卷烟逐口烟丝消耗量的测定

为准确测定卷烟抽吸时的逐口烟丝消耗量,基于力矩平衡原理设计了一种能实时监测卷烟抽吸过程中烟支质量损失的装置,结合抽吸比率实验获得了卷烟抽吸时的逐口烟丝消耗量,并进一步考察了滤嘴通风率对逐口烟丝消耗量的影响,探讨了燃烧锥端进气量与烟丝消耗量之间的关系。结果表明：1）设计装置能准确测定出烟支的质量变化,且精密度RSD<1%;2）由卷烟抽吸失重曲线可明显区分出烟支阴燃和吸燃过程,并根据卷烟吸燃前后质量差计算得到了卷烟抽吸逐口质量损失,其大小随抽吸口序的增加而增加;3）结合抽吸比率实验测得了卷烟抽吸逐口烟丝消耗量,实验所用1#、2#和3#卷烟稳定抽吸时其逐口烟丝消耗量在19.9～26.2 mg之间;4）相同口序下卷烟抽吸消耗的烟丝量随滤嘴通风率增大而减小;5）燃烧锥端进气量与烟丝消耗量呈线性关系,且每毫升燃烧锥端进气量消耗的烟丝量与烟丝燃烧性相关。     

卷烟材料多因素对卷烟通风率及过滤效率的影响

为探讨卷烟纸、成型纸、接装纸及滤嘴组合搭配对纸通风率、滤嘴通风率、总通风率及卷烟过滤效率的影响规律,采用L27(313)裂区正交设计方法进行在线试验和取样.检测结果经过直观分析、方差分析及贡献率分析,结果表明:滤嘴长度、吸阻及接装纸透气度是影响试验指标的显著因素和重要因素;滤嘴长度为27 mm,吸阻为794 Pa卷烟的纸通风率及总通风率最大;滤嘴长度或吸阻越大,卷烟的滤嘴通风率及过滤效率也越大;接装纸透气度越大,滤嘴通风率、总通风率及过滤效率也越大,而纸通风率则越小.     

总通风率和吸阻指标在卷烟真伪鉴别中的研究

总通风率和吸阻是评价卷烟卷制技术和影响卷烟内在质量的两个重要指标。分别选取采用和未采用滤嘴通风技术的两组真、假卷烟样品,测定它们的总通风率和吸阻,并且运用假设检验分析指标总体平均值的显著性差异。结果表明,真、假烟的吸阻指标存在显著性差异;采用滤嘴通风技术的真、假卷烟,其总通风率指标存在显著性差异。这两项指标在判断卷烟真伪时可作为重要的依据。     

卷烟单支重量、吸阻、通风率与感官质量的关系分析

以同一品牌同一批次卷烟的物理参数和感官质量为研究对象,采用数理统计方法系统地分析了卷烟单支重量、吸阻、通风率与感官质量的相互关系。结果表明,卷烟物理参数与感官质量关系分析中的显著性指标是烟支重量、吸阻、滤嘴通风率、总通风率、香气、杂气、刺激性和余味(香气、杂气、刺激性、余味均以分值表示,下同)。香气、刺激性与滤嘴通风率、总通风率;杂气与烟支重量、总通风率;余味与吸阻、滤嘴通风率、总通风率可分别建立逐步回归方程,且均达到5%显著水平。香气、余味和刺激性随烟支重量、总通风率的变化趋势相似,都是先增加,后降低;杂气随总通风率的增加而增加,随烟支重量、吸阻的增加而降低;刺激性随吸阻的增加而降低。当烟支重量为0.749～0.781g/支、吸阻为996～1089Pa/支、总通风率为24.6～32.4%时,卷烟香气值最高。     

不同滤嘴通风中细支卷烟烟气主要中性和碱性香味成分逐口释放规律

为考察不同滤嘴通风中细支卷烟烟气主要中性和碱性香味成分逐口释放规律,分析17 mm和20 mm圆周卷烟在0％、25％和50％滤嘴通风度下主流烟气主要中性和碱性香味成分逐口释放量,比较相同滤嘴通风、不同圆周卷烟烟气主要中性和碱性香味成分逐口释放的差异性,考察滤嘴通风对中细支卷烟烟气主要中性和碱性香味成分逐口释放均值的影响...     

基于线性网络模型的卷烟吸阻稳定性检测评价方法

为分析卷烟吸阻稳定性的影响因素及规律,基于线性网络模型方法,建立了卷烟吸阻标准偏差的计算模型,通过该模型可以获得卷烟各部分稳定性对整体吸阻稳定性的贡献。通过4种不同圆周的卷烟样品对模型进行验证,对比实验结果与计算结果的差异。结果表明:①基于线性网络模型的吸阻标准偏差计算模型具有较高的准确性,可以用于评价卷烟吸阻的稳定性。②造成吸阻不稳定的因素主要集中在滤嘴通风段,提高滤嘴通风的均匀性或减小通风均可提高烟支吸阻的稳定性。③随着滤嘴通风孔部分标准偏差的降低,烟支整体标准偏差明显降低。随着滤嘴通风率的减小,卷烟总吸阻呈现出增加趋势,而卷烟整体的标准偏差呈现出下降趋势,因此对滤嘴通风段进行改善可提高吸阻的稳定性。     

基于线性网络模型的卷烟吸阻及通风特征预测方法

为了快速预测卷烟吸阻与通风之间的关系,根据卷烟各个组成部分之间的串联与并联关系,建立了卷烟气流流动的线性网络模型,计算卷烟的吸阻、卷烟纸通风率、滤嘴通风率以及总通风率。通过3R4F卷烟和细支卷烟的结构参数与物性参数,验证线性网络模型,比较模型预测结果与实验检测结果之间的相对误差可知,卷烟吸阻和总通风率的相对误差都在3%以内。线性网络模型不需要复杂的数值模拟或解析计算即可快速预测卷烟气流流动过程通风特征,揭示卷烟通风特征与结构参数和物性参数之间的非线性关系,且该方法预测结果准确性高。     

卷烟燃烧动态吸阻研究

为了研究卷烟燃烧过程中动态吸阻的变化特性及其影响因素,选取3R4F标准卷烟作为试验样品,运用建立的动态吸阻计算方法考察了烟支燃烧过程中动态吸阻随燃烧线位置的变化规律,并分别分析了烟支中烟丝密度、不同抽吸状态(有滤嘴通风、无滤嘴通风和烟丝部分)以及不同抽吸模式对烟支动态吸阻的影响规律。结果表明:烟支动态吸阻随燃烧线长度呈现先增大、后降低并趋于平稳、最后再增大的趋势;烟支两端烟丝密度大的部分具有较大的动态吸阻值,烟支中间密度稳定部分具有较均匀的动态吸阻值;对于3种不同抽吸状态,静态吸阻与动态吸阻的差异性显著,按照偏差分析由小到大的排序为:有滤嘴通风无滤嘴通风烟丝部分;不同抽吸模式下测试所得的静态吸阻值相近,烟支前半部分的动态吸阻相差不大,后半部分的动态吸阻相差较大,有利于根据不同抽吸模式的人群进行卷烟设计,从而达到提高卷烟感官质量的目的。     

滤嘴设计参数对细支卷烟吸阻的影响

为给细支卷烟(圆周=17.0 mm)吸阻设计及优化提供参考,将5种规格二醋酸纤维丝束(8.0Y/15 000、9.5Y/12 000、11.0Y/15 000、6.0Y/17 000、6.7Y/17 000)成型为不同压降(2 400～5 200 Pa)滤棒,并搭配不同滤嘴通风率(0、20%、40%、60%)进行细支卷烟样品制备,考察了滤嘴通风率、二醋酸纤维丝束规格及滤棒压降对细支卷烟吸阻的影响。结果表明:(1)固定滤棒压降,烟支吸阻与滤嘴通风率呈显著负相关关系(R~20.98),且滤棒压降增大,改变相同滤嘴通风率对烟支吸阻的影响幅度略有增加;(2)固定滤嘴通风率,高单旦、低总旦规格二醋酸纤维丝束适宜于降低烟支吸阻;(3)固定滤嘴通风率,烟支吸阻与滤棒压降呈显著正相关关系(R~20.96),且滤嘴通风率增大,改变相同滤棒压降对烟支吸阻的影响幅度减弱。     

卷烟纸参数对中支卷烟逐口通风率的影响

制备了不同卷烟纸透气度、定量、助燃剂钾钠比、麻浆含量、助燃剂含量及灰分含量的滤嘴无通风中支卷烟,对其逐口通风率进行测定。结果表明,卷烟纸透气度对中支卷烟静态通风率影响较大,呈正相关关系,麻浆含量和助燃剂钾钠比对卷烟纸通风率有一定影响,卷烟纸定量、助燃剂含量、灰分含量对卷烟纸通风率影响较小。中支卷烟第2口的通风率高于静态通风率,随着抽吸的进行,不同卷烟纸参数的卷烟,其逐口通风率递减5%左右。随着卷烟纸透气度的增大,抽吸时逐口间通风率相差值明显增大。     

不同规格卷烟物理参数量化关系研究

为了进一步探究不同规格卷烟的物理参数量化关系,指导不同规格卷烟设计开发与相关研究工作,基于通风度、吸阻、卷烟纸透气度等基本概念和检测原理,运用达西定律,分析了卷烟吸阻、通风度的组成和相互影响,建立并验证了卷烟的物理参数量化关系模型。结果表明:①滤嘴通风度、纸通风度、总通风度、卷烟吸阻模型拟合值与实测值的双样品t检验P值分别为0.943、0.759、0.984和0.844,无显著性差异,成对双样本t检验泊松相关系数分别为0.999、0.990、0.999和0.993,该模型与实际情况符合性较好,可以利用该模型进行不同规格卷烟产品物理指标的预测与设计。②建模过程中引入的变量均为一般性卷烟物理指标,使用的设备是卷烟常规检测仪器,数据易于检测和获取,便于技术人员掌握和应用。      

烟支规格对卷烟物理、烟气、燃吸特性及感官质量的影响

为探究烟支规格对卷烟质量的影响,在烟丝原料、填充密度、卷烟纸透气度、接装纸规格、丝束材料以及滤棒吸阻条件相同的情况下卷制4种规格卷烟[烟支规格(烟支圆周×长度):常规(24.3 mm×84 mm)、22 mm卷烟(22 mm×84 mm)、中支(20 mm×89 mm)、细支(16.9 mm×97 mm)],检测其物理...     

基于材料参数的中支烟烟气常规成分释放量预测模型

为建立基于材料参数的中支烟烟气常规成分释放量预测模型,采用中心组合结合正交试验设计方法设计了不同材料参数样品,使用线性回归和逐步回归方法构建了中支烟烟气总粒相物、焦油、烟碱、CO和水分释放量以及烟支开式吸阻和总通风率等7个预测模型,根据统计学原理中交叉验证标准差（RMSECV）最小及预测值与实测值线性相关系数最大的原则筛选出最优预测模型。采用市售中支烟对各预测模型进行了验证。结果表明:7个模型的预测精度良好,总粒相物、焦油、烟碱、CO、水分释放量以及烟支开式吸阻和总通风率平均预测相对偏差分别为4.0%、2.1%、6.0%、4.5%、8.3%、6.6%和3.2%,且对于不同配方、辅材参数的中支烟具有较好的适用性。      

卷烟燃吸状态下的气体流量分配

为了考察卷烟燃吸时的气体流量分配规律,设计了一种测定烟支不同部分进气量的装置;采用该装置测定了卷烟燃吸状态下燃烧锥端、卷烟纸段和滤嘴段的进气量,分析了卷烟燃吸时不同部分的气体流量分配规律和燃烧锥烟气净生成量。结果表明:①卷烟燃吸时,卷烟纸段和滤嘴段进气量大于未燃卷烟,燃烧锥端进气量小于未燃卷烟,滤嘴通风卷烟的滤嘴通风率大于未燃卷烟。②无滤嘴通风卷烟燃吸时,燃烧锥端进气量与烟丝段长度呈线性递减关系,卷烟纸段进气量与烟丝段长度的二次方呈正比关系。③卷烟抽吸时燃烧锥存在净生成气体量,且烟气净生成量与燃烧锥进气量呈正比,实验卷烟燃吸时每毫升燃烧锥端进气量约净生成0.24 mL气体。      

滤嘴参数对细支烟主流烟气中代表性香味成分释放量的影响

  目的  研究滤嘴参数（滤棒压降、滤嘴通风率）对细支烟香味成分释放的影响。  方法  按单因素设计制备60个卷烟样品,采用CH2Cl2浸提、GC/MS分析测定滤片捕集的代表性香味成分。在此基础上,建立并筛选了滤嘴参数对香味成分释放量的预测模型。  结果  ① 细支烟主流烟气中代表性碱性、中性、酸性和香味成分总释放量与滤棒压降和滤嘴通风率均呈显著负相关;②滤棒压降对细支烟主流烟气香味成分释放量的影响高于常规烟,而滤嘴通风则相反。③外部验证结果显示,4个预测模型的平均预测偏差在4.23%~5.95%之间,所建立的模型预测精度良好。      

爆珠滤棒设计参数对卷烟通风率及主流烟气成分的影响

为进一步拓宽爆珠滤棒设计思路,制备了不同爆珠直径和位置的爆珠滤棒和卷烟样品,分析了爆珠滤棒设计参数对常规卷烟主要物理指标、主流烟气常规指标及烟碱过滤效率的影响。结果表明:①随爆珠直径的增加,烟支滤嘴通风率和吸阻的升高幅度分别可达28.4%和28.1%;卷烟焦油和烟碱释放量分别降低6.8%和3.3%,烟碱过滤效率升高幅度达15.8%。②随爆珠距唇端距离的增加,滤嘴通风率和过滤效率在爆珠位置与打孔位置较近时达到最小。③爆珠破碎后,烟支吸阻显著降低,幅度可达210 Pa;焦油和烟碱释放量最大分别可升高1.9和0.08 mg/支,烟碱过滤效率降低16.3%。④随爆珠直径的增加,爆珠破碎后,烟支滤嘴通风率和总通风率整体降低,烟支吸阻呈增加趋势;烟碱和焦油释放量逐渐增加。⑤随爆珠距唇端距离的增加,爆珠破碎后,焦油和烟碱的释放量逐渐增加,过滤效率逐渐减小,并在爆珠距离打孔位置较近时出现极值。      

基于MARS的卷烟吸阻和通风预测模型

通过对卷烟吸阻、通风率的原理分析找出相关的影响因子,结合大量丰富的不同规格和原辅料特性的卷烟数据,利用多元自适应回归样条(MARS)方法建立了卷烟吸阻、通风预测模型。结果表明,吸阻预测模型的标准化均方误差为0.276,绝对误差平均值为37.5Pa;纸通风预测模型的标准化均方误差为0.184,绝对误差平均值为0.91%;滤嘴通风预测模型的标准化均方误差为0.044,绝对误差平均值为1.27%,模型预测效果较好。     

回归分析在卷烟质量预测控制中的应用

为提高卷烟质量的过程控制精度,利用回归分析方法进行了卷烟(滤棒)单支克重与吸阻(压降)、单支克重与硬度间的相关性以及两者之间的预期关系研究。结果表明:卷烟(滤棒)的单支克重与吸阻(压降)间具有极显著的线性相关关系,与硬度间的线性相关性不显著。在质量过程控制中,利用所建立的回归方程,可以对卷烟(滤棒)的单支克重与吸阻(压降)间的关系进行预测与控制,并可在规定的吸阻(压降)范围内,利用近似的预测区间,对卷烟及滤棒的单支克重进行控制。     

圆周及滤嘴通风对卷烟主流烟气碱性香味成分释放量的影响

为研究圆周及滤嘴通风率对卷烟主流烟气中碱性香味成分释放量的影响,采用CH2Cl2浸提、GC/MS分析的方法测定了不同圆周和滤嘴通风相互搭配的卷烟样品主流烟气中21种碱性香味成分的释放量。结果表明:(1)每克烟丝释放的各类碱性香味成分以及碱性香味成分总量,随卷烟圆周的增大均呈增加的趋势,随卷烟滤嘴通风的增大均呈降低趋势;(2)方差分析结果显示,吡啶类、吡嗪类和喹啉类香味成分释放量以及碱性香味成分释放总量在不同滤嘴通风率间的差异均达极显著水平,吡嗪类、喹啉类香味成分释放量在不同圆周间的差异均达极显著水平;(3)增加相同的滤嘴通风,吡嗪类香味成分释放量降低幅度最大,其次为吡啶类和喹啉类香味成分。