工业技术
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
混凝土细骨料94
DOI：10.16660/jki.1674-098X.2018.13.094
抗裂网片
①
（河南中烟工业有限责任公司技术中心 河南郑州 450000）
摘 要：为深入研究卷烟降焦减害技术，详细介绍了卷烟纸、接装纸、成形纸、滤棒对卷烟烟气指标的影响。卷烟纸透气度、卷烟纸助燃剂、接装纸透气度、接装纸长度、成形纸透气度、滤棒压降、滤棒长度与大多数烟气指标呈负相关关系，卷烟纸定量与大多数烟气指标呈正相关关系，卷烟纸定量有助于改善 卷烟焦油、烟碱、一氧化碳的配伍性，对卷烟配方设计与产品开发具有一定的指导意义。关键词：三纸一棒 卷烟 烟气指标
中图分类号：TS452 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)05(a)-0094-02
①作者简介：崔廷（1987—），男，汉族，河南周口人，硕士，助理工程师，研究方向：烟草计量测试技术。
随着生活消费水平的不断提高，卷烟主流烟气指标中的有害化学成分已成为烟草行业的关注焦点。“降焦减害”技术一直是烟草行业的研究重点，国内卷烟产品始终坚持“高香气、低焦油、低危害”的方向，国外发达国家对卷烟产品焦油量也做了严格的明确规定。美国是低焦油卷烟研发最早的国家，将焦油量低于15mg的卷烟统称为低焦油卷烟，美国目前在售卷烟平均焦油量不超过12mg/支。欧盟是低焦油卷烟发展较为成熟的地区，2004年起卷烟盒标焦油量不得超过10mg/支。日本是低焦油卷烟发展速度最快的国家，目前国内卷烟平均焦油量控制在8mg/支以下，焦油量低于6mg/支的卷烟占市场总量的40%左右。韩国是低焦油卷烟规定较为严格的国家，7mg/支的卷烟禁止销售，2010年国内卷烟平均焦油量仅有4.1mg/支。
“三纸一棒”指卷烟纸、接装纸、成形纸和滤棒，统称为卷烟辅助材料，是除叶组配方外对烟气指标影响
最直接、最明显的因素[1]。通过选用不同规格参数的卷烟纸、接装纸、成形纸和滤棒，可实现有效的降焦目的[2,3]。卷烟烟气指标主要是指焦油、烟碱、一氧化碳、抽吸口数、水分等。卷烟纸、接装纸、成形纸、滤棒与卷烟烟气指标含量大小有着直接的关系。
1 烟气指标影响因素
1.1 卷烟纸
卷烟纸是卷烟的主要辅料，其表面积占烟支较大比率，对卷烟烟气指标起着举足轻重的影响。卷烟纸通常由木浆纤维、碳酸钙、柠檬酸钾等组成，透气度、燃烧性和定量是影响卷烟烟气指标的3个重要因素。
透气度是指一定面积、一定压差条件下，每分钟透过卷烟纸的空气体积流量。透气度增加，通过卷烟纸扩散至
卷烟燃烧锥区域的空气量增大，烟气浓度被稀释，烟丝得到充分燃烧，使焦油、烟碱、一氧化碳、抽吸口数、水分降低，其中对一氧化碳、水分影响最大。
燃烧性与卷烟纸中燃烧调节剂含量有直接关系，燃烧调节剂一般分为助燃剂、阻燃剂、灰分调节剂三种，卷烟纸中经常人工加入助燃剂以改善燃烧性能，如钾盐、钠盐、柠檬酸盐等。助燃剂影响着卷烟
纸的燃烧速度，卷烟纸中助燃剂含量增加，会使卷烟焦油量、烟碱、一氧化碳、抽吸口数、水分降低。
卷烟纸定量可有效改善焦油、烟碱、一氧化碳的配伍性。随着卷烟纸定量的增加，卷烟烟气中的一氧化碳、水分显著升高，而对焦油、烟碱影响不大。1.2 接装纸
接装纸透气度与长度是影响卷烟烟气指标的两大因素。接装纸透气度增大，焦油、烟碱、一氧化碳、抽吸口数、水分显著降低。接装纸长度直接影响卷烟的燃烧尺寸，接装纸长度增大，燃烧长度变短，焦油、烟碱、一氧化碳、抽吸口数、水分相应降低。加大接装纸长度是目前烟草工业企业降焦的一种途径。1.3 成形纸
成形纸用于包裹丝束以形成滤棒，成形纸透气度是影响卷烟烟气指标的一个因素。成形纸透气度增大，焦油、烟碱、一氧化碳、抽吸口数、水分略微降低。1.4 滤棒
滤棒是烟支的重要组成部分，过滤烟气的效果与滤棒压降、长度、材料、结构等有关。滤棒压降增大，焦油、烟碱、抽吸口数、水分降低，一氧化碳影响不大。滤棒长度增大，相当于压降增大，也会使焦油、烟碱、抽吸口数、水分
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降低。
滤嘴通风技术是烟草行业普遍采用的降焦减害手段，滤嘴通风率增大，焦油、烟碱、一氧化碳、抽吸口数、水分显著降低，一氧化碳降低最多，焦油次之。
2 实验验证
2.1 材料
采用单因素实验法重点研究卷烟纸和滤棒对卷烟烟气指标的影响。选用同一牌号、同一批次的烘后烟丝，不添加梗丝、薄片丝、香精香料、保润剂，按照每次变化1个设计参量、其他参量固定不变的原则，制备4组卷烟样品，分别为样品1、样品2、样品3、样品4。 样品1：卷烟纸为杭州华丰纸业有限公司生产，宽度26.5mm，定量27.5g/m 2，透气度50CU，助燃剂
含量2.1%，阴燃速率70s/150mm；接装纸宽度64mm，定量36g/m 2，厚度40m；成形纸宽度26.5mm，定量28g/m 2
；滤棒型号规格为2.7Y/35000，醋纤丝束材质，压降3800Pa，长度120mm，圆周24.1mm。
样品2：以a样品为基准，改变卷烟纸助燃剂参数，其他参数不变。采用民丰特种纸股份有限公司生产的卷烟纸，助燃剂含量1.5%，阴燃速率85s/150mm。
磨头样品3：以a样品为基准，改变滤棒压降参数，其他参数不变。滤棒压降4800Pa，长度120mm，圆周24.1mm。
样品4：以a样品为基准，改变滤棒圆周参数，其他参数不变。滤棒压降3800Pa，长度120mm，圆周24.25mm。2.2 方法
选用许昌烟草机械有限责任公司制造的ZJ19E卷接机组对4组样品进行卷接实验，采用人工送丝方式，卷烟长度为84.0（20+64）mm，端部落丝量应小于8.5mg/支。
4组样品卷制实验过程中，ZJ19E卷接机组参数设置始终保持一致。平准器为深4.2mm、浅2.0mm的6槽，车速为8000支/min，二级风分侧风开度为6格，小风机压力1.4kPa，左大风机负压-11.5kPa，右大风机负压-10.5kPa。
待ZJ19E卷接机组运行稳定后，依次卷制样品1、样品2、样品3、样品4。针对每组样品，采用在线取样方式，每隔2min，取样40支卷烟，共取样5份，每组样品共计200支卷烟。2.3 结果分析
选用英国Cerulean公司生产的型号SM450的吸烟机对4组样品依次抽吸，采用行业标准规定的方法测定卷烟烟气中的焦油、烟碱、一氧化碳。针对每组样品，有5个测量数据，求取平均值。4组样品焦油量、烟碱量、CO量对比如图1所示。
从图1可以看出，焦油量、烟碱量大小及变化趋势基本相似，CO量变化曲线总体位于焦油量和烟碱量变化曲线
图1 4组卷烟样品烟气指标对比图
下方；当卷烟纸中助燃剂含量下降时，阴燃速度降低，卷烟焦油量、烟碱量、CO量均明显升高；当滤棒压降增大时，卷烟焦油量、烟碱量明显降低，CO量变化不大；当滤棒圆周增大时，卷烟焦油量、烟碱量、CO量略微升高。
3 结语
本文立足于“三纸一棒”，从卷烟纸透气度、卷烟纸燃烧性、卷烟纸定量、接装纸透气度、接装纸长度、成形纸透气度、滤棒压降、滤棒长度、滤嘴通风等方面详细分析了对卷烟烟气指标的影响，并采用单
因素分析法进行了实验验证。
参考文献
[1] 彭斌，孙学辉，尚平平，等.辅助材料设计参数对烤烟型卷烟烟气焦油、烟碱和CO释放量的影响[J].烟草科技, 2012(2):61-65.
[2] 李春，向能军，沈宏林，等.卷烟纸对卷烟烟气有害物质的影响[J].光谱实验室,2009,26(6):1464-1467.
相框组合
[3] 李庆华，杨叶昆，王保兴，等.卷烟纸、接装纸和滤嘴丝束对卷烟烟气水分和焦油的影响[J].烟草科技,2008(2): 42-44.
烟气量(m g )
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