟气CO释放量的影响

为探讨卷烟燃烧峰值温度对烟气CO释放量的影响,采用热分析仪比较了卷烟纸在不同温度下的失重情况,并采用扫描电镜对卷烟纸的微观形貌进行了比较.结果表明,卷烟燃烧峰值温度越低,对应卷烟纸的失重起始温度也越低,在相同温度下,对应卷烟纸的透气度也越大,主流烟气CO的释放量也随着减少.     

卷烟燃烧参数、灰分外观和烟气成分相互关系研究

  目的  揭示卷烟燃烧三个维度之间相互关系。  方法  利用统计分析方法研究了卷烟燃烧参数（燃烧温度、耗氧量和燃烧速率）、灰分外观指标（灰色值、裂口率、缩灰率、炭线宽度、炭线整齐度和持灰力）和烟气成分（烟气常规成分和七种有害成分）之间的相关性。  结果  ① 烟丝静燃速率、卷烟吸燃速率和耗氧量之间呈极显著正相关,但均与燃烧温度和卷烟纸阴燃速率无显著相关性;卷烟静燃速率仅与耗氧量显著正相关,燃烧温度仅与卷烟纸阴燃速率呈极显著负相关。②燃烧速率参数不仅与多种烟气成分显著负相关,亦与灰分外观质量显著正相关,与燃烧温度和耗氧量相比,是调节卷烟烟气和灰分外观质量更为有效的燃烧参数。      

烟支规格对卷烟物理、烟气、燃吸特性及感官质量的影响

为探究烟支规格对卷烟质量的影响,在烟丝原料、填充密度、卷烟纸透气度、接装纸规格、丝束材料以及滤棒吸阻条件相同的情况下卷制4种规格卷烟[烟支规格(烟支圆周×长度):常规(24.3 mm×84 mm)、22 mm卷烟(22 mm×84 mm)、中支(20 mm×89 mm)、细支(16.9 mm×97 mm)],检测其物理...     

草酸钾添加量对卷烟纸热解性能及主流烟气的影响

通过在卷烟纸上添加不同量的草酸钾,采用常规烟气分析、同步热分析,研究其对卷烟纸热解性能及主流烟气的影响.结果表明:在卷烟纸上添加草酸钾后对卷烟主流烟气中的焦油和CO有一定的降低作用,随着添加量的继续增加,抽吸口数、CO和焦油释放量均呈先下降后缓慢上升趋势;在草酸钾添加量为1.5%时,其降焦及降CO效率最高;随着草酸钾添加量的增加,卷烟纸热解起始温度降低,在200～300℃时反应活化能降低.