卷烟烟丝段对烟气成分截留的分析方法

为考察主流烟气产生过程中烟丝段对烟气成分的截留作用,建立了卷烟烟丝段对烟气成分截留的分析方法。采用去滤嘴卷烟,非抽吸点燃,阴燃至15 mm形成稳定的燃烧锥后,用直线型吸烟机抽吸一口,将抽吸剩余烟丝段分切成多段,采用二氯甲烷萃取、GC-MS分析测定了每段烟丝截留成分的质量分数,共检测出32种成分,对分析方法进行了评价;选择截留量较大的6种烟气成分（烟碱、糠醛、糠醇、苯酚、4-甲基苯酚、吲哚）进行烟丝截留规律分析。结果表明:①烟丝段对烟气目标成分的截留率在12.0%~73.6%之间;②紧邻燃烧锥的前25 mm烟丝段对烟气成分的截留作用较强,可能主要为烟气的冷凝吸附作用;烟丝后段的截留作用较弱,主要为气溶胶颗粒的截留。该方法可以用于烟丝段对32种主流烟气成分的截留规律研究。      

卷烟逐口抽吸过程中巴豆醛的递送与分布

为研究卷烟燃烧状态对巴豆醛主流烟气释放量及转移分布的影响,通过改变卷烟纸透气度调控卷烟裂解/蒸馏状态,考察了卷烟样品燃吸时巴豆醛逐口主流烟气释放量、滤嘴截留量、燃烧锥中残留量及其在卷烟不同部位的分布规律。结果表明:①随着抽吸口序的增加,主流烟气中巴豆醛释放量总体上呈上升趋势,但与燃烧锥中巴豆醛残留量无明显相关性;②卷烟逐口燃烧所产生巴豆醛的主流烟气转移率为36%~48%,滤嘴截留率为12%~34%,燃烧锥中残留率为16%~27%,烟丝吸附率低于13%;③卷烟逐口主流烟气中巴豆醛的释放量与卷烟纸透气度无相关性。      

电加热卷烟烟芯段温度分布和烟气关键成分逐口变化：第1部分 实验

为揭示电加热卷烟温度分布和关键成分逐口释放规律,分析测试了不同抽吸模式下,逐口抽吸时烟芯的温度分布和关键成分的逐口剩余量,同时检测表征了电加热卷烟烟芯内部温度场的体积平均温度和三维温度场。结果表明:(1)不同抽吸曲线(方形波和钟形波)下,烟芯不同位置的最大温差10℃,烟气关键成分逐口剩余量最大相对偏差5%。(2)抽吸容量不同时(35～55 mL),烟芯不同位置最大温差20℃,烟气关键成分逐口剩余量平均相对偏差10%。(3)电加热卷烟烟芯体积平均温度随抽吸过程呈锯齿形上升变化。     

“三丝”掺兑量对卷烟主流烟气有害成分释放量的影响

为考察膨胀梗丝、膨胀烟丝或再造烟叶(简称“三丝”)掺兑量对主流烟气有害成分释放量的影响规律,在控制烟支硬度一致的条件下,制备了15种不同“三丝”掺兑量的卷烟,对其烟丝重量、吸阻、抽吸口数及主流烟气中焦油、烟碱、CO、氢氰酸、NNK、氨、BaP、苯酚、巴豆醛的释放量进行了测定,并建立了“三丝”掺兑量与上述有害成分释放量的回归方程.结果表明:①膨胀梗丝、膨胀烟丝或再造烟叶掺兑量增加10％,烟丝重量分别减少约1.8％,31％和1.3％,卷烟抽吸口数均减少约0.4口;膨胀梗丝或膨胀烟丝掺兑量增加10％,卷烟吸阻均增加约3.0％;②随着膨胀梗丝掺兑量增加,CO和巴豆醛释放量增加,其它7项有害成分释放量降低;随着膨胀烟丝掺兑量增加,巴豆醛释放量增加,焦油、烟碱、CO、BaP、氨和苯酚释放量降低;随着再造烟叶掺兑量增加,巴豆醛释放量增加,焦油、烟碱、氢氰酸、BaP、氨和苯酚释放量降低;③通过增加膨胀梗丝、膨胀烟丝或再造烟叶掺兑量,可以选择性降低卷烟主流烟气中的BaP、氨和苯酚.     

卷烟纸自然透气度对卷烟物理性能及烟气量的影响

为探讨卷烟纸自然透气度对卷烟物理性能及烟气量的影响情况 ,采用国标方法检测了卷烟纸自然透气度分别为 4 0、5 0、6 0、70、80CU时烟支的质量 (g)、圆周、卷烟稀释率、烟支段稀释率、开式吸阻、闭式吸阻、烟气总粒相物、焦油量、烟碱量、一氧化碳量、烟支抽吸口数、静燃速率等 12个理化指标 ,并得到卷烟纸自然透气度与各指标的相关方程。结果表明 ,卷烟纸自然透气度对卷烟的一些物理指标如烟支质量 (g)、圆周、开式吸阻和闭式吸阻影响不大 ,但对卷烟稀释率和烟支段稀释率有影响 ,分别与两者成线性关系 ;卷烟的抽吸口数随卷烟纸自然透气度的增加而减少 ,但当卷烟纸自然透气度超过70CU时 ,卷烟的抽吸口数减少已不明显 ;卷烟的静燃速率随卷烟纸自然透气度的增加而呈上升趋势 ,但增加幅度随卷烟纸自然透气度的增加而减少 ;卷烟烟气中总粒相物、焦油量、烟碱量、一氧化碳量随着卷烟纸自然透气度的增加逐渐减少 ,但当卷烟纸自然透气度超过 70CU时 ,烟气中总粒相物、焦油量的减少已不明显 ,烟气中的烟碱量和一氧化碳量随卷烟纸自然透气度增加基本上呈线性降低。     

烟丝分布对卷烟主流烟气中氨和焦油释放量的影响

为分析烟丝分布对卷烟主流烟气中氨和焦油释放量的影响,使用相同的烟用材料卷制成3种卷烟,其烟丝在烟支两端的分布分别为前端密后端疏(A)、前后端均匀分布(B)和前端疏后端密(C);比较3种卷烟主流烟气中氨和焦油释放量的差异;并应用逐口抽吸分析3种卷烟氨和焦油释放量变化的原因.结果表明:①烟丝分布改变以后,卷烟的逐口抽吸也发生了变化,从而对主流烟气焦油和氨的释放量产生影响;②与对照B相比,A和C两种卷烟焦油和氨的释放量均有所降低;烟丝分布前端疏后端密的卷烟(C)主流烟气中氨和焦油的释放量均小于烟丝前端密后端疏分布的卷烟(A).     

滤嘴通风率对加热卷烟气溶胶主要成分释放量的影响

为研究滤嘴通风率对加热卷烟气溶胶主要成分释放量的影响,制备了不同滤嘴通风率及打孔位置的加热卷烟烟支,并测定了气溶胶中烟碱、水分和丙三醇的捕集量及滤嘴中的截留量。结果表明：(1)随滤嘴通风率增加,气溶胶烟碱、水分捕集量呈降低-升高（70%～75%滤嘴通风率时达到峰值）-降低的变化趋势;气溶胶丙三醇捕集量呈升高（70%滤嘴通风率时达到峰值）-降低的变化趋势。(2)随滤嘴通风率增加,滤嘴中烟碱、水分截留量呈降低-升高-降低或降低-升高的变化趋势,滤嘴通风率70%左右截留量最低;滤嘴中丙三醇截留量呈降低-稳定的变化趋势,在70%滤嘴通风率时截留量最低,且滤嘴中丙三醇截留量远大于气溶胶捕集量。(3)流经烟丝段气流体积约为11 mL时（80%滤嘴通风率）,单位气流体积中主要成分捕集量较高;流经烟丝段气流体积约为16.5 mL时（70%滤嘴通风率）,单位气流体积中主要成分截留量较低。(4)打孔位置远离唇端有利于增加气溶胶主要成分的捕集量,同时有利于降低滤嘴中主要成分的截留量。(5)滤嘴通风率、打孔位置对气溶胶主要成分捕集量均有显著影响,且两者间存在显著交互效应;滤嘴通风率对气溶胶中主要成分捕集量的影...     

8种中心电加热卷烟烟气释放特性分析

目的：探寻中心电加热卷烟烟气释放特性的共同点及差异性。方法：采用气相色谱分析了7款国产境外上市电加热卷烟（卷烟A-G）和1款市售国外电加热卷烟（卷烟H）主流烟气总释放量、逐口释放量及其释放稳定性,并对可能影响其稳定性的退丝率因素进行了探讨。结果：① 卷烟H主流烟气中烟碱、甘油转移率均最低;② 卷烟H烟气释放稳定性最高;③ 中心电加热卷烟烟气逐口释放量均随抽吸口序的增加整体呈先上升后逐渐下降趋势,中间略有波动,与传统卷烟在ISO模式下逐口释放规律有所区别;④ 烟支在插入中心加热烟具时产生的退丝现象对卷烟烟气释放稳定性有不利影响。结论：减少中心电加热卷烟的退丝现象可以提高烟气释放稳定性。     

加热卷烟烟气气溶胶质量浓度检测方法

为准确评估加热卷烟逐口烟气释放量的稳定性,基于烟支损失质量（Tobacco lose mass,TLM）建立了加热卷烟烟气气溶胶质量浓度检测方法,利用搭建的加热卷烟抽吸和称量系统对4种加热卷烟（HTP-1～HTP-4）抽吸过程中的TLM和烟气气溶胶捕集量（Aerosol collected mass,ACM）进行测试,并基于TLM计算烟气气溶胶质量浓度。结果表明：(1)外界环境对TLM和ACM的影响较小,该检测方法能够准确测量逐口ACM和TLM;(2)4种加热卷烟的总TLM明显高于总ACM,且TLM的相对标准偏差（RSD）均小于ACM的RSD,表明以TLM表征气溶胶质量浓度更为准确;(3)基于TLM计算烟气质量浓度,综合考虑有效抽吸口数、逐口烟气质量浓度平均值及SD值,HTP-1的烟气逐口释放性能最优。该方法可为评估加热卷烟逐口烟气释放性能提供支持。     

抽吸方式对卷烟主流烟气烟草特有亚硝胺释放量的影响

为考察抽吸方式对卷烟主流烟气中烟草特有N-亚硝胺(TSNAs)释放量的影响,采用ISO、Massachusetts和Health Canada 3种抽吸方案分别抽吸了15种国产卷烟,而后采用GC/TEA法测定了这些卷烟主流烟气粒相物中的NNN、NAT、NAB、NNK释放量.结果表明:与ISO方案相比,采用Massachusetts方案(50%封闭滤嘴通风孔)或Canada深度抽吸方案(100%封闭滤嘴通风孔),滤嘴打孔卷烟烟气TSNAs总释放量增加100%以上,高通风率卷烟样品的增幅达200%以上;滤嘴不打孔卷烟烟气TSNAs总释放量增加50%左右.     

加热卷烟气溶胶中6种酯类单体香料转移行为研究

为考查酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中的转移行为,利用GC-MS分析方法,测定了质量分数分别为0.01%和0.05%的添加水平下,6种酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中的逐口释放量和在烟丝中的含量,分析了6种酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中的转移率。结果表明：随着抽吸口数的增加,6种酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中逐口释放量呈现先增加后减小的趋势,且转移峰值出现在第3～5口。在2种添加水平下,6种酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中的逐口转移率为0.70%～8.06%,总转移率为10.50%～52.98%,前N口的总转移率与抽吸口序之间具有良好的线性正相关关系。     

抽吸方式对卷烟主流烟气氨释放量的影响

为考察抽吸方式对卷烟主流烟气中氨释放量的影响,采用ISO、Massachusetts和Health Canada 3种抽吸方案分别抽吸了15种国产卷烟,然后采用离子色谱法测定了这些卷烟主流烟气中氨的释放量.结果表明:①对于滤嘴打孔卷烟,与ISO抽吸方案相比,采用Massachusetts抽吸方案,混合型卷烟主流烟气中氨...     

不同烟丝含水率卷烟主流烟气气溶胶的粒径分布特征

  目的  烟丝含水率对烟气颗粒的影响。  方法  采用DMS500快速粒径谱仪和电子低压撞击器(ELPI), 在ISO抽吸模式下, 考察不同烟丝含水率卷烟烟气气溶胶的粒数粒径分布和质量粒径分布特征。  结果  ① 不同含水率(8.1%、12.6%和17.6%)卷烟烟气气溶胶的粒数粒径均在40~400 nm呈近似对数正态分布。随着含水率增加, 全部抽吸口数的烟气粒子平均数浓度无显著变化、体积浓度明显降低、粒数中值直径(CMD)和粒子体积中值直径(VMD)呈降低趋势。②3种含水率卷烟的烟气气溶胶质量主要集中在100~1000 nm, 随着含水率增加, 质量粒径分布向小粒径位移, 抽吸口数相同条件下捕集的气溶胶颗粒总质量降低。  结论  上述规律可为卷烟加工工艺参数的优化和卷烟产品开发提供参考。      

烟丝结构对主流烟气中巴豆醛逐口释放量的影响

为研究卷烟主流烟气中巴豆醛的逐口释放量与烟丝结构间的关系,设计制作不同烟叶类型和烟丝组成的卷烟样品。通过RM20H吸烟机连接逐口抽吸单元实现对主流烟气粒相物的自动化逐口捕集,并参照行业标准运用高效液相色谱法实现对巴豆醛释放量的定量及变化趋势分析。结果表明,烟丝结构对卷烟巴豆醛的总释放量具有较大影响,适当降低梗丝和薄片比例及烤烟的比例可以有效减少巴豆醛的总释放量;巴豆醛的逐口释放量随抽吸口序增加呈现不变的直线型态,6口以后,迅速下降;在前7口抽吸过程中,梗丝和薄片比例及烤烟和白肋烟比例高的样品逐口释放量较高;烟叶类型、烟丝组成与巴豆醛的逐口释放量(1~4口)间均存在较强的线性回归关系,其复相关系数R为0.988R0.999,通过适当降低烤烟的比例,增加膨胀烟丝的比例可以降低巴豆醛前7口每口释放量。     

5种烯酮类香料单体在卷烟烟气中的转移行为分析

以"金圣"叶组卷烟为研究对象,采用同时蒸馏萃取和气相色谱/质谱联用仪分析手段,分别研究5种代表性酮类香料单体在加香后卷烟中烟丝持留率、滤嘴迁移率、主流烟气粒相转移率和滤嘴截留率。结果表明:高沸点酮类香料由于挥发迁移困难,导致烟丝持留率较高,滤嘴转移率较低;低沸点香料在卷烟的主流烟气粒相中转移率显著低于高沸点香料。     

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。      

不同加香方式下细支卷烟中烟用香精转移行为研究

以细支卷烟为研究对象,采用气相色谱-三重四极杆质谱联用(GC-MS/MS)法,分析烟丝加香、爆珠加香、香线加香、丝束加香4种加香方式下烟用香精抽吸前滤嘴分布和抽吸后转移情况。结果表明：1)30 d密封保存后,4种加香方式的烟丝与滤嘴中常用香精分布差异明显,烟丝加香方式下沸点较低的烟用香精迁移比例较大;2)爆珠、香线和丝束3种滤嘴加香方式下,烟用香精的主流烟气粒相转移率和滤嘴截留率均较为接近;烟丝加香方式下,烟用香精的主流烟气粒相转移率整体高于其他3种滤嘴加香方式,滤嘴截留率均低于其他3种滤嘴加香方式;对于高沸点烟用香精,烟丝加香与滤嘴加香的差异更加明显;3)爆珠加香方式下,烟用香精的逐口稳定性好于其他3种加香方式;烟丝加香方式下,烟用香精的逐口稳定性受沸点影响较大;丝束加香和香线加香方式下,烟用香精的逐口释放量随口数增加而升高。     

卷烟烟碱向主、侧流烟气中的转移率

为了解燃吸过程中卷烟烟丝烟碱向其主、侧流烟气中的转移率,在2005年监测卷烟中注射了不同量的烟碱,调节含水率后,对其烟丝及主、侧流烟气中的烟碱含量进行了分析。结果表明:卷烟烟碱向主、侧流烟气中的平均转移率分别为9.97%和33.42%;在8.25~20.32mg/支烟碱含量范围内,主、侧流烟气中的烟碱含量均与卷烟烟碱含量线性正相关。     

在线激光打孔参数对卷烟通风率及常规烟气成分释放量的影响

为考察在线激光打孔参数对卷烟通风率及常规烟气指标的影响,制作了不同激光脉冲持续时间和打孔数量的卷烟样品,考察了上述参数与卷烟通风率、通风率稳定性及常规烟气成分(烟碱、焦油和一氧化碳)释放量的关系;通过单因素实验设计,考察了打孔排数和打孔位置对卷烟理化指标的影响.结果表明:①在实验范围内,激光脉冲持续时间对卷烟通风率及常规烟气成分释放量的影响大于打孔数量对二者的影响;打孔数量和激光脉冲持续时间对卷烟通风率信噪比的影响不明显,对通风率均值有显著影响,通风率均值随打孔数量和激光脉冲持续时间的增加呈增大趋势;打孔数量与常规烟气成分释放量相关性不显著,激光脉冲持续时间与烟气烟碱、焦油和一氧化碳释放量呈显著负相关,相关系数分别为-0.874,-0.936和-0.804.②总孔数及中心打孔位置一定时,通风率随打孔排数的增加而减小,常规烟气成分释放量随打孔排数的增加而增大;打孔数量和打孔排数一定时,打孔位置距嘴端越远,通风率越低,常规烟气成分释放量越高.     

低焦油卷烟加香后一些醛酮类香料转移行为

以同一叶组生产的普通空白卷烟和低焦油空白卷烟为研究对象,采用同时蒸馏萃取及气相色谱（GC）和气相色谱/质谱联用（GC/MS）方法,测定了19种醛酮类香料单体在加香卷烟中的主流烟气粒相转移率、烟丝持留率、滤嘴截留率和滤嘴迁移率,发现醛酮类香料单体在2种卷烟中的烟丝持留率和滤嘴迁移率整体差别不大,低沸点香料由于其较强的透发性在卷烟的主流烟气粒相中转移率显著低于高沸点香料。具有相同官能团的同系物,碳链越长,分子量越大沸点越高,烟丝持留率和主流烟气粒相转移率越高,而滤嘴截留率和滤嘴迁移率有先增大后减小的趋势。低焦油卷烟在采取通风降焦措施的同时,外加香料在主流烟气粒相中的转移率显著低于在普通卷烟中的转移率,且降低幅度随香料沸点增大而减小,香料沸点越低,在主流烟气粒相中的转移率降低幅度也越大。