接装纸透气度对卷烟燃烧温度和烟气指标的影响
卷烟纸特性对细支烟主流烟气指标的影响
卷烟纸特性对细支烟主流烟气指标的影响李海锋;杨皓;宣润泉;王辉【摘要】研究了不同透气度、定量、助燃剂含量的卷烟纸对细支烟主流烟气指标的影响.结果发现,在实验设计的水平范围内,卷烟纸助燃剂含量(以柠檬酸根计)、透气度与细支烟主流烟气焦油量、烟碱量、CO量具有显著的负相关性;卷烟纸定量与细支烟主流烟气CO量具有显著的正相关性,与细支烟主流烟气焦油量、烟碱量分别具有非显著及显著的负相关性.%The influences of air permeability,basis weight and burning additive content of cigarette paper on the mainstream smoke of slim cigarettes were studied.The results showed that burning additive content and air permeability of cigarette paper had significant negative correlation with the contents nicotine,tar and carbon monoxide of mainstream smoke.Basis weight of cigarette paper had highest positive correlation with carbon monoxide content of mainstream smoke,while had negative correlation with the contents of nicotine and tar of mainstream smoke.【期刊名称】《中国造纸》【年(卷),期】2017(036)006【总页数】5页(P38-42)【关键词】细支烟;主流烟气;卷烟纸;透气度;定量;助燃剂【作者】李海锋;杨皓;宣润泉;王辉【作者单位】浙江中烟工业有限责任公司,浙江杭州,310024;浙江中烟工业有限责任公司,浙江杭州,310024;浙江中烟工业有限责任公司,浙江杭州,310024;浙江中烟工业有限责任公司,浙江杭州,310024【正文语种】中文【中图分类】TS761.2;TS411.2近年来,细支烟作为国内新兴卷烟品类,产品规格和销量出现了爆发式增长[1]。
浅谈卷烟纸透气度对卷烟质量的影响及改善措施
卷 烟纸 对 烟支 所 产 生 的焦 油 量 有 着 重 要 的 影 响 ，
Hale Waihona Puke 卷烟 纸 的 自然 透气 度会 影 响 烟 支 的燃 烧 性 ， 支 燃 烧 烟 得越 快 ， 次抽 吸 之 间燃 烧 掉 的 烟段 也 就 越长 ， 样便 每 这
减 少 了每支 烟 的 抽 吸 次 数 ， 一 支 卷 烟 中 吸人 的 焦 油 从
理 的 工艺 路 线及 纸机 的设 计 水 平 ， 与 纸 页 的 良好 成 都
烟纸 的透气 度 也 影 响 着 卷 烟 烟 气 的 稀 释 度 ， 烟 纸 的 卷 透 气度 越 高 ， 在抽 吸 时 通 过 卷 烟 纸 被 吸 人 的空 气 量 也 就 越 多 ， 通过 燃 烧 端 吸入 的 空气 量 也 就 越少 。因此 ， 而 烧掉 的 烟草 便 越 少 ， 所产 生 的焦 油也 就 越 少 。
卷 烟 纸透 气 度 是 决定 卷 烟 纸 内在 质 量 的重 要指 标
自然透 气 度 的提 高 ， 态 燃烧 速 度 也 会相 应 增 加 ， 静 当烟 支 的静 态 燃烧 速 度 提 高 时 ， 次 抽 吸 之 间 烧 掉 的 烟 草 两
量就 会 增 多 ， 吸 次数 就将 减 少 ， 抽 多年 的 卷 烟生 产 实践
针对 不 同 的浆 种采 用 不 同 的打 浆 方 式来 控 制打 浆 度保 证 达 到并 提 高 透 气 度 的 目的 ， 年 的 生 产 实 践 及 多
工 艺 过 程 来 看 ， 用 针 叶 木 配 比 ４ ％、 叶 木 配 比 采 ５ 阔
烟气 。 即不 经过 烟 支 而从 周 围直 接 进 入 空气 中的气 流 ，
１ １ 透 气 度 对 焦 油 摄 入 量 的 影 响 ．
卷烟纸透气度稳定性的影响因素
・论文与综述・卷烟纸透气度稳定性的影响因素彭洪光,王 志(牡丹江恒丰纸业股份有限公司,黑龙江牡丹江157013)[摘 要] 分析影响卷烟纸透气度稳定性的因素,控制变异系数,稳定卷烟纸的燃烧速度,从而控制卷烟后烟支焦油含量的稳定性。
[关键词] 卷烟纸;透气度;变异系数 透气度是指在一定面积、一定压差(或真空度)下,每分钟透过纸样的空气量,或用透过100mL 空气所需的时间表示。
纸透气度的大小直接影响烟支的燃烧性,同时也影响着对卷烟烟气的稀释度,从而影响抽吸香烟时人体的焦油摄入量。
因此,提高卷烟纸透气度的稳定性,对于提高烟支的燃烧均匀性,稳定对卷烟烟气的稀释度,控制人体焦油摄入量,同时更好地满足卷烟感官质量需求的均一和稳定具有十分重要的意义。
1 原料质量的影响原料品种发生变化,或同一供货厂家的同一原料品种但供货批次发生变化,都会导致原料内在质量发生变化。
而原料质量的变化,如透气度、裂断长、戊糖含量、纤维长度、细胞壁厚等各项指标的变化都会直接影响成纸透气度的稳定性。
1.1 原料品种发生变化不同的原料品种之间的质量性能有差异,如有的原料纤维粗度大、壁厚,有的原料戊糖含量高,有的原料透气度高等,因此原料品种的变更会直接影响成纸透气度的稳定性。
在生产同一批次的卷烟纸品种时,如果生产期间原料品种发生了改变,会降低成纸的稳定性。
1.2 同一原料品种但供货批次发生变化由于原料生长季节的变化、原料产地或采集地的变化、原料加工制造工艺的波动,即便是同一供货厂家的同一原料品种,但供货批次发生变化,原料质量也会发生较大波动。
从而影响成纸透气度的稳定性。
1.3 同一原料品种同一供货批次原料质量的变化同一品种同一供货批次的原料,由于厂家原料加工制造工艺的波动,导致在使用过程中打浆功率发生波动,从而给成纸透气度的稳定性带来直接影响。
2 打浆工艺的影响2.1 打浆浓度的影响由于打浆操作者的操作偏差或仪表自动控制方面收稿日期:2005-07-24存在校准偏差,造成实际打浆浓度发生变化,在相同的打浆功率下,影响纤维被切断和细纤维化的程度,最终导致成纸透气度的波动。
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
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张国强;黄朝章【摘要】The effects of design parameters of cigarette paper on release amount of ammonia and tar content in mainstream smoke were studied,and the release amount of particle phase NH3 ,release amount of gas phase NH3 of the same cigarette with different cigarette paper parameters were compared.The results indi-cated that the tar content and release amount of ammonia in cigarette mainstream smoke had a significant positive correlation,and the change of cigarette paper parameters could reduce release amount of ammonia and tar content in mainstream smoke;improved the permeability,the amount of the burning conditioner and potassium content ratio of cigarette paper,to some extent,selectively reduce release amount of particle phase NH3 in cigarette mainstream smoke.%研究了卷烟纸诸设计参数分别对卷烟主流烟气中氨释放量和焦油含量的影响。
卷烟纸对卷烟燃烧性能的影响
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. ・论文与综述・卷烟纸对卷烟燃烧性能的影响赵 宏(牡丹江恒丰纸业股份有限公司,黑龙江牡丹江157013) 卷烟纸作为卷烟的主要辅料,由于它直接参与燃烧,所以对卷烟的燃烧性能有着直接的影响。
本文所探讨的卷烟燃烧性能,从以下两方面来进行认识和分析:一是卷烟燃烧后从外观视觉效果所体现的外观燃烧性能,如燃烧速度、静燃时的侧流烟气、包灰的牢固性、灰色、燃烧碳化圈、卷烟燃烧锥等。
二是卷烟燃烧的内在性能,即烟支燃烧后的烟气组分,其中主要是CO 、焦油和烟碱的含量。
通过调整卷烟纸的生产工艺,可对上述两方面卷烟燃烧性能进行适当的调节。
1 卷烟燃烧外观性能的调节1.1 烟的燃烧速度首先要求卷烟纸与烟丝的燃烧速度相匹配,基本上可达到同步燃烧,才能获得较为理想的燃烧效果,其次是在烟纸适应烟丝燃烧速度的前提下,使烟支向着加快燃烧速度的方向发展,因为燃烧速度快的香烟,可减少香烟的抽吸口数,从而降低吸烟者对焦油等有害物质的摄取量。
为使卷烟的燃烧速度加快,卷烟纸可以从透气度、灰分、定量、助燃剂等方面进行适当调节,以适应烟丝的燃烧速度,高透气度、较高助燃剂含量的卷烟纸是提高卷烟纸燃烧速度的有效措施。
表1 生产中统计的经验数据序号定量/g ・m -2透气度/CU 灰分/%烟纸燃速/s /27×60mm 2助燃剂含量/%卷烟燃烧时间126.5352.316.5521.30.8712′8″226.7350.216.8622.50.7312′35″326.5663.116.3021.70.8311′19″426.5062.516.7721.20.9711′7″526.6853.816.4226.630.6212′50″627.1549.416.6726.990.5712′53″727.3061.616.3624.550.6112′27″826.8562.315.8725.100.5912′39″927.2149.716.2227.910.5313′25″1026.9649.416.3528.300.4513′30″ 以上数据可以看出,透气度60CU (一般50～70CU ),助燃剂含量0.7%～1.0%时,香烟的燃烧速度较快,实验证实透气度和助燃剂含量在此范围内香烟收稿日期:2006-01-11的包灰效果也较为理想。
卷烟纸透气度对卷烟燃吸温度分布特征的影响
卷烟纸透气度对卷烟燃吸温度分布特征的影响谢国勇;李斌;银董红;秦国鑫;庞红蕊;王兵【摘要】为了研究卷烟纸特性对烟支燃烧状态的影响,制备了不同透气度卷烟纸试验卷烟样品,利用改进的Rosin-Rammler(R-R)分布模型考察了40～80 CU透气度卷烟纸对卷烟燃吸温度分布特征(燃吸前静燃、抽吸期间和抽吸后)的影响.结果表明:卷烟燃吸过程中,随卷烟纸透气度的增加,燃烧锥最高温度先降低后升高,在透气度为70 CU时转折；燃吸过程中各时刻点(静燃、抽吸及阴燃)的燃烧锥体积先增加后降低,在透气度为70 CU时转折,同时,燃烧锥体积在抽吸结束时刻达到最大值；燃烧锥特征温度先升高后降低,在透气度为60和70 CU时转折,分布参数呈现相同规律.【期刊名称】《烟草科技》【年(卷),期】2013(000)010【总页数】5页(P35-39)【关键词】卷烟纸;透气度;燃烧锥;温度分布【作者】谢国勇;李斌;银董红;秦国鑫;庞红蕊;王兵【作者单位】湖南中烟工业有限责任公司技术研发中心,长沙市劳动中路426号410007;中国烟草总公司郑州烟草研究院烟草行业烟草工艺重点实验室,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;湖南中烟工业有限责任公司技术研发中心,长沙市劳动中路426号 410007;中国烟草总公司郑州烟草研究院烟草行业烟草工艺重点实验室,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;中国烟草总公司郑州烟草研究院烟草行业烟草工艺重点实验室,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;中国烟草总公司郑州烟草研究院烟草行业烟草工艺重点实验室,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】TS412卷烟消费中影响健康的有害物质主要存在于卷烟烟气中，而卷烟烟气中的化学成分是经过一系列化学和物理过程形成的，包括烟草中挥发性成分的蒸发和蒸馏过程、非挥发成分的热解过程、热解形成焦油的不完全燃烧及初始产物的二次反应过程，同时还包括阴燃和抽吸条件下的传递过程（质量、热量和动量）等变化［1-3］。
卷烟纸参数对卷烟自由燃烧速率的影响
论文与综述卷烟纸参数对卷烟自由燃烧速率的影响郑㊀丰１,项㊀磊１,葛少林１,２∗(１．烟草化学安徽省重点实验室安徽中烟工业有限责任公司,安徽合肥２３００８８;２．烟草行业燃烧热解研究重点实验室安徽中烟工业有限责任公司,安徽合肥２３００８８)[摘㊀要]㊀卷烟自由燃烧速率是卷烟燃烧特性的表观特征参数,实验考察了卷烟纸的原料组分㊁定量㊁透气度㊁灰分㊁宽度及助燃剂等参数对卷烟自由燃烧速率的影响,并分析了卷烟纸阴燃速率与卷烟自由燃烧速率间的关联性,结果表明:卷烟纸的定量㊁透气度㊁助燃剂含量以及助燃剂中钾盐和钠盐的比例是影响卷烟自由燃烧速率的主要卷烟纸参数,而卷烟纸浆料组分㊁灰分以及宽度对卷烟自由燃烧速率影响有限;卷烟纸阴燃速率仅反映卷烟纸自身的燃烧性,与卷烟自由燃烧速率无明显相关性.[关键词]㊀卷烟纸;自由燃烧速率;阴燃速率;定量;透气度;灰分;助燃剂收稿日期:２０１９－１１－０７作者简介:郑丰(１９８０－),学士,工程师,主要从事卷烟材料研究.通信作者:葛少林(１９８１－),博士,副研究员,主要从事烟草及烟用材料化学成分分析.㊀㊀卷烟自由燃烧速率是卷烟燃烧过程的表观特征参数,其与卷烟的焦油㊁C O ㊁烟气有害成分释放以及烟气的感官品质显著相关[１Ｇ３],对于卷烟产品质量控制具有重要的参考价值.卷烟的自由燃烧速率是卷烟烟支烟丝端燃烧特性的综合反映,其受到卷烟纸㊁叶组配方㊁烟支结构参数的影响,尤其是卷烟纸[４].卷烟纸物理参数对其自身的阴燃速率产生显著影响[５Ｇ９].卷烟纸阴燃速率随定量升高而降低,但透气度增大将加快卷烟纸的阴燃速率,卷烟纸中助燃剂种类及其添加量㊁碳酸钙含量对卷烟纸的阴燃速率产生影响.虽然卷烟纸参数对其阴燃速率产生影响,然而卷烟纸参数对卷烟自由燃烧速率的影响研究缺乏,且卷烟纸阴燃速率与卷烟自由燃烧速率间的关系尚不明确,不能有效指导卷烟产品研发过程的卷烟纸设计.本文通过考察卷烟纸的原料组分㊁定量㊁透气度㊁灰分㊁宽度及助燃剂等因素,探讨卷烟纸参数对卷烟自由燃烧速率的影响,并分析卷烟纸阴燃速率与卷烟自由燃烧速率间的关联性,为卷烟纸及卷烟产品设计提供技术支撑.１㊀材料与方法１．１㊀材料实验所用不同参数的卷烟纸均为单一参数变化样品,其它参数均保持基本不变,所有样品均由牡丹江恒丰纸业股份有限公司提供;卷烟所用烟丝为 黄山 品牌某一规格产品所用配方烟丝,除卷烟纸以外烟支样品其它辅材均为同一规格.所有设计都是单一参数变化,其他参数不变的情况下进行的生产制样.１．２㊀仪器与方法卷烟纸阴燃速率测试按照Y C /T１９７Ｇ２００５,测试结果以mm /s 表示[１０].使用安徽合肥众沃C S RⅡ型阴燃速率测定仪测试十组卷烟纸样品的阴燃速率,计算平均值.卷烟自由燃烧速率的测定,采用棉线法[７],测试卷烟４０mm 纵向长度燃烧的时间,测试１０组数据计算平均值,测试结果以mm /m i n 表示.２㊀结果与讨论２．１㊀浆料组分对卷烟纸阴燃速率及卷烟自由燃烧速率的影响图１表示了不同麻纤维含量与卷烟纸阴燃速率以及卷烟自由燃烧速率的线性关系.结果表明:在１ 卷烟纸参数对卷烟自由燃烧速率的影响固定卷烟纸其它参数的前提下,不同麻纤维含量卷烟纸阴燃速率在１．８２~１．８９mm /s 之间波动且无明显规律;麻纤维含量对卷烟自由燃烧速率影响更小(在６．２７~６．３７mm /m i n 间波动);由此可见,仅调节麻纤维的比例对卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率均无显著影响.图１㊀不同麻纤维含量卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率F i g ．１㊀S m o l d e r i n g r a t e o f c i g a r e t t e p a pe r a n df r e e c o m b u s t i o n r a t e o f c ig a r e t t ew i t hd i f f e r e n th e m p co n t e n t ２．２㊀卷烟纸定量对卷烟纸阴燃速率及卷烟自由燃烧速率的影响固定透气度㊁助燃剂以及填料等卷烟纸参数,实验考察定量单一因素对卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率的影响,结果如图２.结果表明:随着卷烟纸定量的升高卷烟自由燃烧速率从５．３１mm /m i n 逐渐升高至７．２５mm /m i n ,最大增幅达到了３７．０％;然而卷烟纸定量的增加却降低了卷烟纸自身燃烧性.卷烟纸定量对卷烟自由燃烧速率的促进作用应该与卷烟燃烧温度的升高有关[１１].图２㊀不同定量卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率F i g ．２㊀S m o l d e r i n g r a t e o f c i g a r e t t e p a pe r a n df r e e c o m b u s t i o n r a t e o f c ig a r e t t ew i t hd i f f e r e n t b a s i sw e i gh t ２．３㊀卷烟纸透气度对卷烟纸阴燃速率及卷烟自由燃烧速率的影响卷烟纸透气度影响卷烟燃烧状态,并对卷烟产品感官品质和烟气指标产生显著影响[１２].图３为透气度对卷烟自由燃烧速率和卷烟纸阴燃速率的影响结果.从图３中可看出:随着卷烟纸透气度的升高,卷烟自由燃烧速率呈逐步上升的趋势,但透气度的影响程度较定量低(透气度从３０C U 增加至９０C U ,自由燃烧速率仅增加１２．０％);然而透气度对卷烟纸自身的阴燃速率无明显影响.透气度对卷烟纸以及卷烟燃烧性能的影响差异,主要是由于透气度增加可提高卷烟烟丝贫氧燃烧时氧气的供给量[１３],但卷烟纸阴燃为氧气供给充足,透气度对卷烟纸阴燃速率影响不明显可能由此导致.图３㊀不同透气度卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率F i g ．３㊀S m o l d e r i n g r a t e o f c i g a r e t t e p a pe r a n df r e e c o m b u s t i o n r a t e o f c ig a r e t t ew i t hd i f f e r e n t p o r o s i t y２．４㊀不同灰分对卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率的影响图４㊀不同灰分卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率F i g ．４㊀S m o l d e r i n g r a t e o f c i g a r e t t e p a pe r a n df r e e c o m b u s t i o n r a t e o f c i ga r e t t ew i t hd i f f e r e n t a s h２ ㊀２０１９年㊀第４期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀«黑㊀龙㊀江㊀造㊀纸»㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀灰分是卷烟纸重要的质控参数之一[１４].图４显示灰分对卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率的影响,结果表明:随着卷烟纸灰分的增加,卷烟自由燃烧速率呈下降趋势,而卷烟纸阴燃速率则随着灰分的增加呈上升趋势,但灰分对二者的影响有限(卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率最大变化幅度仅分别为１１％和４％).２．５㊀不同的纸张宽度对卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率的影响图５显示了卷烟纸宽度从１９mm 至３０mm 的卷烟纸阴燃速率及其卷烟自由燃烧速率的变化情况,结果表明:随着纸条宽度的增加,卷烟纸自身燃烧速度变慢(最大降幅为９％),卷烟的自由燃烧速率稍微增加,但幅度变化很小.主要是由于在较低燃烧温度下,卷烟圆周的增大在一定程度上提高了烟支扩散率,使进入烟支中的氧气稍增加,导致卷烟的自由燃烧速率稍微增加.图５㊀不同纸张宽度卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率F i g ．５S m o l d e r i n g r a t e o f c i g a r e t t e p a pe r a n df r e e c o m b u s t i o n r a t e o f c ig a r e t t ew i t hd i f f e r e n t p a pe rw i d t h ２．６㊀不同助燃剂含量对卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率的影响卷烟纸助燃剂主要是有机酸钾钠盐,助燃剂是影响卷烟烟气的主要指标[１５Ｇ１６],其对卷烟自由燃烧速率和卷烟纸阴燃速率的影响见图６.从图中可看出:在０．５３％~１．５４％添加量范围内,助燃剂含量对卷烟纸阴燃速率无显著影响,但却对卷烟自由燃烧速率产生显著影响,且随着助燃剂含量的增加而逐渐增大,最大增幅可达３９％.助燃剂对卷烟自由燃烧速率的影响应与钾钠类助燃剂对纤维素的催化作用有关:钾钠降低纤维素的热解活化能,影响卷烟的燃烧温度,使卷烟碳化线附近卷烟纸的透气度发生明显变化[７,１７].此外,助燃剂对卷烟烟气成分的降低应该与其导致的自由燃烧速率增大相关.图６㊀不同助燃剂含量卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率F i g ．６㊀S m o l d e r i n g r a t e o f c i g a r e t t e p a p e r a n d f r e e c o m b u s t i o n r a t e o f c i g a r e t t ew i t hd i f f e r e n t c o m b u s t i o n a ge n t c o n t e n t ２．７㊀不同钾钠比例助燃剂对卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率的影响助燃剂中钾盐和钠盐比例是卷烟纸质量调节与控制的重要参数,其对卷烟自由燃烧速率和卷烟纸阴燃速率的影响见图７,结果表明:在其他参数固定的前提下,随着卷烟纸助燃剂钠盐比例的增加,卷烟自由燃烧速率呈逐渐下降的趋势(最大降幅达到２１％),但卷烟纸阴燃速率没有规律性变化且变化幅度不大.钾钠比对卷烟自由燃烧速率的影响是钾盐和钠盐对卷烟燃烧温度影响不一样,导致卷烟碳化线附近卷烟纸的透气度影响程度不同造成:相同的加热条件下,柠檬酸钾对卷烟纸碳化线附近的透气度增幅更大[７,１７].图７㊀不同钾钠比助燃剂卷烟纸阴燃速率和卷烟自由燃烧速率F i g ．７S m o l d e r i n g r a t e o f c i g a r e t t e p a p e r a n d b u r n i n gr a t e o f c i g a r e t t ew i t h d i f f e r e n t c o m b u s t i o n a g e n t po t a s s i u mt o s o d i u mr a t i o３ 卷烟纸参数对卷烟自由燃烧速率的影响３㊀结论㊀㊀卷烟自由燃烧速率是影响卷烟产品品质的核心指标,其与卷烟纸阴燃速率无明显相关性,但卷烟纸参数对卷烟自由燃烧速率产生影响,尤其是卷烟纸定量㊁透气度㊁助燃剂含量及其钾盐的比例四个参数,这四个卷烟纸参数的增加可较大幅度地影响卷烟的自由燃烧速度;然而纸张的纤维种类㊁宽度以及灰分对卷烟自由燃烧速率和卷烟纸阴燃速率均无显著影响.因此,卷烟纸阴燃速率反映的仅是纸张自身的燃烧特性,并不能用来评判卷烟的燃烧性.卷烟产品设计时应关注卷烟纸参数对自由燃烧速率的影响.[参㊀考㊀文㊀献][１]㊀S h e nJ i n g ,L i J i n s o n g,Q i a nX u e r e n ,e t a l ．Ar e v i e wo n e n g i n e e r i n g o f c e l l u l o s i cc i g a r e t t e p a p e r t or e d u c ec a r Ｇb o n m o n o x i d e d e l i v e r y o fc i g a r e t t e s [J ]．C a r b o h yd r ．P o l ym．,２０１４,１０１(３０):７６９Ｇ７７５．[２]㊀C H E N D u Ｇj i a n ,Z HA N G Y i n g Ｇpu ,HU A N G C h a o Ｇz h a n g ,e t a l ．E f f e c t o f t h eP r o p o r t i o no fH e m p P u l p i n C i g a r e t t eP a p e r o nC i g a r e t t e S e n s o r y Q u a l i t y [J ]．C h i Ｇn aP u l p &P a pe r ,２０１７(４):４６Ｇ５０．陈笃建,张颖璞,黄朝章,等．卷烟纸麻浆含量对卷烟感官质量的影响[J ]．中国造纸,２０１７(４):４６Ｇ５０．[３]㊀HU A N G C h a o Ｇz h a n g ,L IG u i Ｇz h e n ,L I A N F e n Ｇya n ,e t a l ．E f f e c t s o f c i g a r e t t e p a p e r p r o p e r t i e s o n d e l i v e r i e s o f ７h a r m f u l c o m p o n e n t s i n m a i n s t r e a mc i g a r e t t es m o k e [J ]．T ob ac c oS c i e n c e&T e c h n o l o g y ,２０１１(４):２９Ｇ３２．黄朝章,李桂珍,连芬燕,等．卷烟纸特性对卷烟主流烟气７种有害成分释放量的影响[J ]．烟草科技,２０１１(４):２９Ｇ３２．[４]㊀Z HA O H o n g ．E f f e c to fc i g a r e t t e p a p e ro nc i ga r e t t e c o mb u s t i o n p r o p e 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u a ,C U I L i n g ,M I A O M i n g Ｇm i n g,e ta l ．E f f e c t so fc o m b u s t i o ni m pr o v e r p o t a s s i u m c i t r a t e a n ds o d i u m c i t r a t e m i x t u r eo n m a i n s t r e a m s m o k e [J ]．T o b a c c oS c i e n c e &T e c h n o l o g y ,２００８(１２):１０Ｇ１３．刘志华,崔凌,缪明明,等．柠檬酸钾钠混合盐助燃剂对卷烟主流烟气的影响[J ]．烟草科技,２００８(１２):１０Ｇ１３．[１６]㊀G U O J i Ｇz h a o ,Z H E N G S a i Ｇj i n g ,Y A N Q u a n Ｇp i n g,e t a l ．E f f e c t so f c o m b u s t i o n i m p r o v e r i nc i g a r e t t e p a p e r o nd e l i v e r i e so f s e v e nh a r m f u l c o m po n e n t s i n m a i n Ｇs t r e a m c i g a r e t t e s m o k e [J ]．T o b a c c o S c i e n c e &T e c h n o l o g y,２０１２(７):４３Ｇ４５．郭吉兆,郑赛晶,颜权平,等．卷烟纸助燃剂对主流烟气７种有害成分释放量的影响[J ]．烟草科技,２０１２(７):４３Ｇ４５．[１７]㊀G O N G A n Ｇd a ,L IG u i Ｇz h e n ,Y A N GS h a o Ｇw e n ,e t a l ．I n f l u e n c eo fb u r n Ｇs u p p o r t i n g a g e n t so nc i g a r e t t e p a Ｇp e r a n dm a i n s t r e a ms m o k e [J ]．A p p l i e dC h e m i c a l I n Ｇd u s t r y,２０１１(３):４５３Ｇ４５６．龚安达,李桂珍,杨绍文,等．助燃剂对卷烟纸及卷烟烟气的影响研究[J ]．应用化工,２０１１(３):４５３Ｇ４５６．E 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 nF r e eC o m b u s t i o nR a t e o fC i ga r e t t e Z H E N GF e n g １,X I A N GL e i １,G ES h a o Ｇl i n １,２∗(１．A n h u iK e y L a b o r a t o r y o f T o b a c c oC h e m i s t r y ,C h i n aT o b a c c oA n h u i I n d u s t r i a lC o ．,L t d ．,H e f e i ２３００８８,C h i n a ;２．K e y L a b o r a t o r y o f C o m b u s t i o n &P y r o l y s i sS t u d y o f C N TC ,C h i n aT o b a c c oA n h u i I n d u s t r i a lC o ．,L t d ．,H e fe i ２３００８８,C h i n a )A b s t r a c t :T h e r a t e of f r e e c o m b u s t i o n o f c ig a r e t t e r e p r e s e n t s a p p a r e n t ch a r a c t e ri s t i c p a r a m e t e r s o f c i ga r e t t e c o mb u s t i b i l i t y ．T h e i n f l u e nc e o fd i f fe r e n t c i g a r e t t e p a p e r p a r a m e t e r s ,s u c h a s b a s i sw e i g h t ,a i r p e r m e a b i l i Ｇt y ,K /N ar a t i o ,h e m pp u l p c o n t e n t ,a s hc o n t e n ta n db u r ni m p r o v e rc o n t e n t ,w a ss t u d i e d ．T h er e s u l t s s h o w e d t h a tf o u r c ig a r e t t e p a p e r p a r a m e t e r s ,i n c l u d i n g b a s i sw e i gh t ,p e r m e a bi l i t y ,c o m b u s t i o n i m p r o v e r c o n t e n t a n dK /N ar a t i o ,s i g n i f i c a n t l yp r o m o t e dt h er a t eo f f r e ec o m b u s t i o no f c i g a r e t t e ．W h e r e a sh e m pp u l p c o n t e n t ,a s hc o n t e n t a n dc i g a r e t t e p a p e rw i d t hh a dn oo b v i o u s i n f l u e n c e ．M o r e o v e r ,c i g a r e t t e p a pe r s m o l d e r i n g r a t e o n l y r ef l e c t e d i t s c o m b u s t i b i l i t y a n dh a s n o s ig n i f i c a n t c o r r e l a t i o nw i th f r e e c o m b u s ti o no f c i g a r e t t e ．K e yw o r d s :c i g a r e t t e p a p e r ;f r e e c o m b u s t i o nr a t e ;s m o l d e r i n g r a t e ;b a s i sw e i g h t ;p o r o s i t y ;a s h ;b u r n i m Ｇpr o v e r 声明㊀㊀本刊现入编中国期刊全文数据库 ㊁ 中国学术期刊综合评价数据库来源期刊 ㊁ 万方数据――数字化期刊群 ㊁ 中国核心(遴选)数据库 和 中文科技期刊数据库,凡投稿本刊或允许本刊登载的文章或信息,均视为已同意本刊授权合作媒体使用.本刊支付的稿酬中已包含授权费用,不再另行发放,作者如不同意将文章入编,投稿时敬请说明.５ 卷烟纸参数对卷烟自由燃烧速率的影响。
卷烟纸特性对卷烟主流烟气中氨的影响
卷烟纸特性对卷烟主流烟气中氨的影响摘要：本文研究了卷烟纸透气度、卷烟纸克重、卷烟纸亚麻配比、卷烟纸助燃剂类型及助燃剂含量对卷烟主流烟气中氨的影响，结果发现：1)卷烟纸助燃剂含量、卷烟纸透气度和卷烟纸助燃剂类型对卷烟主流烟气中氨的影响具有显著的线性规律。
提高卷烟纸透气度卷烟纸助燃剂含量和钾盐的比例，均有利于降低卷烟主流烟气中氨；2）卷烟纸克重和亚麻配比对卷烟主流烟气中氨的影响无显著的线性规律。
关键词：氨；透气度；亚麻配比；助燃剂氨是烟草天然成分，由于用于卷烟中的烟草是呈酸性的，所以烟草中的氨以质子形式存在，即以烟草中天然羧酸的铵盐形式存在，否则会挥发逸失。
卷烟经燃吸后，氨在烟气气相和粒相中都有存在，卷烟主流烟气中氨含量虽然远低于烟草, 但直接作用于人体[1-2]。
卷烟烟气中的氨来源于烟草及其它辅助材料中的含氮化合物, 包括蛋白质、氨基酸、硝酸盐、铵盐、酰胺、生物碱及含氮杂环化合物[3],适宜的含氮化合物含量可以保持烟气适当的生理强度和浓度, 但过高的含氮化合物含量不仅使烟气粗糙, 产生焦糊味,而且会产生大量有害成分, 在卷烟抽吸过程中, 这些含氮化合物会不同程度地产生氨。
氨不仅影响卷烟的吃味, 还会刺激人体的视觉及呼吸系统, 长期吸入会对人体造成较严重的危害。
因此氨是卷烟主流烟气中公认的一种主要有害成分。
卷烟纸属于薄页纸，一般定量在26-32g/m2之间，作为卷烟辅助材料，在烟草工业中占有较重要的地位[4-6]。
卷烟纸占卷烟烟支重量的5%，由于它直接参与燃烧，可通过控制烟支的燃烧性和对烟气的稀释作用，来影响卷烟的燃烧性、香味和焦油产生量，以及其他的烟气有害成分如一氧化碳的变化[7-9]。
卷烟纸透气度、定量、助燃剂含量对卷烟烟气常规指标的影响以往已有不少研究[10-11]。
然而，关于卷烟纸特性对卷烟主流氨的系统性影响程度的文献未见报道，本文通过研究卷烟纸透气度、卷烟纸克重、卷烟纸亚麻配比、卷烟纸助燃剂类型及助燃剂含量对卷烟主流烟气氨释放量的影响，为低危害卷烟卷烟纸设计参数的优化选择提供有力的支持。
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接装纸透气度对卷烟燃烧温度和烟气指标的影响尧珍玉;徐济仓;沈妍;黄海群【摘要】为分析不同透气度的卷烟接装纸对卷烟烟气成分和卷烟燃烧温度的影响,对不同透气度接装纸的卷烟进行烟气分析,并采用红外热像仪测定了不同透气度接装纸卷烟的燃烧温度.结果表明,随着接装纸透气度的增大,卷烟主流烟气中的焦油量、CO释放量、烟气烟碱量均显著线性下降,而抽吸口数增加;与采用透气度为0的接装纸相比,采用透气度为500 CU的接装纸后,其卷烟的主流烟气中焦油量降低50.6％,CO释放量降低64.6％,烟气烟碱量降低42.9％,抽吸口数增加22.5％;接装纸透气度对卷烟抽吸燃烧温度影响显著,随着接装纸透气度的增大,卷烟第三口抽吸温度和峰值平均值均明显下降;接装纸透气度从100 CU增加到500 CU,卷烟第三口抽吸温度下降了115℃,峰值平均值下降了87℃,而阴燃平均温度未发生明显变化,此外,阴燃平均温度明显低于第三口抽吸温度和峰值平均值.【期刊名称】《中国造纸学报》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】4页(P18-21)【关键词】接装纸;透气度;燃烧温度;CO【作者】尧珍玉;徐济仓;沈妍;黄海群【作者单位】云南瑞升烟草技术(集团)有限公司,云南昆明,650106;云南烟草科学研究院,云南昆明,650106;云南瑞升烟草技术(集团)有限公司,云南昆明,650106;云南瑞升烟草技术(集团)有限公司,云南昆明,650106【正文语种】中文【中图分类】TS761.2接装纸是将滤棒与卷烟烟支卷接装起来的专用纸。
在接装纸上预打孔或在卷接过程中在线打孔，可制得通风滤嘴卷烟,其具有通风降焦的功能[1]。
接装纸作为卷烟“三纸一棒”的组成之一,对卷烟的外观特征、燃烧状态、烟气成分以及抽吸品质的影响显著。
燃烧温度是影响卷烟主、侧流烟气中化学成分及含量进而影响卷烟时抽吸品质最基本的特性参数之一[2]。
近年来,测量卷烟燃烧温度成为一个比较活跃的领域。
随着红外扫描技术的发展,对卷烟燃烧温度的研究日趋完善。
红外热像仪具有高分辨率和高速记录的特点,可对卷烟的燃烧温度进行实时捕捉,及对卷烟燃烧锥外围的燃烧温度进行实时、准确地测量。
有报道[3]指出,卷烟滤嘴通风减少了流经燃烧区的空气量,降低了每口抽吸时的温度。
而卷烟滤嘴通风率直接取决于接装纸的透气度,接装纸的透气度与卷烟的燃烧温度有着必然的联系。
郑赛晶等人[2]利用红外测温技术测定卷烟的燃烧温度；谢定海等人[4]对卷烟纸透气度对卷烟燃烧温度的影响进行了研究。
但关于接装纸透气度与卷烟燃烧温度相关性研究的报道较少。
本研究通过测定采用不同透气度接装纸卷烟的第三口抽吸温度、峰值温度和阴燃温度,对接装纸透气度与卷烟燃烧温度之间的相关性进行分析；对不同透气度接装纸对卷烟常规烟气成分的影响进行分析,为卷烟产品的设计以及烟气调控提供更多的理论依据。
1.1 材料(1)接装纸制备6种不同透气度的接装纸,透气度分别为0(不打孔)、100、200、300、400和500 CU,接装纸幅宽64 mm,打孔位置为孔中心距边距15 mm。
(2)仪器设备KBF240恒温恒湿箱(德国宾德公司)；CERULEAN SM410吸烟机(英国CERULEAN公司)；ML204型电子天平(上海METTLER公司)；FLIR-SC660红外热像仪(美国FLIR公司),加配50 μm显微镜头,电动位移平台,电动位移平台控制器。
1.2 卷烟样品的制备用不同透气度的接装纸卷制烟支,烟支所用的叶组和辅料完全一致。
为保证卷烟样品的一致性,挑选出质量、圆周、吸阻一致的烟支,并在温度(22±1)℃、相对湿度(60±2)%条件下平衡2天,备用。
1.3 燃烧温度测定1.3.1 测定方法在温度(22±1)℃、相对湿度(60±2)%的环境下，采用SM410吸烟机进行卷烟的抽吸。
测量时,先点燃卷烟,并设定移动电动位移平台的参数,调整红外热像仪与燃烧锥的焦距。
待卷烟第1口燃烧完成后,启动录像,待燃烧碳线到达水松纸前3 mm,停止录像。
采用FLIR-R&D软件处理视频,并获得每支卷烟每一帧画面各个像素点的燃烧温度。
将每一帧画面最高温度作为燃烧温度,见图1。
连续记录每一帧画面的最高温度,可得卷烟燃烧温度-时间曲线图,见图2。
红外热像仪的测温范围100～1500℃，空间分辨率0.65 mrad，波长范围7.5～13 μm，记录频率60 Hz，精确度±2℃，像素640×480，热像仪和目标物的距离0.1 m，红外发射率设定为0.88[2]。
1.3.2 燃烧温度的表征由于目前没有关于卷烟燃烧温度的标准表征方法,大部分文献报道是采用卷烟的第三口抽吸温度和阴燃平均温度进行表征[5-8],也有采用单口的峰值温度进行表征[8],但由于卷烟叶组无法完全均匀填充,存在填充差异,用单口峰值温度表征卷烟燃烧温度,显得不够全面和完整[4]。
本研究参考文献[4- 8],采用第三口抽吸时温度、阴燃平均温度和峰值平均值对卷烟燃烧温度进行综合分析。
第三口抽吸温度是指第三口抽吸时的最高温度；阴燃平均温度是指2次抽吸间隔的阴燃段平均温度；峰值平均值是指整支烟的抽吸峰值温度的平均值。
每个样品测量10支卷烟,取10支烟测量结果的平均值做为燃烧温度的最终测定结果。
1.4 烟气指标测定采用国家标准GB/T19609—2004、GB/T 23355—2009、GB/T 23356—2009、GB/T 23203.1—2013对相关烟气指标进行测定。
2.1 烟气成分分析结果表1为接装纸透气度与卷烟常规烟气成分的关系。
图3为接装纸透气度与卷烟烟气成分变化率的关系。
由表1与图3可知,随着接装纸透气度的增大,卷烟主流烟气中的焦油量、CO释放量、烟气烟碱量均显著下降,采用透气度为500 CU接装纸后,卷烟主流烟气焦油量降低50.6%,CO释放量降低64.6%,烟气烟碱量降低42.9%。
卷烟抽吸口数却相反,随着接装纸透气度的增大而增加,采用透气度为500 CU接装纸后，卷烟抽吸口数增加了22.5%。
接装纸透气度的增大,导致滤嘴通风度的增大,卷烟在抽吸时通风稀释作用加强,造成焦油量、烟气烟碱量和CO释放量成比例下降。
式(1)为燃烧锥抽吸容量的计算公式[9]。
VC=(1-D)Vm式中,VC为燃烧锥的抽吸容量；Vm为唇端抽吸容量；D为滤嘴通风度。
由式(1)可知,随着接装纸透气度的增大,燃烧锥的抽吸容量减少,导致抽吸所耗的烟丝减少,因此造成抽吸口数的增加。
2.2 不同透气度接装纸卷烟的燃烧温度表2是不同透气度接装纸卷烟的燃烧温度测定结果。
将接装纸透气度与第三口抽吸温度、峰值平均值及阴燃平均温度进行曲线拟合,结果见图4～图6。
从图4～图6可以看出,接装纸透气度对卷烟第三口抽吸温度的影响显著,随着接装纸透气度的增大,卷烟第三口抽吸温度呈明显的下降趋势。
当接装纸透气度从100 CU增大到500 CU,第三口抽吸温度下降了115℃,峰值平均值下降了87℃,而阴燃平均温度未发生明显变化。
此外,阴燃平均温度明显低于抽吸温度,就采用100 CU 接装纸的卷烟而言,阴燃平均温度比第三口抽吸温度低449℃,比峰值平均值低337℃。
这是因为,用吸烟机所抽吸的烟气总量是恒定的,均为35 mL/口,随着接装纸透气度的增大,从接装纸打孔处进入的空气量增多,导致烟条气流进入少。
即随着接装纸透气度的增大,减少了燃烧锥的抽吸容量,因而减少了烟丝燃耗量[10],与此同时,减少了流经燃烧区的空气量,降低了每口抽吸时的温度[3],从而导致了第三口抽吸温度以及峰值平均值显著降低。
而阴燃时,卷烟的燃烧不受接装纸透气度的影响,主要是靠自然气流,烟丝燃耗量以及从燃烧锥底部进入的空气量均保持不变,因此,阴燃平均温度未发生显著变化。
卷烟抽吸过程中,由于大量空气从燃烧锥底部进入,而卷烟的燃烧温度与氧气量直接相关,氧气量越充足,卷烟燃烧温度会越高,因此第三口抽吸温度和峰值平均值明显高于阴燃平均温度。
3.1 随着接装纸透气度的增大,卷烟主流烟气中的焦油量、CO释放量、烟气烟碱量均显著下降；卷烟抽吸口数随接装纸透气度的增大而增加。
采用透气度500 CU 的接装纸后,卷烟主流烟气焦油量降低50.6%,一氧化碳释放量降低64.6%,烟气烟碱量降低42.9%,抽吸口数增加22.5%。
3.2 接装纸透气度对卷烟燃烧抽吸温度的影响非常大,随着接装纸透气度的增大,卷烟抽吸温度呈现明显的下降趋势。
接装纸透气度从100 CU增加到500 CU,第三口抽吸温度下降了115℃,峰值平均值下降了87℃,而阴燃平均温度未发生明显变化。
此外,阴燃平均温度低于抽吸温度。
3.3 滤嘴通风不仅稀释了烟气,而且还影响卷烟燃烧温度的变化。
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