细支烟滤嘴参数对烟碱过滤效率的影响

为给细支卷烟[圆周为(17.0±0.1)mm]滤嘴设计开发提供更多参考,按照单因素设计了5种丝束规格、每个丝束3个滤棒压降梯度、4个滤嘴通风梯度,共15个滤棒样品,卷接为60个卷烟样品,考察了不同滤嘴参数对细支烟烟碱过滤效率的影响。结果表明:对于不同丝束规格成型的细支滤棒卷烟,(1)在滤棒压降相同条件下,细支烟烟气烟碱过滤效率与滤嘴通风率显著正相关;随着滤棒压降增大,滤嘴通风率对烟碱过滤效率的影响幅度先增加后降低,滤嘴通风率每增加10%,烟碱过滤效率增加0.64%～1.00%;(2)在相同滤嘴通风率条件下,烟碱过滤效率与滤棒压降显著正相关,滤棒压降每增加100 Pa,烟碱过滤效率增加1.20%～1.40%;(3)丝束单旦增加、总旦降低,所成型的细支滤棒对主流烟气烟碱的过滤效率呈降低趋势。     

滤嘴参数对细支烟主要理化指标的影响

为研究滤嘴参数对细支烟(圆周=17.0 mm)的影响,将5种丝束(6.0Y/17 000、6.7Y/17 000、8.0Y/15 000、9.5Y/12 000、11.0Y/15 000)成型为不同压降的滤棒,并卷制成不同滤嘴通风率(0, 20%, 40%, 60%)的细支烟,考察了滤嘴参数对细支烟烟支吸阻、烟碱过滤效率、主流烟气常规成分的影响。结果表明:①烟支吸阻和烟碱过滤效率在5种丝束规格间的差异分别达到显著和极显著的水平,而主流烟气常规成分释放量在5种丝束规格间的差异均未达到显著性水平。②焦油、烟碱的释放量与滤棒压降和滤嘴通风率均负相关;CO释放量与滤棒压降无相关性,与滤嘴通风率负相关。③滤嘴参数对细支烟烟碱过滤效率和主流烟气常规成分释放量的影响幅度低于常规卷烟。④分别建立了烟支吸阻、烟碱过滤效率、主流烟气常规成分释放量与滤嘴参数的回归方程,且回归方程计算值与实测值吻合度较好(R2均大于0.95)。     

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。     

细支卷烟用二醋酸纤维素丝束的应用性能

为给细支卷烟(?=5.4 mm)滤棒设计开发提供更多参考,选取5种细支滤棒用二醋酸纤维素丝束规格,评价不同规格二醋酸纤维素丝束的成型能力,绘制二醋酸纤维素丝束成型能力特性曲线。将不同规格二醋酸纤维素丝束成型为不同压降细支滤棒,卷接为细支卷烟,以烟碱为目标物,考察不同规格二醋酸纤维素丝束细支滤棒的过滤能力。结果表明:(1)不同规格的二醋酸纤维素丝束成型能力特性曲线存在明显差异,所选取的5种规格二醋酸纤维素丝束覆盖压降范围从1 850 Pa到7 250 Pa,且总趋势为单旦增加、总旦降低的二醋酸纤维素丝束适宜成型低压降细支滤棒;(2)将所成型的不同压降滤棒卷接为卷烟样品,滤嘴对烟气烟碱过滤效率为11.9%~23.5%,在试验范围内,对于同一规格二醋酸纤维素丝束,随着滤棒压降升高,滤嘴对卷烟主流烟气烟碱的过滤效率升高;对于不同规格二醋酸纤维素丝束而言,总趋势为丝束单旦增加、总旦降低,所成型的细支滤棒对主流烟气的过滤效率降低。可根据细支卷烟设计目标,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。     

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。     

基于多元线性回归的细支丝束规格选择研究

为提供细支滤棒丝束规格选择依据,选取7个规格细支滤棒用丝束,使用多元线性回归方法,构建了适用于细支滤棒丝束选择的压降模型,制作细支滤棒丝束特性曲线,建立了适用于细支卷烟的烟气过滤效率经验方程,形成细支滤棒丝束规格选择指南:①围绕卷烟设计要求,确定滤嘴圆周及长度、过滤效率范围,通过烟气过滤经验方程,初步计算得出丝束单旦及滤嘴压降的范围。②列出符合要求的丝束规格,通过滤棒压降模型,作出不同丝束的特性曲线图。综合考虑图中的最佳成型区间、丝束填充量、滤棒硬度等因素,最终筛选合适丝束规格。     

滤嘴参数对细支烟主流烟气中代表性香味成分释放量的影响

  目的  研究滤嘴参数（滤棒压降、滤嘴通风率）对细支烟香味成分释放的影响。  方法  按单因素设计制备60个卷烟样品,采用CH2Cl2浸提、GC/MS分析测定滤片捕集的代表性香味成分。在此基础上,建立并筛选了滤嘴参数对香味成分释放量的预测模型。  结果  ① 细支烟主流烟气中代表性碱性、中性、酸性和香味成分总释放量与滤棒压降和滤嘴通风率均呈显著负相关;②滤棒压降对细支烟主流烟气香味成分释放量的影响高于常规烟,而滤嘴通风则相反。③外部验证结果显示,4个预测模型的平均预测偏差在4.23%~5.95%之间,所建立的模型预测精度良好。      

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。     

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。     

爆珠中柠檬烯、薄荷醇在卷烟中的转移行为

为研究爆珠中柠檬烯、薄荷醇在卷烟中的转移行为,设计并制备了爆珠不同大小、不同放置位置的常规及细支卷烟样品,采用乙醇浸提、GC-MS法分析了柠檬烯、薄荷醇的转移行为。结果表明:①随爆珠直径的增大,柠檬烯、薄荷醇向主流烟气粒相物的转移率呈增加趋势,而在滤嘴中的截留率呈降低趋势;②随爆珠距滤嘴唇端的距离增大,柠檬烯、薄荷醇向主流烟气粒相物的转移率呈降低趋势,而在滤嘴中截留率总体呈增加趋势;③柠檬烯、薄荷醇向细支烟主流烟气粒相物的转移率高于常规卷烟,而在滤嘴中的截留率低于常规卷烟;④相关性分析表明,爆珠直径与柠檬烯、薄荷醇向主流烟气粒相物的转移率正相关,与柠檬烯、薄荷醇在滤嘴截留率负相关,且均达到极显著水平;爆珠位置与柠檬烯、薄荷醇向主流烟气粒相物的转移率显著负相关,与柠檬烯、薄荷醇在滤嘴中的截留率显著正相关。     

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。     

细支卷烟用R型截面二醋酸纤维素丝束的应用性能

为进一步拓宽细支卷烟（φ=5.4mm）滤棒设计思路,设计开发细支滤棒用规格为8.6R13 000的R型截面二醋酸纤维素丝束,绘制其成型特性曲线,评价其成型能力。将8.6R13 000规格二醋酸纤维素丝束成型为不同压降细支滤棒,并以Y型截面醋纤丝束（6.0Y17 000、8.0Y15 000）为对照,卷接为细支卷烟,考察不同截面丝束、不同压降细支滤棒的烟碱过滤效率。结果表明:（1）与Y型截面二醋酸纤维素丝束相比,R型截面二醋酸纤维素丝束成型特性曲线存在显著差异,8.6R13 000规格二醋酸纤维素丝束覆盖压降范围从1 447Pa到6 428Pa,覆盖范围明显增大,且适用于更低压降细支滤棒;（2）R型截面二醋酸纤维素丝束滤嘴对烟气烟碱过滤效率为13.8%到17.6%,随着滤棒压降升高,烟碱过滤效率升高,且与Y型截面二醋酸纤维素丝束相比,R型丝束的过滤效率明显偏低。本文设计开发了细支卷烟用R型截面二醋酸纤维素丝束,并对其应用性能进行了评价,为不同风格细支卷烟开发提供了参考。      

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。      

细支醋酸纤维滤棒硬度影响因素研究

为探讨细支醋酸纤维滤棒(简称:细支滤棒)硬度变化规律,提高细支滤棒产品质量,分别对三乙酸甘油酯施加量、三乙酸甘油酯温度、滤棒自然固化时间、丝束填充量、成型纸透气度、滤棒圆周和压降等因素对细支滤棒硬度的影响进行研究。结果表明:自然固化1d时,三乙酸甘油酯含量对细支与粗支滤棒硬度的影响规律一致。自然固化2～5d时,在三乙酸甘油酯含量5%～23%范围内,随三乙酸甘油酯含量的增加,细支滤棒的硬度不断提升。自然固化前5d,细支滤棒硬度快速上升,5～30d时硬度上升放缓。三乙酸甘油酯温度和细支滤棒硬度均值及稳定性无相关性。随着丝束填充量增加,细支滤棒硬度上升。细支滤棒硬度随成型纸透气度的加大而上升。细支滤棒圆周与硬度呈负相关,细支滤棒压降与硬度呈正相关。     

特殊旋转滤嘴卷烟的制备及对主流烟气常规指标的影响

为制备特殊旋转滤嘴卷烟并了解其旋转前后的差异,通过探索滤嘴设计参数,成功制备了4种滤嘴打孔线长度不同(0、1、2、3 mm)的样烟,考察了滤嘴旋转前后样烟物理、烟气指标和感官质量的差异。结果表明:(1)根据卷制效果评分可确定样烟最佳滤嘴设计参数为滤棒环切深度3 mm,接装纸预打孔孔径0.15 mm,无胶区宽度11 mm。(2)滤嘴旋转后通风率变小,吸阻变大。样烟滤嘴通风率均随滤嘴打孔线长度的增加而升高,吸阻则降低。(3)滤嘴旋转后样烟焦油、烟碱、CO、水分、TPM、单口焦油和单口烟碱增加,抽吸口数则减少。随滤嘴打孔线长度的延长,滤嘴旋转前后样烟焦油、烟碱和CO释放量的变化范围逐步下降。(4)滤嘴旋转后样烟烟气浓度和吃味变浓。随滤嘴打孔线长度延长,样烟烟气浓度和吃味变淡,干燥感增加。当滤嘴打孔线长度为1 mm时,样烟的感官质量最佳。(5)旋转后接装纸和成形纸的打孔线错开造成滤嘴通风率和燃烧锥处空气吸入量发生变化,从而影响主流烟气通风稀释和烟支燃烧速率,最终导致样烟常规烟气指标和感官质量的差异。     

烟支物理指标对卷烟烟气中挥发性有机化合物主侧流分配比的影响

为研究1,3-丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、苯、甲苯等5种挥发性有机化合物(VOCs)在卷烟主流烟气和侧流烟气中的分配规律,采用回归分析和通径分析法考察了烟支质量、吸阻、滤嘴通风度、卷烟纸通风度、圆周、硬度和长度等烟支物理指标(CPI)对VOCs主侧流烟气分配比(DRV)的影响.结果表明:①DRV与CPI之间具有显著相关性,且呈多元回归关系;②滤嘴通风度对DRV的作用力达到了极显著水平,而其他CPI随化合物的性质不同,作用水平亦各不相同.     

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。     

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。     

卷烟滤嘴设计对主流烟气温度的影响及其降温效应

为降低卷烟主流烟气温度对口腔的刺激,提高消费者卷烟抽吸舒适性,采用热电偶测量了卷烟燃吸过程中滤嘴出口端温度,研究了不同滤嘴设计降低卷烟主流烟气温度的效果.结果表明:①卷烟滤嘴具有降低主流烟气温度、减少人体口腔温度刺激感的效果.②增加滤嘴压降、缩短滤嘴长度、提高滤嘴通风率,可降低主流烟气温度;其中又以提高滤嘴通风率的效果...     

圆周及滤嘴通风对卷烟主流烟气碱性香味成分释放量的影响

为研究圆周及滤嘴通风率对卷烟主流烟气中碱性香味成分释放量的影响,采用CH2Cl2浸提、GC/MS分析的方法测定了不同圆周和滤嘴通风相互搭配的卷烟样品主流烟气中21种碱性香味成分的释放量。结果表明:(1)每克烟丝释放的各类碱性香味成分以及碱性香味成分总量,随卷烟圆周的增大均呈增加的趋势,随卷烟滤嘴通风的增大均呈降低趋势;(2)方差分析结果显示,吡啶类、吡嗪类和喹啉类香味成分释放量以及碱性香味成分释放总量在不同滤嘴通风率间的差异均达极显著水平,吡嗪类、喹啉类香味成分释放量在不同圆周间的差异均达极显著水平;(3)增加相同的滤嘴通风,吡嗪类香味成分释放量降低幅度最大,其次为吡啶类和喹啉类香味成分。