HCI模式下吸烟机类型对常规烟气成分释放量及精密度的影响

为了解加拿大深度抽吸(HCI)模式下直线型与转盘型吸烟机对卷烟主流烟气总粒相物(TPM)、水分、烟碱、焦油和一氧化碳(CO)释放量及测试结果精密度的影响,用9台直线型和8台转盘型吸烟机在HCI模式下抽吸了10种卷烟样品。结果表明:①直线型吸烟机测试TPM,水分和焦油的释放量分别比转盘型高2.4~7.6,2.0~5.0和1.4~3.1 mg/支,测试CO的释放量比转盘型低0.9~2.4 mg/支,配对t检验结果表明置信度为99%时存在统计学显著性差异;②两种类型吸烟机测试烟碱的释放量接近,显著性水平为0.01时不存在统计学显著性差异;③直线型吸烟机测试TPM、水分和焦油的重复性限和再现性限及测试烟碱的再现性限高于转盘型,测试CO的再现性限低于转盘型,配对t检验结果表明置信度为99%时存在统计学显著性差异;④显著性水平为0.01时,直线型与转盘型吸烟机测试烟碱和CO的重复性限不存在统计学显著性差异。     

卷烟主流烟气粒相物pH测定方法研究

通过研究卷烟主流烟气粒相物pH测定的影响因素,建立卷烟主流烟气粒相物pH测定方法,为卷烟感官品质提供理论支撑。按照标准条件在吸烟机上抽吸10支卷烟并用剑桥滤片捕集粒相物,转移至150mL锥形瓶中,并用pH计测定其pH。试验考查了抽吸烟支数、萃取液体积、萃取液浓度以及萃取时间对主流烟气粒相物pH的影响,并采用正交试验进行了条件优化。结果表明:抽吸烟支数为10支;萃取剂为90mL50%异丙醇;萃取时间为30min。利用该方法对国内10个牌号卷烟样品主流烟气粒相物pH进行测定,其RSD在0.16%~0.48%之间,测定方法简单、方便、精密度和灵敏度较高,适用于测定卷烟主流烟气粒相物pH。     

ELPI设定条件对卷烟主流烟气气溶胶检测结果的影响

为准确测定卷烟主流烟气气溶胶的粒径分布,建立了"分流+轴向稀释器+20倍射流稀释器"的电子低压撞击器(ELPI)的配套稀释系统和相应的检测方法,并对19个不同焦油量(7.79~12.88 mg/支)的卷烟样品进行检测。结果表明:1采用该稀释系统,可满足ELPI分析仪在测定卷烟主流烟气气溶胶过程中对检测稳定性和仪器检测限的要求。2采用该ELPI方法检测卷烟烟气气溶胶时,测试时间对检测结果的影响较小,组间相对标准偏差(RSD)10%。3该方法的稳定性良好,气溶胶总质量检测结果的RSD15%。该方法准确、稳定和可靠,适用于不同焦油量卷烟样品烟气气溶胶颗粒的检测。     

恒温恒湿调节箱内气流分布状态及其对卷烟调节效果的影响

  目的  了解恒温恒湿调节箱内的气流分布,验证不同规格卷烟样品在调节箱内的调节效果。  方法  改变在恒温恒湿调节箱内卷烟样品的数量、堆积方式和摆放位置,使用热敏风速仪检测调节箱内特征点的强制气流速度;使用ISO 3402标准规定的平衡判定方法,对不同规格的卷烟调节效果进行了验证。  结果  （1）行业常用的卷烟恒温恒湿调节箱内气流分布并不均匀,各个位置气流速度差异较大,某些位置甚至无法检测到强制气流;（2）卷烟在恒温恒湿调节箱的调节过程中,改变样品数量、堆积方式和摆放位置时,对箱体内各位置的气流强度有一定影响,影响效果并无明显规律,且对箱内整体气流分布均匀度没有明显影响;（3）当调节时间满足48 h时,烟支规格对卷烟调节至平衡并无影响,卷烟样品均能达到标准规定的平衡要求,3 h内重量变化不大于0.2%的判定方法符合国内卷烟调节的实际情况。  结论  该研究结果对生产企业以及实验室研究人员在使用卷烟恒温恒湿调节箱和卷烟样品平衡的验证都具有一定的指导意义。      

卷接机组烟支质量非对称分段控制方法

为解决吸丝带上烟丝密度分布不均匀而导致无滤嘴烟支质量控制精度低等问题,对烟支质量控制方法进行了改进。根据烟丝密度呈上密下疏的分布情况,基于烟支质量偏差分别设置不同的转换系数,建立非对称控制方法,当正负偏差绝对值相同时,通过调整压丝轮（或平准盘）高度使烟支质量变化相同;在非对称控制方法的基础上设定偏差阈值,并对较大偏差和较小偏差设置分段转换系数,建立非对称分段控制方法,进一步提高了烟支质量控制准确性。以浙江中烟工业有限责任公司生产的两种规格卷烟为对象进行测试,结果表明：(1)应用非对称控制方法后,两种规格卷烟的偏重烟支和偏轻烟支所占比例差距分别下降4.31、3.31百分点;(2)应用非对称分段控制方法后,烟支质量长期控制标准偏差分别降低16.5%、9.9%,吸阻标准偏差分别降低4.0%、3.9%。该技术可为提高烟支物理指标稳定性提供支持。     

卷烟热塌陷的测试方法

为了准确测定卷烟烟支在抽吸过程中的塌陷情况,对CORESTA推荐方法进行了优化,建立了使用吸烟机测试卷烟烟支及滤棒部分抽吸热塌陷的方法。最佳测试条件为:烟支部分测定样品数量为10支,烟蒂长度为接装纸长+10 mm,压锤施压位置为接装纸长+3 mm;滤嘴部分测定样品数量为5支,烟蒂长度为接装纸长+3 mm,压锤施压位置为滤嘴中距烟丝和滤嘴的交接点5 mm处。最优化条件下实验相对标准偏差均低于10%,能够满足批量样品的测试分析。     

卷烟设计参数对钟形抽吸曲线下烟气稀释作用的影响

为研究卷烟设计参数对烟气稀释作用的影响,设计了一套ISO钟形抽吸模式下卷烟烟气扩散的测量装置,建立了全支(不点燃时的烟支)、燃烧锥(燃烧时的烟支)、切割烟支(在不点燃烟支的情况下,将燃烧时烟灰长度相同的烟支切割掉后剩余的烟支)3种状态下烟气稀释率的测量方法,考察了卷烟材料特性(卷烟纸透气度、滤嘴通风度和未燃烟支长度)在3种状态下对烟气稀释作用的影响规律。结果表明:①当卷烟纸透气度在30~70 CU范围时,全支、燃烧锥和切割烟支3种状态下烟气稀释率均随卷烟纸透气度的增加而增加。其中,全支状态下的空气稀释率最大,为5.97%~12.16%。②滤嘴通风度在0~50.8%时,滤嘴端烟气稀释率为0~59.81%。基于ISO钟形抽吸模式下的滤嘴烟气稀释率检测结果高于GB/T 22838.15-2009恒速抽吸模式下滤嘴通风率的检测结果。③未燃烟支长度同样对烟气稀释具有影响,烟支端稀释作用随着未燃烟支长度的增加而增加,当未燃烟支长度在0~30 mm变化时,烟气稀释率为0~12.58%。      

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...     

不同抽吸方式下改进离子色谱法测定卷烟主流烟气中的氨

为测定卷烟主流烟气中的氨,采用浸润了盐酸-乙醇水溶液的剑桥滤片直接捕集卷烟主流烟气中气、粒两相中的氨,建立了ISO和Health Canada两种抽吸方式下离子色谱测定卷烟主流烟气中氨的快速分析方法。结果表明:（1）该方法省去了接装吸收阱的过程,提高了实验效率;（2）该方法的检出限为0.021 μg/mL,ISO抽吸方式下组间精密度和组内精密度分别为4.25%和3.97%,Health Canada抽吸方式下组间精密度和组内精密度分别为4.68%和4.37%, NH4+的加标回收率在95.06%～97.18%之间;（3）该方法的测定结果与烟草行业标准YC/T 377-2010的测定结果无显著性差异。      

基于三角测量的卷烟包装密封度无损检测方法

目的：解决现有卷烟包装密封度检测过程中出现的耗时长、破坏样品等问题。方法：将卷烟包装放置于密封负压环境中，利用三角测量原理检测卷烟包装在负压作用下体积变化情况，结合流体分析，研究卷烟包装体积变化与密封度之间关系。结果：泄漏孔直径在0.2~0.8 mm时，泄露孔直径与卷烟包装最大离面位移的偏差以及泄漏孔直径与卷烟包装最大离面位移增长率保持特定值时间的偏差呈逐渐减小的趋势，根据泄漏孔直径的不同，能够清晰分辨出差距；在0.4~0.8 mm时，经过3~7 s的检测则能根据变形快速获取泄漏孔直径，且最大离面位移与泄漏孔直径之间相关系数超过0.9，存在强相关性。经测试验证，该方法检测出合格品的准确度为88.1%。     

卷烟引燃倾向测试方法的研究与改进

ASTM E2187是国际上广泛使用的评估卷烟引燃倾向的标准测试方法,该方法将达到全长燃烧的卷烟比例作为卷烟引燃倾向的唯一判定指标。研究表明,仅使用全长燃烧百分比这一指标来评估卷烟的引燃倾向,区分度较差。文中通过3组实验观察记录实验结果并进行数据统计,验证了LIP卷烟的阴燃长度比例与全长燃烧百分比具有相关性,阴燃长度比例可以作为评估卷烟引燃倾向的一个辅助参数,以达到方便快捷的区分卷烟引燃倾向的目的。     

低引燃倾向性卷烟纸的开发

研究开发了一种具有低引燃倾向性的卷烟纸,以一种成膜性好的多糖类物质以及碳酸钙作为涂料配方,按一定间隔涂布于卷烟纸表面形成阻燃带,通过降低卷烟纸阻燃带透气性来达到降低卷烟引燃强度的目的。研究结果显示,当该多糖类物质在涂料配方重量比为50％时,涂布区透气度降至10Cu左右,具有较低引燃倾向性,卷烟样品在大气环境下横置燃烧具有不熄火优势。同时研究结果表明,该具有低引燃倾向性的卷烟纸对卷烟烟气以及抽吸品质都没有明显负面影响。     

抽吸方式对卷烟主流烟气氨释放量的影响

为考察抽吸方式对卷烟主流烟气中氨释放量的影响,采用ISO、Massachusetts和Health Canada 3种抽吸方案分别抽吸了15种国产卷烟,然后采用离子色谱法测定了这些卷烟主流烟气中氨的释放量.结果表明:①对于滤嘴打孔卷烟,与ISO抽吸方案相比,采用Massachusetts抽吸方案,混合型卷烟主流烟气中氨...     

近年国外烟草制品设计及研发若干进展

综述了2004年以来国外烟草公司在低危害卷烟产品设计、低引燃倾向卷烟产品和无烟气烟草制品等方面的研发进展,认为我国应进一步加大低引燃倾向卷烟和无烟气烟草制品研发力度,以应对未来国内外市场烟草消费者的需求。     

烟丝形态调控对中支卷烟卷制质量及稳定性的影响

为找到中支卷烟适宜的烟丝形态,以烟丝特征长度表征烟丝形态,采用烟丝形态调控技术,分析了中支卷烟烟丝不同特征长度与质量指标及稳定性关系。结果表明:①烟丝特征长度在2.35~2.85 mm(卷制前)范围内,中支卷烟物理指标稳定性较好; ②空头率、烟支密度标准偏差和密度分布一致性系数η值均随特征长度减小呈先降低后增大的趋势。③当烟丝特征长度在2.35~2.80 mm(卷制前)范围内,卷制烟支样品端部落丝量较小、燃烧锥落头倾向较低,但动态吸阻分布一致性存在波动。④综合分析,考虑到配方间差异,中支卷烟烟丝特征长度在2.35~2.85 mm(卷制前)范围内,辊筛频率在37~47 Hz之间,物理指标稳定性、烟支密度一致性较好,空头率和燃烧锥落头倾向较低,端部落丝量较小。      

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。     

低引燃倾向卷烟设计的影响因素

为研究低引燃倾向卷烟(LIP卷烟)设计过程中的影响因素,在不改变卷烟原有配方结构的基础上,利用不同的卷烟纸(普通卷烟纸和阻燃带卷烟纸)制备了相应的卷烟样品,并对样品进行了阻燃带扩散率、卷烟全长燃烧比例及主流烟气释放物等方面的测试.结果表明:在其他条件不变的情况下,①扩散率提高0.22cm/s,LIP卷烟的全长燃烧比例增大60％以上,主流烟气中的焦油、烟碱、CO的释放量分别减小4.0％,6.5％和6.1％;②助燃剂含量提高0.8％,LIP卷烟的全长燃烧比例增大约20％,主流烟气中的焦油、烟碱、CO的释放量分别减小9.3％,7.9％和12.7％;③在助燃剂含量高的情况下,阻燃带宽度/间距对卷烟全长燃烧比例的影响较大,但对卷烟主流烟气释放物的影响不明显.     

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。     

Hand rolling cigarette papers as the reference point for regulating cigarette fire safety

Aim: To compare the burning characteristics of the tobacco and paper of manufactured and hand rolled cigarettes, and set a fire safety standard of manufacture to largely reduce the fire risk from discarded cigarettes.

Methods: (1) Cigarette extinction test of ignition strength: 40 cigarettes per brand, lit and placed on 15 layers of filter paper, in accordance with ASTM test standard E2187-02. (2) Citrate extracted by 0.1N hydrochloric acid from cigarette papers and from tobacco in manufactured cigarettes, the supernatant analysed by high performance liquid chromatography using ultraviolet visual light spectrophotometer. (3) Survey of 750 nationally representative adults age 18 years and over, by telephone, including 184 smokers.

Materials: (a) New Zealand made Holiday, and Horizon, and US made Marlboro manufactured cigarettes; (b) US manufactured Merit with banded paper; (c) Holiday, Horizon and Marlboro hand rolling tobaccos, hand rolled in Rizla cigarette papers; (d) manufactured cigarettes as in (a), reconstructed using Rizla hand rolling cigarette papers.

Results: 1. (a) For each brand of manufactured cigarettes, 40/40 burnt full length; (b) for Merit banded paper cigarettes 29/40 (73%) burnt full length; (c) for each brand of hand rolled cigarettes 0/40 burnt full length; (d) 0/40 manufactured cigarettes reconstructed with Rizla hand rolling paper burnt full length. 2. Citrate content: (a) In manufactured cigarette papers: 0.3–0.8 mg; in tobacco of manufactured cigarettes: Holiday 0, Horizon 0, Marlboro 8.8 mg; (b) Merit: in banded paper 0.418 mg; in tobacco 10.23 mg; (c) In hand rolled cigarettes: in the papers < 0.08 mg; in hand rolled tobacco 13.3–15.0 mg; (d) In hand rolling papers of reconstructed cigarettes: < 0.018 mg. 3. Requiring manufactured cigarettes to compulsorily self-extinguish when left unattended was supported by 67% of smokers, 61% of manufactured cigarette smokers, 82% of hand rolled smokers, and by 68% of non-smokers.

Conclusion: The wrapping paper is a key determinant of whether or not unpuffed cigarettes burn their full length. Using international test methods, popular brands of manufactured cigarettes all burnt full length, but none did so when re-wrapped in hand rolling cigarette paper. This provides a ready-to-hand smoker acceptable standard for reducing ignition potential from manufactured cigarettes, as a basis for regulation or litigation.