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.     

聚丙烯滤材对某些烟气成分过滤特性的研究

经过对聚丙烯(PP)丝束和醋酸纤维(CA)滤嘴对卷烟总粒相物,水分、烟碱、一氧化碳、氢氰酸和酚类物质过滤效率的测定,认为两种滤嘴对总粒相物和二元酚的过滤效率基本相同.对一氧化碳和氢氰酸释放量的影响不大;PP滤嘴对烟碱和过滤效率比CA滤嘴高,一元酚的过滤效率低于CA滤嘴;三醋酸甘油酯的加入,提高了PP滤嘴对一元酚的过滤效率。      

醋纤和丙纤滤嘴对烟气挥发性、半挥发性成分释放量的影响

分析了聚丙烯(PP)滤嘴卷烟和醋纤(CA)滤嘴卷烟烟气常规成分和挥发性半挥发性成分的释放量.结果表明:①两种滤嘴卷烟的总粒相物、烟碱、焦油和CO释放量相当;②PP滤嘴卷烟大部分挥发性半挥发性成分的释放量都比CA滤嘴卷烟高或者相当,而且PP滤嘴卷烟与CA滤嘴卷烟释放量比值波动较大;③PP滤嘴卷烟烟气中糠醛、糠醇、苯乙醛、吡啶、乙酸、苯酚、对+间甲酚和邻甲酚的释放量远远高于CA滤嘴卷烟.     

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。     

淫羊藿滤嘴降低卷烟烟气中的有害成分研究

为研究淫羊藿滤嘴降低卷烟烟气中有害成分的作用,采用对比分析方式,先用吸烟机捕集卷烟烟气,收集主流烟气的总粒相物,再用超声波萃取方法对收集烟气粒相物的剑桥滤片进行萃取,分析烟气中的常规成分（烟碱、焦油、水分）,最后用GC/MS定量、定性分析烟气化学成分。结果表明,与空白样对比,淫羊藿滤嘴对烟碱、总粒相物、焦油量有降低作用,且分别降低了8.60%、10.86%和14.97%;对烟气中的一些有害成分,特别是促癌、致癌的酚类物质的截留效果比较明显,苯酚降低56.6%,对甲苯酚降低32.8%,4-乙基间苯二酚降低50%,2,2＇-亚甲基双-（4-甲基-6-叔丁基苯酚）降低29.0%。添加淫羊藿的卷烟滤棒能有效降低烟气中的有害成分,符合＂中式卷烟＂的发展方向。     

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%.     

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。     

豫西南海泡石卷烟过滤嘴的实验

豫西南是我国α型海泡石的重要产地,所产海泡石色白、质纯、纤维长,经活化处理,海泡石比表面积可达200～360m~2/g。吸附实验证实,海泡石对烟气物质吸附有明显的选择性,对具香味的呋喃类非极性物质吸附很少,而对强极性的有毒腈类物质吸附量高。研制的海泡石纯纸质滤嘴,焦油过滤效率达38.80%,比未加海泡石的纸质滤嘴提高3.80%;研制的海泡石——醋纤丝束两段复合滤嘴,在香味、杂气、刺激、余味等方面,经专家评吸与醋纤丝束滤嘴卷烟接近,而焦油降低19%,烟碱降低28%。     

醋纤沟槽滤棒沟槽长度及位置分布对卷烟烟气的影响

为研究醋纤沟槽滤棒不同沟槽长度及位置分布对卷烟烟气的影响,共制备35个沟槽滤棒并进行样品卷烟的卷制及烟气分析。结果表明:1单段沟槽卷烟样品中沟槽长度对主流烟气总粒相物、焦油量、烟气烟碱量及水分有明显影响,沟槽长度与上述指标均呈现二次曲线关系,而沟槽位置对上述指标没有显著影响;沟槽长度和沟槽位置对CO无明显影响。2两段沟槽卷烟样品中,沟槽总长度相同时,沟槽位置变化对主流烟气指标影响较小;而两组不同沟槽总长度样品间差异明显。3随着沟槽长度的增加,滤嘴对总粒相物和烟碱的过滤效率呈先增大后减小的趋势,沟槽长度为20 mm时过滤效率最高。     

活性炭复合滤嘴对卷烟中薄荷醇转移行为的影响

  目的  筛选薄荷型卷烟的滤嘴材料。  方法  比较了接装纯醋纤滤嘴和活性炭醋纤滤嘴的薄荷型卷烟,检测其在存放和抽吸过程中烟丝、滤嘴和烟气部分中薄荷醇含量。  结果  1）存放过程中,活性炭复合滤嘴吸附烟丝薄荷醇的能力大于纯醋纤滤嘴,稳定期约为1.3倍;2）抽吸过程中,纯醋纤滤嘴样品薄荷醇向主流烟气的转移能力大于活性炭复合滤嘴样品,存放前转移率为1.9倍,中间平缓期转移率在1.2-1.7倍之间,但随着存放时间变化的幅度较大,转移率最大极差为3.7倍,稳定性较活性炭复合滤嘴差。  结论  对薄荷型卷烟滤嘴材料的选择和改进有指导意义。      

爆珠滤棒设计参数对卷烟通风率及主流烟气成分的影响

为进一步拓宽爆珠滤棒设计思路,制备了不同爆珠直径和位置的爆珠滤棒和卷烟样品,分析了爆珠滤棒设计参数对常规卷烟主要物理指标、主流烟气常规指标及烟碱过滤效率的影响。结果表明:①随爆珠直径的增加,烟支滤嘴通风率和吸阻的升高幅度分别可达28.4%和28.1%;卷烟焦油和烟碱释放量分别降低6.8%和3.3%,烟碱过滤效率升高幅度达15.8%。②随爆珠距唇端距离的增加,滤嘴通风率和过滤效率在爆珠位置与打孔位置较近时达到最小。③爆珠破碎后,烟支吸阻显著降低,幅度可达210 Pa;焦油和烟碱释放量最大分别可升高1.9和0.08 mg/支,烟碱过滤效率降低16.3%。④随爆珠直径的增加,爆珠破碎后,烟支滤嘴通风率和总通风率整体降低,烟支吸阻呈增加趋势;烟碱和焦油释放量逐渐增加。⑤随爆珠距唇端距离的增加,爆珠破碎后,焦油和烟碱的释放量逐渐增加,过滤效率逐渐减小,并在爆珠距离打孔位置较近时出现极值。      

卷烟抽吸过程中滤嘴过滤效率的变化

采用标准抽吸法对剑桥滤片和卷烟滤嘴中常规主流烟气成分进行逐口测定,分析了滤嘴总粒相物、焦油、烟碱过滤效率(分别简写为 TPMFE、TFE、NFE)的变化规律.结果表明,卷烟抽吸过程过滤效率每口都有差异,TPMFE和TFE忸均随抽吸口数增加而增加,NFE逐渐降低,抽吸结束时三者顺序为:TPMFE＞TFE＞NFE.当滤嘴长度由20mm增加到30 mm时,第一口抽吸时TPMFE和TFE的大小顺序由TFE＞TPMFE转变为TPMFE＞TFE,但整个抽吸过程3种过滤效率的升降趋势不变.     

NH_4Cl在卷烟滤嘴降温方面的应用

为提高活性炭的减害能力及降低活性炭滤嘴对烤烟型卷烟感官品质的负面影响,将NH_4Cl作为降温材料应用于卷烟滤嘴,利用快速微型测温热电偶测定NH_4Cl在滤嘴中的降温效果;将NH_4Cl和吸附材料活性炭混配制备成降温-活性炭滤嘴,采用国标和行业标准方法进行烟气有害成分分析,采用GC/MS法进行烟气粒相物成分分析。结果表明:①在达到现有活性炭滤嘴相同减害效果的情况下,降温-活性炭滤嘴的活性炭使用量可减少近45%;②降温-活性炭滤嘴中活性炭使用量的降低,减少了活性炭对卷烟香味成分的吸附。     

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%。     

空腔直径对圆形空腔滤棒卷烟烟气及感官品质的影响

在空腔深度相同的条件下,设计4种不同空腔直径的圆形空腔滤棒,并研究了空腔直径对卷烟主流烟气释放、有害物质截留及感官品质的影响。结果表明：圆形空腔滤棒卷烟的总粒相物、焦油、烟碱释放量随空腔直径的增加而提高,并且均高于普通醋纤滤棒卷烟的释放量;圆形空腔滤棒中普通丝束段的烟碱截留量基本无变化,而空腔丝束段的烟碱截留量与单位面积烟碱截留量随空腔直径的增加逐渐减小;随空腔直径增大,圆形空腔滤棒卷烟的危害性指数逐渐增加,卷烟危害性指数偏移量逐渐增大,但卷烟的感官品质评价得分逐渐减小。     

活性炭滤嘴对卷烟主流烟气中香味成分截留规律的影响

以活性炭滤嘴卷烟、普通滤嘴卷烟为研究对象,采用单因素试验确定活性炭颗粒、丝束中香味成分的最优萃取条件,利用气相色谱-质谱技术(GC-MS)对两种卷烟抽吸后的烟蒂及主流烟气中的香味成分进行检测,比较两种卷烟香味成分的差异性,分析活性炭滤嘴对卷烟主流烟气中香味成分的截留规律。结果表明：1)活性炭颗粒最优萃取条件为以二氯甲烷作为萃取溶剂、萃取液体积25 mL、萃取时间为25 min、萃取温度为25℃;丝束最优萃取条件为以乙醇作为萃取溶剂、萃取液体积50 mL、萃取时间为35 min、萃取温度为30℃;2)活性炭颗粒截留的香味成分多为小分子物质;活性炭滤嘴卷烟丝束对香味成分的截留量均低于普通滤嘴卷烟丝束;整体上活性炭滤嘴对香味成分的截留量低于普通滤嘴,活性炭滤嘴卷烟主流烟气粒相物中香味成分的总含量高于普通滤嘴卷烟;3)活性炭滤嘴对主流烟气中大多数物质的截留率均低于普通滤嘴,其中大分子物质的截留率差异明显。     

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.     

两种卷烟滤嘴在主流烟气中的甲醛过滤行为

众所周知主流烟气中的甲醛分布在粒相物与气相物之间，活性炭滤嘴可将其部分地滤出。但迄今对甲醛过滤行为一直未进行过系统的分析。该项研究的目的是试图使用醋酸纤维和活性炭两种滤嘴，通过数字分析方法建立起甲醛过滤行为的可描述模型。对单一的醋酸纤维滤嘴和不同含量的活性炭滤嘴的甲醛过滤效率，使用卷烟的主流烟气和一个具有典型的主流烟气浓度水平的模型烟气进行测定。所获得的过滤结果用作进行数字计算的基础。所计算出的模型完全符合使用两种类型滤嘴所测得的数据。此外，该模型还被用来预测甲醛在粒相物与气-汽相物之间的分布比率。根据其结果可得出的结论是：粒相状态中的甲醛在过滤时不会蒸发成为气-汽相状态。     

不同滤嘴对卷烟烟气中常规化学成分截滤性能的研究

研究了３种滤嘴对不同类型卷烟烟气中某些化学成分的截滤效果。结果表明,对焦油的截滤效果为醋纤滤嘴＞常规丙纤滤嘴＞改型丙纤滤嘴。对烟碱的截滤效果为：醋纤滤嘴＞常规丙纤滤嘴＞改型丙纤滤嘴。３种滤嘴对ＣＯ均无截滤作用。     

卷烟主流烟气中苯及苯系物的滤嘴截留效率

为考察不同抽吸模式下,滤嘴类型和长度对卷烟主流烟气中苯及苯系物(甲苯、乙苯、对-二甲苯、间-二甲苯、邻-二甲苯和苯乙烯)截留效率的影响,以不同类型、不同长度滤嘴的9种烤烟型和2种混合型卷烟样品为研究对象,考察了ISO和加拿大深度抽吸(HCI)模式下卷烟主流烟气中苯及苯系物释放量差异,并对不同类型、不同长度滤嘴卷烟主流烟气中苯及苯系物截留率进行了对比分析。结果表明:1HCI模式下卷烟主流烟气中苯及苯系物的释放量明显高于ISO模式;2抽吸模式、滤嘴类型和滤嘴长度对苯及苯系物截留率影响较为明显,而对苯及苯系物的截留影响较小。不同类型滤嘴对苯及苯系物的截留率大小顺序为活性炭复合滤嘴丙纤滤嘴醋纤滤嘴纸质复合滤嘴;不同长度滤嘴对苯及苯系物的过滤效率基本上随长度递增而递增;ISO抽吸模式下滤嘴对苯及苯系物的截留率均比HCI模式下高1倍左右。滤嘴对苯及苯系物的过滤优先顺序均为苯乙烯邻-二甲苯(≈)对-二甲苯间-二甲苯乙苯甲苯苯。