烟丝压缩过程中应力松弛模型的建立

为了揭示烟丝压缩后应力松弛规律及获得烟丝的流变学参数,以烟丝为研究对象,利用烟丝流变测试仪对烟丝进行蠕变-应力松弛试验,构建表征堆积烟丝应力松弛过程的数学模型,分析了不同条件下烟丝被压缩后的应力松弛行为,并求解了该过程中烟丝的流变学参数。结果表明:①堆积烟丝具有良好的压缩黏弹性力学性质,在应力松弛过程的前5 s松弛速率最快,松弛过程持续约60 s后应力衰减速率变缓,最终存在平衡应力。②烟丝压缩过程中堆积烟丝流变特性可用五元件广义Maxwell模型描述,相关系数R^(2)>0.994。③考察样品量和压缩载荷对烟丝应力松弛行为的影响,对获得的流变特征进行分析发现,随着样品量和压缩载荷的增大,平衡应力呈增大趋势。样品量越大,应力松弛时间比率α越小,压缩载荷越大,应力松弛时间比率α越大。该规律的表达为进一步研究不同条件下烟丝应力松弛特性与宏观烟支质量间的关系提供了基本方法。

结构设计对加热卷烟出口烟气温度与释放量的影响

为研究结构设计对加热卷烟出口烟气温度的影响,设计了固定总长度为45 mm的不同结构的加热卷烟样品,建立了加热卷烟出口烟气温度与气溶胶捕集量(ACM)检测方法,研究了二元、三元、四元不同结构设计对加热卷烟烟气温度与烟气释放量的影响规律。结果表明:(1)不同二元结构烟支出口烟气最高温度高于106℃、小于137℃,不同三元结构烟支出口烟气最高温度高于40℃、小于85℃,不同四元结构烟支前两口的出口烟气最高温度达到72℃,后续抽吸的出口烟气最高温度低于50℃。(2)中空段降温作用显著小于烟丝段和实心醋酸纤维段,烟丝段和实心醋酸纤维段长度不宜过长,四元结构对加热卷烟烟气降温效果最好。当冷却段长度在12~18 mm时,逐口烟气最高温度可降至42℃以下。(3)对于四元结构烟支,随着中空段内径的增大,相同抽吸口数的烟支失重未见显著规律,而ACM则大体呈现增大趋势。随着卷烟纸透气度增大,相同抽吸口数的烟支失重呈现逐渐增大趋势,而ACM则未见显著变化规律。随着中空段长度减小与实心段长度增加,相同抽吸口数的烟支失重与ACM均大体呈现减小趋势。