烟叶产地与部位对卷烟主流烟气焦油和7种有害成分释放量的影响

为考察国内烟叶产地及烟叶部位对卷烟主流烟气焦油和7种有害成分释放量的影响,选取国内代表性烟叶产区不同部位烟叶样品467个,卷制成单料烟并测试烟气焦油、7种代表性有害成分和烟碱释放量,研究了烟叶产地和部位对卷烟主流烟气焦油、卷烟危害性评价指数(H)、7种代表性有害成分及烟碱释放量的影响。结果表明:(1)烟叶产地对NNK的单位燃烧烟丝质量释放量影响最大,其次为氨、HCN和苯酚等3种成分,对焦油、烟碱、H、B[a]P、巴豆醛、CO等指标影响较小。(2)烟叶产地对氨和NNK的单位烟碱释放量影响最大,其次为HCN、巴豆醛、B[a]P、苯酚和CO等5种成分,对焦油和H影响较小。(3)烟叶部位对氨、烟碱、苯酚、NNK等4种成分的单位燃烧烟丝质量释放量影响显著,对焦油、H、HCN、B[a]P、巴豆醛、CO等指标影响较小。(4)烟叶部位对巴豆醛、CO、NNK、B[a]P和HCN等5种成分的单位烟碱释放量影响显著,对焦油、H、氨和苯酚等指标影响较小。通过调控卷烟配方中烟叶的产地和部位,有助于降低烟气中焦油、7种有害成分的单位燃烧烟丝质量释放量或单位烟碱释放量。     

聚甲基丙烯酸缩水甘油酯互通多孔材料选择性降低卷烟烟气中的苯酚

为选择性降低卷烟烟气中苯酚的释放量,制备了聚甲基丙烯酸缩水甘油酯互通多孔材料(PolyGMA材料),利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面及孔径分析仪对材料进行了表征,并分别考察了添加至二元复合滤棒和涂布卷烟纸2种应用方式对选择性降低卷烟烟气中苯酚释放量的影响。结果表明:①制备的材料具备环氧基团和互通多孔的结构,其比表面积为119.5 m2/g,平均孔径为17.3 nm;②该材料以添加二元复合滤棒形式在卷烟中应用效果较佳,与对照卷烟相比,试验卷烟苯酚释放量降低28.3%,苯酚选择性降低率为23.0%,且卷烟感官质量无明显差异。     

含氰基二元芳胺固化的酞菁预聚物的合成及表征

以亲核取代反应合成了3种酞菁单体(2,2′-二[4-(3,4-二氰基苯氧基)]丙烷(BAPh)、4,4′-二(3,4-二氰基苯氧基)联苯(BPh)、4,4′-二(3,4-二氰基苯氧基)甲烷(BFPh))和1种含有氰基的高熔点二元芳胺2,6-二(4-氨基苯氧基)苯甲腈(APBN)。通过核磁共振氢谱(1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、示差扫描量热仪(DSC)和热重分析(TGA)对合成的化合物的化学结构,芳胺和酞菁单体的热聚合行为,不同固化时间预聚物的热性能进行了研究。结果表明,BAPh/APBN和BFPh/APBN体系分别具有宽达101℃与107℃的加工窗口。BFPh型预聚物(固化1 h)比其他2种预聚物具有更高的初始分解温度(390℃下失重5%)、高温残炭率(800℃下61.7%)和固化效率。     

低能电子束预辐射接枝LDPE膜的力学性能及热性能

在氮气氛围中,采用低能电子束预辐射接枝法,在低密度聚乙烯(LDPE)薄膜上接枝对苯乙烯磺酸钠(SSS),研究了SSS浓度、辐射剂量和接枝时间与接枝率的关系,并得到最佳接枝条件:SSS浓度为0.8mol/L、辐射剂量为60kGy、接枝时间为18h。IR结果表明,LDPE膜表面已接上SSS。拉伸测试及TGA、DSC分析结果表明,相比于空白LDPE膜,接枝膜可保持较好的力学性能和热性能。     

三维细胞支架的制备及在卷烟烟气细胞毒性评价中的应用

为开发用于卷烟烟气体外毒理学评价的三维细胞支架,采用高内相乳液法制备材料,以其为载体进行人肺腺癌细胞A549的三维培养,评价3R4F和CM8两种参比卷烟烟气总粒相物(TPM)的细胞毒性,并与二维平板培养细胞的实验结果进行了对比。结果表明:(1)A549细胞在三维细胞支架上可以吸附、增殖并融合形成细胞层,且在亲水改性支架上增殖更快;(2)培养21d后,三维细胞支架上A549细胞的吸光度(OD值)为3.601,高于二维平板上细胞长满(培养7 d)时的OD值(3.055);(3)3R4F和CM8卷烟烟气TPM浓度与二维平板和三维细胞支架培养的A549细胞存活率均具有良好的剂量-反应关系,且在高TPM浓度时,三维细胞体系下的细胞存活率高于二维细胞体系。该研究为卷烟烟气体外毒理学评价提供了一种新的三维细胞培养方法。     

基于材料参数的中支烟烟气常规成分释放量预测模型

为建立基于材料参数的中支烟烟气常规成分释放量预测模型,采用中心组合结合正交试验设计方法设计了不同材料参数样品,使用线性回归和逐步回归方法构建了中支烟烟气总粒相物、焦油、烟碱、CO和水分释放量以及烟支开式吸阻和总通风率等7个预测模型,根据统计学原理中交叉验证标准差（RMSECV）最小及预测值与实测值线性相关系数最大的原则筛选出最优预测模型。采用市售中支烟对各预测模型进行了验证。结果表明:7个模型的预测精度良好,总粒相物、焦油、烟碱、CO、水分释放量以及烟支开式吸阻和总通风率平均预测相对偏差分别为4.0%、2.1%、6.0%、4.5%、8.3%、6.6%和3.2%,且对于不同配方、辅材参数的中支烟具有较好的适用性。      

低能电子束辐射改性聚乳酸-聚乙二醇共聚物及其力学性能

通过熔融缩聚法制备了具有良好成膜性的聚乳酸-聚乙二醇共聚物(PLEG),并采用低能电子束辐射改性PLEG薄膜,研究了辐射剂量对其拉伸性能和断裂伸长率的影响。结果表明,当加入3%的三聚氰酸三烯丙酯(敏化剂TAC),以80 kGy的剂量辐射后,5#和6#PLEG薄膜的综合力学性能达到最佳,凝胶率分别为54.3%和73.9%,拉伸强度为12.3 MPa和20 MPa,断裂伸长率为283%和29%。     

滤棒中三醋酸甘油酯用量对卷烟主流烟气有害成分释放量的影响

为明确卷烟滤棒成型过程中增塑剂三醋酸甘油酯对烟气有害成分释放量的影响,制备了4种不同三醋酸甘油酯用量的醋酸纤维滤棒及相应的试验卷烟,并对其烟气常规化学指标、有害成分释放量和感官品质进行了分析评价.结果表明:①三醋酸甘油酯的用量在5.51％～13.31％的范围时,卷烟主流烟气中总粒相物、焦油、烟碱等常规指标变化不大;②除苯酚、间-对甲酚的释放量随着三醋酸甘油酯用量的增加逐渐降低外,一氧化碳(CO)、氢氰酸(HCN)、4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、氨(NH3)、苯并[a]芘(B[a]P)、巴豆醛、对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚、邻甲酚等成分的释放量或基本无变化,或变化不明显;③三醋酸甘油酯对卷烟感官质量的影响不明显.     

介孔材料的双功能化修饰及降低卷烟烟气中氰化氢的性能

为开发选择性吸附卷烟烟气中氰化氢的滤嘴添加剂,对水热合成法制备的有序介孔氧化硅材料MCM-41进行了碱性基团和过渡金属离子双功能化修饰,表征了功能化材料的孔结构、孔径分布、孔体积、比表面积以及元素组成等,考察了材料制备条件对吸附氰化氢性能的影响,评价了材料在卷烟滤嘴中的应用效果。结果表明:①采用N-(β-氨乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(EPDMS)和过渡金属离子修饰后的MCM-41材料,仍保持了二维六方孔道结构以及较高的比表面积与孔体积;②EPDMS用量为4 mL/(g MCM-41)、金属离子为Zn2+时,所制备的MCM-41双功能化材料Zn2+/c-EPDMS/MCM-41的氰化氢吸附性能最好;③将上述条件下制备的Zn2+/c-EPDMS/MCM-41以二元复合滤棒的形式、20 mg/支的添加量应用于卷烟后,主流烟气HCN选择性降低31.2%,卷烟危害性指数(H)下降0.4。所制备的MCM-41双功能化材料Zn2+/c-EPDMS/MCM-41具有良好的氰化氢选择性吸附性能。      

烟叶中游离态和结合态有机酸含量分析

  目的  烟叶中有机酸是卷烟香气质量和风格特征的重要组成部分,本文的目的是考察烟叶中不同形态有机酸含量差异。  方法  采用调整pH值后萃取然后硅烷化-GC-MS/MS测定的方法,测定33种有机酸的游离态和盐类结合态总量。采用皂化然后硅烷化-GC-MS/MS测定的方法,测定有机酸游离态、有机酸盐类和酯类的总量。  结果  ① 所建方法测定了烟叶中33种有机酸的皂化总量和萃取量,回收率、日内及日间精密度较好、灵敏度高;②部分有机酸皂化前后含量变化很大,其中2-甲基丁酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸皂化总量为萃取量的10倍以上,说明这些酸在烟叶中主要以酯的形式存在;③四种类型烟叶中（烤烟、白肋烟、香料烟、晒红烟）,香料烟的短链脂肪酸皂化总量是最高的,且皂化总量与萃取量比值均大于50（除己酸外）。烤烟中长链脂肪酸和其他有机酸皂化总量最高,且皂化总量与萃取量比值均大于5。