磷酸钾添加量对卷烟纸及卷烟烟气的影响研究

在卷烟纸上添加磷酸钾燃烧助剂,采用热重分析和卷烟常规烟气分析方法,研究了磷酸钾添加量对卷烟纸及卷烟烟气的影响。结果表明:(1)增加磷酸钾添加量可以降低卷烟纸初始热解温度和热解活化能;(2)卷烟纸的磷酸钾含量为1%～2.5%时,卷烟每口烟气的CO量较低;(3)以卷烟每口烟气的焦油量作为评价标准,增加磷酸钾添加量,能够导致卷烟每口烟气焦油物质递送量的增加。     

草酸钾添加量对卷烟纸热解性能及主流烟气的影响

通过在卷烟纸上添加不同量的草酸钾,采用常规烟气分析、同步热分析,研究其对卷烟纸热解性能及主流烟气的影响.结果表明:在卷烟纸上添加草酸钾后对卷烟主流烟气中的焦油和CO有一定的降低作用,随着添加量的继续增加,抽吸口数、CO和焦油释放量均呈先下降后缓慢上升趋势;在草酸钾添加量为1.5%时,其降焦及降CO效率最高;随着草酸钾添加量的增加,卷烟纸热解起始温度降低,在200～300℃时反应活化能降低.     

金属盐对卷烟纸裂解致孔及主流烟气中CO释放量的影响

为考察柠檬酸钾、醋酸钙、醋酸锌、氯化钙、氯化锌等不同金属盐对卷烟纸裂解行为及卷烟主流烟气中CO释放量的影响,采用热分析法研究卷烟纸的热裂解行为,采用压汞法和扫描电镜(SEM)法表征了卷烟纸微孔结构,并通过测试卷烟燃烧锥温度分布研究了金属盐对卷烟燃烧温度分布的影响。结果表明:1添加不同金属盐的卷烟纸对卷烟烟气CO释放量有不同的影响,柠檬酸钾促进了卷烟纸纤维的裂解致孔作用,使炭化线附近卷烟纸的孔容和微孔数目增多,扩散和稀释共同作用使主流烟气CO释放量显著降低;而醋酸锌、醋酸钙、氯化钙和氯化锌可抑制卷烟纸纤维的裂解致孔作用,使炭化线附近卷烟纸的孔容和微孔数目减少,主流烟气CO释放量显著增加。2与空白对照样相比,添加柠檬酸钾的卷烟纸,其卷烟在高温区域(750℃以上)燃烧锥的体积减小;而添加醋酸锌、醋酸钙、氯化钙和氯化锌的卷烟纸,其卷烟的高温燃烧锥体积增加。因此,卷烟纸中金属盐的添加对卷烟燃烧锥的体积和CO释放量具有显著的影响,卷烟高温区域燃烧锥的体积越小,其主流烟气中CO的释放量越低。     

4种卷烟纸助剂的效果评价和分析

对添加4种卷烟纸助剂乙酸钾、柠檬酸钾、富马酸钾和草酸钾的卷烟纸,采用热裂解-气相色谱-质谱技术探索助剂对卷烟的降焦、降一氧化碳(CO)的机理.研究表明,在助剂添加量为2.0%(对绝干浆)的条件下,用添加了上述助剂生产的卷烟纸生产的卷烟,其焦油含量分别降低了10.91%、13.94%、16.36%和13.33%;一氧化碳(CO)含量分别降低了12.57%、13.17%、17.96%和14.37%.卷烟感官评吸结果表明,卷烟纸助剂柠檬酸钾、富马酸钾对卷烟吸味有一定的提升作用.采用热裂解对使用不同助剂的卷烟纸进行研究,在一定程度上解释了卷烟纸助剂降CO、降焦以及对卷烟吸味影响的因为.     

卷烟纸助剂对卷烟质量的影响研究

在卷烟纸上添加全钾盐、全钠盐和钾钠比1:1的助剂,通过对卷烟纸进行热裂解、热重分析,并对所卷烟支进行常规烟气检测和感官质量评价,结果表明:在每种裂解温度下,裂解产物物质组成数量均是:全钠盐>钾钠比1:1>全钾盐,钠盐的使用在增加致香物种类的同时,也增加了苯酚等有害物的种类;助剂对卷烟纸的热解催化效果是:全钾盐>钾钠比1:1>全钠盐;卷烟纸助剂对卷烟焦油和CO的降幅均为:全钾>钾钠比1:1>全钠;当卷烟纸助剂的钾钠比为1:1时,卷烟的感官质量评价最好。     

卷烟纸罗纹对卷烟燃烧温度和烟气常规成分的影响

为探讨卷烟纸罗纹参数变化对卷烟燃烧温度和烟气常规成分的影响,对不同参数卷烟进行卷烟燃烧锥温度和主流烟气常规成分的测定。结果发现:卷烟纸罗纹形式、罗纹强度和压纹方式对卷烟燃烧温度和卷烟常规烟气成分有不同程度影响;采用无罗纹卷烟纸、浅罗纹卷烟纸、正压卷烟纸的卷烟,其燃烧最高温、抽吸最高温平均温度、抽吸平均温度、阴燃平均温度、峰值平均值较高,烟气CO释放量较低;烟气中焦油、CO与抽吸燃烧锥最高温平均值呈现显著负相关关系。卷烟纸罗纹参数优化设计可改变卷烟燃烧温度,降低主流烟气焦油和CO释放量。      

卷烟纸及烟丝钾钠比差异对卷烟主流烟气影响

为考察添加于不同主体柠檬酸盐助燃剂的钾钠比对卷烟主流烟气有害物质释放量影响的差异,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对卷烟纸及烟丝中助燃剂钾钠盐实际含量进行测定,并研究比对卷烟纸及烟丝钾钠比对卷烟主流烟气的影响。结果发现,主流烟气烟碱量、焦油量及CO量均与卷烟纸钾钠比呈高度相关的幂函数关系,而与烟丝钾钠比相关性较弱。因此通过改变钾钠比对卷烟有害物质释放量进行调控时,应优先选择卷烟纸作为添加主体。     

卷烟纸中的钾钠离子添加剂对卷烟性能的影响研究

本研究通过设计不同钾钠离子含量的卷烟纸,制备得到常规卷烟和细支卷烟,分析不同钾钠离子添加剂（柠檬酸钾、柠檬酸钠）对常规卷烟和细支卷烟的包灰性能、烟气常规指标及感官质量的影响规律。结果表明,当卷烟纸中钾钠离子添加剂的钾钠离子总量相同时,随着K⁺比例增加,卷烟的包灰性能降低,烟碱、焦油和CO释放量也呈降低趋势,K⁺比例≥75%（相对于钾钠离子总量12 mg/g）后卷烟包灰效果明显变差,而细支卷烟的包灰效果优于常规卷烟。当卷烟纸中钾钠比相同、钾钠离子总量不同时,随着钾钠离子总量的增加,卷烟的包灰性能变化不明显,其烟碱、焦油和CO释放量有所降低。与现有卷烟产品相比,K⁺比例增加有利于改善细支卷烟的香气并降低刺激性,但却会使常规卷烟烟气显干燥、刺激;钾钠离子总量的增加有利于体现常规卷烟的香气且柔和度较好,但却会使细支卷烟的刺激性增加。     

降低卷烟主流烟气中CO的研究进展

综述了国内外降低卷烟主流烟气中CO的方法,包括利用改性烟叶的烟叶原料法、增加卷烟纸和滤嘴透气度的气风稀释法、吸附和催化氧化CO的滤嘴过滤法和改变卷烟燃烧性的卷烟纸添加剂法等主要方法,指出:寻找一种具有催化氧化和吸附双重性能的添加剂,是当前和今后一段时间降低卷烟主流烟气CO相关研究的主要方向.     

柠檬酸钾钠混合盐助燃剂对卷烟主流烟气的影响

为改进卷烟纸助燃剂的应用效果,采用柠檬酸钾和柠檬酸钠混合盐作为助燃剂,研究了混合盐的添加量和配比对卷烟主流烟气指标的影响。结果表明:①在助燃剂添加量0.5%～2.0%范围内,随着添加量的增加,抽吸口数、烟气中焦油量、CO量和烟碱量、CO/焦油均显著下降;单口烟气中焦油量和烟碱量增加,CO量降低;②柠檬酸钾助燃效果优于柠檬酸钠。通过调整二者在混合盐中的比例,可以在适当降低烟气焦油量的条件下,显著降低烟气中的CO量。     

改善卷烟纸包灰效果的研究

实验采用单因素分析法,分析卷烟纸各种包灰助剂的包灰效果,针对影响包灰的各主要因素进行分类打分。结果表明,磷系包灰助剂中P01(磷酸盐)具有一定的包灰效果,但是包灰灰分颜色略偏灰;成膜性助剂在包灰灰片大小方面作用显著;K01(一种盐)同G01(多糖类物质)、K01同M01(改性纤维素)复配具有较好的包灰效果,在一定程度上能够改善包灰性能。     

抽吸间隔时间对卷烟焦油释放量的影响

进行了抽吸间隔时间的长短对卷烟抽吸口数、烟气焦油、烟碱和CO释放量的影响实验。抽吸间隔时间分别设置为 30、4 0、5 0、6 0、70、80、90和 10 0s ,测定了 2种牌号的卷烟。结果表明 :①抽吸间隔时间越短 ,每支卷烟的抽吸口数、焦油、烟碱和CO量越大 ,这与国外的研究结果比较一致 ;②无论抽吸间隔时间长短 ,每口烟气的焦油、烟碱和CO等化学物质的量基本上保持不变     

再造烟草颗粒卷烟与常规卷烟的对比

为提高卷烟品质稳定性,以烟草颗粒为填充物制备了再造烟草颗粒卷烟,从外观、燃烧性能、烟支物理指标、化学成分和常规烟气成分等方面考察了其与常规卷烟的差异。结果表明:①相比常规卷烟,再造烟草颗粒卷烟的静燃速率快约6%,包灰值减少80%以上,燃烧线齐整,烟灰颜色更白。②再造烟草颗粒卷烟的烟支质量、吸阻、总糖、总碱、焦油和烟碱释放量的检测平均值与常规卷烟基本相同,但相应指标的标准偏差均显著降低。③再造烟草颗粒卷烟的CO释放量比常规卷烟降低约5 mg/支,CO/焦油比值降低到约0.55。      

鞣酸添加剂对降低卷烟焦油致突变性的研究

研究结果表明,在烟丝中加入不同浓度的鞣酸添加剂,能降低卷烟焦油含量和焦油的致突变性。鞣酸添加量为烟丝的4%较理想,卷烟焦油含量下降19%,焦油回复突变菌落数下降21.9%;这一添加量既能降低焦油的致突变性,又对原烟的香吃味无影响。8%的添加量效果最明显,焦油含量下降28.8%,焦油回复突变菌落数下降42.7%,但这一添加量对原烟的香吃味略有影响.     

溶剂浸提烟丝降焦减害工艺优化及其机理与效果

为探索卷烟降焦减害新途径,根据处理前后烟丝模拟热裂解时HCN和氨的释放量变化,对浸提溶剂、破壁方式、浸提次数等浸提条件进行优化,探讨其降低卷烟HCN和氨的减害机理,并对处理后烟丝的可用性进行评价。结果表明,烟丝经过液态二氧化碳破壁后,采用调节pH值为3的80%乙醇萃取剂,浸提30 min,能显著降低烟丝中的HCN和氨的释放量;溶剂浸提萃取出了烟丝中HCN和氨的前体物;烟丝浸提处理后保润性能基本不变,添加浸提后烟丝的卷烟焦油、CO、苯并芘、苯酚也有明显降低,柔细程度、余味、刺激均有所改善。