常规分析用吸烟机系列监测卷烟设计与研制

  背景与目的  监测卷烟是目前国内外最常见且行之有效的用于评价符合GB/T 19609标准的卷烟常规烟气分析过程是否处于稳定、可控状态的重要工具。为使国产常规分析用吸烟机监测卷烟更加符合ISO标准的有关要求并满足我国烟草行业实际需要。  方法  对国内外监测卷烟制作情况进行对比,对我国监测卷烟规格进行重新设计、研制,并进行了均匀性评价、定值等表征分析。  结果  国产新监测卷烟M1、M2和M3三个样品均匀性良好,定值结果、抽吸口数及焦油量、烟气烟碱量、烟气一氧化碳量的配伍性均与期望值具有良好的符合性,各项数据重复性方面与CORESTA监测卷烟（CM卷烟）具有较好的可比性。  结论  国产监测卷烟适用于监测吸烟机抽吸过程稳定性,并可实现与ISO标准的接轨。      

活性炭复合滤嘴对卷烟中薄荷醇转移行为的影响

  目的  筛选薄荷型卷烟的滤嘴材料。  方法  比较了接装纯醋纤滤嘴和活性炭醋纤滤嘴的薄荷型卷烟,检测其在存放和抽吸过程中烟丝、滤嘴和烟气部分中薄荷醇含量。  结果  1）存放过程中,活性炭复合滤嘴吸附烟丝薄荷醇的能力大于纯醋纤滤嘴,稳定期约为1.3倍;2）抽吸过程中,纯醋纤滤嘴样品薄荷醇向主流烟气的转移能力大于活性炭复合滤嘴样品,存放前转移率为1.9倍,中间平缓期转移率在1.2-1.7倍之间,但随着存放时间变化的幅度较大,转移率最大极差为3.7倍,稳定性较活性炭复合滤嘴差。  结论  对薄荷型卷烟滤嘴材料的选择和改进有指导意义。      

不同烟丝含水率卷烟主流烟气气溶胶的粒径分布特征

  目的  烟丝含水率对烟气颗粒的影响。  方法  采用DMS500快速粒径谱仪和电子低压撞击器(ELPI), 在ISO抽吸模式下, 考察不同烟丝含水率卷烟烟气气溶胶的粒数粒径分布和质量粒径分布特征。  结果  ① 不同含水率(8.1%、12.6%和17.6%)卷烟烟气气溶胶的粒数粒径均在40~400 nm呈近似对数正态分布。随着含水率增加, 全部抽吸口数的烟气粒子平均数浓度无显著变化、体积浓度明显降低、粒数中值直径(CMD)和粒子体积中值直径(VMD)呈降低趋势。②3种含水率卷烟的烟气气溶胶质量主要集中在100~1000 nm, 随着含水率增加, 质量粒径分布向小粒径位移, 抽吸口数相同条件下捕集的气溶胶颗粒总质量降低。  结论  上述规律可为卷烟加工工艺参数的优化和卷烟产品开发提供参考。      

加热模式对薄荷型加热卷烟中主要成分的转移率及逐口释放行为的影响

  目的  考察不同加热模式下薄荷型加热卷烟烟气中主要成分释放量及转移率变化情况。  方法  以3种不同加热模式的烟具HTP1（内芯刀片加热）、HTP2（外围加热）、HTP3、HTP4、HTP5（内芯针式加热）和10款对应的薄荷型加热卷烟为研究对象,分析烟支中薄荷醇、烟碱和甘油的含量分布和在加拿大深度抽吸（HCI）模式下烟气中薄荷醇、烟碱和甘油的转移率和逐口释放量变化。  结果  ① 薄荷醇转移率与烟具加热温度、加热模式及烟支中薄荷醇添加位置等因素有关,内芯刀片式加热卷烟、外围加热卷烟、内芯针式加热卷烟的薄荷醇转移率分别为27.45%~30.27%、15.81%~17.48%和13.39%~26.36%,内芯刀片加热卷烟的薄荷醇转移率高于其他样品。②内芯刀片式加热卷烟薄荷醇逐口释放量均呈先上升后稳定再下降的趋势,不同薄荷强度口味样品中薄荷醇释放量有较明显差异;外围加热卷烟薄荷醇逐口释放量均呈先上升后快速下降的趋势,内芯针式加热卷烟薄荷醇释放量则是先上升后缓慢下降。③内芯刀片加热卷烟的烟碱和甘油转移率高于其他样品。④内芯刀片加热方式结合有序排列薄片的组合,其烟气中薄荷醇、烟碱和甘油的逐口释放量更平稳。      

高温高湿环境对成品卷烟含水率和质量的影响

为分析高温高湿环境对成品卷烟含水率和质量的影响,我们使用恒温恒湿箱模拟高温高湿环境对样品卷烟进行贮存试验,根据试验结论识别高温高湿环境对成品卷烟的影响程度,为制定更科学合理的卷烟贮存条件和成品卷烟贮存周期的建立提供重要的参考依据。     

石墨炉原子吸收光谱法测定加热卷烟烟草材料中的四种痕量元素

  目的  建立石墨炉原子吸收光谱法（GF-AAS）测定加热卷烟（HTP）烟草材料中铅、镍、铬、镉含量的检测方法。  方法  考察样品前处理条件、灰化温度、原子化温度对检测结果的影响,采用加标回收和重复性试验验证检测结果的准确性和精密度。  结果  （1）四种元素工作曲线线性良好（r2 > 0.999）;（2）Pb、Ni、Cr、Cd加标回收率为93.7%~105.7%,RSD≤5.0%（n=6）,方法检出限分别为0.076、0.025、0.015、0.006 mg/kg。（3）9种加热卷烟烟草材料中Pb、Ni、Cr、Cd元素平均含量分为0.97、1.07、1.28、1.80 mg/kg。  结论  该方法操作简单、成本较低,同时精密度和准确性较高,适用于大批量加热卷烟烟草材料中的4种痕量元素的含量测定。      

通过式固相萃取与液相色谱串联质谱和气相色谱串联质谱结合测定加热卷烟中多种农药残留

  目的  实现加热卷烟中多种农药残留的测定。  方法  样品经乙腈提取,以PRiME HLB通过式固相萃取柱净化后,分别以液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）和气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）分析。  结果  ① PRiME HLB通过式固相萃取净化效率高,操作简便。②在高、中、低三个不同添加浓度水平下,所有分析物的回收率在77.36%~108.28%之间,相对标准偏差（RSD）小于8.0%。所有农药均获得了良好的线性相关系数（r ≥ 0.9977）,检出限（LOD）和定量限（LOQ）范围分别为0.31~10.88 μg/kg和1.11~36.21 μg/kg。③采用该方法对25个实际样品进行了检测,所有样品均检出有杀菌剂。  结论  该方法操作简便,结果准确可靠,可用于测定加热卷烟中的多种农药残留。      

烟草包装设计的历史发展与展望

  背景  烟草包装是品牌文化的重要载体,受控烟履约、绿色环保等法律、政策的影响。  目的  展望未来中国烟草包装设计的发展方向。  方法  通过对烟草包装的历史发展、国际趋势和国产卷烟的商标设计分析,概括了国产卷烟包装设计的既有特点,探讨了中国烟草包装设计的未来发展之路。  结果  ① 国产卷烟的包装设计具有时代特点、民族特征和文化包容性,支撑了中式卷烟品牌的群体崛起;②中式卷烟品牌系列化是以品牌名称为纽带的系列化,并没有完成品牌与规格间的文化协调;③国际控烟履约、绿色发展将持续影响中国烟草包装的设计方向;④国内控烟履约、绿色发展的政策、法律持续完善为国产烟草制品包装设计起到了重要的引领作用;⑤烟草平装的市场技术壁垒作用将对我国卷烟走向世界产生重大影响;⑥我国烟草包装的工业设计已达国际先进水平,未来的设计重点将是装潢设计的系列化水平提升。  建议  坚持民族特色为主,深化宏观策略研究,强化包装技术开发,提高商标国际“化境”能力,防范新型烟草制品技术壁垒,弘扬本土雪茄文化和提高追溯信息设计水平是未来中国烟草包装设计的重要方向。      

铜川市卷烟需求集成预测

  目的   提高卷烟市场需求的预测准确率。  方法   通过建立ARIMA、VAR、SVR以及习惯性消费下卷烟需求模型,分别对铜川市卷烟需求量进行了建模预测,基于集成方法的思想,将上述四个模型的预测结果进行集成分析。  结果   集成预测模型对2017—2018年卷烟销量预测的相对误差绝对值控制在1%以内,平均相对误差绝对值控制在0.8%左右,预测结果显著优于单个模型,有效地提高了预测的精度。      

基于细胞水平的甜度定量测定方法及其在卷烟中的应用

  目的  建立一种体外细胞的甜度定量测定方法并应用于卷烟甜感评价,以弥补感官质量评吸存在的不足。  方法  通过构建小分子标签的重组甜味素受体细胞系,利用PTI钙离子成像技术检测钙离子的响应,建立甜度定量测定方法,应用于特色香料及烟气甜度测定。  结果  特色香料相对甜度值与烟气甜度值呈正相关,其中百香果提取物能获得较好烟气甜感与口腔甜感。  结论  此方法可用于以增加甜感为目的的卷烟烟用香精香料评价及烟气甜感评价。      

烟支内气流流量、吸阻与烟支长度的关系

通过对烟支内气流流动状态的研究 ,建立了吸阻与烟支内气流流量、烟支吸阻与烟支长度、烟支内气流流量与烟支长度的模型函数 ,得出了烟支吸阻、气流流量之间及其与烟支长度等各参数因子的关系。该数学模型为合理设计烟支结构、适当选择卷烟辅料、有效控制卷烟焦油释出量提供了理论依据。     

YJ219滤嘴接装机烟条切割鼓轮的改进

为解决YJ219滤嘴接装机烟条切割鼓轮中因切割槽内聚积烟末而影响烟条切口质量等问题,对烟条切割鼓轮进行了改进。在切割槽内增设内外隔环,在配气座的烟条中心位置增设腰圆槽,使烟条切割鼓轮中形成内部空腔和通道,利用鼓轮在旋转时形成的负压,及时清除切割烟条时产生的烟末。以石家庄卷烟厂使用的ZJ119卷接机组为对象进行测试,结果表明:①改进后烟条交接稳定可靠,切口平整,切割槽内烟末聚积量减少88.37%;②烟支外观质量缺陷剔除率降低1.04百分点,其中烟支夹末缺陷剔除占比降低50.28百分点。该方法可为提高卷接设备生产效率提供支持。      

国产混合型卷烟与国外知名品牌混合型卷烟的分析比较及发展思路

选择市场销售份额较大、档次较高的国产混合型卷烟与国外知名品牌的混合型卷烟进行系统详细的分析比较,找出我国混合型卷烟在物理特性、烟支结构、化学成分、烟气特征、感官质量等各个方面与世界知名品牌的差距。我国混合型卷烟在设计思路及化学成分上存在以下不足：（１）卷烟吸阻分布不合理,滤嘴吸阻偏低;（２）卷烟纸透气度偏高,而滤嘴通风稀释较少;（３）卷烟烟丝化学成分不协调,糖氮比偏高、氮碱比偏低、糖碱比则有高有低。这些差异是造成国产混合型卷烟吸味不佳及焦油量偏高的主要原因。针对这些不足,文章指出了我国混合型卷烟的发展思路及研究方向,认为应从产品设计、工艺加工、基础研究等方面入手。     

HXD在线膨胀工艺参数和膨胀率与卷烟质量的关系

为进一步提高叶丝的在线膨胀效果,对不同等级的烤烟型卷烟叶丝在HXD上的膨胀效果进行了试验。结果表明:①提高HXD进料含水率和工艺气流的干燥温度,可提高叶丝的膨胀率;②当叶丝的进料含水率为22%时,经HXD膨胀后叶丝的膨胀率以及卷烟的物理指标、烟气指标等与滚筒式烘丝机处理后的结果基本一致;③在试验范围内,提高喷射蒸气的流量,可提高叶丝的膨胀率;④提高进料含水率和工艺气流的热风温度,可使卷烟在吸阻和硬度不变的情况下降低单支重量;⑤随着进料含水率和工艺气流干燥温度的提高,卷烟烟气焦油呈下降趋势,而烟碱和CO下降趋势不明显;⑥高档卷烟配方不宜采用HXD进行膨胀干燥;采用HXD进行膨胀干燥时,中档卷烟和低档卷烟的进料含水率宜分别控制在24%和28%左右。     

ZJ17卷接机组废接装纸收集装置的设计

为解决ZJ17卷接机组因废接装纸导致烟支质量缺陷和停机处理耗时长等问题,设计了一种废接装纸收集装置。该装置由导向部件、单向收集通道、收集腔和输送通道4部分组成,导向部件将切纸轮产生的废接装纸导入单向收集通道,通道内正压气流经T型管路转向和变速后形成负压气流,进而将废接装纸吸入收集腔并在正压气流作用下经输送通道进入废料桶,实现废接装纸收集。由正交试验可得,收集装置的最优设计参数为单向收集通道正压气流压强0.6 MPa,收集腔正压气流压强0.4 MPa,导向辊直径8 mm,输送通道管径80 mm。以毕节卷烟厂使用的ZJ17卷接机组为对象进行测试,结果表明：使用废接装纸收集装置后,因废接装纸干扰烟支接装导致的质量缺陷发生次数由18.2次/月降低至1.3次/月,降幅92.9%;停机处理耗时由7.6 h/月减少至1.0 h/月,降幅86.3%。该技术可为提高卷接设备生产效率提供支持。     

逐口锥高变化规律及卷烟机参数对其稳定性的影响

  目的  为探究表征卷烟抽吸过程稳定性的方法。  方法  开展了卷烟逐口锥高测定、曲线拟合研究，提出了评价逐口锥高稳定性的指标，并研究了烟丝及卷烟机参数对逐口锥高稳定性的影响。  结果  （1）逐口锥高呈先快速升高然后逐渐趋于稳定的变化规律，且变化主要发生于前3口之间；根据1~3口变化率占比可以表征逐口锥高变化的程度，1~3口变化率占比越低、逐口锥高越稳定。（2）不同牌号卷烟的1~3口变化率占比介于53.09%~96.37%之间。（3）卷烟机平准器凹槽深度、宽度和风室正、负压力是影响1~3口变化率占比的主要因素，通过上述参数优化可明显提高逐口锥高稳定性。  结论  逐口锥高可用于表征、评价卷烟抽吸过程的稳定性。      

传统卷烟和电子烟烟气气溶胶粒径分布研究

为了解传统卷烟和电子烟烟气气溶胶粒径分布特性, 按照ISO 的抽吸模式, 分别对10 个品牌的传统卷烟和电子烟进行测试。通过在线稀释, 采用模拟循环吸烟机和快速粒径谱仪对气溶胶粒径和浓度进行了测试。结果表明:(1)在相同的抽吸条件下, 传统卷烟气溶胶的颗粒、单位体积数浓度都比电子烟大;(2)在不同抽吸口数下, 传统卷烟气溶胶粒径每口之间差异很大, 而电子烟气溶胶粒径每口之间分布比较均匀。      

直线式吸烟机罩内风速控制系统的改进与应用研究

利用flow-simulation 软件建立(20+1)孔道直线式吸烟机上的罩内风速模型,基于该模型,认为烟支在燃烧过程中,燃烧起始位置和结束位置间具有较大的气流速度差,可能显著影响烟气捕集结果。为消除这一影响,使吸烟机罩内气流速度达到均匀稳定,本文改进了吸烟机排风装置并在吸烟机的防护罩下端加装整流网。实验结果表明,改造后,当固定位置风速设定200mm/s 时,燃烧起始和结束位置平均风速差由93.0 mm/s 降至20.7 mm/s;CM7 卷烟烟气常规分析各指标项测定值在组间和孔道间的变异系数显著低于改造前,说明改造后吸烟机捕集主流烟气常规化学成分的均匀性和稳定性得到了提高;CM7 卷烟烟气常规分析各指标项测定值明显低于目前使用的常规分析用吸烟机测得的结果,两者之间具有显著性差异。      

新型纺织空调喷淋室的设计与应用

探讨新型纺织空调喷淋室的设计及应用效果.通过分析目前常用喷淋室的结构及缺陷,设计了新型纺织空调喷淋室.新型纺织空调喷淋室由两排至五排喷淋排管构成,并按照一定方式组合使用.通过喷淋室高密度水雾横喷、逆喷等方法,可以提高空气与水热湿交换效率及空气质量.以五排喷淋排管喷淋室为例对比说明:五排喷淋排管喷淋室能够实现冷却、加湿等多种功能,同时高效环保,是一种理想的纺织空调喷淋室.     

卷烟燃吸状态下的气体流量分配

为了考察卷烟燃吸时的气体流量分配规律,设计了一种测定烟支不同部分进气量的装置;采用该装置测定了卷烟燃吸状态下燃烧锥端、卷烟纸段和滤嘴段的进气量,分析了卷烟燃吸时不同部分的气体流量分配规律和燃烧锥烟气净生成量。结果表明:①卷烟燃吸时,卷烟纸段和滤嘴段进气量大于未燃卷烟,燃烧锥端进气量小于未燃卷烟,滤嘴通风卷烟的滤嘴通风率大于未燃卷烟。②无滤嘴通风卷烟燃吸时,燃烧锥端进气量与烟丝段长度呈线性递减关系,卷烟纸段进气量与烟丝段长度的二次方呈正比关系。③卷烟抽吸时燃烧锥存在净生成气体量,且烟气净生成量与燃烧锥进气量呈正比,实验卷烟燃吸时每毫升燃烧锥端进气量约净生成0.24 mL气体。