梗丝形态对细支卷烟加工及综合质量的影响

为研究不同形态梗丝与叶丝的混合均匀程度,掌握不同形态梗丝对细支卷烟综合质量的影响,对比研究了丝状梗丝和片状梗丝与叶丝在加工过程中的混合均匀性,以及2种梗丝对细支卷烟物理、烟气、有害成分释放、感官、燃烧等方面及质量稳定性的影响。结果表明:与片状梗丝相比,丝状梗丝在混丝、卷制工序与叶丝的混合均匀度高,稳定性好。与掺配片状梗丝的细支卷烟相比,掺配丝状梗丝的细支卷烟物理质量稳定性好,但单支重量、吸阻稍大,可能与丝状梗丝结构偏小,长丝率低有关;掺配丝状梗丝的细支卷烟烟气指标更稳定,卷烟危害指数较低,感官质量稍好,抽吸口数和烟气烟碱较高;掺配丝状梗丝的细支卷烟具有更好的燃烧稳定性,且卷烟抽吸过程中的燃烧温度低于掺配片状梗丝细支卷烟18℃左右。     

切丝宽度对细支烟卷制质量、主流烟气及感官质量的影响

在其他制丝工序加工参数和卷制参数相同的条件下,分别按0.6,0.7,0.8,0.9,1.0 mm切丝宽度制丝并卷制细支烟,探索切丝宽度对细支烟烟丝结构、卷制质量、烟气成分及感官质量的影响。结果表明:①切丝宽度为0.6~1.0 mm时,整丝率与切丝宽度显著正相关,碎丝率与切丝宽度显著负相关。②吸阻、总通风率、焦油量与切丝宽度间均呈显著负相关关系。切丝宽度为0.6~0.8 mm时,细支烟单支重、吸阻、硬度、总通风率及焦油量与设计值的相对残差较接近于0。③随切丝宽度降低,细支烟感官质量整体表现逐渐向好。综合不同切丝宽度细支烟卷制质量、烟气成分和感官质量,兼顾烟丝结构,细支烟适宜切丝宽度为0.7~0.8 mm。     

定长切丝技术在细支卷烟生产中的应用

为提高细支卷烟物理指标和主流烟气化学指标的稳定性,采用了不同于常规切丝的定长切丝模式进行切丝以降低烟丝的特征尺寸、提高烟丝结构的均匀性,对比分析了不同切丝模式对细支卷烟烟丝结构、物理指标、主流烟气化学成分等的影响。结果表明:与常规切丝模式相比,①40 mm定长切丝模式未对切后叶丝的宽度产生明显影响,烟丝的中丝率、短丝率明显提高,特征尺寸下降了40.19%,碎丝率和填充值变化不大,烟丝均匀性明显改善;②制丝过程造碎略有增加,出丝率下降0.18%,细支卷烟机台作业效率明显提高,总剔除率和空头剔除率明显下降;③细支卷烟中部烟支密度均匀性、物理指标稳定性和主流烟气指标批间的稳定性明显提高,其中单支质量、开放吸阻的标准偏差均值分别降低13.2%、12.0%,焦油、烟碱、CO的批间极差分别降低54.0%、65.5%和21.1%,标准偏差分别降低53.0%、44.4%和56.8%;④随着质量稳定性的提高,每口抽吸的感官差异变小。     

切丝宽度与烘丝方式对不同规格卷烟的影响

为研究切丝宽度、烘丝方式对不同规格卷烟烟支的物理质量、主流烟气常规指标和卷烟机台运行情况的影响规律,选取切丝宽度分别为0.8,0.9,1.0 mm,烘丝方式分别为KLD滚筒干燥和HDT气流干燥的烟丝在中支、细支、短支卷烟规格上开展试验。对于同一规格的卷烟,烟支的圆周和重量保持不变。结果表明:① 与滚筒烘丝相比,气流烘丝卷制的烟支吸阻升高,硬度增大,端部落丝减小;② 与滚筒烘丝相比,气流烘丝卷制时的机台平整盘位置值增大,压实量减小;③ 随着切丝宽度的减小,烟支含末率升高,主流烟气中的CO量、焦油量、总粒相物、烟碱增加,中、细支卷烟空头率降低;④ 中、细支卷烟建议采用0.8,0.9 mm较细的切丝宽度来解决烟支空头率较高的问题;⑤ 短支卷烟建议采用HDT气流烘丝的方式来解决端部落丝较大的问题。     

制丝关键工序对细支卷烟燃烧温度及主流烟气成分的影响

为探索制丝关键工序与细支卷烟品质的关系,分析了切丝宽度以及烘丝工艺对于细支卷烟燃烧温度、烟气成分以及感官质量的影响,并对主流烟气成分释放与细支卷烟燃烧温度的关系做了探讨。结果表明,KLD薄板烘丝较HXD气流烘丝的感官质量更好;此外,低切丝宽度会导致细支卷烟产品燃烧锥温度、焦油、以及危害性指数的上升,但同时也会增加烟气香味成分含量,提高卷烟香气量和满足感。      

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。     

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。     

接装纸透气度及烟丝结构对细支卷烟逐口吸阻波动的影响

为考察细支卷烟燃吸期间逐口吸阻波动的一些影响因素,搭建了稳定可靠的逐口吸阻检测装置,研究了接装纸透气度及烟丝结构对细支卷烟在ISO标准模式下的燃吸过程中逐口吸阻波动的影响。结果表明:(1)打孔接装纸能够减小细支卷烟燃吸过程中逐口吸阻的波动,并且接装纸透气度越高,逐口吸阻的波动越小。(2)短丝比例高时逐口吸阻波动小,中长丝比例高时逐口吸阻波动大,波动的大小与长宽比大于6且宽度大于全部宽度数据平均值的较大狭长丝含量显著相关。长宽比大于6且宽度大于全部宽度数据平均值的较大狭长丝一方面会造成烟丝尺寸不均匀,另一方面会使烟丝填充均匀性变差。     

细支卷烟研究综述

为使国内研发人员准确把握国内外细支卷烟的研究现状,从细支卷烟发展的总体态势、燃吸机理、烟气的形成与传递及安全性评估等方面对细支卷烟进行了综述,并对国内烟草行业未来的细支卷烟研究方向进行了展望。结果表明:与常规卷烟相比,细支卷烟更能给人以愉悦和低风险的感知。国外烟草行业在烟支物理指标、燃吸机理、烟气成分形成与传递以及安全性评估等基础研究方面进行了大量研究,研究也较为深入。国内的相关研究起步较晚,但发展较快,主要涉及制丝、烟用材料、烟气成分以及卷烟设计等方面,研究的深度有待进一步加强。此外,国内烟草行业在燃吸机理及安全性评估方面的研究有所欠缺。      

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。     

细支与常规卷烟主流烟气常规指标及中性致香成分对比分析

为了解细支卷烟主流烟气成分的释放特征,以叶组相同的细支和常规卷烟为研究对象,从单支卷烟和单位焦油的角度考察了两种规格卷烟常规烟气指标及粒相物中中性致香成分的差异。结果表明:(1)对于单支卷烟烟气成分释放量而言,细支卷烟TPM、烟碱、焦油、CO、水分、单口烟碱、单口焦油以及各中性致香成分的分析结果均低于常规卷烟。(2)以单位焦油计,细支卷烟大多数中性致香成分的释放量与常规卷烟基本一致。细支卷烟2(5H)-呋喃酮、3-甲基-2(5H)-呋喃酮、苯乙酮、愈创木酚、5-乙酰氧基甲基-2-糠醛、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚和亚油酸甲酯的单位焦油释放量显著高于常规卷烟。细支卷烟1-戊烯-3-酮、丙酮酸甲酯、2-甲基-2-环戊烯-1-酮、柠檬烯和2,3-二甲基-2-环戊烯-1-酮的单位焦油释放量显著低于常规卷烟。(3)细支与常规卷烟多种物理指标(烟支圆周、烟丝质量、滤嘴通风率、吸阻等)和热解反应的不同协同导致了卷烟常规烟气指标及中性致香成分分析结果的差异。     

梗丝形态对细支卷烟品质稳定性的影响

为研究不同形态梗丝对细支卷烟品质稳定性的影响,以混合均匀度、烟支吸阻及主流烟气常规化学指标的RSD值、烟支密度分布标准偏差值为评价指标,开展了微波膨胀梗丝、薄压气流梗丝、正常气流梗丝在细支卷烟中的应用效果对比评价。结果表明:(1)微波膨胀梗丝、薄压气流梗丝、正常气流梗丝掺配样品的混合均匀度均值分别为97.674%、97.005%、94.846%;(2)3种梗丝掺配卷制样品的吸阻稳定性排序为:微波膨胀梗丝掺配卷制样品薄压气流梗丝掺配卷制样品正常气流梗丝掺配卷制样品;(3)同掺配比例下,3种梗丝掺配样品的烟支密度分布标准偏差存在显著性差异;(4)微波膨胀梗丝掺配卷制样品的焦油、一氧化碳稳定性更好。     

不同烘丝方式对细支卷烟烟丝结构和烟支质量的影响分析

对比分析滚筒烘丝方式与气流烘丝方式对细支卷烟的烟丝结构、卷烟产品物理指标的影响。结果表明:滚筒烘丝比气流烘丝制丝过程出丝率高0.41百分点,过程造碎性较小;滚筒烘丝后烟丝的中丝率和短丝率占比比气流烘丝的高2.88百分点,但填充值比气流烘丝的降低5.64%;滚筒烘丝方式和气流烘丝方式对细支卷烟烟支单支克重标准偏差的影响在统计学上极显著,对吸阻标准偏差的影响在统计学上显著,对硬度标准偏差的影响在统计学上不显著;滚筒烘丝方式下细支卷烟中部烟支密度均匀性较气流烘丝的好。     

关于提高细支烟吸阻一致性的探索研究

近几年细支烟在国内发展尤为迅猛,正在成为中式卷烟发展的新空间、新市场。车间在细支卷烟的实际生产中,烟支吸阻问题较为突出,尤其不同机型间烟支吸阻存在较大波动,烟支吸阻一致性较低。而吸阻对烟支品质和吸感有较明显影响,同时吸阻的稳定性会对烟支理化指标产生影响。实际生产中,烟支吸阻受多因素影响,文章从可能影响烟支吸阻的因素入手,通过原因分析,找到影响烟支吸阻的相关因素,运用MINITAB数据分析软件,发现导致烟支不同机型间吸阻不一致的主要原因,是上胶辊涂胶方式和削减圆盘尺寸的差异,针对上述两个关键因素分别开展设备改造,提高不同机型间烟支吸阻一致性,之后在同类型机组中推广应用,提升车间烟支卷制质量稳定性。     

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。     

GC-MS/MS法分析不同规格卷烟主流烟气醛酮类成分释放量

为考察细支、中支和常规卷烟主流烟气中醛酮类成分的释放特征,建立了同时测定卷烟主流烟气95种醛酮类香味成分的气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)法,采用相同烟丝配方卷制细支、中支和常规规格卷烟,检测主流烟气8种低分子量醛酮类刺激性成分和95种醛酮类香味成分.通过单因素方差分析(ANOVA)筛选出差异化合物.结果表明:①...     

卷烟纸组分对常规和细支卷烟烟气释放量及感官质量的影响

为考察卷烟纸组分(亚麻配比、包灰剂质量分数、助燃剂质量分数和助燃剂中钾钠比)对常规和细支卷烟烟气成分释放量及感官质量的影响,采用偏最小二乘(PLS)回归法分别建立了常规和细支卷烟烟气成分释放量及感官质量的多因素预测模型。结果表明:(1)常规卷烟的焦油和大多数主流烟气成分的释放量均随卷烟纸包灰剂质量分数、助燃剂质量分数以及钾钠比的升高而呈下降趋势;细支卷烟的烟气TPM、烟碱、CO释放量以及单位焦油CO的释放量均随包灰剂质量分数和钾钠比的增大呈下降趋势。(2)单位焦油烟气组分受该4个因素的影响表现出较大的复杂性和差异性。(3)随亚麻配比的增大,包灰剂和助燃剂质量分数及钾钠比的降低,常规卷烟的感官质量得到改善;随亚麻配比和钾钠比的增大、包灰剂和助燃剂质量分数的降低,细支卷烟的感官质量得到改善。     

烟支内烟丝分布对卷烟质量的影响

通过对卷烟机组使用不同规格平准器卷制的烟支进行试验对比分析,研究了相同条件下烟支内烟丝分布对卷烟密度、吸阻、物理指标、化学指标以及感官质量的影响。结果表明,使用6槽平准器卷制的烟支明显优于3槽平准器卷制的烟支,其烟支内烟丝的密度分布及吸阻分布均较合理,卷烟的内在质量更稳定,烟气中的焦油和一氧化碳量最低。     

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)。     

降低烟支密度和提高滤嘴吸阻在降焦中的应用

为降低卷烟焦油量 ,对卷烟密度和丝束单丝线密度与卷烟焦油量的关系进行了研究。通过优化制丝线关键工序的工艺加工参数 ,提高过程加工精度 ,稳定提高了烟丝的填充能力和耐加工性 ;对卷烟机风力送丝系统及后身进行改进 ,稳定和降低风速 ,减少风送及卷制过程中烟丝的造碎 ,降低了烟支密度 ;采用低线密度的丝束卷制高吸阻滤棒 ,在保持卷烟吸阻相对稳定的前提下 ,增大滤嘴吸阻占卷烟吸阻的比例 ,同时研究了烟支密度和滤嘴吸阻的变化对卷烟焦油量的影响。结果表明 :烟支密度每降低 1mg/cm3 ,卷烟焦油量平均可降低约 0 .1mg/支 ;滤嘴吸阻占卷烟吸阻的比例每提高 1% ,焦油量平均降低 0 .3mg/支左右。综合运用上述 2种稳定和降低卷烟焦油量的措施 ,使“群英会”牌系列产品的焦油量平均值下降了 1.1mg/支 ,焦油量稳定在设计值± 1mg/支以内。