辅助材料设计参数对细支卷烟感官质量和主流烟气常规化学成分释放量的影响

为考察辅助材料设计参数对细支卷烟感官质量和主流烟气常规成分释放量的影响,制备了不同卷烟纸透气度、卷烟纸定量、丝束规格和接装纸透气度细支卷烟,对其感官质量进行评价,并测定了主流烟气常规化学成分的释放量。结果表明:(1)卷烟纸透气度对细支卷烟感官质量的影响较小,随着卷烟纸透气度的增加,主流烟气常规成分的释放量均呈降低趋势;(2)随着卷烟纸定量的增加,细支卷烟感官质量呈下降趋势,烟气焦油和烟气烟碱释放量呈降低趋势,烟气CO释放量基本无差异;(3)与6.0/17 000规格丝束相比,8.0/15 000规格丝束细支卷烟的感官质量有所提升,焦油、CO、烟碱释放量均为8.0/15 0006.0/17 000;(4)随着接装纸透气度的增加,细支卷烟感官质量先升高后略有下降,感官质量总分排序为500 CU600 CU400 CU,烟气常规成分释放量均呈降低趋势。通过优化设计相应的辅助材料设计参数,有助于提升细支卷烟的感官质量,降低焦油和CO释放量。     

卷烟材料参数对主流烟气氨释放量的影响

为明确不同卷烟材料参数对主流烟气氨释放量的影响规律,采用数学模型和模型分析法研究了卷烟材料中卷烟纸透气度(X1)、接装纸透气度(X2)、成型纸透气度(X3)、复合滤嘴丝端丝束规格(X4)、复合滤嘴嘴端丝束规格(X5)、添加剂A(X6)和添加剂B(X7)7个参数对主流烟气氨释放量的影响,分析了单因素效应、双因素效应和边际效应.结果表明:①7个参数对卷烟主流烟气氨释放量影响的大小顺序为:X5＞ X2=X4＞ X1＞X3＞X7＞X6;②两因素间的交互作用较为明显的有:X1和X4,X1和X5,X1和X7,X2和X4,X2和X5,X2和X7,X3和X4,X5和X6,X5和X7.③X5对主流烟气氨释放量的影响最显著,随X5的增大主流烟气氨释放量下降明显.     

细支卷烟辅材参数对主流烟气苯并[a]芘释放量的影响效应

为考查细支卷烟辅材参数对主流烟气苯并[a]芘(B[a]P)释放量的影响效应,运用均匀设计方法进行试验方案的设计,采用逐步回归法建立B[a]P释放量与卷烟纸透气度(X1)、接装纸透气度(X2)、成型纸透气度(X3)、滤嘴丝束规格(X4)4种不同辅材参数的回归方程,并对优化后的辅材参数进行了验证,结果表明:4种辅材对B[a...     

通风稀释对卷烟燃烧温度及主流烟气中主要有害成分释放量的影响

为降低卷烟危害性,考察了卷烟纸、接装纸、成型纸透气度对卷烟燃烧温度和卷烟主流烟气中7种有害成分(CO,HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛)及焦油释放量的影响,并研究了卷烟总通风率对主流烟气中7种有害成分释放量及卷烟危害性指数的影响规律.结果表明:①随着卷烟纸和接装纸透气度的增加,卷烟燃烧温度升高,卷烟主流烟气中除NNK外其他6种有害成分的释放量、焦油量及危害性指数均降低;②成型纸透气度的变化对卷烟燃烧温度及烟气有害成分释放量的影响不规律;③卷烟总通风率增加,卷烟主流烟气中多数有害成分释放量、焦油量及危害性指数有不同程度的降低.适当增加卷烟纸、接装纸的透气度,提高卷烟总通风率,可在一定程度上调控卷烟燃烧温度,降低卷烟烟气中有害成分释放量,从而降低卷烟的危害性指数.     

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。      

接装纸对卷烟烟气焦油及7种有害成分的影响

为了降低吸烟的危害性,考察了三种不同接装纸(静电打孔、激光打孔和自然透气接装纸)对卷烟主流烟气中焦油、7种有害成分(CO,HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛)及危害性指数的影响。结果表明:①在相同焦油水平时,自然透气接装纸卷烟具有较低的滤嘴通风率;②在相同滤嘴通风率下,相对静电打孔、激光打孔接装纸卷烟,自然透气接装纸卷烟具有较低的焦油、CO、HCN、NNK、B[a]P和巴豆醛释放量,以及CO/焦油比值;③在相同滤嘴通风率下,三种接装纸卷烟烟气中苯酚和NH3的释放量差别不明显;④在相同滤嘴通风率下,自然透气接装纸卷烟的危害性指数较低。自然透气接装纸具有较好的降焦减害性能,可用于低危害卷烟的开发。     

辅助材料设计参数对卷烟7种烟气有害成分释放量的影响

为考察辅助材料设计参数对卷烟7种烟气有害成分释放量的影响,采用单因素影响设计法制备了40种试验卷烟,考察了卷烟纸透气度、卷烟纸定量、滤棒吸阻、接装纸透气度、成型纸透气度和滤嘴通风度对这些卷烟主流烟气CO、氢氰酸、NNK、氨、苯并[a]芘、苯酚、巴豆醛释放量的影响。结果表明:①卷烟纸定量对苯酚和CO的释放量有显著的影响,随着卷烟纸定量的增加,苯酚释放量下降,CO量增加;②卷烟纸透气度与HCN,NH3,BaP,CO和苯酚释放量有显著的负相关关系,影响大小依次为HCN>NH3>BaP≈CO>苯酚;③滤棒吸阻与NNK,NH3,HCN,苯酚,BaP和CO释放量有显著的负相关关系,影响大小依次为苯酚>NH3>NNK>HCN>BaP>CO;④滤棒成型纸透气度和接装纸透气度对CO,NNK,NH3,HCN,巴豆醛,苯酚和BaP释放量均有一定的影响,但成型纸透气度的影响较小,接装纸透气度的影响较明显。随着接装纸透气度的增大,成型纸透气度对有害成分释放量的影响程度增大;⑤滤嘴通风度与CO,NH3,HCN,巴豆醛,苯酚和BaP有显著的负相关关系,其影响大小依次为HCN>CO>巴豆醛>NH3>苯酚>BaP。辅助材料设计参数对卷烟7种烟气有害成分有一定的影响。     

接装纸透气度对卷烟燃烧温度和烟气指标的影响

为分析不同透气度的卷烟接装纸对卷烟烟气成分和卷烟燃烧温度的影响,对不同透气度接装纸的卷烟进行烟气分析,并采用红外热像仪测定了不同透气度接装纸卷烟的燃烧温度。结果表明,随着接装纸透气度的增大,卷烟主流烟气中的焦油量、CO释放量、烟气烟碱量均显著线性下降,而抽吸口数增加;与采用透气度为0的接装纸相比,采用透气度为500 CU的接装纸后,其卷烟的主流烟气中焦油量降低50.6%,CO释放量降低64.6%,烟气烟碱量降低42.9%,抽吸口数增加22.5%;接装纸透气度对卷烟抽吸燃烧温度影响显著,随着接装纸透气度的增大,卷烟第三口抽吸温度和峰值平均值均明显下降;接装纸透气度从100 CU增加到500 CU,卷烟第三口抽吸温度下降了115℃,峰值平均值下降了87℃,而阴燃平均温度未发生明显变化,此外,阴燃平均温度明显低于第三口抽吸温度和峰值平均值。     

辅助材料设计参数对卷烟7种烟气有害成分释放量及其危害性指数的影响

为研究辅助材料设计参数对卷烟7种烟气有害成分(CO,HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛)释放量及其危害性指数的影响,考察了卷烟纸助燃剂含量、卷烟纸助燃剂类型、卷烟纸亚麻配比、卷烟纸定量、卷烟纸透气度、滤棒吸阻和滤嘴(不同透气度接装纸和成型纸组合制备)通风率对这7种有害成分及其危害性指数的单因素影响规律,建立了基于卷烟纸定量、卷烟纸透气度、成型纸透气度、接装纸透气度和滤棒吸阻的有害成分释放量预测模型,并对预测模型分别进行了外部验证。结果表明:①随着卷烟纸助燃剂含量、卷烟纸透气度、卷烟纸定量、滤棒吸阻和滤棒通风率的增大,大多数有害成分释放量及危害性指数呈下降趋势;随着卷烟纸亚麻配比和助燃剂钠钾比的增大,有害成分释放量及其危害性指数呈上升趋势。②辅材模型具有良好的预测能力,10个验证样品的7种烟气有害成分释放量预测值与测定值相对偏差均低于15%。③增加卷烟纸定量、滤棒吸阻或降低接装纸透气度,可降低单位焦油中HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛的释放量。     

卷烟纸对卷烟主流烟气中7种有害成分释放量的影响

为降低吸烟对人体健康的危害,考察了卷烟纸透气度、定量和助剂对主流烟气中CO等7种有害成分的影响。结果表明:①随着卷烟纸透气度的增加,卷烟主流烟气中CO,HCN,B[a]P,NH3,苯酚和卷烟危害性指数都呈降低趋势,而NNK和巴豆醛的变化不明显;②随着卷烟纸定量的增大,卷烟主流烟气中CO,HCN的释放量和卷烟危害性指数呈增大趋势,而巴豆醛,B[a]P,NNK,NH3和苯酚随卷烟纸定量的变化不显著;③不管是有机酸钾,还是有机酸钾与有机酸钠的混合物,随着其在卷烟纸中的用量增大,烟气CO,HCN,B[a]P,NH3,苯酚释放量和卷烟危害性指数也都呈降低趋势,但降低幅度都不大,NNK和巴豆醛的释放量变化不明显;④有机酸钾盐降低CO,HCN,B[a]P,NH3,苯酚释放量和卷烟危害性指数的效果优于有机酸钾钠盐混合物。适当增大卷烟纸透气度,降低卷烟纸定量,提高有机酸钾盐的用量可在一定程度上降低卷烟主流烟气中CO,HCN,B[a]P,NH3,苯酚释放量和卷烟危害性指数。     

辅助材料设计参数对烤烟型卷烟烟气焦油、烟碱和CO释放量的影响

为探索辅助材料与卷烟烟气化学成分之间的关系,研究了卷烟纸定量、卷烟纸透气度、成形纸透气度、接装纸透气度和滤棒吸阻对卷烟主流烟气焦油、烟碱和CO释放量的影响,并通过辅材设计参数的组合设计,建立了辅材设计参数预测焦油、烟碱和CO释放量的数学模型.结果表明:①卷烟纸定量增加CO释放量增加;②卷烟纸透气度增加,焦油、烟碱和CO释放量降低;③滤棒吸阻增加,焦油和烟碱释放量降低;④接装纸透气度增加,焦油、烟碱和CO释放量显著降低;⑤成形纸透气度增加,焦油、烟碱和CO释放量降低,降低程度与配合使用的接装纸透气度有关;⑥焦油、烟碱和CO释放量预测模型的预测值与实测值基本吻合.     

卷烟纸和接装纸性质对主流烟气中重金属元素释放量的影响

为研究不同卷烟纸和接装纸性质对烟气中6种重金属元素释放量及重金属元素释放量在焦油中百分含量的影响,采用原子吸收光谱法和原子荧光法对不同卷烟纸和接装纸性质卷烟样品主流烟气总粒相物中6种重金属元素的含量进行了分析。结果表明:卷烟纸和接装纸性质的改变对烟气中6种重金属元素的释放量和重金属元素在焦油中百分含量的影响不同。随着焦油的降低,烟气中6种重金属元素的释放量均有不同程度的降低,但二者的降低幅度却有所不同;选择70CU以下透气度大的卷烟纸,选择静电打孔而且打孔位置离唇端较近的接装纸有助于在保持一定焦油量的基础上降低烟气中这6种重金属元素的释放量。     

卷烟材料组合对主流烟气中7种有害成份释放量的影响

为研究卷烟设计对主流烟气中一氧化碳(CO)、氢氰酸(HCN)、NNK、氨(NH3)、苯并[a]芘、苯酚及巴豆醛等7种有害成份释放量的影响规律,选择成型纸透气度、接装纸透气度、卷烟纸透气度、卷烟纸克重及滤棒吸阻5个因素,采用正交设计与响应面优化设计相结合的方法制定了卷烟设计方案,使用偏最小二乘法建立了上述因素与混合型卷烟主流烟气中上述7种成份释放量之间的多因素影响模型.模型分析的结果表明,卷烟设计中,对7种分析物释放量影响最大的因素为接装纸透气度,而卷烟纸克重影响较小.随着成型纸透气度、滤棒吸阻、卷烟纸透气度、接装纸透气度升高,释放量有不同程度的降低.通过模型拟合和验证,证明所建立的模型具有理论合理性,与实际验证拟合度较好.运用该模型,可在限定的研究区域内对该7种有害成份的释放量进行预测,以确定较好的卷烟材料组合.     

接装纸透气度和滤棒吸阻对卷烟烟气细胞毒性的影响

采用中性红细胞毒性试验测试了不同透气度接装纸卷烟和不同吸阻滤棒卷烟烟气冷凝物的细胞毒性,并初步分析了卷烟烟气的细胞毒性指标与CO,NNK,NH3,HCN,B[a]P,巴豆醛和苯酚释放量之间的相关性.结果表明:①随着接装纸透气度的增大,卷烟烟气冷凝物的细胞毒性呈降低趋势;细胞毒性指标与CO,NNK,NH3,HCN,B[a]P,巴豆醛和苯酚的释放量之间具有一定的相关性;②随着滤棒吸阻的增大,卷烟烟气冷凝物的细胞毒性呈降低趋势;细胞毒性指标与NH3,HCN,B[a]P和苯酚的释放量之间具有一定的相关性.     

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。      

材料多因素对30mm滤嘴长卷烟通风率的影响

采用正交试验设计法研究卷烟纸、成型纸、接装纸及嘴棒组合搭配对30 mm滤嘴长卷烟的纸通风率、滤嘴通风率以及总通风率的影响.结果表明:接装纸透气度及卷烟纸透气度是影响卷烟通风率的显著因素和重要因素,对其进行调整和控制,可以很好地实现对30 mm滤嘴长卷烟产品通风率的控制.     

卷烟纸特性对卷烟主流烟气有害成分释放量影响的研究进展

为深入研究卷烟纸特性对卷烟主流烟气中有害成分释放量的影响,便于卷烟生产中选择合适的卷烟纸,综述了近年来国内外卷烟纸透气度、卷烟纸添加剂(助燃剂、助燃剂添加量、催化型添加剂、吸附型添加剂等)、卷烟纸定量、卷烟纸纸浆类型等卷烟纸特性对卷烟主流烟气中有害成分释放量影响相关的研究报道。结果表明:(1)不同卷烟纸特性中,透气度的影响较大;(2)添加剂的研究较为广泛,国内外开发了助燃剂、催化剂、阻燃剂、灰分调节剂等多种添加剂,可在不同程度上降低主流烟气中有害成分的释放量;(3)不同的亚麻浆、针叶浆比例也会对卷烟主流烟气有害成分释放量产生重要影响;(4)填料及卷烟纸定量对有害成分释放量影响较小。提高卷烟纸透气度是降低烟气有害成分释放量便捷有效的途径之一,但建议与其他方式结合使用,以在减害的同时保证卷烟的感官品质。     

通风分配对主流烟气代表性酚类香味成分释放量的影响

卷制具有不同滤嘴通风率和卷烟纸透气度的常规卷烟和细支卷烟,考查滤嘴通风率、纸通风率及通风分配对主流烟气中9种酚类香味成分释放量的影响。结果表明：1)滤嘴通风率、纸通风率与烟气中9种酚类香味成分释放量均呈显著负相关,随着通风率的增加,分子量较小的麦芽酚等的释放量降低率较高,而分子量较大的丁香酚的释放量降低率较小;2)对于常规卷烟和细支卷烟,纸通风率对烟气中9种酚类香味成分释放量的影响大于滤嘴通风率;3)滤嘴通风率、纸通风率及总通风率对常规卷烟烟气中9种酚类香味成分释放量的影响大于细支卷烟;4)在总通风率一致的情况下,高滤嘴通风率搭配低纸通风率比低滤嘴通风率搭配高纸通风率的卷烟中9种酚类香味成分释放量要高。     

辅助材料设计参数对卷烟主流烟气自由基释放量的影响

为了降低卷烟主流烟气中的自由基释放量,采用单因素试验设计方法制备了辅助材料设计参数不同如卷烟纸透气度、滤嘴通风度和滤棒吸阻的15种卷烟样品,并测定了这些卷烟主流烟气气相自由基和固相自由基释放量.结果表明:①当卷烟纸透气度从20 CU增加到80 CU时,烟气气相自由基释放量从6.87×1014自旋数/支增加到9.30×1014自旋数/支,增加率约为35.37％.固相自由基释放量从1.10×1014自旋数/支降低到0.75×1014自旋数/支,降低率约为31.82％;②当滤嘴通风度从0升高到50％时,主流烟气中的气相自由基释放量从6.52×1014自旋数/支减少到1.16×1014自旋数/支,降低率约为82.21％.固相自由基的释放量从1.09× 1014自旋数/支减少到0.48×1014自旋数/支,降低率约为55.96％;③当滤棒吸阻从3400 Pa上升到5000 Pa时,烟气中的气相自由基释放量从8.16×1014自旋数/支减少到5.21×1014自旋数/支,降低率约为36.15％.固相自由基的释放量从1.03×1014自旋数/支减少到0.73×1014自旋数/支,降低率约为27.72％.因此,通过增加卷烟纸透气度降低卷烟烟气自由基的释放量是不可行的,增加滤嘴通风度和滤棒吸阻均可较显著地降低卷烟烟气中固相自由基和气相自由基的释放量.     

卷烟纸、接装纸和滤嘴丝束对卷烟烟气水分和焦油的影响

研究了不同透气度、不同定量的卷烟纸及不同透气度的预打孔接装纸对卷烟主流烟气水分和焦油的影响.结果发现:①卷烟纸透气度每增加10 CU,水分降低0.122 mg/支,降低率为2.94%;焦油降低0.3 mg左右,降低率约1.93%;②随着卷烟纸定量的增大,烟气水分呈增加趋势,而焦油则呈下降趋势,当卷烟纸的定量大于28 g/m2后,烟气水分的增加和焦油降低的幅度均很小;③预打孔接装纸透气度每增加100 CU,烟气水分降低约0.3 mg/支,降低率12.14%,而焦油则降低1.32 mg,降低率9.7%.因此,从保持烟气水分和降低焦油考虑,卷烟纸的透气度宜小于70 CU,定量应大于28 g/m2;宜采用低透气度接装纸.