卷烟辅助材料参数对卷烟主流烟气中相关成分的影响(英文)

[目的]探索卷烟主要辅助材料对主流烟气中焦油(Tar)、CO和自由基释放量的影响。[方法]分别通过单因素试验和正交试验方法考察了卷烟纸透气度、卷烟纸克重、滤棒吸阻和滤嘴通风度参数对卷烟主流烟气中Tar、CO和自由基释放量的影响。[结果]卷烟纸透气度、滤棒吸阻和滤嘴通风度与卷烟主流烟气中Tar、CO和自由基释放量呈明显的负相关关系,其中卷烟纸透气度对Tar和CO释放量影响最大,滤嘴通风度对气相自由基和粒相自由基影响最大,卷烟纸克重对Tar、CO和自由基释放量影响较小;在正交试验范围内,卷烟纸透气度70CU、滤棒吸阻4500Pa/支、滤嘴通风度60CU为最优方案,与优化前对比结果显示,优化后卷烟主流烟气中Tar、CO和自由基释放量均低于优化前。[结论]该研究结果为卷烟减害降焦研究奠定了基础。     

接装纸透气度对不同规格卷烟感官质量和烟气化学成分的影响分析

为考察卷烟辅材接装纸透气度变化对不同规格卷烟感官质量和烟气化学成分的影响,以相同烟丝制备的不同接装纸透气度的常规、中支及细支卷烟为研究对象,对比分析了接装纸透气度变化对3种规格卷烟的物理指标、感官质量、烟气指标、烟气化学成分的影响差异.结果表明:1)接装纸透气度同卷烟吸阻呈线性负相关关系,同卷烟的总通风率呈线性正相关关系,影响程度均随烟支圆周的降低而变大;2)接装纸透气度对常规和中支的感官影响均比细支卷烟显著,随接装纸透气度增加,常规和中支的感官质量总分均呈明显下降趋势,但对于细支烟,感官质量总分呈先上升又略有下降的趋势;3)接装纸透气度与卷烟的单口焦油、单口CO及单口烟碱释放量均呈显著线性负相关关系.对单口焦油、单口CO的影响程度常规及中支大于细支卷烟,对单口烟碱的影响程度中支及细支大于常规卷烟;4)每克烟丝所释放的烟气化学成分,总量上由大到小为中支卷烟,细支卷烟,常规卷烟.其中,酮类、醛类质量分数细支明显高于常规及中支,酚类质量分数细支明显低于常规及中支,烯类、酯类、呋喃类及醇类质量分数细支与中支卷烟相当,高于常规,氮杂环类、酸类质量分数细支与常规相当,低于中支.     

卷烟材料参数对细支卷烟主流烟气氢氰酸释放量的影响

为研究细支卷烟主流烟气氢氰酸释放量受不同卷烟材料参数,即卷烟纸透气度(X_1)、接装纸透气度(X_2)、成型纸透气度(X_3)和滤嘴丝束规格(X_4)的影响,运用均匀设计实验制备了不同材料组合的实验卷烟样品,采用二次多项式逐步回归法,建立细支卷烟主流烟气氢氰酸释放量与不同材料参数的数学模型,再对模型进行主效应分析、单因素效应分析、边际效应分析,并进一步开展参数优化和实验验证,明确了以上4种卷烟材料参数对细支卷烟主流烟气中氢氰酸释放量的影响.结果表明:①4种卷烟材料对氢氰酸释放量影响的大小顺序依次为X_2X_4X_1X_3;②接装纸透气度X_2、卷烟纸透气度X_1和滤嘴丝束规格X_4的交互与细支卷烟主流烟气氢氰酸释放量呈负相关,接装纸透气度X_2的平方、成型纸透气度X_3和滤嘴丝束X_4的交互作用与细支卷烟主流烟气氢氰酸释放量呈正相关;③细支卷烟主流烟气氢氰酸释放量较低的材料参数组合为卷烟纸透气度为100 CU、接装纸透气度为800 CU、成型纸透气度为6 000 CU、滤嘴丝束规格为6.0 Y/17000;④与实验组的最低值相比,氢氰酸释放量降低了40.31%.     

卷烟纸特性和滤嘴通风对卷烟烟气特征的影响

[目的]探讨卷烟纸中不同助燃剂含量及助燃剂中不同钾/钠比、卷烟纸定量及不同滤嘴通风率对卷烟烟气成分的影响。[方法]采用不同特性的卷烟纸、接装纸和成型纸卷制卷烟,利用线性回归的方法进行数据分析。[结果]随着卷烟纸中助燃剂含量、助燃剂中钾比例的升高、卷烟纸定量的降低及滤嘴通风率的增加,卷烟烟气中的焦油和CO释放量呈下降趋势,相关性显著。[结论]通过调节卷烟纸中助燃剂类型及用量,设计不同的卷烟滤嘴通风率可实现调节卷烟烟气常规成分。     

卷烟抽吸口数与其常规物理指标的相关性研究

[目的]研究卷烟抽吸口数与7项卷烟常规物理指标的相关性.[方法]采用相关分析和通径分析探讨了卷烟抽吸口数与7项常规物理指标(烟支重量、圆周、总通风率、滤嘴通风率、纸通风率、开吸阻和闭吸阻)的关系,并探讨这些影响因素的交互作用和作用机理.[结果]分析表明,7项常规物理指标中,卷烟主要通过烟支重量(水松纸打孔与不打孔共有)和滤嘴通风率(仅水松纸打孔卷烟)的直接作用,纸通风率和闭吸阻的间接作用对抽吸口数产生正向效应;通过调控7项常规物理指标控制抽吸口数从而调控焦油,主要通过控制卷烟烟丝重量和水松纸透气度的稳定性来实现.[结论]在卷烟加工过程中严格控制烟支重量和滤嘴通风率这2项指标,一定程度上能稳定卷烟抽吸口数和焦油量.     

"人参皂苷"胶囊滤棒对卷烟有害成分及香气特征的影响

[目的]探讨胶囊滤棒对卷烟烟气指标的影响.[方法]试验制备了"人参皂苷"胶囊及胶囊滤棒,并考察了"人参皂苷"胶囊滤棒对焦油及7种烟气有害成分释放量、卷烟危害性指数、卷烟香气特征的影响.[结果]试验表明,"人参皂苷"胶囊滤棒可选择性降低7种烟气有害成分的释放量及卷烟危害性指数;"人参皂苷"胶囊滤棒可改变卷烟的香气特征,使一支卷烟同时具有2种香气风格.[结论]研究可为"人参皂苷"胶囊卷烟产品的开发提供参考.     

细支卷烟材料参数对主流烟气氨释放量的影响

为考察主流烟气氨释放量受不同细支卷烟材料参数[卷烟纸透气度(X_1)、接装纸透气度(X_2)、成型纸透气度(X_3)、滤嘴丝束规格(X_4)]的影响规律,运用均匀设计法制备不同试验样品,用二次多项式逐步回归法建立模型,通过分析单因素效应和边际效应,并进行参数优化和试验验证,明确了细支卷烟4种材料参数对主流烟气氨释放量的影响。结果表明,4种材料对氨释放量影响排序为:X_2X_3X_4X_1。主流烟气氨释放量较低的材料参数组合为:卷烟纸透气度为70 CU,接装纸透气度为800 CU,成型纸透气度为6 000 CU,滤嘴丝束规格为5 303.3 I。     

卷烟材料对焦油及危害性指数影响研究

为研究不同卷烟材料及其不同设计参数对卷烟焦油及危害性成分释放量的影响规律,共对6种卷烟材料及各5个水平参数的设计进行了研究分析。结果表明,卷烟纸透气度对降焦减害具有较大作用,与焦油、H、CO、NNK、B[a]P、氨、苯酚、HCN呈显著线性负相关;卷烟纸克重对降焦减害显著不明显,与B[a]P、苯酚具呈显著线性负相关;卷烟纸助燃剂含量对降焦减害具有一定效果,与焦油、H呈线性负相关;卷烟纸含麻比例含量增大,卷烟焦油释放量及危害性指数整体呈递增趋势,卷烟纸含麻比例与焦油无显著相关关系,与H呈线性正相关;滤嘴通风率对降焦减害具有较大作用,滤嘴通风率与焦油、H、CO、B[a]P、氨、苯酚、HCN呈显著线性负相关,与NNK、巴豆醛释放量之间有一定负相关关系;滤嘴长度对于降焦减害具有较大作用,滤嘴长度与焦油、H、NNK、B[a]P、氨、苯酚、HCN呈显著线性负相关。     

在线激光打孔参数对中支卷烟理化指标的影响

[目的]明确在线激光打孔参数对中支卷烟理化指标的影响,为中支卷烟激光打孔参数的设置提供借鉴。[方法]以物理指标、常规烟气成分释放量和感官质量为衡量指标,分析不同在线激光打孔参数对中支卷烟质量的影响。[结果]激光打孔数量与中支卷烟吸阻呈现负相关关系(P<0.01),与滤嘴通风率、总通风率呈现正相关关系(P<0.01),与TPM、水分、焦油释放量均呈现二次回归关系。激光脉冲时间与中支卷烟吸阻、滤嘴通风率、总通风率均呈现二次回归关系,但其对常规烟气成分释放量无显著影响。激光打孔数量对中支卷烟理化指标的影响程度大于激光脉冲时间,在线激光打孔参数主要影响中支卷烟的香气量、刺激性和协调性。[结论]得到一套在线激光打孔参数和中支卷烟理化指标关系的数学模型,可应用于中支卷烟开发和产品维护中激光打孔参数的设置。     

卷烟滤嘴中三醋酸甘油酯向主流烟气的转移研究

[目的]探索卷烟滤嘴中三醋酸甘油酯向卷烟主流烟气的转移情况。[方法]将4种施加了不同含量的三醋酸甘油酯滤棒切成4份作为滤嘴卷制卷烟,考察卷烟滤嘴中三醋酸甘油酯的含量与其卷烟制品主流烟气中的三醋酸甘油酯含量的关系。[结果]随着滤棒的三醋酸甘油酯施加比例从3.06%增加到10.35%,三醋酸甘油酯转移到烟气中的量也随之提高,但转移率却由10.41%下降到4.43%。[结论]该研究为了解滤嘴中三醋酸甘油酯在卷烟主流烟气中的转移情况提供了依据。     

自透接装纸对卷烟质量影响的回归分析研究

[目的]探讨不同透气度水平的自透接装纸与不同无胶区宽度胶辊的组合对卷烟产品质量的影响。[方法]采用不同的自透接装纸与不同无胶区宽度的胶辊进行组合试验卷制卷烟样品,并与常规的激光打孔接装纸卷烟样品进行比较,通过标准方法进行相关评价。[结果]当胶辊无胶区宽度由4 mm增加到6 mm时,卷烟总通风率增加比较明显,焦油、烟碱、CO值降低比较明显,烟香更丰满、细腻、谐调,余味更纯净舒适。[结论]自透接装纸的卷烟内在质量普遍好于激光打孔接装纸的卷烟样品。     

卷烟纸对卷烟主流烟气中氢氰酸的影响

[目的]探讨卷烟纸特性对卷烟主流烟气中氢氰酸的影响。[方法]采用不同特性的卷烟纸卷制卷烟,通过连续流动分析仪测定其主流烟气中氢氰酸的含量。[结果]卷烟纸助燃剂含量、透气度和亚麻配比对卷烟主流烟气中氢氰酸的影响具有显著的线性规律;卷烟纸克重、卷烟纸助燃剂类型对卷烟主流烟气中氢氰酸的影响无显著的线性规律。[结论]提高卷烟纸助燃剂含量和透气度或降低卷烟纸亚麻配比,均有利于降低卷烟主流烟气中氢氰酸。     

卷烟材料参数对主流烟气苯酚释放量的影响

通过均匀设计安排试验,采用二次多项式逐步回归方法建立了卷烟主流烟气中苯酚释放量与卷烟材料参数的数学模型,对模型进行了主效应、单因素效应、双因素交互作用、边际效应分析。结果表明,各卷烟材料参数对苯酚释放量影响的贡献率大小依次为滤嘴添加剂B滤嘴添加剂A滤嘴丝端丝束规格卷烟纸透气度=接装纸透气度成型纸透气度滤嘴嘴端丝束规格,其中滤嘴嘴端丝束规格的贡献率为0,表明滤嘴嘴端丝束规格对苯酚释放量影响不显著。两两交互作用较强的有卷烟纸透气度和成型纸透气度、卷烟纸透气度和滤嘴添加剂A、成型纸透气度和滤嘴添加剂B、滤嘴丝端丝束规格和滤嘴添加剂B、滤嘴添加剂A和滤嘴添加剂B;卷烟纸透气度、接装纸透气度、成型纸透气度、滤嘴丝端丝束规格与苯酚释放量呈负相关,适当提高这些参数的水平有利于降低苯酚释放量;滤嘴添加剂B对苯酚释放量的影响最显著,适量的滤嘴添加剂B对降低苯酚释放量效果明显,但是过量的滤嘴添加剂B对降低苯酚释放量有反作用。     

不同膨胀温度对卷烟主流烟气7种Hoffmann成分释放量的影响

[目的]研究膨胀温度对卷烟主流烟气中7种Hoffmann成分(CO、NNK、NH3、HCN、BaP、巴豆醛、苯酚)释放量的影响。[方法]采用不同膨胀温度处理后的烟丝卷制卷烟,测定其烟气中7种Hoffmann成分的释放量。[结果]同一膨胀模式下,温度变化对NH3、苯酚和BAP的释放量有一定影响,对CO、NNK、HCN和巴豆醛则无显著影响;CO2膨胀方式下7种Hoffmann成分的释放量较小;降低膨胀温度在一定程度有利于降低卷烟危害性指数。[结论]该研究为低危害卷烟工艺设计参数的优化选择提供了依据。     

茉莉花茶提取物降低卷烟气中有害成分的研究

[目的]研究茉莉花茶提取物降低卷烟气中有害成分。[方法]评价卷烟的感官指标、物理指标和化学指标的变化。[结果]与对照烟相比,添加茉莉花茶提取物的卷烟在香气、刺激性、协调性、杂气和余味等感官指标上有较大改善;在重量、吸阻、圆周、园度和硬度等物理指标上无明显变化;在焦油、一氧化碳、烟碱、苯酚、苯并[a]芘和巴豆醛等化学指标上均有所降低。[结论]茉莉花茶提取物对降低卷烟气中有害成分有一定的效果。     

吡咯烷酮羧酸钠吸附卷烟烟气中亚硝胺的研究

[目的]研究吡咯烷酮羧酸钠对降低卷烟气中亚硝胺的释放量的影响.[方法]对添加吡略烷酮羧酸钠的卷烟的感官指标、物理指标和化学指标进行评价.[结果]与对照烟相比,添加吡咯烷酮羧酸钠的卷烟在香气、刺激性、协调性、杂气和余味等感官指标上有较大的改善;在重量、吸阻、圆周、园度和硬度等物理指标上无明显变化;在焦油、一氧化碳、烟碱、N-亚硝胺等化学指标上均有所降低.[结论]吡咯烷酮羧酸钠对降低卷烟气中焦油、一氧化碳、烟碱、N-亚硝胺等有害成分有一定的效果.     

卷烟抽吸前后重金属元素迁移分析方法研究

[目的]研究卷烟产品抽吸前后重金属元素的迁移量和迁移规律,为降低卷烟产品危害性提供参考。[方法]分别采用微波消解与酸液萃取2种前处理方法对卷烟产品抽吸后灰分、主流烟气总粒相物(TPM)和滤嘴进行处理,对比2种方法下重金属元素的检测结果。[结果]试验发现,微波消解法对TPM中重金属的测定结果优于酸液萃取法,而灰分和滤嘴中的结果则不及后者。考察卷烟产品抽吸前后重金属迁移规律,发现大部分随侧流烟气逸出,介于66.89%~95.48%,Hg元素则基本全部随侧流烟气逸出。除Hg元素外,其他重金属元素在灰分、TPM和滤嘴中都有所迁移。Cr、Ni、As与Se元素大部分残留在灰分中,其次为TPM,滤嘴截留最少,而Cd和Pb元素则滤嘴截留量最高,TPM次之,灰分中含量最少。在重点关注的TPM中,重金属迁移率一般低于5%,部分元素迁移率介于5%~10%。[结论]卷烟产品中重金属绝大部分随侧流烟气逸出、残余在灰分中或被滤嘴截留,而迁移至主流烟气中的量极低。