滤棒吸阻和滤嘴长度对卷烟烟气中6种元素迁移率的影响

为研究ISO和加拿大深度抽吸(HCI)模式下滤棒吸阻和滤嘴长度对卷烟烟气中6种元素迁移率的影响,采用单因素设计方案制备了试验卷烟,考察了两种抽吸模式下滤棒吸阻和滤嘴长度参数引起的主流烟气和侧流烟气中铬(Cr)、镍(Ni)、砷(As)、硒(Se)、镉(Cd)和铅(Pb)迁移率的变化。结果表明:①在ISO模式下,滤棒吸阻与主流烟气中Ni,Pb,Cr和Cd 4种元素的迁移率及侧流烟气中Ni迁移率显著负相关,与侧流烟气中Cd迁移率显著正相关。滤嘴长度与主流烟气中6种目标元素的迁移率均显著负相关,与侧流烟气中Ni和Pb迁移率显著正相关。②在HCI模式下,滤棒吸阻与主流烟气中Pb迁移率显著负相关。滤嘴长度与主流烟气中6种目标元素迁移率和侧流烟气中Cr和Cd迁移率显著负相关,与侧流烟气中Pb迁移率显著正相关。      

壳聚糖改性醋纤滤嘴对烟碱和焦油的吸附效果

研究了醋纤滤嘴中壳聚糖的含量及壳聚糖的主要性质对于卷烟烟气中烟碱和焦油的滤除效果的影响,确定了在滤嘴中添加壳聚糖的较优化组合,分析测定了卷烟烟气的pH值与烟碱的关系.实验结果表明:经壳聚糖改性的醋纤滤嘴可有效去除烟碱和焦油,在较优化条件下,滤嘴的吸滤效率和截滤率分别提高了38%和30%.     

提高卷烟烟气中水分含量的滤嘴添加剂

为了提高卷烟主流烟气的水分含量,利用沸石的多孔结构通过超声处理对水分进行吸附,成功制备出一种含水率超过50%的滤嘴添加剂(ZW)。该添加剂具有以下特征:1ZW在15周连续测试中水分含量变化不超过2.5%,具有较强的持水能力,常温下能保持含水率在50%以上;2模拟卷烟燃吸过程中,ZW中吸附的水分可在滤嘴温度达到45~50℃时被快速释放出来;3将ZW添加到卷烟滤嘴中可使主流烟气中的水分含量增加19.89%,其他常规分析成分无明显变化;4滤嘴中添加了ZW的卷烟,其烟气刺激性减低,余味较为舒适,卷烟感官质量得到改善。     

不同规格中细支卷烟醋纤丝束性能研究

为给中细支卷烟(φ=7.0mm)滤棒设计开发提供更多参考,选取3种典型规格醋纤丝束成型为目标压降中细支滤棒,卷接为中细支卷烟,以烟碱为目标物质,考察过滤能力。结果表明:(1)不同规格醋纤丝束成型能力特性曲线存在明显差异,所选取6种规格醋纤丝束覆盖压降范围为2 170~5 880Pa,且总趋势为高单旦、低总旦规格醋纤丝束适宜成型低压降中细支滤棒;(2)所成型目标压降滤棒烟碱过滤效率为22.0%~27.0%,同一规格醋纤丝束,随着滤棒压降升高,滤嘴对卷烟主流烟气烟碱的过滤效率随之升高,且总趋势为高单旦、低总旦醋纤丝束适宜于成型低过滤效率细支滤棒。可根据中细支卷烟设计目标,选择不同规格丝束成型适宜压降滤棒,获得满意的卷烟感官质量和适宜的主流烟气过滤效率。     

含有醋酸纤维素的纤维纸及滤棒的开发与性能研究

为进一步发挥纸质滤棒的过滤作用、改善纯木浆纸质滤棒卷烟感官质量,在纯木浆纤维中加入一定量二醋酸纤维素纤维,采用湿法造纸和在线干法压纹工艺,开发一种含有醋酸纤维素的纤维纸(CAP原纸)及醋酸纤维素纤维纸滤棒(CAPF滤棒),并对CAPF滤棒的物理指标、卷烟烟气的常规化学指标及7种成分的变化进行测试评价。结果表明:与醋酸纤维滤棒相比,使用CAPF滤棒,卷烟焦油降低了15%~41%,每毫米长度CAP滤嘴降焦效率提高1.5%以上;卷烟主流烟气7种成分中NH3和B[a]P降低了15%以上,NNK降低了20%以上;与传统纯木浆纸质-醋纤复合滤棒相比,使用CAPF滤棒,卷烟感官评价分值提高0.9分。CAPF滤棒的卷烟感官质量与醋纤滤棒卷烟的感官质量相近。     

醋酸纤维素颗粒对主流烟气中焦油和苯酚释放量的影响

分别以三乙酸甘油酯(TC)和羧甲基纤维素(CMC)为黏结剂,采用摇摆造粒工艺制备T型和C型醋酸纤维素(醋纤)颗粒,通过将颗粒置于滤嘴中并在ISO模式下抽吸卷烟,探索了烟支吸阻在同一水平下颗粒类型、颗粒粒径对主流烟气中焦油和苯酚释放量的影响,并根据不同颗粒添加量下对苯酚的吸附量比较了醋纤颗粒和醋纤滤棒对苯酚吸附能力的大小。结果表明:(1)醋纤颗粒的类型和粒径对焦油递送量的影响不明显,颗粒粒径对苯酚吸附能力的影响不明显;(2)T型和C型颗粒对苯酚的选择性吸附能力差异显著。T型颗粒每支卷烟添加量为25 mg时,单口苯酚释放量的选择性降低率15.0%;C型颗粒对苯酚无明显的吸附能力;(3)单位质量T型颗粒对苯酚的选择性吸附能力低于单位质量醋纤滤棒。     

6种西北地区植物多糖对卷烟主流烟气水分含量及pH的影响

为研究沙棘多糖、蕨麻多糖等6种西北地区植物多糖对卷烟质量的影响,使用气相色谱、电位滴定仪分别测定了添加6种植物多糖烟支样品主流烟气水分含量、pH,并与空白及丙二醇样品进行了比较。结果显示:添加植物多糖可显著提高卷烟主流烟气气相、粒相水分含量。其中添加锁阳多糖烟支样品主流烟气中粒相水分分别较丙二醇及空白样品提高31.3%、44.3%。添加植物多糖可显著降低卷烟主流烟气pH,但降低幅度不大。结果表明,沙棘多糖、蕨麻多糖等西北地区植物多糖可显著降低卷烟主流烟气pH及提高卷烟主流烟气中气相、粒相水分含量。      

梗丝结构对卷烟质量稳定性的影响

为了解梗丝结构对卷烟主要工艺质量指标、感官质量和主流烟气成分稳定性的影响,进行了不同长度梗丝对卷烟单支重量、吸阻、圆周、硬度和主流烟气及感官质量的影响试验。结果表明,在相同梗丝掺兑比例下,随梗丝长度缩短,卷烟单支重量、吸阻的标准偏差总体呈下降趋势;圆周、硬度及卷烟主流烟气总粒相物、焦油和CO量的标准偏差呈先下降后上升趋势;配方中掺兑的梗丝长度控制在3·17~6·35mm范围内,卷烟的总体感官质量最好。     

沟槽滤嘴对卷烟感官品质及风格的影响

为了研究沟槽滤嘴替换普通醋纤滤嘴后对卷烟感官品质及风格的影响,以及对沟槽滤嘴卷烟进行补香后的效果,制备了6个不同滤嘴和加香量的卷烟样品,对样品进行了对比评吸,运用方差分析、配对T检验等方法对评吸结果进行了统计分析。结果表明:①加香量相同时沟槽滤嘴卷烟感官品质总得分低于普通醋纤滤嘴卷烟,其中受影响最大的指标是喉部干燥、烟气浓度和劲头;沟槽滤嘴对卷烟的总体风格特征影响不显著,但会导致风格强度减弱。②适当提高加香量可以明显改善沟槽滤嘴对喉部干燥的不利影响、强化风格强度,但难以弥补对烟气浓度和劲头造成的不利影响。因此,采用沟槽滤嘴后应综合应用叶组配方、香精设计和加香量调控等技术,才能实现既减害又保持品质、风格稳定的目标。      

27 mm滤嘴长卷烟材料多因素对主流烟气递送量及过滤效率的影响

采用正交试验设计的方法研究27 mm滤嘴长卷烟之卷烟纸、成型纸、接装纸及嘴棒组合搭配对国标规定的卷烟主流烟气递送量（包括焦油量、烟气烟碱量、烟气CO及烟气水分）及过滤效率的影响。结果表明:接装纸透气度及嘴棒吸阻是影响卷烟主流烟气递送量的高度显著因素及重要因素;成型纸透气度及嘴棒吸阻是影响过滤效率的高度显著因素及重要因素。重点对接装纸透气度、成型纸透气度及嘴棒吸阻进行调整和控制,可以很好地实现对27 mm滤嘴长卷烟主流烟气递送量及过滤效率的控制,减少产品质量波动,降低产品成本。使用该方法可快捷、高效、经济、准确地确定卷烟材料多因素对卷烟主流烟气递送量及过滤效率的影响规律。      

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。     

沟槽醋酸纤维滤棒的开发

为提高卷烟滤嘴的过滤性能,由醋酸纤维丝束滤芯、C型沟槽纯纤维素纸(定量80g/m2)和成形纸开发出醋酸纤维沟槽滤棒。该滤棒结构为沟槽滤棒与普通醋纤滤棒的二复合(1∶1)滤棒。试验结果表明,与普通醋纤滤嘴相比,C型沟槽滤棒的硬度可提高2～3个百分点;在卷烟感官质量基本保持不变的情况下,对卷烟烟气的过滤性能显著提高,同等条件下可再降低烟气焦油量2～3mg,降低幅度为13.66%～24.69%。     

国内外卷烟滤嘴对比研究

本试验选取国内外适用于中细支卷烟滤嘴的三种不同规格醋纤丝束,使用扫描电镜、TG分别考察这三类醋纤丝束的微观性能和热性能。三种滤嘴结构立体,对烟气中的有害成分具有良好的吸附与截留作用。本实验还探究三种过滤嘴过滤卷烟烟气中有害成分的效果以及对人体感官的影响。产自罗迪亚的卷烟滤嘴对有害物质的过滤效果优于国内来自于南纤和珠纤的两款卷烟过滤嘴,国内南纤和珠纤则各有优劣,难分伯仲。国内卷烟滤嘴仍有很大进步空间,仍然需要对醋纤丝束进行有效改性以生产出更为优质的产品。     

酚类化合物在滤嘴中的过滤效率和截留分布模式

为考察滤嘴结构对卷烟主流烟气中酚类化合物过滤效率及截留分布模式的影响,比较了ISO和加拿大深度(HCI)抽吸模式下普通醋纤滤嘴对苯酚、邻甲酚、间/对-甲酚、对苯二酚、间苯二酚和邻苯二酚的过滤效率,研究了7种酚类化合物在普通醋纤滤嘴中的浓度空间分布模式;考察了ISO抽吸模式下普通醋纤、外置沟槽醋纤、纸/醋复合和通风空腔醋纤4种不同结构滤嘴对酚类化合物的过滤效率及酚类化合物在滤嘴中的截留分布模式。结果表明:①ISO抽吸模式下普通醋纤滤嘴对酚类化合物的过滤效率在49%~87%之间,苯酚和邻/间/对-甲酚明显高于3种苯二酚;HCI抽吸模式下3种苯二酚异构体的过滤效率下降,苯酚和邻/间/对-甲酚的过滤效率反而有一定程度的升高。②不同结构滤嘴对酚类化合物的过滤效率从高到低依次为:普通醋纤滤嘴≈外置沟槽醋纤滤嘴纸/醋复合滤嘴通风空腔醋纤滤嘴;③醋纤滤嘴对酚类化合物的选择性截留作用显著,这种截留是酚类化合物与滤嘴材料相互作用的结果。     

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。     

降低挥发性羰基化合物材料在卷烟滤嘴中的应用研究

为优化降低烟气中挥发性羰基化合物的功能材料(即降羰基物材料)在卷烟复合滤嘴中的应用工艺条件, 从功能材料添加量、滤嘴压降搭配、加料段长度等方面研究不同工艺条件对降羰基物材料的减害性能及其对卷烟感官质量的影响。结果表明, 当降羰基物材料在卷烟中的添加量为30 mg/支, 同时二元复合滤嘴为10 mm 加料段+15 mm 白段, 其中加料段压降为4000Pa/120 mm, 白段压降为2800 Pa/120 mm, 复合棒压降为2740 Pa/100 mm 时, 卷烟主流烟气中挥发性羰基物释放总量的选择性降低率达到32.3%, 且卷烟感官质量与对照卷烟相比无显著差异。      

基于味觉活力值的通风卷烟酸味变化分析

为探究滤嘴通风对卷烟烟气酸味的影响,测定了不同滤嘴通风度卷烟主流烟气粒相物中酸性成分的释放量及烟气pH,考察了基于味觉活力值的通风卷烟烟气酸味指数变化趋势。结果表明:①随着卷烟滤嘴通风度的增加,卷烟主流烟气酸性成分总量及酸味指数显著降低,卷烟主流烟气pH显著升高;滤嘴通风度每增加10%,卷烟主流烟气粒相物酸味指数降低0.13～0.39,pH升高0.11～0.13。②卷烟烟气酸味指数与烟气pH呈线性负相关关系,决定系数R2大于0.9。③主流烟气酸性成分总量、酸味指数及pH均可作为考察滤嘴通风对烟气酸碱平衡影响的关键指标;该研究中采用的主流烟气pH测定方法简单高效,适用于滤嘴通风对烟气酸味的影响分析。     

植物颗粒在纸质滤棒中的应用

为发挥纸质滤棒的优势,解决纸质滤棒在卷烟应用存在的问题,进行了植物颗粒在纸质滤棒中的应用研究。通过挥发性成分分析及卷烟感官质量评价,筛选出一种植物颗粒PC。结果表明:PC颗粒原纸及滤棒各项物理指标均满足相关质量标准要求;PC颗粒的添加对纸质滤棒烟气指标影响不大,对焦油的降低率可达24.2%;PC颗粒纸质-醋纤滤棒感官评价得分较纯木浆纸质-醋纤复合滤棒高出1.1分,PC颗粒纸质-醋纤滤棒卷烟感官评价质量与纯醋纤滤棒相近。     

滤嘴活性炭对卷烟主流烟气生物碱截留的影响

分别以活性炭滤嘴卷烟和普通滤嘴卷烟为研究对象，对比分析滤嘴活性炭截留烟气生物碱的行为。通过单因素及正交实验建立滤嘴活性炭中生物碱的最优提取条件，并检测烟蒂及主流烟气生物碱释放量，分析活性炭滤嘴对主流烟气生物碱截留规律的影响。结果表明：(1)滤嘴活性炭中生物碱的最优提取条件为萃取剂三乙胺-氯仿溶液，萃取剂体积35 m L，超声萃取时间35 min,Na OH溶液添加量6 m L。(2)活性炭复合滤嘴对8种生物碱的截留能力低于普通滤嘴，这使活性炭滤嘴卷烟烟气劲头稍高。(3)滤嘴活性炭对生物碱的截留能力低于普通醋纤丝束；活性炭对8种生物碱截留能力由大到小依次为二烯烟碱、假木贼碱、烟碱、可替宁、麦斯明、2,3’-联吡啶、新烟草碱、降烟碱。(4)向滤嘴中添加活性炭会导致滤嘴中丝束部分对降烟碱、新烟草碱和2,3’-联吡啶的截留能力降低，对其他5种生物碱的截留能力增强。     

卷烟“三纸一棒“对烟气特征及感官质量的影响(一)

收集具有不同参数的10种卷烟纸、10种成形纸、7种接装纸以及5种丝束,分别搭配组合并选用同一批次的混合型卷烟烟丝卷制成89种试验卷烟.然后对全部试验卷烟进行烟气分析测试及感官质量评吸,最终建立卷烟辅助材料参数与焦油量、烟气烟碱量、烟气CO量、抽吸口数、过滤效率、总稀释率等烟气分析指标的数学回归方程,在试验范围内利用这些方程可直接计算出辅助材料参数的改变对烟气分析指标的影响.具体的方程包括卷烟纸自然透气度、总稀释率、滤嘴长度以及滤棒吸阻(对通风卷烟及不通风卷烟)等分别与焦油量、烟气烟碱量、烟气CO量、抽吸口数的关系;滤棒吸阻及滤嘴长度与过滤效率的关系;卷烟纸自然透气度与自由燃烧速度的关系等.本文还建立了成形纸透气度、接装纸透气度与总稀释率的回归方程,在试验范围内利用此方程可直接计算出总稀释率的大小;并对丝束规格对烟气分析指标的影响进行了研究.本文还定性描述了卷烟辅助材料参数的改变对感官质量的影响趋势.