梗丝填充值与烟支吸阻关系的建模及应用

为控制卷烟吸阻的稳定性,研究梗丝填充值对烟支吸阻的影响程度,进行了梗丝填充值与烟支吸阻的线性回归分析。结果表明:梗丝填充值与烟支吸阻之间存在正相关关系;所建模型预测结果与实测结果的相对偏差的绝对值均在2%以内,与实际验证拟合度较好。在实际生产应用中,如果排除烟丝含水率、烟支质量、滤棒压降等因素的影响外,利用此模型,可以用控制梗丝填充值的有效措施来控制烟支吸阻。     

基于线性网络模型的卷烟吸阻稳定性检测评价方法

为分析卷烟吸阻稳定性的影响因素及规律,基于线性网络模型方法,建立了卷烟吸阻标准偏差的计算模型,通过该模型可以获得卷烟各部分稳定性对整体吸阻稳定性的贡献。通过4种不同圆周的卷烟样品对模型进行验证,对比实验结果与计算结果的差异。结果表明:①基于线性网络模型的吸阻标准偏差计算模型具有较高的准确性,可以用于评价卷烟吸阻的稳定性。②造成吸阻不稳定的因素主要集中在滤嘴通风段,提高滤嘴通风的均匀性或减小通风均可提高烟支吸阻的稳定性。③随着滤嘴通风孔部分标准偏差的降低,烟支整体标准偏差明显降低。随着滤嘴通风率的减小,卷烟总吸阻呈现出增加趋势,而卷烟整体的标准偏差呈现出下降趋势,因此对滤嘴通风段进行改善可提高吸阻的稳定性。     

降低卷烟烟支吸阻的研究

为降低卷烟烟支的吸阻,调查生产的卷烟的吸阻,结果偏大,对课题研究的可能性进行了分析,目标设定卷烟烟支的吸阻降低100Pa。进行了原因分析,发现克重标准设置高,因新工艺改进烟丝的填充性能提高,在相同重量的烟丝情况下填充性越高其卷烟烟支的吸阻也就越高,烟支克重标准设置太高。由此需制定合理的卷烟克重标准,使新的克重标准条件下,烟支的吸阻达到1100Pa以下,并且各项指标达到要求,为此而进行了对烟支克重降低试验,寻找最佳烟支克重。经过实验和后续验证:20支克重设定为17.4g时,对卷烟的物理、外观指标基本无影响,化学检验结果与感观评吸结果和正常生产卷烟无明显差异,不仅能够解决部分卷烟烟支的硬度超出标准上限和烟支吸阻偏上限的现象,达到了活动前设定的降低100Pa的目标要求。     

降低卷烟烟支吸阻的研究

为降低卷烟烟支的吸阻,调查生产的卷烟的吸阻,结果偏大,对课题研究的可能性进行了分析,目标设定卷烟烟支的吸阻降低100Pa。进行了原因分析,发现克重标准设置高,因新工艺改进烟丝的填充性能提高,在相同重量的烟丝情况下填充性越高其卷烟烟支的吸阻也就越高,烟支克重标准设置太高。由此需制定合理的卷烟克重标准,使新的克重标准条件下,烟支的吸阻达到1100Pa以下,并且各项指标达到要求,为此而进行了对烟支克重降低试验,寻找最佳烟支克重。经过实验和后续验证:20支克重设定为17.4g时,对卷烟的物理、外观指标基本无影响,化学检验结果与感观评吸结果和正常生产卷烟无明显差异,不仅能够解决部分卷烟烟支的硬度超出标准上限和烟支吸阻偏上限的现象,达到了活动前设定的降低100Pa的目标要求。     

影响卷烟吸阻变化的多因素研究

为研究烟支各项物理指标对卷烟吸阻的影响,以河南中烟某常规牌号的卷烟为研究对象,运用多元线性回归、配对T检验进行统计分析,探究卷烟吸阻与烟支物理指标、滤棒压降、烟丝填充值及含水率间的相互关系,构建卷烟吸阻与其指标间的数学模型,并进行分析、验证和预测。结果表明:滤棒压降越大,卷烟吸阻越大;含水率越大,卷烟吸阻越大;单支烟支质量越大,卷烟吸阻的数值、标准偏差、C_PK也随之增大;烟支圆周与卷烟吸阻呈微弱的负相关性;滤棒压降和填充值的交互作用对卷烟吸阻呈显著的负相关;单支烟支质量、滤棒压降和填充值的交互作用对卷烟吸阻呈显著正相关。该模型的R-Sq (调整)>99.37%,对影响卷烟吸阻的各指标进行优化设计后能获得卷烟吸阻1 050 Pa的95%置信区间。     

配送烟丝特性对C牌号细支卷烟物理指标的影响研究

为探究异地配送烟丝特性对C牌号细支卷烟物理指标的影响,采用单因素方差分析与多元回归分析,重点就配送含水率及烟丝结构对细支卷烟物理指标及卷烟自由燃烧速率的影响进行考察。统计分析结果表明,在一定范围内,配送烟丝含水率对烟支硬度有显著影响且呈负相关性,整丝率对烟支吸阻和硬度有显著影响且呈正相关性;随卷烟含梗量的增加,烟支吸阻和硬度呈上升趋势;卷烟自由燃烧速率受卷烟含梗量和含水率的影响比较明显,卷烟自由燃烧速率=11.9-0.806×卷烟含梗量-0.319×含水率。     

国内细支卷烟加工工艺现状

为了解国内细支卷烟加工工艺现状,对烟草行业主要细支卷烟生产企业的工艺流程、制丝过程参数及过程质量、产品物理及烟气质量、消耗状况等方面进行测试分析。结果表明:(1)与常规卷烟相比,细支卷烟配方中梗丝、再造烟叶丝、膨胀叶丝应用较少,切丝宽度小,制丝过程烟丝筛分和卷接过程梗签剔除强度较大。(2)细支卷烟吸阻普遍较大,烟支质量、吸阻、硬度稳定性较差;烟气质量指标稳定性较好,优于常规卷烟控制水平。(3)细支卷烟卷接设备有效作业率低,故障率高,加工过程原料损耗较大,烟叶有效利用率低。     

烟丝长度及其混料配比对细支卷烟质量特性的影响

为探索适宜细支卷烟的烟丝结构,分析了烟丝宽度、长度及不同长度烟丝混料配比与细支卷烟的烟支密度、物理指标和主流烟气指标的关系,结果表明:①烟支压实段(烟支端头第5～9 mm区间)密度、烟支密度压实比(压实段与17～52 mm区间填充段的密度比)均与烟丝长度呈负相关,而烟支密度标准偏差与烟丝长度正相关;烟支吸阻、硬度、滤嘴通风率、含末率、端部落丝量等指标与烟丝长度负相关;总粒相物、焦油量、水分、CO量与烟丝长度极显著正相关。②烟丝宽度0.85 mm时,细支卷烟的烟支密度、物理指标和主流烟气指标呈现良好的可调控性,且水分高而稳定,有利于抽吸品质中润感的保持;长度6.80 mm的烟丝混料配比为4.0%时,烟支压实比高,硬度、吸阻低,滤嘴通风率高,且指标稳定性好,主流烟气的焦油量和CO量均相对较低,烟碱量适中。③烟丝长度直接影响烟支轴向密度,进而通过烟支密度间接影响细支卷烟的物理指标和主流烟气指标。④通过对长度6.80 mm和≤2.29 mm烟丝的混料配比控制以及梗片的丝状处理,碎丝率增加约0.4百分点,卷烟机剔除率降低约1.0个百分点,吸阻稳定性提升,硬度略有增加,细支卷烟机生产效率有所提升。     

辊切梗丝在细支卷烟中的应用

为提高梗丝在细支卷烟中的应用比例,采用新型复切设备对梗丝进行复切,将制得的辊切梗丝以不同比例掺配至细支卷烟中,以不掺配辊切梗丝卷烟为对照,对比分析辊切梗丝对卷烟综合质量的影响。结果表明：在试验范围内,(1)随着辊切梗丝掺配比例增加,烟支总通风率增加,吸阻标准偏差、硬度标准偏差和密度降低;与对照样相比,掺配辊切梗丝烟支物理质量稳定性提高,吸阻标准偏差降低8%以上。(2)烟支静态燃烧速率、动态燃烧速率、燃烧锥平均特征温度随辊切梗丝掺配比例增加而增加,中心温度范围逐渐扩大;掺配辊切梗丝烟支动态吸阻标准偏差、一致性、落头倾向以及燃烧锥体积低于对照样,燃烧锥体积降幅达到23.4%以上,且当掺配比例为5%时,烟支燃烧锥形态、温度场分布更加均匀,卷烟燃烧过程稳定性更好。(3)烟支主流烟气各项指标随辊切梗丝掺配比例增加而降低,且均低于对照样,其中TPM量降低0.77 mg/支以上。(4)刺激性、杂气和余味随掺配比例增加呈现先降低后上升的趋势,当辊切梗丝掺配比例为5%时,烟气协调、蓬松,感官质量较好。适当提高辊切梗丝掺配比例,可以提高细支卷烟物理质量稳定性、燃烧状态和感官质量。     

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。     

卷烟燃烧动态吸阻研究

为了研究卷烟燃烧过程中动态吸阻的变化特性及其影响因素,选取3R4F标准卷烟作为试验样品,运用建立的动态吸阻计算方法考察了烟支燃烧过程中动态吸阻随燃烧线位置的变化规律,并分别分析了烟支中烟丝密度、不同抽吸状态(有滤嘴通风、无滤嘴通风和烟丝部分)以及不同抽吸模式对烟支动态吸阻的影响规律。结果表明:烟支动态吸阻随燃烧线长度呈现先增大、后降低并趋于平稳、最后再增大的趋势;烟支两端烟丝密度大的部分具有较大的动态吸阻值,烟支中间密度稳定部分具有较均匀的动态吸阻值;对于3种不同抽吸状态,静态吸阻与动态吸阻的差异性显著,按照偏差分析由小到大的排序为:有滤嘴通风无滤嘴通风烟丝部分;不同抽吸模式下测试所得的静态吸阻值相近,烟支前半部分的动态吸阻相差不大,后半部分的动态吸阻相差较大,有利于根据不同抽吸模式的人群进行卷烟设计,从而达到提高卷烟感官质量的目的。     

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。     

爆珠对细支卷烟物理指标及烟气舒适性的影响

为明确爆珠对细支卷烟物理指标和卷烟抽吸舒适性的影响,将香精滴制成细支卷烟用爆珠,并加入到滤棒中,进一步卷制成细支卷烟。分析爆珠对滤棒和细支卷烟物理指标的影响,进一步分析爆珠对细支卷烟的主流烟气成分和感官舒适性影响。结果表明,爆珠明显增大滤棒和烟支的吸阻,爆珠捏破后吸阻下降;爆珠成分进入烟气后会导致烟气焦油量上升,其他成分不受影响;爆珠对细支卷烟的感官舒适性有很好的提升效果,特别是天然提取物类的香料成分提升效果更好。     

烟支密度与烟支重量、吸阻、硬度及标准偏差的关系

为找出烟支密度对烟支重量、吸阻及硬度在不同目标值下的稳定性关系,选择不同类别的卷烟在不同烟支密度条件下进行了试验研究。结果表明:二类以上卷烟适宜的烟支密度为235mg/cm3 左右;三类卷烟适宜的烟支密度在230~235mg/cm3 之间;四类卷烟的烟支密度在230mg/cm3 时相应的烟支重量和吸阻的标准偏差较低。烟支密度在一定范围内变化对烟支硬度的影响不大。     

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。     

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。     

提高烟支吸阻稳定性的研究

为提高烟支吸阻的稳定性,针对滤棒吸阻、短支烟吸阻,对辊压力及卷烟机工艺参数进行优化调整。结果表明:在一定范围内,随着辊压力增大,嘴棒吸阻呈现逐渐减小的趋势;烟支吸阻与圆周、长度及质量都呈现较高程度的正相关关系,其中烟支质量与吸阻的相关程度最高;其它生产条件一定,当1#、2#辊辊压力为0.2MPa,3#辊辊压力为0.05MPa,卷接机参数为重量高低限为±80mg、软硬点限度为30%、轻烟端为40%时,卷烟吸阻稳定性较好。经过生产验证,参数调整后烟支吸阻标准偏差平均约下降了6.2Pa,Cpk=1.37,工序能力充分。     

卷烟物理指标与吸阻统计关系研究

为探索卷烟物理指标与吸阻之间的相互关系,运用变量构造、相关分析为技术手段,对卷烟吸阻与各物理指标、烟丝结构进行了统计分析.结果表明,卷烟吸阻与烟支长度的关系不大;通过构造的变量可以准确反映单支质量、圆周与吸阻的统计学关系;来料烟丝结构对卷烟吸阻的稳定性有显著影响.     

从新角度谈烟支克重与吸阻的质量控制

烟支的单支克重、吸阻对稳定卷烟内在质量起到举足轻重的作用,但目前在卷烟加工行业烟支单支克重、吸阻不够稳定,指标超标和标准偏差大的现象仍常发生。在提到烟支单支克重、吸阻控制时,一般只是从烟丝构成与卷烟设备稳定性方面加以分析、改进,分析问题时相当烦杂同时也不利于找到要因。本文,从一个简单的烟支物理指标试验入手,人为使烟支在烟支咀棒与短支处分离成为两部分,使考虑单支克重、吸阻的问题转化为考虑两部分各自的克重和吸阻,分析其构成及作用,进而为单支克重、吸阻质量控制与改进方面提供一些理论上的依据和方向。     

不同切丝方式对烟丝结构及烟支吸阻的影响

为提升卷烟产品质量的稳定性,对比分析不同切丝方式对烟丝结构及烟支吸阻的影响。结果表明,与平刀切丝方式相比,定长切丝方式对切后叶丝宽度、干燥后叶丝填充值、加香后烟丝整丝率、碎丝率以及填充值无显著性影响;定长切丝方式下,烟支吸阻的稳定性有显著性提升。