吸烟参数对卷烟主流烟气检测结果的影响分析
- 格式:docx
- 大小:177.70 KB
- 文档页数:4
卷烟焦油量检测影响因素综述在主流烟气检测中,卷烟焦油量检测的准确性受到诸多因素影响。
文章对国内卷烟焦油量检测影响因素的研究进行综述,从检测环境、抽吸参数与物理指标三方面列举了当前研究进展。
标签:卷烟;焦油;影响因素引言卷烟烟气是由卷烟抽吸方式决定的、在氧气不充分时烟草在燃烧过程中发生蒸馏、干馏、热解、合成等反应产生的复杂的混合物质。
这些混合成分之中,除大部分提供卷烟香气、吸味与生理作用外,还有部分成分可能会对人体产生危害。
随着吸烟与健康的关系越来越被社会所重视。
对于卷烟主流烟气中的危害性指标,国内外普遍以焦油、烟碱、一氧化碳等主流烟气常规化学指标作为评判标准[1]。
其中焦油作为卷烟吸味的主要成分,一直以来受到各方面的重点关注。
一般认为,卷烟有害成分与焦油量呈正比,因此,减少卷烟中焦油含量一直是国内外烟草行业的重点发展方向之一[2]。
行业内目前依照GB/T 19609-2004《卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》对主流烟气中焦油含量进行检测[3]。
该方法中对检测环境、样品调节以及吸烟机参数进行了规定,然而在实际检测中,仍然存在一些外部条件会影响焦油含量检测的准确度。
文章通过对目前已有的一些影响卷烟主流烟气中焦油量的因素研究进行梳理,从检测环境、抽吸参数与相关物理指标方面进行归纳,为更加准确的进行主流烟气中焦油的测定提供依据。
1 焦油测定影响因素1.1 检测环境在检测环境的研究中,主要集中在大气压力与温湿度两个方面。
唐纲岭[4]等选取三个代表了我国一般、中、高海拔高度的烟草实验室进行试验,对大气压力对卷烟烟气检测影响进行分析。
分析认为,高海拔地区实验室焦油量分析结果偏低,原因有以下三点:高海拔地区空气稀薄,使用吸烟机进行抽吸时燃烧不充分;大气压力减少也导致气体密度下降;同时低大气压状态不利于汽化物质的凝结。
研究还提出使用回归方程对不同海拔实验室检测焦油量进行校正,将焦油检测量的相对偏差缩小到了3.59%以内。
两种抽吸模式下卷烟主流烟气成分释放量的差异杨飞;李中皓;唐纲岭;刘珊珊;姜兴益;边照阳;庞永强;张洪非;张威【摘要】To meet different requirements for mainstream smoke composition regulations, yields of total particulate matter (TPM), tar, nicotine, CO, tobacco specific nitrosamines (TSNAs), benzo[a]pyrene(B[a]P), selected carbonyl compounds, phenol, HCN, NH3 and selected volatile organic compounds (VOCs) in mainstream smoke were determined under ISO and Health Canada Intense (HCI) smoking regimens from 9 Virginia type cigarettes and 11 blended type cigarettes with tar levels ranged from 1.0 to 13.3 mg/cig. The results showed that: 1)For single cigarette, the yields of the above components determined under HCI regimen were significantly higher than those under ISO regimen; the differences between ISO and HCI regimens were greater for low tar (≤6 mg/cig) cigarettes than those with high/moderate tar levels. 2) On per unit nicotine basis, the yields of NNN, NNK, B[a]P and 1,3-butadiene determined under the two regimens were basically the same. The yields of CO, formaldehyde, crotonaldehyde and HCN in mainstream smoke of low tar cigarettes determined under HCI regimen were higher than those under ISO regimen, however those of high tar (>6 mg/cig) cigarettes were similar under the two regimens. 3) On per unit tar basis, the yields of NNN, NNK, B[a]P and phenol in mainstream cigarette smoke determined under HCI regimen were slightly lower than those under ISO regimen; however the yields of CO, formaldehyde, crotonaldehyde and HCN in mainstreamsmoke of low tar cigarettes determined under HCI regimen were higher than those under ISO regimen.%为应对烟草制品成分管制新的要求,以典型的不同焦油量(1.0~13.3 mg/支)的9种烤烟型和11种混合型卷烟样品为研究对象,从单支卷烟、单位烟碱和单位焦油的角度分析考察了ISO和加拿大深度抽吸(HCI)两种模式下卷烟主流烟气成分(TPM、焦油、烟碱、CO、TSNAs、B[a]P、羰基化合物、苯酚、HCN、氨和VOCs)释放量的差异.结果表明:①对于单支卷烟烟气成分释放量而言,HCI抽吸模式显著高于ISO抽吸模式,与中高焦油量(>6.0 mg/支)卷烟样品相比,低焦油(≤6.0 mg/支)卷烟样品的烟气成分释放量在两种抽吸模式下的差异更大.②以单位烟碱计,NNN、NNK、B[a]P和1,3-丁二烯在两种抽吸模式下的释放量基本一致.低焦油样品在HCI抽吸模式下CO、甲醛、巴豆醛和HCN的单位烟碱释放量显著高于ISO抽吸模式,而对于中高焦油量卷烟样品,两种抽吸模式下4种成分的单位烟碱释放量相当.③以单位焦油计,对于NNN、NNK、B[a]P和苯酚,HCI 抽吸模式下各成分的单位焦油释放量略低于ISO抽吸模式.对于CO、甲醛、巴豆醛和HCN,低焦油样品在HCI抽吸模式下单位焦油释放量高于ISO抽吸模式.【期刊名称】《烟草科技》【年(卷),期】2016(049)002【总页数】7页(P55-61)【关键词】烟草制品;抽吸模式;主流烟气;卷烟;单位烟碱;单位焦油【作者】杨飞;李中皓;唐纲岭;刘珊珊;姜兴益;边照阳;庞永强;张洪非;张威【作者单位】国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001【正文语种】中文【中图分类】TS411.22004年世界卫生组织(WHO)烟草制品管制研究组第一次工作会议颁布了《烟草制品研究与测试能力发展指导原则和启动烟草制品测试提议的草案:推荐1》,在《推荐1》中提出了设定单位焦油(每毫克)或单位烟碱(每毫克)烟草制品烟气优先级有害成分释放量最高限量的要求[1]。
卷烟主流烟气与烟丝化学技术指标卷烟主流烟气与烟丝化学技术指标在当今社会,卷烟已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
无论是为了放松身心,还是为了社交和人际交往,抽烟已经成为了一种社会现象。
然而,卷烟主流烟气与烟丝化学技术指标,是我们需要更加关注的话题。
一、卷烟主流烟气的化学技术指标1. 烟气温度:烟气温度是指卷烟主流烟气在吸烟时的温度,它直接影响着吸烟者的体验。
烟气温度过高会导致烟气中有害物质更容易溶解在水中,从而对人体造成更大的危害。
控制烟气温度对于生产高质量的卷烟至关重要。
2. 烟气中的有害物质含量:主流烟气中的有害物质是我们需要格外重视的问题。
一般来说,主流烟气中包含的有害物质主要有一氧化碳、尼古丁、多环芳烃等,它们对人体的健康有着不可忽视的危害。
控制主流烟气中有害物质的含量,是生产高质量卷烟的关键。
3. 烟气中的挥发性物质含量:挥发性物质指的是在吸烟时,烟草中的香味成分与燃烧产物等物质在烟气中的含量。
对于烟草制品来说,挥发性物质的含量会直接影响到卷烟的香气和口感,控制挥发性物质的含量是生产高质量卷烟的关键之一。
二、烟丝化学技术指标1. 烟丝含水量:烟丝中的含水量对于卷烟的质量有着非常重要的影响。
一般来说,烟丝中的含水量越高,卷烟的吸味性和燃烧性就越好。
控制烟丝中的含水量,是生产高质量卷烟的必要条件之一。
2. 烟丝中香气物质的含量:烟丝中的香气物质是决定卷烟香气和口感的重要因素。
不同的烟草种类和处理工艺会影响到烟丝中香气物质的含量和类型,控制烟丝中的香气物质的含量,是生产高质量卷烟的关键之一。
3. 烟丝中尼古丁含量:尼古丁是卷烟中的一种重要成分,它不仅决定了卷烟的成瘾性,同时也影响着卷烟的口感和燃烧性。
控制烟丝中尼古丁含量,是生产高质量卷烟的重要因素之一。
总结回顾:通过本文的探讨,我们可以看出,卷烟主流烟气与烟丝化学技术指标是影响卷烟质量的关键因素。
在生产过程中,我们需要更加关注这些指标,以确保生产高质量的卷烟。
卷烟抽吸口数对主流烟气释放量的影响作者:杜启云吴波单凯原慧洁来源:《科技创新导报》 2014年第34期杜启云吴波单凯原慧洁(红塔辽宁烟草有限责任公司辽宁沈阳 110002)摘要:该文通过测定和分析抽吸口数对主流烟气释放量的影响,分别测试了不同抽吸口数时同一卷烟主流烟气释放量指标,结果表明:随着抽吸口数的增加,主流烟气各指标的释放量均呈非线性增加,并且口数越大,增长越快。
关键词:抽吸口数主流烟气释放量中图分类号:TS41 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)12(a)-0053-01《卷烟》标准GB5606.5-2005规定:用吸烟机在标准条件下抽吸卷烟,测定卷烟烟气的焦油及其它化学物质的释放量。
以此来确定卷烟焦油量的高低,并标注在卷烟烟盒上。
在生活中,由于烟民的吸烟习惯不同,其吸烟时抽吸量各不相同,导致同样一支卷烟,不同人抽吸的口数不同,国外已对吸烟方式包括抽吸时间、抽吸频率和抽吸量对卷烟烟气焦油、烟碱、烟草特有亚硝胺和苯并[a]芘释放量的影响进行了深入的探讨[1-3],但国内外对抽吸口数与卷烟主流烟气中的焦油等成分释放量的关系研究较少,为此,该实验测定了抽吸口数对主流烟气释放量的影响。
旨在通过研究,查找出影响情况,起到抛砖引玉的作用,为深入开展卷烟主流烟气研究提供一种参考方法。
1 实验仪器RM200A全自动转盘式吸烟机(德国Borgwaldt-KC公司)、美国Agilent 7890A气相色谱仪、XS204电子天平。
2 实验材料与样品92mm剑桥滤片、脱脂棉、异丙醇(分析纯)、无水乙醇(色谱纯)、正十七烷(色谱纯)、超纯水、烟碱标样(>99%)。
卷烟样品A。
3 实验方法按照国标方法[4-8],将卷烟样品A放入恒温恒湿箱内平衡48h后,用RM200A吸烟机选取科研模式,分别限定口数为1~9口,分别对卷烟样品A进行实验,测试出总粒相物和一氧化碳量,每组抽吸卷烟20支,并以一轮20支抽吸结果的平均值作为总粒相物的测定结果。
㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年4月第38卷第2期JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY㊀Vol.38No.2Apr.2023㊀收稿日期:2022-05-13基金项目:广西科技计划项目(桂科AB22080001);广西中烟工业有限责任公司科技创新项目(GXZYCX2021A002)作者简介:唐小雪(1977 ),男,广西壮族自治区全州县人,广西中烟工业有限责任公司工程师,主要研究方向为烟用材料及卷烟工艺㊂E-mail :tangxx2002@通信作者:宾晖(1990 ),男,广西壮族自治区兴安县人,广西中烟工业有限责任公司工程师,主要研究方向为烟用材料及卷唐小雪,潘连华,黄宇亮,等.卷烟纸参数对中支卷烟常规烟气成分释放量及其符合度的影响[J].轻工学报,2023,38(2):102-109.TANG X X,PAN L H,HUANG Y L,et al.The influence of cigarette paper parameters on the release of routine smoke components of demi-slim cigarettes and their conformity[J].Journal of Light Industry,2023,38(2):102-109.㊀㊀DOI:10.12187/2023.02.013卷烟纸参数对中支卷烟常规烟气成分释放量及其符合度的影响唐小雪1,潘连华1,黄宇亮1,宾晖1,王弘1,王建民2,李峰骁21.广西中烟工业有限责任公司技术中心,广西南宁530001;2.郑州轻工业大学食品与生物工程学院,河南郑州450001摘要:以中支卷烟为研究对象,采用均匀设计方法研究了卷烟纸灰分含量㊁透气度㊁定量㊁助燃剂添加量和钾钠比对焦油等3种常规烟气成分释放量的影响,将释放量实测值与盒标值间的相对偏差转换为符合度,并研究卷烟纸参数对烟气成分释放量符合度的影响㊂结果表明:1)高灰分含量㊁高定量㊁高助燃剂添加量㊁高钾钠比及中高透气度的卷烟纸有利于降低中支卷烟常规烟气成分释放量,该影响趋势与常规卷烟基本一致;2)符合度有利于比较不同盒标值卷烟及不同烟气成分的控制水平;3)影响各种烟气成分符合度的因素与释放量基本一致,但趋势不同,卷烟纸参数对烟气成分符合度的影响有其独特的规律性㊂通过符合度设计可以为卷烟纸参数的优化提供一个边界,能够在保证烟气成分符合度要求的前提下改进卷烟品质㊂关键词:中支卷烟;卷烟纸参数;常规烟气成分;符合度中图分类号:TS411㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:2096-1553(2023)02-0102-080 引言目前,卷烟纸参数对烟气成分释放量的影响已有较多研究,涉及的卷烟纸参数包括透气度㊁定量㊁助燃剂及其添加量㊁纤维含麻量㊁灰分含量等,烟气成分则包括焦油㊁烟气烟碱㊁CO 这3项常规烟气指标,以及氨等7种有害成分㊂黄华等[1-2]研究了透气度对卷烟主流烟气的影响,发现适度提高透气度可以明显降低焦油等常规烟气成分释放量㊂田志章等[3]研究了卷烟纸及烟丝中钾钠比对卷烟主流烟气的影响,发现3种常规烟气成分释放量均与卷烟纸钾钠比呈高度相关的幂函数关系㊂张国强等[4]研究了卷烟纸设计参数对卷烟主流烟气中氨释放量和焦油含量的影响,发现提高透气度㊁助燃剂含量和钾盐含量比例可以在一定程度上选择性降低主流烟气中的氨释放量㊂谢国勇等[5]研究了卷烟纸助燃剂㊁透气度和定量对主流烟气中氨等7种有害成分的影响规律,发现提高卷烟纸助燃剂含量㊁透气度和定量有利于降低烟气中7种有害成分释放量㊂刘光伟等[6]对比了卷烟纸参数对焦油及7种有害成分释㊃201㊃㊀唐小雪,等:卷烟纸参数对中支卷烟常规烟气成分释放量及其符合度的影响放量的影响,发现透气度的降焦减害效果最明显,助燃剂添加量次之,定量和含麻比例的降焦效果不明显,但对某些有害成分的释放量有显著影响,黄朝章等[7]也得出了类似结论㊂W.Luo等[8-9]研究发现增大碳酸钙粒径和增加碳酸钙含量均可增加炭化线附近卷烟纸的微孔数目,且有利于降低卷烟主流烟气CO释放量㊂董艳娟等[10-11]通过研究卷烟纸参数及组合对常规卷烟和细支卷烟常规烟气成分释放量的影响,发现卷烟纸参数与烟气成分释放量间的相关度与卷烟规格有关㊂上述卷烟纸参数对卷烟烟气成分释放量影响规律的研究主要针对常规卷烟和细支卷烟,而针对中支卷烟的相关研究鲜有报道㊂此外,卷烟纸参数也是影响卷烟感官㊁包灰性能的重要因素[12-14],通过卷烟纸参数的优化改进卷烟感官或包灰性能的前提条件是,优化后的卷烟纸参数必须满足烟气成分的符合性要求㊂随着卷烟产品设计定型㊁烟气成分控制的重点由如何降低释放量转向稳定性控制,从释放量实测值与盒标值符合性角度研究卷烟纸参数的影响显得更为必要㊂但以往研究主要以降低有害烟气成分释放量为出发点,以符合性为出发点的研究鲜有报道㊂鉴于此,本文拟以中支卷烟研究为对象,采用均匀设计方法研究卷烟纸灰分含量㊁透气度㊁定量㊁助燃剂添加量和钾钠比对焦油㊁烟气烟碱㊁CO这3种常规烟气成分释放量的影响,并将释放量实测值与盒标值间的相对偏差转换为烟气成分符合度,研究卷烟纸参数对烟气成分释放量符合性的影响,以期优化卷烟纸参数,进而为实现烟气成分释放量稳定性控制提供参考㊂1㊀材料与方法1.1㊀材料和仪器主要材料:某牌号中支卷烟(其盒标焦油㊁烟气烟碱和CO释放量分别为8.0mg/支㊁0.7mg/支㊁8.0mg/支),12种同牌号烟丝㊁不同卷烟纸卷制的相同规格的卷烟样品,由广西中烟工业有限责任公司提供㊂主要仪器:ZJ118卷烟机,常德烟草机械有限责产;7890B气相色谱仪,美国安捷伦公司产;OM-VL+综合测试台,北京欧美利华科技有限公司产㊂1.2㊀实验方法1.2.1㊀样品设计与制备㊀选择灰分含量(19.0%㊁21.5%㊁24.0%㊁26.5%,质量分数,下同)㊁透气度(40CU㊁50CU㊁60CU㊁70CU)㊁定量(26g/m2㊁29g/m2㊁32g/m2㊁34g/m2)㊁助燃剂添加量(0.87%㊁0.92%㊁0.97%㊁1.02%,质量分数,下同)和钾钠比(0.5㊁1.0㊁2.0㊁4.0)5个卷烟纸参数,每个参数设定4个水平,利用U12(1212)均匀设计表的第1㊁6㊁8㊁9㊁10列设计12种不同参数组合的卷烟纸(见表1),以0号卷烟为参照㊂使用相同烟丝,在同一台卷烟机上卷制相同规格及质量的卷烟样品㊂表1㊀卷烟纸参数设计方案Table1㊀Cigarette paper parameter design scheme编号灰分含量/%透气度/CU定量/(g㊃m-2)助燃剂添加量/%钾钠比021.650290.929.0 119.050260.97 4.0 219.070320.92 2.0 319.050340.87 1.0 421.57029 1.020.5 521.550320.92 4.0 621.570260.87 2.0 724.04029 1.02 1.0 824.060340.970.5 924.040260.87 4.0 1026.56032 1.02 2.0 1126.540340.97 1.0 1226.560290.920.5 1.2.2㊀检测项目与方法㊀参照国家标准检测卷烟抽吸口数及焦油㊁烟气烟碱㊁CO释放量[15-17];参照国家标准检测卷烟吸阻及总通风率[18-19]㊂1.2.3㊀符合度计算㊀卷烟国家标准采用实测值与盒标值的绝对偏差表征烟气成分释放量的符合性,并依据盒标值分段进行控制[20],即随着盒标值降低,允许的绝对偏差应减小㊂但在同一标注段内,这种表征及控制方法则无法体现标注值越低偏差越小的要求㊂此外,由于烟气烟碱释放量与焦油㊁CO释放量间存在较大的量纲差异,不利于3项指标的综合分析㊂为此,本文用公式①将相对偏差转换为符㊃301㊃㊀2023年4月第38卷第2期㊀值表示常规烟气成分的平均符合度,符合度越高表示实测值与盒标值的相对偏差越小㊂C i =100-x i 0-x ix i 0ˑ100①式中:C i 为某项烟气指标的符合度/%;x i 0为某项烟气成分释放量的盒标值/(mg ㊃支-1);x i 为某项烟气成分释放量的实测值/(mg ㊃支-1)㊂2㊀结果与分析2.1㊀卷烟纸参数对样品烟气成分释放量的影响㊀㊀不同卷烟样品的烟气成分释放量见表2㊂由表2可知,焦油㊁烟气烟碱㊁CO 释放量分别为7.9~9.5mg /支㊁0.68~0.84mg /支㊁6.7~7.4mg /支㊂以卷烟样品和烟气成分种类为因素㊁释放量为变量进行双因素方差分析,结果表明,样品间差异显著(P =0.037),说明卷烟纸参数组合对烟气成分释放量的影响具有统计学意义㊂2.1.1㊀不同卷烟参数对同一烟气成分释放量的影响规律㊀分别以焦油㊁烟气烟碱㊁CO 释放量为因变量,卷烟纸灰分含量(X 1)㊁透气度(X 2)㊁定量(X 3)㊁助燃剂添加量(X 4)和钾钠比(X 5)为自变量进行二次多项式逐步回归分析,烟气成分释放量回归模型概述及F 检验结果见表3,烟气成分释放量回归模型的T 检验结果见表4㊂由表3可知,3个回归模型均在P =0.01水平上显著,且R 2均在0.96以上,说明卷烟纸参数对3种烟气成分释放量的影响均具有高度统计学意义,所建回归模型能够较好地反映其㊀㊀规律性㊂由表4可知:1)焦油释放量主要受灰分含量㊁透气度㊁定量的影响,其随着灰分含量和定量升高而降低,随着透气度升高先降低后升高;2)烟气烟碱释放量主要受灰分含量㊁定量㊁钾钠比的影响,㊀㊀表2㊀不同卷烟样品的烟气成分释放量Table 2㊀The amount of flue gas component releasedfrom different cigarette samples样品编号抽吸口数/(口㊃支-1)焦油释放量/(mg ㊃支-1)烟气烟碱释放量/(mg ㊃支-1)CO 释放量/(mg ㊃支-1)0 5.08.20.74 6.31 5.29.10.81 6.92 4.88.40.727.03 4.68.00.707.04 5.08.90.787.15 4.88.30.72 6.86 5.59.50.847.47 5.18.60.767.08 4.67.90.68 6.795.59.20.847.110 4.68.10.716.711 4.57.90.687.1124.98.30.726.8表3㊀烟气成分释放量回归模型概述及F 检验结果Table 3㊀Overview of flue gas component releaseregression model and F-test results指标模型概述F 检验结果相关系数R 2调整决定系数回归标准差F 值P 值焦油释放量0.9810.9630.9420.130345.890.000烟气烟碱释放量0.9810.9630.9420.013445.880.000CO 释放量0.9820.9640.9350.051432.570.000表4㊀烟气成分释放量回归模型的T 检验结果Table 4㊀T-test results of flue gas component release regression model模型焦油释放量烟气烟碱释放量CO 释放量回归系数标准回归系数P 值回归系数标准回归系数P 值回归系数标准回归系数P 值常数16.4530.000 1.2950.0009.117 0.000X 1-0.036-0.1950.037-0.007-0.3690.013X 2-0.106-2.2800.045-0.059-3.3990.048X 3-0.146-0.8530.000-0.013-0.6930.000 X 1X 4 -0.019-0.3210.007X 1X 5 0.003 1.4230.027 X 2X 20.0012.3620.0400.0017.8910.000X 2X 3 -0.003-4.8840.001X 3X 3 0.002 1.9540.002X 3X 5-0.002-1.3350.033 ㊃401㊃㊀唐小雪,等:卷烟纸参数对中支卷烟常规烟气成分释放量及其符合度的影响且灰分含量㊁定量均与钾钠比间存在交互作用;3)CO 释放量主要受透气度的影响,且受灰分含量与助燃剂添加量㊁透气度与定量间的交互作用的影响㊂卷烟纸参数交互作用对烟气烟碱量㊁CO 释放量的影响分别如图1 2所示㊂由图1 2可知,烟气烟碱释放量随着定量升高而降低㊁且降低的程度随钾钠比升高而增大,灰分含量对烟气烟碱释放量的影响趋势则因钾钠比不同而异;CO 释放量随着透气度和定量升高先降低后升高,随着灰分含量和助燃剂添加量升高而降低㊂2.1.2㊀同一卷烟纸参数对不同烟气成分释放量的影响规律㊀利用回归模型对5个参数的1024个组合进行预测,并统计全组合范围内各项烟气成分释放量的最小值和最大值及对应的卷烟纸参数水平,结合回归方程可以从总体上分析同一卷烟纸参数对不同烟气成分释放量的影响趋势,统计结果见表5㊂由表5可知,随着定量升高,焦油㊁烟气烟碱㊁CO 释放量均降低,这与文献[5]的结论一致㊂随着灰分含量升高,焦油㊁CO 释放量均降低,这与文献[9]的结论一致;烟气烟碱释放量则随着灰分含量升高而㊀㊀㊀图1㊀卷烟纸参数交互作用对烟气烟碱释放量的影响Fig.1㊀Effect of cigarette paper parameters on the amount of flue gas nicotine release图2㊀卷烟纸参数交互作用对CO 释放量的影响Fig.2㊀Effect of cigarette paper parameters on the amount of carbon monoxide release表5㊀同一卷烟纸参数对不同烟气成分释放量的影响Table 5㊀Effect of the same cigarette paper parameters on the release of different smoke components指标统计量预测值/(mg ㊃支-1)卷烟纸参数组合灰分/%透气度/CU定量/(g ㊃m -2)助燃剂添加量/%钾钠比焦油释放量烟气烟碱释放量CO 释放量最小值7.71626.55034最大值9.42519.07026 最小值0.65919.0 34 4.0最大值0.85326.5 26 4.0最小值 6.62526.56034 1.02 最大值7.41619.070260.87㊃501㊃㊀2023年4月第38卷第2期㊀升高,这可能是由灰分含量与钾钠比间交互作用造成的㊂随着透气度升高,焦油㊁CO释放量先降低后升高,转折点在50~60CU附近,这与文献[1-2]的结论基本一致㊂随着助燃剂添加量增加,CO释放量降低,影响趋势与已有研究[4-7]结论一致㊂钾钠比对烟气烟碱释放量有显著影响,但影响趋势与文献[3]的结论不一致,其原因可能是该研究为单因素试验,且钾钠比的调节范围更宽泛㊂总体来看,灰分含量㊁定量和透气度对烟气成分释放量的综合影响较大,高灰分含量㊁高定量㊁中高透气度的卷烟纸有利于降低常规烟气成分释放量㊂综上所述,对于中支卷烟而言,灰分含量㊁透气度㊁定量㊁助燃剂添加量和钾钠比依然是影响常规烟气成分释放量的主要卷烟纸参数㊂受卷烟纸与烟丝间匹配性及卷烟纸参数间交互作用的影响,随着研究对象(烟丝)及卷烟纸参数设计范围的不同,各项参数的相对重要性甚至对烟气成分释放量的影响趋势可能会发生一定变化,但总体上与常规卷烟呈现出的趋势一致㊂2.1.3㊀常规烟气成分释放量与物理特性间的相关性分析㊀不同卷烟样品物理指标的描述性统计结果见表6㊂由表6可知,随着卷烟纸参数组合的变化,卷烟样品物理指标也发生了一定程度的变化㊂卷烟样品物理指标与烟气成分释放量间的相关性见表7㊂由表7可知,抽吸口数与焦油和烟气烟碱释放量间均呈极显著正相关,与CO释放量间呈显著正相关,吸阻㊁总通风率与3种烟气成分释放量间的相关性则均不显著㊂可见,与常规卷烟一致,卷烟纸参数对中支卷烟烟气成分释放量的影响主要是通过改变卷烟自由燃烧速度[21]进而改变抽吸口数产生的,其中对焦油和烟气烟碱释放量的影响尤为突出,R2分别达到0.935和0.943,对CO释放量的影响机理则更为复杂[5,8-9]㊂2.2㊀卷烟纸参数对烟气成分释放量符合度的研究结果2.2.1㊀符合度计算结果㊀符合度阈值是根据企业或国标规定的与盒标值的绝对偏差计算的最低符合度,低于该值定为不合格㊂以盒标焦油㊁烟气烟碱㊁㊀㊀㊀表6㊀不同卷烟样品物理指标的描述性统计结果Table6㊀Description statistis of physical indicatorsof different cigarette samples指标极小值极大值均值标准差吸阻/Pa923.001045.00995.9229.877总通风率/%28.7835.0632.11 1.973抽吸口数/(口㊃支-1) 4.50 5.50 4.920.344表7㊀卷烟样品物理指标与烟气成分释放量间的相关性Table7㊀Correlation between cigarette physicalindicators and flue gas component releaseof cigarette samples指标焦油烟气烟碱CO抽吸口数总通风率吸阻焦油释放量1.0000.987∗∗0.646∗0.962∗∗-0.0120.248烟气烟碱释放量0.987∗∗1.0000.610∗0.971∗∗-0.0520.296 CO释放量0.646∗∗0.610∗1.0000.590∗0.0340.292㊀注:∗∗表示相关性在P=0.01水平(双尾)极显著,∗表示相关性在P=0.05水平(双尾)显著㊂的卷烟为例,按照国标规定的允差要求(分别为ʃ1.5mg/支㊁ʃ0.20mg/支㊁ʃ2.0mg/支),经公式①计算得到3项指标的符合度阈值分别为81.25%㊁71.42%㊁75.00%;按照企业标准规定的允差要求(ʃ1.2mg/支㊁ʃ0.14mg/支㊁ʃ1.6mg/支),3项指标的符合度阈值分别为85.00%㊁80.00%㊁80.00%㊂显然,本文方法能够更直观地反映烟气成分的符合性,也便于比较不同标注值卷烟及不同烟气成分释放量间的稳定性控制水平㊂卷烟样品烟气成分释放量的符合度见表8㊂由表8可知,参照样的焦油㊁烟气烟碱㊁CO释放量符合度分别为97.5%㊁94.29%㊁78.75%,平均符合度为90.20%,虽然3种烟气成分的平均符合度达到了90%以上,但CO释放量符合度明显偏低且低于企业标准规定的阈值㊂12个卷烟样品的焦油㊁烟气烟碱㊁CO释放量的平均符合度范围为84.58%~ 95.83%,其中2号㊁3号㊁11号样品的3种烟气成分及平均符合度均较高,说明通过卷烟纸参数的优化可以提升烟气成分释放量符合度的整体控制水平㊂2.2.2㊀卷烟纸参数对烟气成分释放量符合度的影响㊀焦油㊁烟气烟碱㊁CO释放量符合度的标准差分㊃601㊃㊀唐小雪,等:卷烟纸参数对中支卷烟常规烟气成分释放量及其符合度的影响组合的变化,3种烟气成分释放量符合度变化的程度不同;简单相关分析结果表明,焦油与烟气烟碱释放量符合度间呈极显著正相关(R =0.976∗∗),CO 与焦油㊁烟气烟碱释放量符合度间则呈极显著负相关(R =-0.669∗∗㊁-0.641∗∗),这与表7所示3种烟气成分释放量间的相关性不同,说明卷烟纸参数对烟气成分释放量符合度的影响有其独特的规律性,对卷烟纸参数进行优化时需要综合考虑3项指标的要求㊂分别以3种烟气成分释放量符合度为因变量,以X 1 X 5为自变量进行二次多项式逐步回归分析,㊀㊀表8㊀卷烟样品烟气成分释放量的符合度Table 8㊀Conformity of the amount for flue gascomponent release in cigarette samples %样品编号焦油释放量符合度烟气烟碱释放量符合度CO 释放量符合度平均符合度097.5094.2978.7590.20186.2584.2986.2585.90295.0097.1487.5093.213100.00100.0087.5095.83488.7588.5788.7588.69596.2597.1485.0092.79681.2580.0092.5084.58792.5091.4387.5090.48898.7597.1483.7593.21985.0080.0088.7584.581098.7598.5783.7593.691198.7597.1488.7594.881296.2597.1485.0092.80㊀㊀㊀烟气成分释放量符合度回归模型概述及F 检验结果见表9,烟气成分符合度回归模型的T 检验结果见表10㊂由表9可知,所建回归模型同样具有统计学意义及较高的拟合效果㊂对比表4和表10的分析结果可知,影响各种烟气成分释放量符合度的因素与释放量基本一致,但影响趋势不同,进一步证明卷烟纸参数对烟气成分释放量符合度的影响有其独特的规律性㊂2.2.3㊀满足符合度要求的卷烟纸参数组合设计㊀利用回归模型对5个参数的全部组合进行预测,则3项烟气成分释放量符合度的预测值,分别为81.62%~101.18%㊁80.39%~99.34%㊁76.71%~97.75%㊂按照3项指标符合度均大于90%的标准可以遴选出117个组合,占全部组合的11.43%,其中灰分含量为19.0%~26.5%㊁透气度为40~70CU㊁钾钠比为0.5~4.0,与初始设计范围一致;定量为29~34g /m 2㊁助燃剂添加量为0.87%~0.92%,较初始㊀㊀㊀表9㊀烟气成分释放量符合度回归模型概述及F 检验结果Table 9㊀Overview of flue gas composition release conformity regression model and F-test results指标模型概述F 检验结果相关系数R 2调整决定系数回归标准差F 值P 值焦油释放量0.9940.9880.974 1.02069.510.000烟气烟碱释放量0.9770.9550.930 1.95237.450.000CO 释放量0.9900.9800.9250.68917.980.018表10㊀烟气成分释放量符合度回归模型的T 检验结果Table 10㊀T-test result of flue gas composition release conformity regression model指标焦油烟气烟碱CO回归系数标准回归系数P 值回归系数标准回归系数P 值回归系数标准回归系数P 值常数-83.4060.157-113.270 0.238604.5200.010X 1-6.326-2.9230.042-12.062-4.7790.027-5.080-5.8870.044X 2 1.2612.3310.016X 312.744 6.3860.00620.9208.9880.004 X 4 -921.710-21.3650.018X 5-0.794-0.4410.039X 1X 10.144 3.0380.0370.267 4.8150.026 X 1X 2 -0.028-3.0850.008X 1X 3 0.20910.1510.021X 2X 2-0.012-2.4770.013 0.006 2.8370.010X 3X 3-0.186-5.5930.011-0.317-8.1680.007-0.082-6.1480.018X 4X 4468.50820.5310.020㊃701㊃㊀2023年4月第38卷第2期㊀设计范围略有减小㊂上述组合的参数变化范围较宽泛,一方面说明满足烟气成分释放量符合度要求的卷烟纸参数组合不是唯一的,只要参数间配合得当就能达到殊途同归之目的;另一方面,随着卷烟纸参数组合的变化,卷烟的感官品质必然也会发生变化,满足烟气成分释放量符合度要求的组合未必都能同时满足感官符合度要求㊂因此,上述组合从烟气成分释放量符合度角度为卷烟纸参数优化提供了一个范围,在此范围内进一步遴选,可以在保证烟气成分释放量满足符合度要求的前提下,实现卷烟感官㊁包灰性能等品质的改进㊂在上述组合中,卷烟纸灰分含量㊁透气度㊁定量㊁助燃剂添加量㊁钾钠比分别取26.5%㊁40CU㊁34g/m2㊁0.87%㊁1.0时,卷烟焦油㊁烟气烟碱㊁CO释放量的整体符合度最高,分别为99.50%㊁99.34%㊁94.58%㊂由表1㊁表8可知,除了助燃剂添加量(0.92%)略有差别外,该组合的其他参数水平与11号样品一致,11号样品的焦油㊁烟气烟碱㊁CO释放量符合度分别为98.75%㊁97.14%㊁88.75%,各项指标较参照样改进明显,因此认为该卷烟纸参数组合可以满足设计要求㊂以烟气成分释放量为变量建立回归模型并寻求释放量接近盒标值的卷烟纸参数组合,也可以达到符合性设计的目的㊂但本文以烟气成分符合度为变量进行符合性设计具有以下优势:一是产品设计定型后,烟气成分控制的重点便转向了稳定性控制,因此,对特定产品而言,从符合度角度研究烟气成分释放量的变化规律更具现实意义㊂二是在进行符合性设计时,烟气成分释放量为望目型变量,烟气成分释放量符合度则为望大型变量,而对望大或望小型变量进行优化时,适用的试验设计及数据分析方法更多,如正交设计㊁因子设计㊁响应曲面设计等㊂3㊀结论本文以中支卷烟为研究对象,采用均匀设计方法研究了卷烟纸灰分含量㊁透气度㊁定量㊁助燃剂添加量㊁钾钠比5项参数对卷烟焦油㊁烟气烟碱㊁CO释放量及其与盒标值间符合度的影响规律,提出了表征3项烟气指标综合符合性的方法,研究能够满足果表明:1)上述5项参数依然是影响中支卷烟常规烟气成分释放量的主要卷烟纸参数,且主要机理依然是影响卷烟燃烧速度㊁进而影响抽吸口数,高灰分含量㊁高定量㊁高助燃剂添加量㊁高钾钠比及中高透气度的卷烟纸有利于降低常规烟气成分释放量㊂2)将释放量实测值与盒标值的相对偏差转换为烟气成分释放量的符合度,不仅更加直观,且有利于不同盒标值卷烟及不同烟气成分间符合度控制水平的比较㊂3)相较于烟气成分释放量,卷烟纸参数对烟气成分释放量符合度的影响有其独特的规律性㊂较之释放量,3种烟气成分释放量符合度间的相关性发生了变化,卷烟纸参数对其影响的趋势也发生了变化㊂对特定卷烟产品而言,能够满足烟气指标符合度要求的卷烟纸参数设计方案有许多,通过符合度设计找出这些组合,不仅有利于提升烟气成分释放量的符合度,也可以为卷烟纸参数优化提供一个边界,在保证满足烟气成分释放量符合度要求的前提下,更加高效地实现对卷烟感官㊁包灰性能等品质的进一步改进,为此,需要深入研究㊁掌握卷烟纸参数对卷烟感官品质㊁包灰性能的影响规律㊂参考文献:[1]㊀黄华,戴路,周炜,等.水松纸透气度对中支卷烟主流烟气及燃烧温度的影响[J/OL].华东理工大学学报(自然科学版)[2022-09-20].http:ʊ/10.14135/ki.1006-3080.20220126001.[2]㊀杨金龙,王文婷,朱萍,等.接装纸透气度对卷烟烟气及感官质量影响的PLS回归分析[J].湖南文理学院学报(自然科学版),2021,33(3):86-90.[3]㊀田志章,李海霞,张春涛,等.卷烟纸及烟丝钾钠比差异对卷烟主流烟气影响[J].食品工业,2019,40(9):170-173.[4]㊀张国强,黄朝章.卷烟纸的透气度等设计参数对卷烟主流烟气中氨释放量及焦油含量的影响[J].郑州轻工业学院学报(自然科学版),2014,29(5):39-43. [5]㊀谢国勇,李斌,颜水明,等.卷烟纸特性对卷烟烟气7种有害成分的影响[J].湖南师范大学自然科学学报,2013,36(5):51-58.[6]㊀刘光伟,郭磊,李山,等.卷烟材料对焦油及危害性指数影响研究[J].中国农业文摘:农业工程,2021,33(3):38-42.㊃801㊃㊀唐小雪,等:卷烟纸参数对中支卷烟常规烟气成分释放量及其符合度的影响烟气7种有害成分释放量的影响[J].烟草科技,2011(4):29-32.[8]㊀LUO W,YIN D H,DING D,et al.Effect of pore structureof cigarette paper on the yield of carbon monoxide inmainstream smoke during cigarette burning[J].Contribu-tions to Tobacco Research,2015,26(6):284-292. [9]㊀陈泽亮,罗玮,刘又年,等.碳酸钙粒径与含量对卷烟纸微孔结构及主流烟气CO释放量的影响[J].烟草科技,2015,48(5):41-46.[10]董艳娟,田海英,高明奇,等.卷烟纸参数对细支卷烟烟气常规成分释放量的影响[J].烟草科技,2018,51(6):51-57.[11]张亚平,张晓宇,周顺,等.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[J].烟草科技,2017,50(11):48-57.[12]郑丰,肖翠翠,王小平,等.卷烟纸特性对卷烟静态包灰性能的影响[J].烟草科技,2020,53(3):82-88. [13]李欢,王建民,王豪礼,等.卷烟纸参数对卷烟持灰能力的影响[J].食品与机械,2021,37(6):207-212. [14]李桂珍,王平军.卷烟纸添加剂对卷烟包灰性能影响的研究[J].造纸化学品,2011,23(4):17-21. [15]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.卷烟㊀用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油:GB/T19609 2004[S].北京:中国标准出版社,2004.[16]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.卷烟㊀总粒相物中烟碱的测定㊀气相色谱法:GB/T23355 2009[S].北京:中国标准出版社,2009.[17]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.卷烟㊀烟气气相中一氧化碳的测定㊀非散射红外法:GB/T23356 2009[S].北京:中国标准出版社,2009.[18]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.卷烟和滤棒物理性能的测定㊀第5部分㊀卷烟吸阻和滤棒压降:GB/T22838.52009[S].北京:中国标准出版社,2009.[19]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.卷烟和滤棒物理性能的测定㊀第15部分㊀卷烟㊀通风的测定㊀定义和测量原理:GB/T22838.15 2009[S].北京:中国标准出版社,2009.[20]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.卷烟㊀第5部分:主流烟气:GB5606.5 2005[S].北京:中国标准出版社,2005.[21]彭钰涵,帖金鑫,沈羽东,等.烟用材料对卷烟燃烧特性和烟气特征的影响机制[J].农产品加工,2021(11):16-21,25.The influence of cigarette paper parameters on the release of routinesmoke components of demi-slim cigarettes and their conformity TANG Xiaoxue1,PAN Lianhua1,HUANG Yuliang1,BIN Hui1,WANG Hong1,WANG Jianmin2,LI Fengxiao21.Technology Center,China Tobacco Guangxi Industrial Company Limited,Nanning530001,China;2.College of Food and Bioengineering,Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou450001,China Abstract:Taking demi-slim cigarettes as the research object,the effects of ash content,air permeability,quantity, the content of combustion aids and the ratio of potassium to sodium on the release of tar and other two routine smoke components from cigarette paper were studied by uniform design method.The relative deviation between the meas-ured release and the box standard value was converted into the coincidence degree and the influence of cigarette paper parameters on the coincidence degree of smoke composition was studied.The results showed that the cigarette paper with high ash content,high quantity,high content of combustion-supporting agent,high ratio of potassium to sodium,and medium and high permeability was beneficial to reduce the release of components of conventional ciga-rette smoke,and the influence trend was basically consistent with that of conventional cigarette.The conformity degree was beneficial to comparing the control level of different box-marked cigarettes and different components of cigarette smoke.The factors affecting the conformity degree of various components of cigarette smoke were basically consistent with the release amount,but the trend was different,and the influence of cigarette paper parameters on the conformity degree of components of cigarette smoke had its unique regularity.It could provide a boundary for the optimization of cigarette paper parameters and improve other cigarette qualities more efficiently while ensuring the conformity of cigarette components.Key words:demi-slim cigarette;cigarette paper parameter;routine smoke component;conformity㊀㊃901㊃。
卷烟烟用材料单因素设计参数对卷烟主流烟气中7种成分及焦油、烟碱释放量的影响冯勇【摘要】随着人们生活水平的提高,人们对身体健康的重视程度不断提高,为了保证人们的健康,为人们提供更加直观的卷烟调差,本文研究了卷烟烟用材料设计参数对卷烟7种烟气成分(CO,HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛)及焦油、烟碱释放量的影响,分析得出了卷烟烟用材料对这7种有害成分的单因素影响规律,建立了相关的预测模型,并采取措施外部验证了建立的预测模型.希望通过本文的研究能够清楚地看出卷烟烟用材料设计参数对这7种烟气释放量的影响.【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】2页(P1-2)【关键词】卷烟;烟用材料;主流烟气;释放量【作者】冯勇【作者单位】贵州中烟工业有限责任公司技术中心,贵州贵阳550009【正文语种】中文【中图分类】TS411经过调查,卷烟烟用材料的设计参数对卷烟主流烟气的释放量有较大的影响,本文引用了“贵烟”品牌卷烟主流烟气7种成分释放量及其影响因素研究报告,希望通过该实例研究能够让大家更加直观地了解到卷烟烟用材料设计参数对这7种烟气释放量的影响。
2.1 材料采用统一标准制备试验卷烟。
用于制备试验卷烟的卷烟纸是由同一种纸浆加工,助燃剂相同。
选择卷烟纸自然透气度五个水平进行制备:40CU,50CU,60CU,70CU,80CU,编号对应为A1~A5。
滤棒为100mm、醋纤丝束滤棒,选择滤棒吸阻五个水平进行试验卷烟的制备:2600Pa,3000Pa,3400Pa,3800Pa,4200Pa,对应编号为B1~B5。
试验卷烟设计为五个接装纸透气度(200CU、400CU、600CU、800CU、1000CU,接装纸采用激光打孔,固定中心打孔位置距边10mm,长度固定1mm)与五个成形纸透气度(3000CU、5000CU、8000CU、10000CU、12000CU)分别组合,得到不同的滤嘴通风度,共25个试验卷烟样品,对应编号C1~C25。
第36卷第6期2022年11月兰州文理学院学报(自然科学版)J o u r n a l o fL a n z h o uU n i v e r s i t y ofA r t s a n dS c i e n c e (N a t u r a l S c i e n c e s )V o l .36N o .6N o v .2022收稿日期:2022G03G07基金项目:甘肃烟草工业有限责任公司科技项目作者简介:杜青霞(1990G),女,河南商丘人,助理工程师,硕士,研究方向:卷烟材料.E Gm a i l :d u q i n gx i a 22@163.c o m.㊀㊀文章编号:2095G6991(2022)06G0074G05卷烟纸相关参数对卷烟包灰性能及主流烟气的影响杜青霞,张进文,丁润波(甘肃烟草工业有限责任公司技术研发中心,甘肃兰州730050)摘要:利用图像分析技术,研究不同灰分添加量㊁钾钠离子比例和助燃剂添加量对卷烟燃烧状态下包灰裂口率㊁碳线宽度㊁持灰力㊁白度及卷烟主流烟气焦油㊁烟碱及C O 释放量的影响.结果表明:适量增加助燃剂的含量,有助于改善卷烟包灰的持灰能力和白度,减少卷烟包灰的裂口率及碳线宽度.随着卷烟纸灰分添加量的增加,卷烟包灰的白度变白,持灰能力增加,裂口率减少,但灰分的添加量过多会导致烟支在卷制过程中掉粉㊁断裂.较低的钾钠比可以降低卷烟包灰的裂口率及燃烧锥碳线宽度,改善包灰白度.提高助燃剂含量中的钾盐比例有助于降低卷烟主流烟气中焦油及C O 的释放量,但烟气刺激感会有所增加.关键词:卷烟纸;卷烟持灰力;裂口率;白度中图分类号:T S 452㊀㊀㊀文献标志码:AE f f e c t s o fC i g a r e t t eP a p e rP a r a m e t e r s o nC i g a r e t t eP a c kA s h P r o pe r t i e s a n dM a i n s t r e a mS m o k e D U Q i n gGx i a ,Z HA N GJ i n Gw e n ,D I N GR u n Gb o (T e c h n o l o g y R&DC e n t e r ,G a n s uT o b a c c o I n d u s t r y Co .,L t d .,L a n z h o u730050,C h i n a )A b s t r a c t :I m a g e a n a l y s i s t e c h n i q u ew a s u s e d t o s t u d yt h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t a s h c o n t e n t ,r a t i o o f p o t a s s i u ma n d s o d i u mi o n s a n d t h e a m o u n t o f c o m b u s t i o n Gs u p p o r t i n g a g e n t o n t h e k e y f a c Gt o r s o f s o o t c r a c k i n g r a t e ,c a r b o n l i n ew i d t h ,a s hh o l d i n g c a p a c i t y ,w h i t e n e s s a n d t a r ,n i c o Gt i n e a n dC Or e l e a s e f r o m m a i n s t r e a mc i g a r e t t e s m o k e .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t i n c r e a s i n g t h e c o n t e n t o f a c c e l e r a n t c o u l d i m p r o v e t h ea s hh o l d i n g c a p a c i t y a n dw h i t e n e s so f c i ga r e t t e p a c k a s h ,a n d r e d u c e t h e c r a c k r a t e a n d c a rb o n l i n ew i d t ho fc i g a r e t t e p a c ka s h .W i t h t h e i n c r e a s e o f t h e a s hc o n t e n t o f c i g a r e t t e p a p e r ,t h ew h i t e n e s so f c i ga r e t t e p a c ka s hb ec a m ew h i t e ,t h e a s hh o ld i n g c a p a c i t yi n c r e a s e d ,a n d t h e c r a c k r a t e d e c r e a s e d ,b u t t h e e x c e s s i v e a s h c o n t e n t l e d t o c i g a r e t t e p o w d e r d r o p p i n g a n d f r a c t u r e i n t h e p r o c e s s o f r o l l i n g.L o w e r k /N Ar a t i o c a n r e Gd u c e t h e c r a c k r a t e a n d t h ew i d t ho f c a r b o n l i n e o f b u r n i n g c o n e ,a n d i m p r o v e t h e g r a y d e g r e e o f c i g a r e t t e p a c k a g e .I n c r e a s i n g t h e r a t i o o f po t a s s i u ms a l t i n t h e a c c e l e r a n t c o n t e n t c a n r e d u c e t h e r e l e a s e o f t a r a n dC O i nm a i n s t r e a mc i g a r e t t e s m o k e ,b u t t h e s m o k e i r r i t a t i o nw i l l a l s o i n Gc r e a s e .K e y wo r d s :c i g a r e t t e p a p e r ;t h ew e i g h t s o f a s hh o l d i n g ;c r a c k r a t e ;w h i t e n e s s ㊀㊀卷烟纸主要由纤维㊁填料和助燃剂组成,作为烟支燃烧的主体之一,在烟支静燃和动态抽吸过程中能显著影响卷烟的包灰效果,同时卷烟纸中助燃剂的总量及种类会影响卷烟燃烧过程中烟气焦油㊁C O 释放量[1G4].随着消费者生活水平和抽吸卷烟档次的逐步提高,卷烟包灰效果已经越来越受到消费者的重视,甚至已经作为评价卷烟优劣的指标之一.卷烟包灰性能不足,抽吸时卷烟纸灰分不能很好地包裹在烟丝上,造成烟灰掉落严重,不仅影响了消费者体验,而且对卷烟企业品牌形象造成了一定损害.近年来国内外的研究表明,影响卷烟纸包灰效果的因素比较多,其中卷烟纸的定量㊁罗纹方向㊁纤维长度㊁纤维种类㊁卷烟纸透气度㊁卷烟纸中助燃剂的含量和配比㊁灰分等都会对卷烟包灰产生影响.另外卷烟叶组与卷烟纸燃烧的匹配性同样对卷烟包灰效果起着很大的作用[5G8].卷烟包灰的好坏,取决于整支卷烟的设计以及卷烟叶组与卷烟纸燃烧的配合性.当卷烟叶组不做改变时,需要调整卷烟纸的燃烧速度与烟丝燃烧速度一致,这个调整过程中,在不改变卷烟纸定量及卷烟纸透气度的条件下,卷烟纸中助燃剂添加量㊁助燃剂阳离子配比和灰分添加量的配方参数尤其重要.目前行业内有关卷烟包灰效果的评价方法没有统一的定论,且行业研究中所涉及到的卷烟包灰测试设备自动化程度较低,测试的准确性和客观性也需要进一步改善[9G12].因此,本研究拟引入更加客观的检测指标,在其他因素一致的情况下,以卷烟纸中灰分添加量㊁助燃剂中钾钠离子比和助燃剂添加量为变量,利用图像分析技术,分析卷烟燃烧状态下包灰裂口率㊁碳线宽度㊁持灰力及白度等关键指标,并探索卷烟主流烟气中焦油及C O释放量与卷烟纸灰分㊁助燃剂添加量及助燃剂钾钠比的影响.1㊀试验方法1.1㊀材料和仪器用14种不同特性的卷烟纸制备卷烟,卷烟纸配方见表1.B AC S T600卷烟燃烧包灰性能检测平台; M S A224S电子天平(感量0.0001g);R M200转盘吸烟机;s o d i m D74综合测试台.1.2㊀方法1.2.1㊀卷烟样品的制备采用相同规格的滤棒和接装纸,14种不同配方的卷烟纸,选用同一牌号及同一批次的烟丝,在同一卷烟机组上制备测试卷烟.烟支长度84m m,滤嘴长度30mm,圆周24.3mm,在s o d i m D74综合测试台上按照重量0.900ʃ0.02m g,吸阻3180ʃ150P a的范围筛选卷烟试验样品.1.2.2㊀检测方法所有卷烟样品检测前均在温度22ʃ1ħ,湿度60%ʃ3%的环境下平衡48h.表1㊀不同卷烟纸配方信息编号透气度(C U)定量/(g/m2)灰分/%助燃剂含量/%助燃剂配比(KʒN a) L ZG016035361.5100%K L ZG026035361.6100%K L ZG036035361.8100%K L ZG046035362100%K L ZG056035362.2100%K L ZG066035382100%K L ZG076035402100%K L ZG086035422100%K L ZG096035432100%K L ZG106035442100%K L ZG1160354327ʒ3L ZG1260354322ʒ1L ZG1360354323ʒ2L ZG1460354321ʒ1㊀㊀每次选取6支为1组于六孔道B A C S T60卷烟燃烧包灰性能检测平台进行检测,每次选10支为1组于R M200转盘吸烟机抽吸,根据国家标准和烟草行业标准方法测试卷烟试验样品主流烟气烟碱㊁C O及焦油的含量,每个样品测两组数据取平均值为最终数据结果.(1)灰色值包灰灰色值检测,将相机获取的非裂口的包灰区域图像转化为灰度图像,将灰色值分为0~255共256个等级,使用硫酸钡制成的灰度值为255的标准白板进行校准,设定灰度均值,其范围分布为0~255(黑~白),取值越大,包灰灰色越好.(2)裂口率当烟支燃烧至燃烧线以上,裂口区域与包灰区域面积的比例.(3)碳线宽度碳线自身的粗细程度,该指标反映烟丝与卷烟纸的燃烧匹配程度.(5)持灰力测量卷烟烟丝端面至接装纸的距离L0,将卷烟水平静燃后,当灰柱第一次断裂时,测量碳线至接装纸的长度L1,则持灰力=(L0-L1)/L0.2㊀结果与讨论2.1㊀卷烟纸参数对卷烟包灰灰色的影响采用B A C S T600卷烟燃烧包灰性能检测平57第6期杜青霞等:卷烟纸相关参数对卷烟包灰性能及主流烟气的影响台对14个卷烟样品在动态抽吸下卷烟包灰灰色值的分析结果如图1所示.其中5个卷烟样品(L Z G01至L Z G05)在卷烟纸定量35g /m 2㊁透气度60C U ㊁灰分添加量36%及助燃剂类型(柠檬酸钾)配方参数固定不变的情况下,随着助燃剂添加量的增加,卷烟灰色值先增加,卷烟燃烧后的包灰变白,原因是随着卷烟纸中助燃剂含量的增加,可以使卷烟纸燃烧速度加快,同时助燃剂盐燃烧后分解产生更多碱性氧化物或盐,从而改善卷烟纸的包灰的灰色.但当助燃剂添加量提高至2.2%,卷烟包灰的灰色值不再增加,灰色不再随着助燃剂添加量的增加变白,同时当助燃剂含量超过2 0%时,助燃剂含量的增加对卷烟吸味的影响也较大.图1㊀14个卷烟样品卷烟样品动态抽吸状态下灰色值指标分析结果㊀㊀5个卷烟样品(L Z G05㊁L Z G07至L Z G10)在卷烟纸定量35g /m 2㊁透气度60C U ㊁助燃剂添加量2%及助燃剂类型(柠檬酸钾)配方参数固定不变的情况下,随着卷烟纸灰分添加量的增加,灰色值逐渐增大,卷烟包灰灰色变白,这是因为卷烟纸所使用的灰分主要是碳酸钙,卷烟纸中白度主要由碳酸钙来提供.但当灰分添加至44%时,卷烟在卷制过程中会出现掉粉㊁断裂.5个卷烟样品(L Z G09㊁L Z G11至L Z G14)在卷烟纸定量35g /m 2㊁透气度60C U ㊁灰分含量43%配方参数及助燃剂添加量2%固定不变的情况下,减少助燃剂柠檬酸钾的比例,增加助燃剂中柠檬酸钠的比例,结果表明当卷烟纸助燃剂含量K +ʒN a+为3ʒ2时,卷烟样品包灰灰色最白.同时在卷烟纸中助燃剂添加量一定时,随着钠盐浓度的升高,卷烟舒适性及烟气细腻度有所提升,但是香气浓度和透发性会随之下降;随着钾浓度的升高,卷烟香气浓度随之提升,透发性变好,但烟气刺激感也会有所增加.动态抽吸状态下由于卷烟燃烧充分,卷烟包灰的灰色均比静态抽吸状态下卷烟包灰颜色白.2.2㊀卷烟纸参数对卷烟包灰裂口率的影响14个卷烟样品动态抽吸下卷烟包灰裂口率测试结果见图2.由图2可知,增加卷烟纸参数中助燃剂的含量,卷烟助燃剂燃烧后能分解产生更多的碱性氧化物或盐,这些氧化物或盐能和卷烟纸燃烧后其他的氧化物或盐生成低熔点共熔物,从而使得灰样能更紧密地粘接在一起,从而降低卷烟包灰的裂口率[13].随着L Z G05㊁L Z G07至L Z G10的灰分含量从36%增加到44%,卷烟抽吸状态下包灰裂口率呈减小趋势.其原因可能是由于其灰分的增加,使得灰分组分与助燃剂组分之间的距离缩小,促使两者产生更多的熔融物将卷烟燃烧后的灰样粘接在一起,从而减少灰样中裂口的产生[14].当卷烟纸助燃剂含量一定,卷烟包灰的裂口率跟助燃剂中钾盐钠盐的比例有一定的关系,其原因是添加的助燃剂盐类阴离子相同的条件下,钠盐熔融需要的温度比钾盐低,钠盐能更有效降低灰分熔融温度,有助于燃烧后的灰样熔融,而钾盐起到熔融作用的效率比钠盐低,使得灰分组分间产生裂口.2.3㊀卷烟纸参数对卷烟包灰持灰力的影响14个卷烟样品在静态抽吸状态下卷烟包灰持灰力测试结果见图3.在卷烟纸其他因素相同的条件下,随着5个卷烟样品L Z G01至L Z G05的67㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀兰州文理学院学报(自然科学版)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第36卷图2㊀14个卷烟样品卷烟样品动态抽吸状态下裂口率指标分析结果图3㊀14个卷烟样品卷烟样品静燃状态下持灰力指标分析结果卷烟纸参数中助燃剂含量的增加,卷烟包灰的持灰力明显提升,这可能是由于L Z G01助燃剂含量为1.6%时,卷烟在燃烧至64.6%时灰柱断裂,持灰力较差,由于卷烟纸燃烧速度相对于烟丝燃烧速度较慢,灰片容易产生裂口并容易掉落,随着助燃剂含量的增加,卷烟纸燃烧速度与烟丝燃烧速度逐渐匹配,卷烟持灰能力增强.由图3可知,在其他条件不变的情况下,L Z G05㊁L Z G07和L Z G08卷烟样品,随着灰分含量的增加,卷烟持灰能力增大,但当灰分添加量增加至43%时,卷烟燃烧后的持灰能力变差.其原因在于卷烟纸正面喷涂有灰分(碳酸钙),反面喷涂有助燃剂,而碳酸钙不参与燃烧,这样在燃烧过程中,主要是由碳酸钙来提供烟灰的骨架,在一定范围内碳酸钙含量越高,可以使卷烟纸燃烧过后的灰分骨架变硬,卷烟持灰能力变强,包灰效果就越好.由于碳酸钙不参与燃烧,卷烟纸反面燃烧快,会自然形成一个向反面的卷曲力.当碳酸钙添加量过高时,向反面的卷曲力过大,反而使卷烟包灰效果变差.因此在改善包灰的过程中,需要在一定范围内增加碳酸钙的含量.L Z G09㊁L Z G11至L Z G145个卷烟样品在其他参数不变的情况下,卷烟纸助燃剂含量K +ʒN a+为3ʒ2时,卷烟样品持灰能力得到改善.2.4㊀卷烟纸参数对卷烟包灰碳线宽度的影响抽吸状态下不同规格卷烟样品的碳线宽度及烟气指标检测结果见表2.结合表1和2可知,卷烟燃烧的碳线宽度随着助燃剂添加量的增加而变细,灰分的添加量变化影响不大,但随着助燃剂中钠盐比例添加量的增加,碳线变细.这可能是由于77第6期杜青霞等:卷烟纸相关参数对卷烟包灰性能及主流烟气的影响钾的活性好于钠,在燃烧过程中,钾盐会使得燃烧锥附近的碳化区变宽,碳线变粗㊁变黑.表2㊀抽吸状态下14个卷烟样品卷烟样品碳线宽度及烟气结果编号碳线宽度/(mm)标准差烟碱/(m g/c i g)焦油/(m g/c i g)C O/(m g/c i g)L ZG011.080.3110.797.710.3L ZG020.660.3050.827.710.4L ZG030.700.3460.797.710.2L ZG040.620.1720.747.69.8L ZG050.750.0840.727.89.3L ZG060.600.2610.797.69.8L ZG070.480.2950.777.69.7L ZG080.650.0100.757.89.3L ZG090.480.2950.757.79.4L ZG100.550.1870.757.69.5L ZG110.500.0550.78810.9L ZG120.430.0820.868.211.1L ZG130.280.0960.858.211.2L ZG140.340.4160.838.311.3㊀㊀表2的检测结果表明,卷烟燃烧后的主流烟气指标中烟碱的检测结果与卷烟纸的助燃剂含量㊁灰分含量的关系不大,焦油释放量随着助燃剂中钠盐比例的提高而有所升高.这是由于钾的活性好于钠盐,在卷烟燃烧过程中,由于热效应,卷烟燃烧锥碳线附近的区域透气度会增加,相对于钠盐,钾盐可以使该区域的有效面积加大,更有利于空气进入,使得卷烟燃烧更充分,有效降低了焦油和C O的生成.3㊀结论卷烟纸及烟丝燃烧过程中化学反应复杂,参数的微小变动便会使卷烟燃烧过程中所产生的物质有不同程度的变化,从而导致卷烟的主流烟气㊁包灰状态及卷烟的风格或者吸味发生变化.如何能够既改善包灰,又不影响或者不改变卷烟原有的吸味和状态,需要反复探索各个参数间复杂的交互作用及影响程度.研究结果表明:(1)适量增加卷烟中助燃剂的含量,有助于改善卷烟燃烧过程中包灰的持灰能力和白度,减少卷烟包灰的裂口率及碳线宽度,但助燃剂的添加量要综合考虑卷烟纸与卷烟叶组之间燃烧速度的匹配程度.(2)随着卷烟纸灰分添加量的增加,卷烟包灰的白度变白,持灰能力增加,裂口率减少,但灰分的添加量过多会导致烟支在卷制过程中掉粉㊁断裂的产生.(3)较低的钾钠比会降低卷烟包灰的裂口率及燃烧锥碳线宽度,改善包灰白度,在助燃剂含量K+ʒN a+为3ʒ2时卷烟样品持灰能力得到改善.(4)提高助燃剂含量中的钾盐比例有助于降低卷烟主流烟气中焦油及C O的释放量,但烟气刺激感也会有所增加.参考文献:[1]王孝峰,张劲,郑丰,等.卷烟燃烧灰分形成机制研究[J].中国烟草学报,2022,28(2):14G25.[2]张亚平,张晓宇,周顺,等.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[J].烟草科技,2017,50(11):48G57.[3]楚文娟,田海英,彭桂新,等.基于卷烟材料参数的细支烟烟气有害成分预测模[J].烟草科技,2019,52(9):46G54.[4]刘鸿,费婷.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[J].黑龙江造纸,2017,50(4):93G101.[5]马胜楠,冯亚婕,赵怡凡,等.卷烟烟灰燃烧完全性与白度的关系[J].云南化工,2019,46(1):15G18.[6]郑晗,詹建波.卷烟包灰性能的研究现状分析[J].新型工业化,2018,8(11):92G96.[7]许艳冉,王建民,惠建全,等.卷烟包灰及燃烧性能间的关系[J].云南化工,2020,47(3):45G49.[8]陈惠斌,程占刚,叶明樵,等.影响卷烟包灰能力的因素初探[C].中国烟草学会,2010:307G311.[9]黄启志,吴雄会,游志强,等.一种卷烟持灰力的测定方法:中国,201610291971.5[P].2016G07G20.[10]穆林,惠建权,冯亚婕,等.卷烟烟灰灰度值测定方法的建立及应用[J].烟草科技,2018,51(7):67G72.[11]王亮,银董红,谢国勇,等.一种测试卷烟包灰结构的方法:中国,201611002303.2[P].2017G04G19.[12]冯亚婕,王建民,梁淼,等.基于I m a g e J的卷烟包灰值定量测定方法优化[J].食品与机械,2018,34(3):216G219.[13]楚文娟,崔建华,王建民.基于卷烟纸参数的卷烟静态包灰综合评价方法[J].烟草科技,2021,54(11):69G76.[14]郑丰,肖翠翠,王小平,等.卷烟纸特性对卷烟静态包灰性能的影响[J].烟草科技,2020,53(3):82G88.[责任编辑:纪彩虹]87㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀兰州文理学院学报(自然科学版)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第36卷。
两种抽吸模式对卷烟主流烟气测量方法与结果精密度的影响李中皓;唐纲岭;胡清源【摘要】为了解吸烟机抽吸模式对卷烟主流烟气相关测量方法与结果精密度的影响,针对卷烟主流烟气的常规指标(抽吸口数、总粒相物、焦油、烟碱、CO)、烟草特有亚硝胺[TSNAs,N-亚硝基降烟碱(NNN)、4-(N-甲基-N-亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)]、苯并[a]芘、羰基化合物(甲醛、乙醛、丙烯醛、巴豆醛)、苯酚、氢氰酸、氨、挥发性有机化合物(VOCs,1,3-丁二烯、苯)等17个测试指标,在ISO和加拿大深度抽吸(HCI)两种模式下开展了卷烟主流烟气系列测量方法的协同试验,按照GB/T 6379.2—2004/ISO 5725-2:1994的统计方法进行分析,获得了9个测量方法6个测试水平(m)下的重复性限(r)和再现性限(R),并确立了r、R与m的线性拟合函数关系。
结果表明:焦油、烟碱、CO的测量精密度显著优于其他测试指标,相对重复性限(r%)和相对再现性限(R%)分别约为10%和20%,其他指标的r%和R%分别为20%和45%左右;与ISO抽吸模式相比,HCI抽吸模式下卷烟主流烟气释放量显著增加,但测量方法的精密度对于绝大多数测量指标并没有明显改善;HCI抽吸模式下相关测试指标的精密度对m的依赖性显著较弱,部分指标的两种吸烟机型测试结果差异较大;烟气在HCI抽吸模式下的捕集过程中,吸烟机卷烟抽吸参数(如抽吸口数)稳定性相对较差。
因此,当前典型的吸烟机设计并不能较好地满足深度抽吸条件下卷烟主流烟气相关分析物的稳健测量。
%In order to study the influences oftwo smoking regimes [ISO and Health Canadian Intense (HCI) smoking regimes] on the precision of specific measurements and results of mainstream cigarette smoke, a series of collaborative studies were carried out using seventeen smoke analyte indices including, puff number, totalparticulate matter,tar, nicotine, carbon monoxide(CO);N-nitrosonornicotine (NNN), 4-(N-methyl-N-nitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone(NNK); benzo[a]pyrene (B[a]P); formaldehyde, acetaldehyde, acrolein, crotonaldehyde;phenol; hydrogen cyanide (HCN); ammonia; 1,3-butadiene, benzene. The results were statistically analyzed, the repeatability (r) and reproducibility (R) of nine methods at six delivery levels (m) were obtained according to GB/T 6379.2-2004/ISO 5725-2:1994 recommendations, and the linear regressions of m with r and R for each analyte were determined. The results showed that: the relative repeatability (r%) and relative reproducibility (R%) for tar, nicotine, CO were about 10% and 20%, respectively, while those for the other analytes were between 20% and 45%. The precision for tar, nicotine, CO under both repeatability and reproducibility conditions were clearly better than that for the other analytes. In addition, no significant improvements for measurement precisions were found under HCI smoking regime even though the analytes’yields were much higher than those under ISO regim e. In contrast to the samples smoked under ISO regime, a much weaker correlations of linearity between m and r or R were obvious for most of the analytes under HCI regime. Meanwhile for some analytes, the measurement differences between the two type (rotary and linear) smoking machines were higher under HCI regime. Following the existing mainstream cigarette smoke collection, the stability of smoking machine’s puffing parameters, such as puff number, were lower under HCI regime. These results indicated that the typical smoking machines arenot optimised for the robust analysis of mainstream cigarette smoke under HCI smoking regime.【期刊名称】《烟草科技》【年(卷),期】2016(049)003【总页数】9页(P43-51)【关键词】卷烟;主流烟气;抽吸模式;精密度;重复性;再现性;协同试验【作者】李中皓;唐纲岭;胡清源【作者单位】国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001【正文语种】中文【中图分类】TS411.2引文格式:李中皓,唐纲岭,胡清源.两种抽吸模式对卷烟主流烟气测量方法与结果精密度的影响[J].烟草科技,2016,49 (3):43-51.(LI Zhonghao,TANG Gangling,HU Qingyuan. Influences of two smoking regimes on measurement precision and results of mainstream cigarette smoke[J]. Tobacco Science & Technology,2016,49(3):43-51.)DOI:10.16135/j.issn1002-0861.201603007由于在每个测量程序中不可避免地会出现随机误差,而那些影响测量结果的因素并不能完全被控制,因此在对测量数据进行实际解释过程中,必须考虑这种变异性的影响[1]。
烟支密度对卷烟主流烟气品质的影响作者:王锴王俊昭方力来源:《湖北农业科学》2019年第17期摘要:为分析烟支密度对卷烟主流烟气品质的影响,使用相同的煙用材料卷制成4种密度的烟支,分别为240、260、280、300 mg/cm3。
通过对这4种密度下卷烟主流烟气中各有害成分、中性香气物质释放量及感官质量评价的比较发现,烟支在260 mg/cm3密度下主流烟气中的焦油、氨释放量均为最低,中性致香物质相对含量最高;280 mg/cm3密度下主流烟气中烟碱释放量最低;240 mg/cm3密度下主流烟气中CO释放量最低,刺激性最大,烟气浓度最小。
综合观察,260 mg/cm3密度下卷烟主流烟气的品质最优。
关键词:烟支密度;主流烟气;焦油;中性致香物质中图分类号:S572; ; ; ; ;文献标识码:A文章编号:0439-8114(2019)17-0081-04DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2019.17.021; ; ; ; ; ;开放科学(资源服务)标识码(OSID):Abstract: In order to analyze the effect of cigarette density on the quality of cigarette mainstream smoke, four densities were made using the same tobacco material rolls, which were 240, 260, 280 and 300 mg/cm3. Through the comparison of the harmful components, the release of neutral aromatic substances and the sensory quality of the main flue gas at these four densities, it was found that the tar and ammonia emissions from the main flue gas under the density of 260mg/cm3 were the lowest, and the relative content of neutral aromatic substances was the highest; The nicotine release in the mainstream flue gas at the density of 280 mg/cm3 was the lowest; The emission of CO in the mainstream flue gas at 240 mg/cm3 density was the lowest, the irritating was maximum, and the flue gas concentration was the smallest. Comprehensive observation showed that the mainstream smoke quality was optimal under 260 mg/cm3 density.Key words: cigarette density; mainstream smoke; tar; neutral aromatic substances卷烟的各项参数[1-6]是烟支质量的最直观体现,烟支密度是卷烟参数的重要部分,对烟支燃烧充分程度、吸阻等有较大的影响,势必影响到烟气中各种成分的释放。
两种抽吸模式下吸烟机型对卷烟主流烟气总粒相物及7种化学成分检测结果的影响李中皓;范子彦;朱风鹏;刘珊珊;刘楠;唐纲岭;陈再根;边照阳;庞永强;张洪非;姜兴益;杨飞;张威【期刊名称】《烟草科技》【年(卷),期】2015(000)005【摘要】为研究不同抽吸模式下吸烟机型对卷烟主流烟气总粒相物(TPM)和7种化学成分释放量检测结果的影响,以典型的不同焦油量(1.0~13.3 mg/支)的9种烤烟型和11种混合型卷烟样品为研究对象,考察了ISO和加拿大深度抽吸(HCI)模式下直线型(L)和转盘型(R)吸烟机对卷烟主流烟气总粒相物(TPM)和一氧化碳(CO)、4-(N-甲基-N-亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、苯并[a]芘(B[a]P)、巴豆醛、苯酚、氰化氢(HCN)、氨(NH3)释放量测试结果的影响。
结果表明:①HCI抽吸模式下两种吸烟机型测试结果的一致性弱于ISO抽吸模式;TPM、巴豆醛和HCN在HCI抽吸模式下两种吸烟机型测试结果的差异明显。
②两种抽吸模式下卷烟主流烟气NNK、B[a]P和苯酚重复检测结果标准偏差(SD,n=5)与检测水平均值(m)的相关性总体上较CO、巴豆醛、HCN和NH3高,但HCI抽吸模式下检测结果SD与检测水平m的相关性弱于ISO抽吸模式。
③在两种抽吸模式下,卷烟主流烟气相关指标不同吸烟机型测试结果总体精密度差异基本一致,即R型吸烟机对于20个不同烟气释放量水平样品重复测试结果的平均变异系数(CV)大多低于L型。
【总页数】6页(P28-33)【作者】李中皓;范子彦;朱风鹏;刘珊珊;刘楠;唐纲岭;陈再根;边照阳;庞永强;张洪非;姜兴益;杨飞;张威【作者单位】国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;国家烟草质量监督检验中心,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001【正文语种】中文【中图分类】TS411.2【相关文献】1.电子烟抽吸模式和参数对烟气总粒相物传输量的影响 [J], 金吉琼;张怡春;张元杰;郑赛晶;顾文博2.吸烟条件对卷烟主流烟气总粒相物pH的影响 [J], 程传玲;张勇;师东方3.抽吸方式对卷烟主流烟气总粒相物pH的影响 [J], 陈智豪;王颖;何君;谢涛4.卷烟主流烟气气相物和总粒相物中有机酸的分析研究 [J], 张迎春;郭国宁;岳海波;蔡冰;王承明5.卷烟主流烟气总粒相物、气相物和烟灰中吡虫啉等5种农药残留及其转移行为[J], 熊巍;庞夙;陶晓秋;韶济民;黄玫因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
吸烟参数对卷烟主流烟气检测结果的影响分析
作者:秦永霞张晋殷广丽杨彬
来源:《科技视界》 2015年第2期
秦永霞张晋殷广丽杨彬
(山东中烟工业有限责任公司,山东济南 250101)
【摘要】为了考察吸烟参数波动对主流烟气检测结果的影响程度,通过改变吸烟机风速、抽吸容量、检测环境湿度等吸烟参数进行主流烟气检测试验,结果表明,各参数的波动均会引
起主流烟气指标的波动,在参数波动允许的范围内,风速对主流烟气各项指标的影响是最明显的,依次是烟蒂长度、检测环境湿度、抽吸容量。
【关键词】吸烟机风速;抽吸容量;检测环境湿度;主流烟气检测结果
0 引言
随着公众对卷烟内在质量与健康问题的日益关注,卷烟主流烟气指标(焦油、烟碱、CO)
成为人们越来越关注的焦点。
同一个卷烟样品进行主流烟气分析时,由于吸烟过程中一些参数
的变化,检测结果会出现一定的波动,为人们判断分析卷烟质量与安全性带来干扰。
我们通过
改变吸烟机风速、抽吸容量、卷烟平衡湿度、检测环境湿度等吸烟参数进行试验,研究这些参
数的波动引起吸烟结果波动的大小,提醒有关部门关注这些实验参数,严谨规范实验操作,以
提高实验结果的准确性,提升实验室分析能力,以便更好地为高质低害卷烟的研发、生产提供
技术支持。
1 实验部分
1.1仪器
SM450型20孔道直线型吸烟机(配备CO自动分析仪,英国CERULEAN公司);HP6890气象色谱仪(美国安捷伦公司);XS104电子天平(感量0.0001g,瑞士METTLER);恒温恒湿箱(BINGDER)国产CO标准气体。
1.2 材料
使用的样品为国家烟草研究院10年制备的卷烟烟气分析标准样品1#和2#。
1.3实验方案
对每个参数以标准值和标准允许的上下限作为三个水平,在其它参数为标准值的情况下,
对1#、2#样品分别进行三水平试验。
每个试验进行三次重复试验,试验结果为三次试验的平均值。
吸烟机抽吸方案如表1所示。
1.4实验结果
1.4.1 风速
直线型吸烟机风速标准值为200mm/s,允差为±50mm/s。
a样品风速:150mm/s (200mm/s-50mm/s)
b样品风速:200mm/s
c样品风速:250mm/s (200mm/s +50mm/s)
从表2可以看出卷烟主流烟气各指标随着风速降低而增大,随着风速升高而减小。
1.4.2 抽吸容量
ISO抽吸模式下,抽吸容量标准值为35ml,允差为±0.5ml。
a样品抽吸容量:34.5ml (35ml-0.5ml)
b样品抽吸容量:35ml
c样品抽吸容量:35.5ml (35+0.5ml)
从表3可以看出随着抽吸容量的减小,卷烟的抽吸口数和CO量是逐渐增大,而总粒相物、烟气烟碱量、焦油量是逐渐降低的,反之亦反。
1.4.3 检测环境湿度
国标规定卷烟主流烟气分析的检测环境湿度为60%,允差为5%。
a样品检测环境湿度:55%(60%-5%)
b样品检测环境湿度:60%
c样品检测环境湿度:65%(60%+5%)
从表4可以看出随着检测环境湿度降低,卷烟主流烟气各项指标均降低,反之亦反。
1.4.4 烟蒂长度
1#标样的烟蒂长度为32mm,2#标样的烟蒂长度为33mm,烟蒂长度标定的允差为±0.5mm。
a烟蒂长度:1#标样31.5mm,2#标样32.5mm
b烟蒂长度:1#标样32mm,2#标样33mm
c烟蒂长度:1#标样32.5mm,2#标样33.5mm
从表5可以看出卷烟的烟蒂长度增加,主流烟气各项指标均降低,反之亦反。
1.4.5 主流烟气指标变化率
从表6和表7中数据比较可以看出,在吸烟参数波动允差范围内,风速的影响是最明显的,依次是烟蒂长度、检测环境湿度、抽吸容量。
2试验结论
2.1卷烟主流烟气各项指标随着风速降低而增大,升高而减小。
2.2抽吸容量的减小,卷烟的抽吸口数和CO量增大,而总粒相物、烟气烟碱量、焦油量降低,反之亦反。
2.3 检测环境湿度降低,卷烟主流烟气各指标均降低,反之亦反。
2.4烟蒂长度增加,卷烟主流烟气各项指标均降低,反之亦反。
2.5在吸烟参数波动允差范围内,风速对主流烟气各项指标的影响是最明显的,依次
是烟蒂长度、检测环境湿度、抽吸容量。
[责任编辑:杨玉洁]。