滤嘴参数对细支烟主要理化指标的影响

为研究滤嘴参数对细支烟(圆周=17.0 mm)的影响,将5种丝束(6.0Y/17 000、6.7Y/17 000、8.0Y/15 000、9.5Y/12 000、11.0Y/15 000)成型为不同压降的滤棒,并卷制成不同滤嘴通风率(0, 20%, 40%, 60%)的细支烟,考察了滤嘴参数对细支烟烟支吸阻、烟碱过滤效率、主流烟气常规成分的影响。结果表明:①烟支吸阻和烟碱过滤效率在5种丝束规格间的差异分别达到显著和极显著的水平,而主流烟气常规成分释放量在5种丝束规格间的差异均未达到显著性水平。②焦油、烟碱的释放量与滤棒压降和滤嘴通风率均负相关;CO释放量与滤棒压降无相关性,与滤嘴通风率负相关。③滤嘴参数对细支烟烟碱过滤效率和主流烟气常规成分释放量的影响幅度低于常规卷烟。④分别建立了烟支吸阻、烟碱过滤效率、主流烟气常规成分释放量与滤嘴参数的回归方程,且回归方程计算值与实测值吻合度较好(R2均大于0.95)。     

卷烟吸阻对焦油的影响

在卷烟的加工和原材料的使用过程中,不同因素都可导致卷烟吸阻的变化,对焦油产生影响。我们通过对不同烟支重量、滤嘴和滤嘴打孔、卷烟纸透气度、烟丝填充值与吸阻和焦油的关系方面进行的实验分析发现,随着烟支重量增加,吸阻逐渐增大,但与焦油产生量的高低不成正比例关系。在烟支重量相同的情况下,卷烟焦油随滤嘴吸阻的增大而降低。在烟支重量和滤嘴吸阻相同的情况下,烟支的吸阻随卷烟纸透气度的增高而降低,焦油也呈递减趋势。滤嘴打孔距离越靠近滤嘴上端,卷烟吸阻的下降幅度越大,稀释烟气的能力也越强。通风度与稀释烟气的能力成正比,大约通风度每增加10%,烟支吸阻下降8.67mmH_2O。焦油产生量与打孔通风度成反比,即通风量越大,焦油量越低。在其它条件相同情况下,烟丝填充值越高,烟支吸阻越小,焦油产生量也越低。     

爆珠对滤棒、卷烟物理性能及卷烟主流烟气的影响

为明确爆珠对滤棒、卷烟物理性能和卷烟主流烟气的影响,分析了爆珠滤棒与无爆珠滤棒和卷烟的物理指标差异以及卷烟主流烟气常规指标差异,测试了爆珠破碎前后卷烟物理指标和主流烟气指标的变化。结果表明:①爆珠滤棒的压降标准偏差分别比相同丝束填充量滤棒和相同压降滤棒增大39和17 Pa,圆度分别降低0.039和0.079百分点。②在烟支净含丝量相同的前提下,爆珠卷烟的质量与吸阻稳定性均变差,烟气烟碱量比相同丝束填充量滤棒卷烟降低0.04 mg/支,烟气焦油量和一氧化碳量比相同压降滤棒卷烟升高0.2 mg/支。③爆珠破碎后,卷烟吸阻明显降低,吸阻稳定性明显变差,主流烟气中的总粒相物、焦油、烟碱和一氧化碳分别增加1.31、1.2、0.06和0.4 mg/支。④在爆珠未破碎状态下,保持烟支净含丝量和烟支吸阻一致可以保证爆珠卷烟与常规卷烟主流烟气指标的一致性;在爆珠破碎状态下,要保证爆珠卷烟与常规卷烟主流烟气指标的一致性性,爆珠滤棒的压降应比常规滤棒高376 Pa以上。     

细支烟滤嘴参数对烟碱过滤效率的影响

为给细支卷烟[圆周为(17.0±0.1)mm]滤嘴设计开发提供更多参考,按照单因素设计了5种丝束规格、每个丝束3个滤棒压降梯度、4个滤嘴通风梯度,共15个滤棒样品,卷接为60个卷烟样品,考察了不同滤嘴参数对细支烟烟碱过滤效率的影响。结果表明:对于不同丝束规格成型的细支滤棒卷烟,(1)在滤棒压降相同条件下,细支烟烟气烟碱过滤效率与滤嘴通风率显著正相关;随着滤棒压降增大,滤嘴通风率对烟碱过滤效率的影响幅度先增加后降低,滤嘴通风率每增加10%,烟碱过滤效率增加0.64%～1.00%;(2)在相同滤嘴通风率条件下,烟碱过滤效率与滤棒压降显著正相关,滤棒压降每增加100 Pa,烟碱过滤效率增加1.20%～1.40%;(3)丝束单旦增加、总旦降低,所成型的细支滤棒对主流烟气烟碱的过滤效率呈降低趋势。     

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。     

滤嘴设计参数对细支卷烟吸阻的影响

为给细支卷烟(圆周=17.0 mm)吸阻设计及优化提供参考,将5种规格二醋酸纤维丝束(8.0Y/15 000、9.5Y/12 000、11.0Y/15 000、6.0Y/17 000、6.7Y/17 000)成型为不同压降(2 400～5 200 Pa)滤棒,并搭配不同滤嘴通风率(0、20%、40%、60%)进行细支卷烟样品制备,考察了滤嘴通风率、二醋酸纤维丝束规格及滤棒压降对细支卷烟吸阻的影响。结果表明:(1)固定滤棒压降,烟支吸阻与滤嘴通风率呈显著负相关关系(R~20.98),且滤棒压降增大,改变相同滤嘴通风率对烟支吸阻的影响幅度略有增加;(2)固定滤嘴通风率,高单旦、低总旦规格二醋酸纤维丝束适宜于降低烟支吸阻;(3)固定滤嘴通风率,烟支吸阻与滤棒压降呈显著正相关关系(R~20.96),且滤嘴通风率增大,改变相同滤棒压降对烟支吸阻的影响幅度减弱。     

爆珠破碎对主流烟气有害成分释放量和滤嘴截留的影响

为了研究爆珠破碎对卷烟烟气有害成分释放量的影响,以国内典型爆珠卷烟为样品,分析了爆珠破碎对主流烟气7种有害成分释放量和滤嘴截留效率的影响。结果表明:(1)在ISO抽吸条件下,相对于常规卷烟,爆珠卷烟除了苯并芘高于常规卷烟外,其他有害成分单支释放量与常规卷烟没有差异;(2)对于爆珠破碎后的单支卷烟有害成分释放量,巴豆醛单支释放量降低,差异显著;其他成分释放量没有明显差异;(3)对于主流烟气有害成分单位毫克烟碱释放量来说,爆珠是否破碎对氨、NNK和巴豆醛有显著影响,爆珠破碎后氨和NNK单位毫克烟碱释放量升高,巴豆醛单位毫克烟碱释放量降低;(4)爆珠是否破碎对滤嘴中NNK和苯酚有显著影响,爆珠破碎后滤嘴对苯酚的截留增加,对NNK的截留能力减弱。     

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.     

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。     

卷烟降焦技术方法

影响卷烟焦油产生量的主要因素有叶组配方、烟支结构、卷烟纸透气度和滤嘴的过滤效率。欲将卷烟焦油量大幅度降低必须采取综合措施。试图通过在卷烟配方中选用一些燃烧后焦油产生量较低的烟叶来达到降焦目的,在实际应用中很难实现。在卷烟中加入一定量的烟草薄片和膨胀烟（梗）丝、改善烟支结构,均可降低卷烟焦油量。将卷烟纸的透气度控制在７０ｃｏｒｅｓｔａ以下,适当提高滤嘴吸阻并降低烟支吸阻,不仅有利于降低卷烟焦油量,而且有利于改善卷烟的吸味品质。滤嘴通风的降焦效果取决于稀释率的大小,过高的稀释率不利于卷烟的吸味质量。     

滤棒特性对18种爆珠香味成分转移行为的影响

为研究爆珠香味成分在不同滤棒特性卷烟中的转移行为,通过建立18种香味成分的GC-MS/MS分析方法,剖析了爆珠放置位点、爆珠大小、滤棒空腔大小和烟支圆周等滤棒特性对18种爆珠香味成分转移行为的影响。结果发现：(1)在通风率为0的常规卷烟中,爆珠添加位点离烟丝端越近,越利于沸点小于300℃的香味成分向主流烟气的转移;爆珠粒径最小,18种香味成分的转移率也最小;滤棒空腔越大,沸点小于300℃的香味成分的转移率也越大。(2)相同粒径爆珠放置于不同圆周卷烟中时,18种香味成分的转移率均随着卷烟烟支圆周的增大而增大。(3)相关性分析表明,除N-乙基-L-薄荷基甲酰胺（WS-3）外,添加位点（距唇端的距离）、滤棒空腔和烟支圆周与其他17种香味成分的转移率均高度正相关,爆珠粒径与大部分香味成分的转移率高度或中度正相关。(4)层次聚类分析表明,爆珠香味成分的转移行为与化学成分本身的沸点、分子量和挥发性等物化性质也密切相关。     

点燃和加热条件下不同滤嘴通风率卷烟的气溶胶释放特征

为研究滤嘴通风率对不同类型卷烟烟气气溶胶释放的影响,制备了不同滤嘴通风率的两用型烟支（可燃吸、配套加热烟具加热后抽吸）,采用气相色谱仪（GC）和DMS500快速粒径谱仪,研究了点燃和加热条件下烟气气溶胶中的主要化学成分和粒径分布。结果表明：(1)在点燃和加热条件下,烟气出口温度均随滤嘴通风率的增加逐渐降低。(2)随着滤嘴通风率从0增加至64.08%,在点燃条件下,总粒相物及粒相物中烟碱、丙二醇、丙三醇和水分的释放量减少;在加热条件下,总粒相物、粒相物中烟碱和丙三醇的释放量先增加后略微减少,粒相物中丙二醇的释放量增加,粒相物和气相物中水分的释放量减少。(3)随着滤嘴通风率的增加,在点燃条件下,烟气气溶胶粒径均分布在60～2 000 nm范围内,粒数浓度减小,粒数中值粒径（CMD）增大;在加热条件下,滤嘴通风率为0时,烟气气溶胶粒径主要分布在40～500 nm;滤嘴通风率为47.86%和64.08%时,粒径主要分布在40～1 000 nm,粒数浓度与粒子体积浓度先增加后减小,CMD和体积中值粒径（VMD）增大。该研究结果可为卷烟通风打孔工艺参数的选择优化提供科学依据。     

薄荷类爆珠卷烟中薄荷醇的分布与转移

为考察薄荷醇在薄荷类爆珠卷烟中的分布及转移,剖析了薄荷醇在3个卷烟样品的烟支滤嘴、爆珠、烟丝、卷烟纸中的含量分布、主流烟气转移、逐口抽吸转移及不同放置时间的变化规律。结果表明:①烟支中薄荷醇的含量分布为:卷烟纸 ? 烟丝 < 滤嘴 < 爆珠,说明烟支近嘴端高比例分布有利于薄荷醇在主流烟气中的迁移;②主流烟气薄荷醇转移率8.90%~10.25%,滤嘴截留率67.18%~73.07%,说明大部分薄荷醇在抽吸过程中被截留在滤嘴中,薄荷醇的有效利用率较低;③随着卷烟的抽吸,主流烟气逐口薄荷醇的转移量也随之增加,前3口薄荷醇转移量增加较快,第4口开始呈稳步增加趋势,最后1口或倒数第2口达最大值,这与烟支抽吸过程凉感由弱到强一致;④爆珠中薄荷醇在放置12个月内未呈明显变化;滤嘴、烟丝、主流烟气薄荷醇放置前6个月内未呈明显变化,但放置9个月后呈减少趋势,12个月后呈明显加速减少趋势,即薄荷类卷烟的市场货架期最好控制在1年以内。      

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.     

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。      

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...     

Maximum yields might improve public health--if filter vents were banned: a lesson from the history of vented filters

Filter ventilation is the dominant design feature of the modern cigarette that determines yields of tar, nicotine, and carbon monoxide on smoking machine tests. The commercial use of filter ventilation was precipitated by the 1964 United States Surgeon‐General's report, further advanced by the adoption of an official Federal Trade Commission test in 1967, and still further advanced by the inclusion of a gas phase (carbon monoxide) measure in 1979. The first vented‐filter brand on the market in the United States (Carlton) in 1964 and the second major vented‐filter brand (True) in 1966 illustrate this. Ultimately, filter ventilation became a virtually required way to make very low tar cigarettes (less than 10 mg or, even more so, less than 5 mg tar). The key to the lower tar cigarette was not, in effect, the advanced selective filtration design characteristics or sophisticated tobacco selection or processing as envisioned by experts (although these techniques were and are used); the key to the very much lower tar cigarette was simply punching holes in the filter. We propose that the banning of filter vents, coupled with low maximum standard tar, nicotine, and carbon monoxide yields, would contribute to making cigarettes much less palatable and foster smoking cessation or the use of clearly less hazardous nicotine delivery systems. It may be necessary to link low maximum yields with the banning of filter ventilation to achieve public health benefit from such maxima.     

多孔淀粉在卷烟滤嘴中的应用研究

为探索卷烟减害降焦的新途径,进行了含多孔淀粉的滤嘴、活性炭复合滤嘴和普通醋纤滤嘴的过滤效果对比试验.结果表明,接装多孔淀粉滤嘴的卷烟较普通醋纤滤嘴卷烟的总粒相物降低了3.9%,焦油降低5.4%,CO降低2.7%,烟碱降低3.5%;与活性炭复合滤嘴卷烟相比,总粒相物降低了0.7%.焦油降低3.1%,CO降低2.0%,烟碱未变化.     

烟用爆珠内液质量稳定性检测——基于紫外光谱技术结合SVR算法

  目的  基于紫外（UV）光谱技术和支持向量机回归（SVR）算法,建立一种烟用爆珠内液判别和稳定性分析方法。  方法  采用无水乙醇稀释爆珠内液,UV扫描,光谱经预处理后,建立四种不同牌号烟用爆珠SVR模型,并对模型进行了验证。  结果  （1）最佳UV图谱预处理方法是平滑后归一化;最佳SVR类型是ν-SVR;最佳核函数是径向基核函数。（2）四个牌号烟用爆珠内液ν-SVR模型校正集分类变量的预测值与实测值的相关系数均≥0.9993,SVR模型对于参与建模的400个烟用爆珠内液样本（校正集）和未参与建模的80个烟用爆珠内液样本（验证集）的预测准确度均为100%,模型拟合性好,预测精度高,判别能力强。（3）基于SVR模型分类变量值建立的单值控制图可以对烟用爆珠内液的稳定性进行快速判定,判定结果与GC/MS检测结果一致。  结论  紫外可见光谱技术结合SVR算法可对不同牌号烟用爆珠内液质量进行有效判别,且方法快速准确、经济环保、易于推广。      

不同加香方式细支卷烟香味成分在烟气中的逐口释放

为了研究卷烟烟气中香味成分逐口释放规律,采用烟气香味成分GC-MS/MS测定方法,分析了烟气中醇类、醛类、酮类、酯类等不同种类香味成分在4种加香方式(烟丝加香、丝束加香、香线加香和爆珠加香)下主流烟气中的逐口释放规律。结果表明:①丝束加香和香线加香之间相似度最高,烟丝加香与其他3种加香方式相似度最低。②香味成分加香部位、结合方式和沸点是影响逐口释放的主要因素。③烟丝加香受蒸馏段高温影响,不同沸点香味成分逐口释放有较大差异,不同沸点的同类香味成分逐口释放占比也明显不同。④爆珠加香受爆珠香精溶剂和滤嘴温度影响,香味成分逐口释放最为稳定,沸点对同类香味成分的释放量无明显影响。⑤丝束加香和香线加香方式下香味成分逐口释放随口数增加而升高,沸点对同类香味成分的释放量无明显影响。