在线激光打孔参数对卷烟通风率及常规烟气成分释放量的影响

为考察在线激光打孔参数对卷烟通风率及常规烟气指标的影响,制作了不同激光脉冲持续时间和打孔数量的卷烟样品,考察了上述参数与卷烟通风率、通风率稳定性及常规烟气成分(烟碱、焦油和一氧化碳)释放量的关系;通过单因素实验设计,考察了打孔排数和打孔位置对卷烟理化指标的影响.结果表明:①在实验范围内,激光脉冲持续时间对卷烟通风率及常规烟气成分释放量的影响大于打孔数量对二者的影响;打孔数量和激光脉冲持续时间对卷烟通风率信噪比的影响不明显,对通风率均值有显著影响,通风率均值随打孔数量和激光脉冲持续时间的增加呈增大趋势;打孔数量与常规烟气成分释放量相关性不显著,激光脉冲持续时间与烟气烟碱、焦油和一氧化碳释放量呈显著负相关,相关系数分别为-0.874,-0.936和-0.804.②总孔数及中心打孔位置一定时,通风率随打孔排数的增加而减小,常规烟气成分释放量随打孔排数的增加而增大;打孔数量和打孔排数一定时,打孔位置距嘴端越远,通风率越低,常规烟气成分释放量越高.     

在线激光打孔卷烟通风率与卷烟理化指标的关系

利用在线激光打孔设备制作通风率不同的混合型卷烟和烤烟型卷烟,考察通风率对两种卷烟物理指标、常规烟气释放量的影响.结果表明:两种卷烟的总通风率、滤嘴通风率均与卷烟质量呈正相关,与吸阻呈负相关,且通风率越高,滤嘴通风率对总通风率的贡献越大;两种卷烟的总通风率、滤嘴通风率均与烟气烟碱、焦油和CO释放量呈显著负相关,影响大小依次为CO释放量焦油释放量烟碱释放量.根据卷烟烟气指标设计,可先计算总通风率,再通过调整在线激光打孔参数来满足卷烟产品设计要求.     

在线打孔参数对细支卷烟理化指标的影响

为考察在线激光打孔参数对细支卷烟理化指标的影响,制备不同打孔位置、打孔数量及激光脉冲持续的细支卷烟样品,考察打孔位置及数量等参数对细支卷烟通风率、通风率稳定性及主流烟气成分释放量的影响。结果表明:(1)与正常卷烟相比,在线激光打孔位置对细支卷烟影响较小,不同打孔位置卷烟理化指标变化幅度较小,以滤嘴中间位置(距唇端14mm)时通风率最大,主流烟气释放量最小;(2)细支卷烟在线激光打孔数量及时间对理化指标有显著影响,通风率均值随打孔数量和激光脉冲持续时间的增加而提高,主流烟气释放量随之显著降低,细支卷烟可通过调整打孔数量等参数获得适宜的通风率和烟气指标。     

特殊旋转滤嘴卷烟的制备及对主流烟气常规指标的影响

为制备特殊旋转滤嘴卷烟并了解其旋转前后的差异,通过探索滤嘴设计参数,成功制备了4种滤嘴打孔线长度不同(0、1、2、3 mm)的样烟,考察了滤嘴旋转前后样烟物理、烟气指标和感官质量的差异。结果表明:(1)根据卷制效果评分可确定样烟最佳滤嘴设计参数为滤棒环切深度3 mm,接装纸预打孔孔径0.15 mm,无胶区宽度11 mm。(2)滤嘴旋转后通风率变小,吸阻变大。样烟滤嘴通风率均随滤嘴打孔线长度的增加而升高,吸阻则降低。(3)滤嘴旋转后样烟焦油、烟碱、CO、水分、TPM、单口焦油和单口烟碱增加,抽吸口数则减少。随滤嘴打孔线长度的延长,滤嘴旋转前后样烟焦油、烟碱和CO释放量的变化范围逐步下降。(4)滤嘴旋转后样烟烟气浓度和吃味变浓。随滤嘴打孔线长度延长,样烟烟气浓度和吃味变淡,干燥感增加。当滤嘴打孔线长度为1 mm时,样烟的感官质量最佳。(5)旋转后接装纸和成形纸的打孔线错开造成滤嘴通风率和燃烧锥处空气吸入量发生变化,从而影响主流烟气通风稀释和烟支燃烧速率,最终导致样烟常规烟气指标和感官质量的差异。     

烤烟烟叶常规化学成分与主流烟气成分的关系

为研究烟叶原料常规化学成分与主流烟气成分之间的相互关系,测定了全国26个烟叶产区的6个品种和进口烤烟烟叶样品的常规化学成分(烟碱、总糖、还原糖、总氯、总钾和总氮)含量、卷烟烟气成分释放量(总粒相物、烟碱、水分、焦油和一氧化碳)和抽吸口数,并对其进行了相关分析、偏相关分析和通径分析。①简单相关分析显示,烟气总粒相物、烟碱和焦油与烟叶烟碱、总钾和总氮含量呈显著相关;烟气一氧化碳与烟叶烟碱呈显著正相关,但与钾含量呈极显著负相关;抽吸口数与总糖、还原糖和总钾呈显著相关。②偏相关分析表明,烟气总粒相物、烟碱和焦油仅与烟叶烟碱含量呈显著的相关关系,烟气一氧化碳和抽吸口数与总钾含量呈显著负相关。③回归和通径分析表明,对烟气总粒相物、烟碱和焦油起主要作用的是烟叶烟碱含量,其次是钾含量,总氮则主要是通过烟碱的间接作用产生影响;烟气一氧化碳主要受烟叶总钾含量的影响;还原糖主要通过总糖的间接作用对抽吸口数造成影响。烟叶中烟碱和总钾含量对烟气成分影响较大。     

逐口主流烟气粒相物中氨与烟气常规成分的相关性

为了解卷烟在逐口抽吸过程中氨的释放特性以及氨与常规烟气检测成分焦油、烟碱、水分的相关性,选取8种不同规格不同档次的卷烟,逐口测定了烟气粒相物中氨和常规烟气检测成分焦油、烟碱以及水分的含量,分析了卷烟在逐口抽吸过程中氨的释放特性以及氨与烟气焦油、烟碱、水分的相关性,并建立了以焦油、烟碱、水分为自变量的氨释放量多元线性回归方程.结果表明:卷烟主流烟气中氨的释放量逐口线性增加;氨与烟气焦油量及烟碱量呈极显著正相关,氨与烟气水分呈负相关;建立的数学回归模型拟合效果较好.     

卷烟辅材参数对中支卷烟常规烟气指标及感官品质的影响

【目的】考察卷烟辅材参数对中支卷烟常规烟气和感官质量的影响。【方法】制备不同卷烟纸参数和滤棒参数的中支卷烟，检测主流烟气常规成分释放量并对感官质量评价。【结果】(1)增加卷烟纸定量和透气度，中支卷烟的烟气指标和感官整体呈下降趋势。卷烟纸定量对中支卷烟烟气指标影响程度大。烟气指标平均单口释放量与卷烟纸定量成正相关，而与卷烟纸透气度成负相关。(2)增加卷烟纸助燃剂钾离子含量，多数烟气指标的释放量呈降低的趋势，而阴离子含量对中支卷烟的烟气常规烟气指标影响不明显。卷烟纸助燃剂为柠檬酸钾和酒石酸钾的卷烟感官质量较好。(3)增加接装纸透气度，抽吸口数增加，中支卷烟烟气指标显著下降，对水分释放量影响最大，感官质量呈降低趋势。(4)增加滤棒吸阻，TPM和焦油降低，水分，烟碱和CO基本没有变化。适当提高滤棒的吸阻可减轻杂气和刺激性，改善吸味。【结论】通过优化设计卷烟辅材设计参数，可以调控烟气中TPM、焦油和CO的释放量，且有助于提升中支卷烟感官质量。     

接装纸打孔参数对卷烟烟气焦油及7种有害成分释放量影响的PLS回归分析

为了研究接装纸打孔参数对卷烟烟气的影响,制备了不同打孔参数的接装纸,并测试了卷烟烟气焦油和有害成分的释放量,采用偏最小二乘回归(PLS)法分析了接装纸打孔参数对烟气焦油和7种有害成分(CO、HCN、NH_3、NNK、B[a]P、苯酚、巴豆醛)释放量的影响。结果表明:1随着不同打孔参数接装纸卷烟滤嘴通风率的增加,烟气中焦油和7种有害成分的释放量降低;2接装纸打孔面积对烟气焦油和7种有害成分释放量的影响最大;3打孔面积、孔数、孔排数、孔带宽度与烟气焦油和7种有害成分的释放量负相关;相同通风率时,孔径与烟气焦油及CO、HCN、NH_3、B[a]P、苯酚、巴豆醛的释放量正相关。     

抽吸模式对纸打孔细支卷烟烟气释放量的影响

为研究卷烟纸打孔细支卷烟的主流烟气,测定不同卷烟纸打孔参数的细支卷烟在ISO和HCI 2种模式下焦油和烟碱逐口释放量。结果表明:(1)ISO模式下卷烟纸打孔细支卷烟样品的焦油释放量有不同程度降低,而烟碱释放量变化幅度不明显;(2)HCI模式下,纸打孔样品焦油和烟碱总释放量均有不同程度升高,卷烟纸打孔对细支卷烟焦油和烟碱总释放量有不利影响;(3)前3口焦油增长率的变化反映了ISO模式下焦油逐口释放量的变化趋势较HCI模式大;(4)ISO模式下,纸打孔卷烟总烟碱/焦油比均大于对照样,且在打孔数目相同的情况下,总烟碱/焦油比随孔带宽度增加而增加,孔带宽度相同时,烟碱/焦油比随打孔数目增加而升高。而HCI模式下打孔卷烟与对照样烟碱/焦油比未呈现明显的变化规律。     

制丝线工艺质量参数对卷烟烟气指标影响的回归分析

卷烟制丝线工艺质量参数对烟气指标有一定影响。通过多元逐步回归分析方法探索卷烟烟气指标与制丝线工艺质量参数间的关系,研究表明:卷烟的总粒相物、抽吸口数、烟气水分、叶丝干燥后叶丝水分、松散回潮后烟片水分、梗丝填充值等参数影响卷烟烟气指标(烟碱、焦油、CO)。保持上述工艺参数的稳定有利于保持卷烟烟气指标的稳定。     

卷烟阴燃完全性对常规烟气指标的影响

采用自制设备测定中国50种不同牌号卷烟实际可燃率、自由燃烧速度,并结合气相色谱分析常规烟气成分。结果表明:①实际可燃率与自由燃烧速度呈极显著负相关,即卷烟阴燃越完全,自由燃烧速度越慢。②实际可燃率与常规烟气中的总粒相物(total particulate matter,TPM)、烟碱、焦油、抽吸口数指标均呈极显著正相关,其中与TPM相关性最强;自由燃烧速度与TPM、烟碱、焦油、抽吸口数指标均呈极显著负相关,其中与TPM、焦油相关性较强。综合分析卷烟阴燃越完全,自由燃烧速度越慢,则抽吸口数越多,焦油含量越高。     

卷烟纸参数对细支卷烟烟气常规成分释放量的影响

为研究细支卷烟卷烟纸参数(定量、透气度、助燃剂中钾钠比,以及麻浆、灰分和助燃剂的质量分数)对烟气常规成分释放量的影响,根据国内外细支烟用卷烟纸的设计特点进行了样品设计和制作,分析了细支烟卷烟纸参数对烟气常规成分释放量的影响,并与常规卷烟进行了对比。结果表明:(1)透气度、助燃剂质量分数、钾钠比与细支烟主流烟气焦油、烟碱和CO的释放量呈现强的负相关关系。相同的助燃剂质量分数和钾钠比增加幅度,细支烟焦油、烟碱和CO释放量的降低率比常规卷烟大;相同的透气度增加幅度,常规卷烟焦油、烟碱和CO释放量的降低率比细支烟大。(2)卷烟纸定量与细支烟焦油和烟碱的释放量具有一定的负相关关系,与CO释放量具有一定的正相关关系。相同的定量增加幅度,细支烟焦油和烟碱释放量降低率比常规卷烟大,细支烟CO释放量降低率与常规卷烟基本一致。(3)麻浆和灰分的质量分数与细支烟焦油释放量均具有一定负相关关系,与烟碱和CO的释放量不相关;常规卷烟卷烟纸麻浆和灰分质量分数对烟气常规成分释放量影响不明显。     

环境相对湿度对干法再造烟叶加热卷烟关键指标的影响

以"宽窄"原味加热卷烟产品作为研究对象,分析在不同环境相对湿度下存放7 d,烟支发烟段含水率、吸阻、烟气成分(烟碱、总粒相物、水分)及感官指标的变化情况.结果表明:①烟支发烟段含水率、吸阻、总粒相物和烟气水分与相对湿度呈正相关.②环境相对湿度对实验期间烟支圆周和圆度无明显影响,但与烟气烟碱释放量呈负相关.③较低相对湿度...     

等离子和静电打孔接装纸特性及其对卷烟物理和常规烟气指标的影响

  目的  为综合对比评价等离子打孔和静电打孔接装纸的特性及其对卷烟物理指标和常规烟气成分释放量的影响。  方法  采用两种打孔方式不同透气度和不同孔带宽度的接装纸进行电镜扫描和卷烟试验。  结果  （1）试验条件下,静电打孔接装纸比等离子打孔接装纸的孔密度更高、孔径更小。（2）在相同孔带宽度和接装纸透气度下,静电打孔和等离子打孔卷烟的吸阻稳定性、总通风率稳定性和常规烟气成分释放量无显著差异,静电打孔卷烟滤嘴通风率稳定性优于等离子打孔。（3）增加打孔宽度可提高卷烟滤嘴通风率的稳定性,可降低焦油量、烟气烟碱量和一氧化碳量等常规烟气指标。  结论  从烟支物理特性及降低焦油、烟碱和一氧化碳的角度,等离子打孔和静电打孔可以实现等同应用,应尽量增加打孔密度,减小打孔孔径,并增加打孔宽度。      

环境湿度对卷烟理化指标及感官质量的影响

进行了恒温(22℃)条件下不同环境湿度对卷烟物理指标、烟气指标和感官质量的影响试验,重点针对烟气游离烟碱、烟碱和pH值等的变化与感官质量的关系进行分析。结果表明:①环境湿度与卷烟烟支重量和吸阻呈正相关关系;②在低湿环境中,烟气含水率、烟碱和焦油均降低,而焦油/烟碱增大;在高湿环境中,烟气含水率、焦油和焦油/烟碱均增大,而烟碱明显降低;③环境湿度对卷烟的感官质量有明显影响,其中烟气游离烟碱/烟碱与吸味浓度和满足感呈明显正相关。在低湿环境中,烟气游离烟碱/烟碱愈低,卷烟的刺激性愈明显。     

辅助材料设计参数对细支卷烟感官质量和主流烟气常规化学成分释放量的影响

为考察辅助材料设计参数对细支卷烟感官质量和主流烟气常规成分释放量的影响,制备了不同卷烟纸透气度、卷烟纸定量、丝束规格和接装纸透气度细支卷烟,对其感官质量进行评价,并测定了主流烟气常规化学成分的释放量。结果表明:(1)卷烟纸透气度对细支卷烟感官质量的影响较小,随着卷烟纸透气度的增加,主流烟气常规成分的释放量均呈降低趋势;(2)随着卷烟纸定量的增加,细支卷烟感官质量呈下降趋势,烟气焦油和烟气烟碱释放量呈降低趋势,烟气CO释放量基本无差异;(3)与6.0/17 000规格丝束相比,8.0/15 000规格丝束细支卷烟的感官质量有所提升,焦油、CO、烟碱释放量均为8.0/15 0006.0/17 000;(4)随着接装纸透气度的增加,细支卷烟感官质量先升高后略有下降,感官质量总分排序为500 CU600 CU400 CU,烟气常规成分释放量均呈降低趋势。通过优化设计相应的辅助材料设计参数,有助于提升细支卷烟的感官质量,降低焦油和CO释放量。     

卷烟烟气pH与烟气总粒相物中游离烟碱的关系

对烟气总粒相物pH的测定方法进行了实验研究,确定了准确测定烟气总粒相物pH的方法。对烟气总粒相物中游离烟碱含量的测定方法进行了实验研究,确定了用配备FID的气相色谱仪准确测定烟气总粒相物中的游离烟碱含量的方法。按照国标方法测定烟丝中总植物碱、还原糖、总氮、挥发碱的含量;按照国标方法测定卷烟的焦油、烟碱、水分。请评吸专家对卷烟进行评吸,针对烟气劲头和刺激性进行打分。对测定结果进行分析比较,研究结果表明:烟气中游离烟碱占总烟碱的比例与烟气总粒相物pH呈现显著的线性相关关系;烟丝总氮含量与烟气总粒相物pH呈显著线性相关;烟气烟碱、烟丝总烟碱、还原糖对烟气劲头有较大影响,而对烟气刺激性影响较大的因素有烟气总粒相物pH、烟叶pH、总氮等。      

基于PLSR分析常规化学成分对市售卷烟感官品质的影响

为研究常规化学成分对市售卷烟感官品质特征的影响,采用偏最小二乘回归法(partial least square regression,PLSR)分析常规化学指标总糖、还原糖、烟碱、总氮等与卷烟感官品质的相关性。结果表明:总糖、还原糖、糖碱比与舒适感所有指标呈正相关;烟碱、总氮、钾与卷烟的舒适感特性呈负相关;钾氯比与口腔刺激/舌部灼烧和口腔残留/干燥感呈显著正相关。在卷烟的烟气特性中,总糖、还原糖、糖碱比与大部分烟气特性指标呈正相关;烟碱与丰富性呈显著负相关,与劲头呈显著正相关;钾氯比与杂气呈显著正相关。     

不同长度、圆周、切丝宽度卷烟主流烟气常规指标释放量及其变化

为评价不同烟支长度、圆周及切丝宽度对卷烟主流烟气化学成分释放量的影响,以3种切丝宽度的单一叶组配方制备的5种圆周、4种长度的卷烟为研究对象,分析了ISO抽吸模式下的主流烟气常规指标,并考察了其单位焦油、单位烟碱、单位燃烧烟丝质量释放量的变化规律。结果表明:(1)切丝宽度和烟支圆周相同时,卷烟主流烟气各常规指标的实测值随烟支长度增大而增加;但烟气常规指标的单位焦油释放量无明显差异。(2)在圆周23.0～27.0 mm范围内,卷烟主流烟气总粒相物(TPM)和焦油的单位烟碱释放量随烟支长度的增大而逐渐降低;且随烟支圆周的增大,负相关的趋势越明显。(3)切丝宽度和烟支圆周一定时,TPM、焦油、水分和CO的单位燃烧烟丝质量释放量随烟支长度的增大总体上呈下降趋势。(4)切丝宽度一定时,TPM、焦油、水分和CO的单位烟碱释放量和单位烟丝质量释放量在5种烟支圆周条件下,均在100 mm烟支长度时出现最小值。(5)烟支圆周和烟支长度与焦油释放量均极显著正相关,而切丝宽度与焦油显著负相关。     

卷烟主流烟气中一氧化碳的研究

CO是卷烟的有害成分之一。通过测定国内44种卷烟烟气成分,确定烟气中CO产生量与卷烟烟气中焦油、总粒相物(TPM)的关系;同时通过外加助燃剂考察了燃烧状态对烟气中CO的影响。气相色谱法测定卷烟烟气中的水分和非散射红外法测定卷烟烟气中的CO,实验数据采用回归分析。结果表明:高焦油、高TPM的卷烟烟气中CO含量也高;添加助燃剂有助于降低卷烟烟气中的CO,且对烟气TPM和焦油影响较小。