含水率对加热卷烟气溶胶主要成分释放量的影响

目的：探讨加热卷烟烟支含水率对气溶胶主要成分释放量的影响。方法：以3种不同类型的加热卷烟为研究对象,采用气相色谱法研究了不同平衡湿度加热卷烟烟支含水率对气溶胶主要成分释放量的影响。结果：① 平衡湿度与烟草材料含水率、气溶胶总粒相物释放量呈正相关;② 不同平衡湿度加热卷烟烟支含水率对气溶胶中丙三醇和烟碱的释放量影响较大,对丙二醇释放量影响较小;③ 气溶胶中烟碱的释放量随平衡湿度的增加呈先增加后减小的趋势,50%相对湿度平衡下加热卷烟气溶胶的烟碱释放量最高。结论：烟芯材料水分含量会对加热卷烟气溶胶总粒相物、发烟剂和烟碱的释放量均有影响。     

加热不燃烧卷烟加热技术探究

为了深入了解加热不燃烧卷烟的加热技术,从加热不燃烧卷烟的加热原理和发热体形态方面进行研究。结果表明：加热不燃烧卷烟按照加热原理的不同,加热方式可以分为电阻加热、电磁加热、红外加热、燃料加热和理化反应加热五种形式;加热不燃烧卷烟按照发热体形态的不同,加热方式可以分为中心加热、环形加热和复合加热三种形式;对比分析各种不同加热方式的优缺点。     

滤棒对卷烟贮存期间含水率的影响

通过对两个牌号烟丝、6个不同品种滤棒进行含水率数据和样品质量变化数据的测试,分析滤棒对卷烟含水率的影响.结果表明:滤棒吸湿能力和初始含水率会影响其与烟丝含水率间的平衡关系,进而影响卷烟贮存期间含水率的变化.如果滤棒初始含水率远低于平衡含水率,则表现为吸湿,引起卷烟成品含水率下降;反之则表现为解湿,引起卷烟成品含水率上升.三元空腔纳米颗粒双沟槽复合滤棒和活性碳生物滤棒具有较强的吸湿能力,在卷烟贮存期间会从烟丝中吸收水分,从而导致卷烟含水率显著降低,下降幅度分别为0.234%和0.643%.     

稻谷堆修正剑桥模型参数的测定及含水率对其影响

使用TSZ-6A应变控制式三轴仪对不同含水率的稻谷堆(镇稻18号)进行三轴压缩试验,根据修正剑桥模型理论及试验数据计算出稻谷堆该模型的五个参数:临界状态应力比M、对数硬化模量λ、等向膨胀指数κ、弹性模量E、泊松比υ;由粮食孔隙测定仪测定出稻谷堆修正剑桥模型的第6个参数:初始孔隙比e_0。试验结果表明:当稻谷堆含水率范围为9.21%～16.96%w.b.时,临界状态应力比M的范围是1.761 9～2.037 3;初始孔隙比e_0的范围是1.144 1～1.296 2;对数硬化模量λ的范围是0.165 8～0.174 7;等向膨胀指数κ的范围是0.130 6～0.138 5。其中e_0、λ、κ随着含水率的增加而增加,而含水率对M无显著影响。当含水率范围为9.21%～16.96%w.b.时,围压为30～100 kPa时,稻谷堆弹性模量E在9.91～25.67 MPa范围内,泊松比υ的范围为0.10～0.15。由弹性理论与实验数据推导出了弹性模量E与围压σ_3的关系式。     

加热温度对加热卷烟气溶胶物理特性的影响

为研究加热温度对加热卷烟气溶胶物理特性的影响,采用加热卷烟样品与不同加热温度的电加热器具配套使用,考察了不同加热温度条件下加热卷烟气溶胶的物理特性.结果表明:①在200～380℃范围内,随加热温度的升高,加热卷烟的粒数浓度、体积浓度和粒数中值粒径均升高,几何标准偏差呈现先增大后降低的趋势.②同一温度条件下,加热卷烟气溶...     

加热卷烟不同工艺再造烟叶等温干燥动力学研究

为研究加热卷烟再造烟叶干燥过程中的水分迁移规律,考察不同工艺及甘油含量对加热卷烟再造烟叶干燥特性的影响,利用热重分析仪,在50～90℃下对不同甘油含量的辊压法、造纸法、干法和稠浆法再造烟叶进行等温干燥实验,建立了加热卷烟再造烟叶等温干燥动力学模型.结果表明:①再造烟叶干燥过程中存在升速干燥、恒速干燥、第一降速干燥与第二...     

加热不燃烧卷烟气溶胶研究进展

综述了加热不燃烧卷烟气溶胶的化学成分和毒理学评价及加热不燃烧状态下烟叶或烟草材料的热解情况。要点如下:①加热不燃烧卷烟气溶胶主要由甘油、水、烟碱和较少潜在有害物质（HPHCs）组成,其中气溶胶中挥发性成分、苯并芘、TSNAs、酚类化合物、苯乙烯等相对于传统卷烟降低80%以上。②加热不燃烧卷烟气溶胶生理毒性低于传统卷烟。③加热不燃烧状态下例如250~550℃之间,烟碱释放速率随温度升高而减慢,而二氧化碳和一氧化碳释放速率随温度升高而增快。      

加热卷烟烟草材料分段裂解分析

利用热重法(TG)及热裂解-气相色谱质谱联用(PyGC/MS)法,对典型的中心加热(A)、周向加热(B)及传统卷烟(C)烟草材料进行了热行为分析。结果表明:①两种加热卷烟烟草材料的热失重分为3个阶段,主要的热失重阶段发生在242~350℃;传统卷烟烟草材料热失重分为4个阶段,主要的失重阶段发生在381~534℃,加热卷烟烟草材料相对于传统卷烟失重峰较宽,失重速率较缓慢。②随着裂解温度升高,3种烟草材料所检测到的化合物种类、数量逐渐增加。第2阶段甘油、丙二醇有较高的释放量,卷烟样品A甘油8.96%,丙二醇5.38%;卷烟样品B甘油24.65%,丙二醇13.82%;卷烟样品C甘油25.09%,丙二醇11.23%。加热卷烟烟碱释放量随温度变化呈先减后增再减的趋势,释放量在第1阶段达到峰值,A:84.50%,B:91.82%,传统卷烟烟碱释放量呈逐级递减的趋势,释放量在第1阶段达到峰值,71.41%。③加热卷烟主要裂解产物释放量于第1阶段达到峰值,传统卷烟于第2阶段达到峰值。两种不同的加热卷烟致香成分在第3和第4阶段均有较高的释放量且稳定。     

不同加热温度加热卷烟抽吸过程中烟芯段气溶胶的动态分布

为研究加热温度对加热卷烟烟芯段气溶胶动态分布的影响,将加热卷烟样品与不同加热温度的同一加热器具配套使用,采用气溶胶原位表征系统对加热卷烟烟芯段各测试点的气溶胶进行原位取样和在线测试,考察了300、330和360℃3个加热温度条件下加热卷烟抽吸过程中烟芯段气溶胶主要物理特性的动态分布;进一步采用热电偶法对不同加热温度加热卷烟烟芯段的温度场进行表征,阐明温度分布对气溶胶分布的影响。结果表明：(1)不同加热温度条件下,烟芯段释放至空腔段的气溶胶粒径均呈现近似正态对数分布,随加热温度的升高,气溶胶的粒径和粒数浓度均增大。(2)不同加热温度条件下,烟芯段气溶胶的粒数中值粒径、粒数浓度和体积浓度均呈现相似的分布趋势,较大的粒数中值粒径、较高的粒数浓度和体积浓度主要分布于靠近加热片的中前段。(3)随加热温度的升高,烟芯段气溶胶的较大粒数中值粒径、较高粒数浓度和体积浓度分布区域呈明显的增加趋势。(4)加热卷烟烟芯段的温度分布与气溶胶分布直接相关,高温区域由于高浓度蒸汽成分的存在而有利于气溶胶的形成。     

加热卷烟逐口抽吸过程传热数值模型

为实现加热卷烟数字化设计及烟气调控,对加热卷烟抽吸过程的传热机理进行深入研究,建立了基于多孔介质的气流流动模型与气固两相局部热平衡传热模型,模拟了加热卷烟在抽吸过程中的温度分布,并通过温度检测实验验证了模型的准确性。结果表明:①两相局部热平衡传热模型能够模拟加热卷烟传热过程,卷烟各段出口温度的模拟值与实验值差异均在15 ℃以内;②模拟了加热卷烟内部的气流场和温度场,各段气流流速随着抽吸呈现周期性分布,抽吸时间内中空段气流流速最大且其外围基本不流动,抽吸周期内加热卷烟烟支温度呈现D型分布;③计算了烟支加热片与烟支外周在抽吸过程中的最大热通量和最小热通量,加热片在1个抽吸周期内大约释放39 J的热量;烟支外周在1个抽吸周期内大约散失33 J的热量。      

加热卷烟气溶胶化学成分分析研究进展

加热卷烟气溶胶是烟草材料在低温加热后形成的悬浮液滴, 由于没有燃烧行为, 导致加热卷烟气溶胶的物理、化学性质与传统卷烟烟气存在较大的差异, 因此研究传统卷烟烟气的方法不能直接用于加热卷烟气溶胶研究。鉴于此, 本文结合近几年加热卷烟气溶胶研究工作文献, 归纳总结了目前加热卷烟气溶胶化学成分分析常用的抽吸模式、捕集方法和分析检测技术, 为建立更加精准高效的加热卷烟气溶胶检测和质量控制提供参考。      

国外加热卷烟芯材配方设计及制备工艺技术分析

为使国内加热卷烟芯材领域科研工作者及生产制造企业规避因国外产品配方、制备工艺、产品形态等产品设计及工艺造成的知识产权侵权风险。对菲利普莫里斯生产公司（PMI）、英美烟草（投资）有限公司（BAT）、日本烟草国际股份有限公司（JTI）、R·J·雷诺兹烟草公司（R.J.Reynolds）4大全球跨国烟草公司在中国关于加热卷烟芯材的配方设计及制备工艺技术的所有专利布局进行了全面的统计、分析、梳理、归纳和总结,旨在为我国加热卷烟芯材的设计、研发及生产创新性突破提供参考。结果表明,4大全球跨国烟草公司在加热卷烟芯材的配方设计、制备工艺及产品形态的专利布局呈现牢固的金字塔结构,专利布局具有严谨性、精细性、全面性的特点。     

温度对加热卷烟酸性成分释放的影响

为考察温度对加热卷烟酸性成分释放的影响,分析了在不同加热温度下3种加热卷烟烟气中酸性成分释放的种类及释放量差异,并与传统卷烟进行了对比。结果表明:①加热卷烟主流烟气中酸性成分的释放量和种类均低于传统卷烟,不同加热卷烟酸性成分的释放量也存在明显差异。②甲酸、乙酸、乳酸在加热卷烟主流烟气酸性成分中所占比例较大,当加热温度为200~300 ℃时,其释放量和迁移量快速增加,在300 ℃之后增幅减缓。在200~350 ℃时,棕榈酸释放量和迁移量快速增加,在350 ℃之后增幅减缓。③加热卷烟游离态有机酸的迁移率与其沸点相关,沸点越高,迁移率越低。      

加热卷烟烟芯材料及烟支的吸湿特性研究

为探讨加热卷烟吸湿特性,采用化学分析法、图像分析技术及感官质量评价,研究了利用稠浆法和造纸喷粉法制备的两种加热卷烟烟草薄片的面积、厚度及相应烟支圆周随环境相对湿度变化规律。结果表明,烟草薄片的面积、厚度及烟支圆周均随环境相对湿度增加而增加,且烟支圆周增加与烟草薄片厚度增加正相关。受烟草薄片制备工艺的影响,稠浆法烟草薄片面积和厚度增加幅度显著大于造纸喷粉法烟草薄片。其中,稠浆法烟草薄片面积增加主要归因于纵向长度增加,厚度增加归因于疏松部位吸水后体积润胀。烟草薄片含水率随环境相对湿度增加而增加,进而影响感官质量,体现在口腔灼热感随环境湿度增加而增加。当环境相对湿度在40%~50%之间时,烟草薄片和烟支的各指标稳定性较好,有利于烟草薄片及烟支的存储。     

酶电极法快速测定加热卷烟中的甘油含量

  目的  快速准确测定加热卷烟中的甘油含量。  方法  建立了基于生物传感器的酶电极分析法,检测结果与气相色谱法进行了对比分析,对加热卷烟抽吸过程甘油的转移率进行测定。  结果  结果表明:（1）酶电极法测定甘油的标准工作曲线线性关系良好（R2=0.9998）,检出限和定量限分别为0.045 mg/mL、0.149 mg/mL,加标回收率为97.64%~102.32%,RSD为2.15%（n=6）,重复性良好。（2）酶电极法与气相色谱法两种分析方法的测定结果之间的差异无统计学意义。（3）加热卷烟抽吸过程中甘油的转移率为33%~41%。  结论  与气相色谱法相比,酶电极法具有酶专一性高、稳定性好、检测快速灵敏等特点,适合于加热卷烟及加热卷烟用烟芯材料中甘油含量的快速检测。      

基于造纸法的加热卷烟降温材料的制备及应用

为解决加热卷烟中聚乳酸薄膜降温功能材料加工性能差且容易在烟气加热下塌陷粘连, 阻塞气流通道的问题, 采用造纸法制备了植物纤维/聚乳酸(PLA)复合材料, 并将其应用于加热卷烟的降温段, 制得了抗塌陷的降温滤棒, 研究了纤维配比、压光工艺对复合材料降温性能的影响, 以及复合材料对烟气主要成分的吸收性能。结果表明:①植物纤维/PLA纤维配比约为5∶5(质量比, 下同)的复合材料在20~100 ℃范围具有较优的吸热性能。②随着植物纤维配比的增加, 复合材料的降温效果先增强后减弱, 在植物纤维/PLA纤维配比为4∶6时达到最佳, 此时平均温度降温效果和最高温度降温效果分别为25.3 ℃和29.3 ℃, 优于目前常用的降温材料。③压光降低了材料的孔隙率和比表面积, 不利于烟气和降温材料间的传热, 其中压光温度对复合材料降温性能影响较小, 而高压光压力(>10 N/mm)将明显降低复合材料降温性能。④植物纤维/PLA复合材料具有更好的降温效果, 因此冷凝作用使得降温材料对烟气主要成分(总粒相物、丙二醇、丙三醇、烟碱和水分)的吸收性略高于聚乳酸薄膜降温材料。      

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。      

加热不燃烧卷烟产品主流烟气中香味成分的比较

为考察加热不燃烧卷烟产品的香味成分释放情况,对市场占有率较高的3款产品进行抽吸,并采用GC/MS对主流烟气中的香味成分进行了分析,结果表明:(1) 3款产品抽吸时单位口数下酸性香味成分的释放量相对较低,中性及碱性香味成分释放量相对较高;(2)各产品单位口数下的香味成分释放总量为ILG;(3)与传统卷烟的典型香味成分比较,加热不燃烧卷烟烟气中来源于烟草本身的香气质及香气量均较低,且在烤烟型传统卷烟的特征香韵方面比较薄弱,可通过向烟支原料中增加烟草提取物,或者添加具有烘焙香、烟熏香味道的香精香料加以改善。     

可调激光法测定加热卷烟水分活度

为了有效监控加热卷烟的水分活度（aw）,选择可调激光传感器法,通过详细的样品制备和保存条件、测试条件及联合实验等方法学研究,建立了适用于加热卷烟aw测定的方法。结果表明：(1)该方法抗发烟剂和薄荷醇干扰,选择性好。(2)样品无需均质化处理,环境暴露的时间控制在1 min内,拆封后样品可在常温密闭条件下存放3 h,-18℃密闭条件下存放30 d,样品测定前需恢复至室温。(3)优选丝状样品量为0.8～1.0 g,颗粒状样品量为2.0～4.0 g,测定次数为2次,以2 min内aw变化值小于0.001作为读数终点。(4)7个代表性加热卷烟样品在5个实验室联合实验的重复性限（r）在0.002 7～0.006 1之间,再现性限（R）在0.004 5～0.015 5之间,应用于不同类型加热卷烟测试结果良好。     

高温高湿环境对成品卷烟含水率和质量的影响

为分析高温高湿环境对成品卷烟含水率和质量的影响,我们使用恒温恒湿箱模拟高温高湿环境对样品卷烟进行贮存试验,根据试验结论识别高温高湿环境对成品卷烟的影响程度,为制定更科学合理的卷烟贮存条件和成品卷烟贮存周期的建立提供重要的参考依据。