接装纸通风率数学模型在混合型卷烟设计中的应用

为了得到不同焦油量的混合型卷烟产品,考察和测试了一排、两排在线激光打孔条件下的卷烟总通风率、接装纸通风率、卷烟纸通风率三者之间的关系,建立了接装纸通风率与焦油之间的数学模型.结果表明:①在总通风率低的情况下,卷烟纸的通风率起主要作用;在总通风率高的情况下,接装纸的通风率起主要作用,而卷烟纸的通风率作用逐步减小;②对于低焦油混合型卷烟产品,特别是接装纸通风率稳定在45%左右的产品,应采用两排在线激光打孔;而接装纸通风率较低,焦油量相对高的产品,一般采用一排激光打孔;③建立了接装纸通风率与焦油之间的数学模型,通过该模型计算出接装纸通风率,再调整在线激光打孔的技术参数,可实现产品设计的技术要求.     

接装纸吸水性对卷烟卷接质量的影响

利用接触角测试方法,进行了烟用接装纸吸水性对卷烟质量影响的研究,结果表明接装纸吸水性对卷烟卷接质量存在影响,尤其是对泡皱问题影响较大,可以通过对接装纸吸水性的控制来改善卷烟卷接质量。     

接装纸打孔参数对卷烟烟气焦油及7种有害成分释放量影响的PLS回归分析

为了研究接装纸打孔参数对卷烟烟气的影响,制备了不同打孔参数的接装纸,并测试了卷烟烟气焦油和有害成分的释放量,采用偏最小二乘回归(PLS)法分析了接装纸打孔参数对烟气焦油和7种有害成分(CO、HCN、NH_3、NNK、B[a]P、苯酚、巴豆醛)释放量的影响。结果表明:1随着不同打孔参数接装纸卷烟滤嘴通风率的增加,烟气中焦油和7种有害成分的释放量降低;2接装纸打孔面积对烟气焦油和7种有害成分释放量的影响最大;3打孔面积、孔数、孔排数、孔带宽度与烟气焦油和7种有害成分的释放量负相关;相同通风率时,孔径与烟气焦油及CO、HCN、NH_3、B[a]P、苯酚、巴豆醛的释放量正相关。     

在线激光打孔参数对卷烟通风率及常规烟气成分释放量的影响

为考察在线激光打孔参数对卷烟通风率及常规烟气指标的影响,制作了不同激光脉冲持续时间和打孔数量的卷烟样品,考察了上述参数与卷烟通风率、通风率稳定性及常规烟气成分(烟碱、焦油和一氧化碳)释放量的关系;通过单因素实验设计,考察了打孔排数和打孔位置对卷烟理化指标的影响.结果表明:①在实验范围内,激光脉冲持续时间对卷烟通风率及常规烟气成分释放量的影响大于打孔数量对二者的影响;打孔数量和激光脉冲持续时间对卷烟通风率信噪比的影响不明显,对通风率均值有显著影响,通风率均值随打孔数量和激光脉冲持续时间的增加呈增大趋势;打孔数量与常规烟气成分释放量相关性不显著,激光脉冲持续时间与烟气烟碱、焦油和一氧化碳释放量呈显著负相关,相关系数分别为-0.874,-0.936和-0.804.②总孔数及中心打孔位置一定时,通风率随打孔排数的增加而减小,常规烟气成分释放量随打孔排数的增加而增大;打孔数量和打孔排数一定时,打孔位置距嘴端越远,通风率越低,常规烟气成分释放量越高.     

接装纸油墨对加热卷烟感官质量的影响

为减少接装纸对加热卷烟抽吸感官的影响,开展了不同油墨体系热失重和热裂解的性能研究,同时对不同油墨接装纸制备的加热卷烟进行了感官评价。结果表明：接装纸油墨的选择对加热卷烟感官质量有较大的影响,设计加热卷烟接装纸油墨配方时,宜选择失重起始温度点高于加热卷烟器具最大设定温度的油墨树脂,且宜选择加热卷烟器具最大设定温度下裂解产物较少的油墨体系,优选的油墨体系可以显著改善加热卷烟的感官质量。该研究可为加热卷烟高品质接装纸的开发和制备提供理论参考。     

等离子和静电打孔接装纸特性及其对卷烟物理和常规烟气指标的影响

[目的]为综合对比评价等离子打孔和静电打孔接装纸的特性及其对卷烟物理指标和常规烟气成分释放量的影响.[方法]采用两种打孔方式不同透气度和不同孔带宽度的接装纸进行电镜扫描和卷烟试验.[结果](1)试验条件下,静电打孔接装纸比等离子打孔接装纸的孔密度更高、孔径更小.(2)在相同孔带宽度和接装纸透气度下,静电打孔和等离子打孔...     

接装纸和成型纸规格对卷烟感官质量影响研究

通过采用中心组合结合正交设计的方式制备不同卷烟辅助材料参数的卷烟样品,并对卷烟样品进行接装纸透气度的测定和感官质量评价,以考察卷烟辅助材料参数,尤其是接装纸和成形纸规格对接装纸透气度稳定性和卷烟感官质量的影响。结果发现:打孔排数对接装纸透气度稳定性和卷烟感官质量影响较大,此外,在透气度较高时,感官质量也受到打孔距离和成形纸透气度的影响。另外,打孔个数对接装纸透气度稳定性和卷烟感官品质的影响不明显。这对通过改变卷烟辅材参数来提升接装纸透气度的稳定性和卷烟感官品质具有一定的参考意义。     

接装纸透气度对卷烟在线吸阻的影响

为探讨接装纸透气度对卷烟在线吸阻的影响,采用自主研发的系统对卷烟燃烧及非燃烧两种状态下的在线吸阻进行了测定,并分析了变化趋势。结果表明:(1)具有同一接装纸透气度的样品,逐口燃烧在线吸阻均高于对应的非燃烧在线吸阻,两种在线吸阻均随抽吸口数的增加而减小。(2)随卷烟抽吸口序的增加,非燃烧状态下的滤嘴通风度逐渐减小。(3)随接装纸透气度的减小,卷烟首末口非燃烧在线吸阻的降幅是9.50%～20.51%,燃烧在线吸阻的降幅是1.96%～10.11%,具有较高透气度样品的在线吸阻的降幅逐渐减小,口与口之间的抽吸相对更稳定。(4)透气度对卷烟非燃烧在线吸阻的影响较燃烧在线吸阻大。     

卷烟接装纸高速电磁阀喷胶系统的设计

为解决卷接机组接装纸双辊上胶装置中存在的胶水易污染烟支、涂胶不均匀、更换烟支规格不方便等问题,采用高速电磁阀技术设计了一套接装纸喷胶系统。该系统以电磁阀喷枪为载体,通过电控系统控制胶水压力和涂胶量,实现喷涂尺寸的精确控制以及烟支规格的快速更换,并具有自动清洁和保养功能。以ZJ116A卷接机组为对象进行测试,结果表明:喷胶系统可满足16 000支/min的卷烟高速生产,胶水图案的搭口区与无胶区长度、无胶区轴向宽度等参数误差均≤0.25%,胶水图案清晰,滤嘴包裹牢固,无滤嘴松脱和缺嘴现象,外观质量符合工艺要求。该系统可为新型超高速卷接机组的设计研发提供支持。     

接装纸对卷烟烟气焦油及7种有害成分的影响

为了降低吸烟的危害性,考察了三种不同接装纸(静电打孔、激光打孔和自然透气接装纸)对卷烟主流烟气中焦油、7种有害成分(CO,HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛)及危害性指数的影响。结果表明:①在相同焦油水平时,自然透气接装纸卷烟具有较低的滤嘴通风率;②在相同滤嘴通风率下,相对静电打孔、激光打孔接装纸卷烟,自然透气接装纸卷烟具有较低的焦油、CO、HCN、NNK、B[a]P和巴豆醛释放量,以及CO/焦油比值;③在相同滤嘴通风率下,三种接装纸卷烟烟气中苯酚和NH3的释放量差别不明显;④在相同滤嘴通风率下,自然透气接装纸卷烟的危害性指数较低。自然透气接装纸具有较好的降焦减害性能,可用于低危害卷烟的开发。     

接装胶及接装纸种类对胶水渗透性的影响

为了评价胶水渗透对卷烟滤嘴通风率的影响,并为接装胶及接装纸选型提供依据,采用PVC矩形孔压片控制原始涂胶区面积,利用像素法计算着色胶水渗透区域面积,建立测定接装胶自然渗透率的方法,并对2种接装胶在12种接装纸上的自然渗透率进行了测定与分析。结果表明:(1)2种接装胶在12种接装纸上的自然渗透率分别为0.024 5%~0.138 0%,0.011 8%~0.112 0%,RSD均小于10%;(2)方差分析结果表明接装胶及接装纸种类对自然渗透率均有极显著影响;(3)K-means聚类分析结果表明,接装胶与接装纸之间配合适当则有利于降低胶水的自然渗透率。     

在线激光打孔卷烟通风率与卷烟理化指标的关系

利用在线激光打孔设备制作通风率不同的混合型卷烟和烤烟型卷烟,考察通风率对两种卷烟物理指标、常规烟气释放量的影响.结果表明:两种卷烟的总通风率、滤嘴通风率均与卷烟质量呈正相关,与吸阻呈负相关,且通风率越高,滤嘴通风率对总通风率的贡献越大;两种卷烟的总通风率、滤嘴通风率均与烟气烟碱、焦油和CO释放量呈显著负相关,影响大小依次为CO释放量焦油释放量烟碱释放量.根据卷烟烟气指标设计,可先计算总通风率,再通过调整在线激光打孔参数来满足卷烟产品设计要求.     

在线激光打孔装置打孔时间、激光功率对卷烟滤嘴通风率影响的研究

为进一步降焦减害,提高卷烟的抽吸舒适性,近年来卷烟在线激光打孔技术逐渐发展成卷烟产品设计的主流。为考察在线激光打孔的打孔时间和激光功率对卷烟滤嘴通风率的影响,我们选取1组ZJ17D细支卷烟机(加装在线激光打孔装置)为实验对象(并在试验结束后再选取2组ZJ17D细支卷烟机进行实验结论验证),在排除机械等外在因素的影响下,通过单因素实验设计,测试和论证激光打孔时间与激光输出功率之间的关系,激光输出功率与卷烟滤嘴通风率之间的关系。结果表明:打孔时间与激光输出功率呈正相关关系,激光输出功率随打孔时间的增加而增大;打孔时间和激光输出功率对卷烟滤嘴通风率有显著性影响,激光输出功率与卷烟滤嘴通风率成正相关的关系。     

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。      

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。     

接装纸和成型纸透气度对卷烟中元素迁移行为的影响

为研究接装纸和成型纸透气度对卷烟燃烧过程中铬(Cr)、镍(Ni)、砷(As)、硒(Se)、镉(Cd)和铅(Pb)6种元素迁移行为的影响,采用单因素设计方法制备了不同接装纸、成型纸透气度试验卷烟样品,并对抽吸前后各部分(卷烟烟丝柱体、抽吸前烟蒂、抽吸后烟蒂、主流烟气、侧流烟气和烟灰)中6种目标元素进行了电感耦合等离子质谱(ICP-MS)测定和迁移率分析。结果表明:①卷烟燃烧过程中,Cr,Ni,As,Se和Pb 5种元素的烟灰迁移量占总量的70%以上,仅少量(<10%)迁移到主、侧流烟气中。②随着接装纸和成型纸透气度的增加,6种元素的主流烟气、烟蒂迁移率有一定程度的降低,但烟灰迁移率有所增加。③接装纸和成型纸透气度对6种元素侧流烟气迁移率的影响不明显。      

接装纸透气度对卷烟燃烧温度和烟气指标的影响

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。     

卷烟接装纸的液体动态渗透性能研究

在对比分析接装纸印刷面和非印刷面表面结构及性能的基础上,通过动态接触角法和动态渗透法,分析了接装纸印刷面和非印刷面的表面润湿和渗透性能,系统研究了液体在接装纸两面上的动态渗透过程。结果表明,接装纸的两面差异性导致了印刷面和非印刷面液体润湿和渗透的差异,动态渗透曲线的3个特征参数（t_max、t₉₅和A_b）可以表征不同来源接装纸的润湿和渗透性能。在0.5 s时,接装纸的非印刷面和印刷面接触角降低值的差值在8°以内,可以获得较好的上机适用性。     

填料性能对加填纸施胶的影响及加填纸施胶效果的改善措施

综合讨论了填料的各种性能包括粒径和比表面积、亲水亲油性能、颗粒形态、碱度,以及填料与施胶剂之间的反应对纸张施胶效果的影响,并从填料的包覆改性技术、新型填料的开发研究、各种助剂的协同使用以及施胶剂和填料加入点位置的优化等几个方面总结了目前国内外解决加填纸施胶问题的相关措施.     

烟用接装纸原纸施胶度检测方法的分析

目前我国用于检测烟用接装纸原纸施胶度的方法是采用GB/T 1540—2002纸和纸板吸水性的测定(可勃法),由于烟用接装纸原纸的特殊性,采用该方法检测其施胶度不能准确、真实地反映产品施胶度的要求。本实验对纸张施胶度的不同检测方法——可勃法、动态可勃法、可勃改进法(本方法)、EST法、动态接触角法等进行数据对比和分析讨论,找出采用可勃法检测烟用接装纸原纸施胶度不足的原因并加以改进。结果表明,采用可勃改进法(本方法)检测烟用接装纸原纸施胶度检测精度优于可勃法,其检测精度与EST法、动态接触角法比较接近,由于可勃改进法(本方法)对现有设备无改动、不增加成本,可以满足实际生产和研发的需要。