多孔炭材料在卷烟领域的研究现状与展望

从多孔炭材料在卷烟中的添加方式、对卷烟的减害作用以及炭材料的改性和新型炭材料开发等方面进行了综述,并对国内烟草行业在该领域未来的研究方向进行了展望,主要内容包括:(1)活性炭在卷烟中的应用集中在滤嘴和炭纸(如含炭成型纸)中,以前者研究最多;(2)常规活性炭在卷烟滤嘴中的应用主要是用于减少主流烟气气相中有害成分的释放量,主要是羰基化合物和自由基等,改性后,减害范围可扩展至氮氧化物、CO等;(3)相比活性炭及其衍生物,碳纳米管等新型炭材料对烟碱和焦油等具有更强的吸附作用;(4)活性炭添加到卷烟滤嘴后能否在真实抽吸条件下降低对消费者的风险水平仍存在争议;(5)基于减害技术的超低危害卷烟开发仍将是烟草行业未来重要的发展方向。

“十三五”烟草类省部级科技奖励成果计量分析与信息挖掘

从文献计量学和信息计量学角度,对“十三五”获省部级科技奖励烟草类成果的授奖机构、等级、类别、牵头完成单位、成果技术领域、成果完成形式等进行了统计分析和信息挖掘,总结了“十三五”烟草类获奖成果呈现的特点:(1)获奖成果以总公司奖励和省级政府奖励为主,地方政府给予烟草类成果奖励政策差异较大;(2)科技进步奖占绝对优势,自然科学奖和技术发明奖占比较低,高等级奖成果偏少;(3)成果所属技术领域分布不均衡;(4)烟草企业之间获奖数量和创新能力差异较大;(5)产学研合作创新力度还不够等。基于研究结果,文章提出了相关建议。

烟草在燃料制备领域的研究现状与展望

针对烟草生产及加工过程中产生的大量烟草废弃物所带来的环境污染和资源浪费的问解,从燃料存在形态的视角对烟草及其废弃物的燃料化利用现状进行梳理,指出:固体燃料制备简单、使用方便,但对设备的要求较高,其中烟草原料炭化成型燃料更易于运输存储、清洁环保,且燃烧残渣可进行二次利用。液体燃料制备技术较为成熟,直接提取法操作简单,但收率取决于烟草原料中油脂的固有含量,对烟草品种要求较高;热化学转化法耗能高,但创新空间较大,液态燃料的化学组成可调,发展潜力较大;发酵法产品单一,主要是乙醇,效率不高,整个技术链条中可规模应用的原料预处理技术尚未取得突破。气体燃料尚处于探索研发阶段,能耗高、收率偏低,技术经济性欠佳。未来可在烟草炭化成型、烟草发酵制备燃料乙醇、烟草催化热解,以及靶向能源用途烟草新品种的培育等方面进行深入系统研究,以进一步推动烟草多用途的产业化发展。

加热不燃烧烟草制品发展现状及展望

为使我国科研技术人员把握国际烟草企业新型烟草制品中加热不燃烧产品的特点和技术走向,对目前市场上销售及在研的加热不燃烧烟草制品进行总结和分析,并着重对加热不燃烧烟草制品烟气化学的安全性进行了综述。结果表明:在新型烟草制品领域,专利数据显示三大跨国烟草企业(菲莫烟草、英美烟草及日本烟草)更注重在加热不燃烧烟草制品方面的技术开发,尤其是菲莫烟草;烟气化学对比分析表明加热不燃烧烟草制品是行业未来最具发展潜力的热点;在加热不燃烧烟草制品技术领域,电加热型(含混合型)在口感和降低有害成分释放方面优于碳加热型;相比于纯电加热型产品,混合型产品的有害成分释放量更低。

细支卷烟研究综述

为使国内研发人员准确把握国内外细支卷烟的研究现状,从细支卷烟发展的总体态势、燃吸机理、烟气的形成与传递及安全性评估等方面对细支卷烟进行了综述,并对国内烟草行业未来的细支卷烟研究方向进行了展望。结果表明:与常规卷烟相比,细支卷烟更能给人以愉悦和低风险的感知。国外烟草行业在烟支物理指标、燃吸机理、烟气成分形成与传递以及安全性评估等基础研究方面进行了大量研究,研究也较为深入。国内的相关研究起步较晚,但发展较快,主要涉及制丝、烟用材料、烟气成分以及卷烟设计等方面,研究的深度有待进一步加强。此外,国内烟草行业在燃吸机理及安全性评估方面的研究有所欠缺。

国外爆珠卷烟研究进展

为深入了解国外爆珠卷烟的研究现状,从发展历史、技术研究、产品设计以及安全性评估等方面进行了综述,并对国内烟草行业爆珠卷烟的未来研究方向进行了展望。结果表明:1)爆珠卷烟早期的专利申请主体以国外个人为主,以降低烟气中的有害成分为主要设计目标;2)爆珠卷烟独特的包装设计以及彰显其风格特色的相应标语或滤嘴爆珠标识促进了爆珠卷烟市场的不断扩大;3)爆珠卷烟能够在触觉、视觉、听觉和味觉等方面给消费者全新的体验,深受消费者尤其是青年群体的青睐;4)在香味成分递送方面,爆珠卷烟优于常规加香型产品,但有效香味成分的转移率有待提升;5)爆珠的添加对消费者日常卷烟抽吸量、生物标志物暴露水平以及环境烟气中粒相物(PM)的形成无明显影响;6)对消费者后吸烟行为的影响、爆珠卷烟相关辅材以及爆珠与其他创新产品的结合研究有待加强。

国内加热不燃烧型卷烟专利技术统计分析

为使我国烟草行业相关科技人员准确把握加热不燃烧型卷烟研发的技术特点,对国家知识产权局1985—2016年公开公告的有关加热不燃烧型卷烟专利进行了检索和统计分析。结果表明:(1)1985—2016年国家知识产权局共公开972件加热不燃烧型卷烟专利,其中电加热型卷烟专利占75%以上,是目前加热不燃烧型卷烟专利的主流。(2)菲利浦·莫里斯烟草公司在加热不燃烧型卷烟方面申请专利数量最多;国内烟草行业在该领域专利技术研发取得了长足进步,专利总量远超国外烟草公司和其他专利申请人,成为加热不燃烧型卷烟领域专利技术研发的主体。(3)电加热型卷烟专利研发热点和布局重点是加热段结构改进、烟草配方及添加剂优化、加热效果和感官质量提高等方面;燃料加热型卷烟专利研发热点和布局重点是烟草配方及添加剂优化、热源技术和加热段结构改进、感官质量和加热效果提高方面;理化反应加热型卷烟专利研发重点是烟草配方及添加剂优化、加热段结构改进和感官质量提高方面。

中国爆珠卷烟专利技术研发热点与趋势分析

为使科研人员准确把握中国爆珠卷烟专利技术领域的技术研究现状、预测其今后的发展趋势,对1985—2017年国家知识产权局公开公告的339件相关专利进行了统计分析。结果表明:(1)2010—2017年,爆珠卷烟专利的申请量持续增加,其中发明专利的增速远高于实用新型和外观设计专利。专利指标及技术生命周期图显示该技术正处于快速发展时期,专利数量将继续保持上升态势。(2)国内烟草行业在该领域的专利申请占总量的59.1%,其中湖北中烟工业有限责任公司的申请量最多。申请量最多的国外烟草公司是菲利普·莫里斯公司。(3)A24D(胶囊滤嘴的制备)仍将是今后一段时期爆珠卷烟领域的研发热点,C11B(爆珠芯材)、A24F(胶囊滤嘴的结构)、G01N(检测分析方法及设备)和27-99(接装纸等辅材)等小类可能是今后潜在的研发热点。(4)在胶囊滤嘴外观和胶囊的制备方法方面,应给予适当关注。

以一种新型Gemini表面活性剂作为介孔模板剂通过转晶过程合成介孔ZSM-5分子筛

将一种新型Gemini表面活性剂,丙撑基双(十八烷基二甲基氯化铵)[C18H37(CH3)2–N+–(CH2)3–N+–(CH3)2C18H37]Cl2(C18-3-18),作为介孔模板剂用于水热法合成介孔ZSM-5分子筛.结果表明,在130 oC低温晶化即可高效合成介孔ZSM-5分子刷.C18-3-18的加入量可影响到所合成介孔ZSM-5分子筛的相对结晶度和织构性质,它的形成遵从一个转晶过程.在合成初期,凝胶中介孔模板剂C18-3-18的使用导向了介孔材料的生成;随后在TPABr的模板作用下,介孔材料慢慢转晶生成具有MFI结构的介孔ZSM-5;然后所合成的介孔ZSM-5晶粒进一步长大并聚集形成块状颗粒,同时产生晶间介孔.C18-3-18作为介孔导向剂不仅可用于合成介孔ZSM-5分子筛,也可用于其它介孔分子筛的合成中.

国内外雪茄烟专利技术研究热点及趋势分析

【背景和目的】为使我国烟草行业相关科技人员准确把握雪茄烟的专利申请现状、研判今后的发展趋势。【方法】依托国家知识产权局和德温特专利平台对2009—2018年度在全球申请的657件相关专利进行统计分析。【结果】1)雪茄烟专利的地域集中度相对较高,专利主要分布在美国和中国大陆等地,与当前雪茄烟的市场分布情况较为一致,其次是欧盟和法国。国外个人、国外其他单位以及国内烟草行业是该领域的创新主体,但具体专利权人的集中度并不高,以BLUNT WRAP,U.S.A.,INC的专利数量最多,其次是四川中烟、湖北中烟和重庆中烟等国内工业企业。2)雪茄烟专利申请主要集中在A24F(吸烟者用品,主要为配件)小类,其次是B65D(雪茄贮存或运输容器)、A24C(雪茄机械)、A24B(加工方法)和A24D(烟支结构设计)小类;而外观设计专利主要集中在27-06小类。在具体技术领域,专利申请主要分布在配件和外观设计两个方面。3)国内申请人(含国内烟草行业)在外观设计方面的专利申请略显不足。【结论】综合考虑专利保护的地域性以及国外申请主体在中国的专利布局率相对较低等情况,对于海外专利的跟踪、研究以及积极开展相关专利的海外布局战略等方面,国内烟草行业有待加强。

HZSM-22和SAPO-11催化甲醇转化制烯烃(MTH)反应:酸强度对反应和失活机理的影响（英文）

从煤、生物质或天然气出发经甲醇制烯烃正在成为最重要的非石油路线低碳烯烃和液态燃料的生产途径.基于SAPO-34和HZSM-5催化剂,甲醇制低碳烯烃(MTO),甲醇制丙烯(MTP)和甲醇制汽油(MTG)已经实现了工业化.与此同时,甲醇制烯烃反应机理也一直是学术界和工业界研究的焦点,然而由于甲醇转化机理十分复杂,且往往受多种因素的影响,使得机理研究工作至今未给出明确详尽的结论.据文献报道,在具有较大笼或交叉孔道结构的SAPO-34,SSZ-13和Hβ催化剂上,甲醇转化主要是通过烃池机理进行.烃池物种包括多甲苯及其对应的质子化产物.随着HZSM-5上甲醇转化双循环机理的提出,近期人们开始关注一维孔道分子筛上的甲醇转化反应,试图通过抑制芳烃循环使得甲醇转化主要通过烯烃甲基化裂解机理进行,发现在具有一维十元环孔道结构的HZSM-22分子筛上甲醇转化能够达到这一效果,产物主要以C3+烯烃为主,乙烯的生成较少.该催化体系的发现对于甲醇制丙烯过程的开发具有重要的意义,然而除了分子筛的拓扑结构,催化剂的酸强度对甲醇转化也具有重要的影响,值得深入研究.为此,本文采用同位素切换/共进料实验,色质谱(GC-MS),热分析(TGA)以及原位红外实验(in situ FTIR)等技术系统研究两种一维十元环结构分子筛HZSM-22和SAPO-11酸强度对于甲醇转化和催化剂失活机理的影响,为开发新型催化剂和优化反应条件以调节产物选择性提供理论指导.12C/13C-甲醇切换实验表明,HZSM-22和SAPO-11催化的甲醇转化机理主要是烯烃循环,然而由于酸强度的差异导致两种分子筛上甲基化反应和裂解反应对烯烃最终产物分布贡献不同.对于HZSM-22分子筛,催化活性较高,当反应温度低于400o C时,产物以C5+高碳烃为主,随着反应温度的升高,产物以C2–C4低碳烃为主,且乙烯的增长速率高于丙烯;对于SAPO-11分子筛,催化活性较低,无论反应温度高或低,甲醇转化产物均以C5+高碳烃为主.以上结果表明,催化剂的活性与酸强度相关,且随着反应温度的升高,在酸性较强的HZSM-22分子筛上高碳烃的裂解活性要远高于酸性较弱的SAPO-11分子筛.该推论得到13C-甲醇和12C-1-丁烯共进料实验数据的支持.失活催化剂的GC-MS和TG结果显示,催化剂的失活与酸强度和反应温度密切相关:对于HZSM-22分子筛,较低温度下(<450o C)催化剂的失活源于稠环化合物的生成和积累,高温下(>450o C)的失活是源于分子筛表面石墨碳的沉积;对于SAPO-11分子筛,低温下(<400o C)的失活源于稠环芳烃的生成和积累,高温下(>400o C)的失活是源于分子筛表面石墨碳的沉积.此外,由于酸强度的差异,与SAPO-11相比,低温下积碳物种更倾向于在HZSM-22分子筛孔口快速形成.这也是HZSM-22分子筛在低温下快速失活的原因.为了进一步证明该结论,本文采用原位红外装置对HZSM-22催化甲醇转化过程中的Brnsted酸和芳烃物种进行了连续监测.结果显示,在最初的15 min内归属为Brnsted酸的峰(3585 cm–1)有明显的下降,但随着反应时间的延长,Brnsted酸的量不再发生变化;与此同时,归属为芳烃物种的峰(3136 cm–1)增加到一定程度后随着反应时间的延长也几乎不再增加.这进一步说明了低温下HZSM-22分子筛的失活是由非活性芳烃积碳物种堵塞孔口造成的.

国内燃料加热型卷烟专利技术分析

为使我国烟草行业相关科技人员准确把握燃料加热型卷烟的研发现状,预测今后的发展趋势,对国家知识产权局1985—2017年公开公告的有关燃料加热型卷烟的专利进行了检索和统计分析。结果表明:(1)1985—2017年国内燃料加热型卷烟专利共计261件,其中发明208件、实用新型53件。(2)1985至2010年间,燃料加热型卷烟每年专利数量有限;从2012年开始,相关专利申请数量显著增长,2013至2015年是专利快速发展时期。(3)国外烟草公司和国内烟草行业是中国燃料加热型卷烟专利的申请主体,国外烟草公司的专利均为发明专利,在我国的专利布局较早,技术含量较高,其中菲利浦?莫里斯烟草公司的申请量最多,主要分布在碳加热型卷烟方面,涉及热源段、烟草材料段、烟气传递段以及配套辅材设计等方面,技术较为成熟。(4)采用其他燃料的加热型卷烟专利相对偏少,具有较大的发展空间,比如可采用含能热源、气态燃料等其他燃料材料,以提高燃料能效。

中国细支烟专利技术研究热点及趋势分析

为准确把握细支烟技术在我国的专利申请现状、研判今后的发展趋势,对1985—2017年国家知识产权局公开公告的134件相关专利进行统计分析。结果表明:(1)2013—2017年,细支烟专利的申请量逐年快速增加,技术正处于快速成长期。(2)国内烟草行业在该领域的专利申请占总量的81.3%,其中江苏中烟工业有限责任公司(江苏中烟公司)的申请量最多,其次是河南中烟公司、湖北中烟公司和云南中烟公司。国内其他单位的申请总量较少,各单位的申请量均在3件以内。(3)专利申请所覆盖的IPC种类趋于稳定,其中A24D(细支烟滤棒)仍将是今后一段时期细支烟领域的研发热点,A24B(细支烟加工工艺)小类可能是今后潜在的研发热点。(4)国内烟草行业和国内其他单位均比较重视包装、加工方法或设备和滤嘴3个方面的专利申请,但二者在包装和滤嘴方面的技术侧重不同。

我国烟草行业专利发展现状分析

为准确把握我国烟草行业专利发展现状,利用烟草行业知识产权综合服务平台对国家知识产权局1985-2019年公开公告的我国烟草行业专利数据进行了统计分析.结果表明:①1985-2019年我国烟草行业共申请专利45076件,申请状况发展趋势良好,但有效授权发明专利占比偏低,专利质量和技术含量有待进一步提高.②中烟工业公司是专利技术研发的主体,其中云南中烟工业有限责任公司和湖北中烟工业有限责任公司在专利总量、被引用次数方面占有明显优势,具有较大的技术影响力;烟用材料,烟草农业,实验、检测、分析等技术领域是我国烟草行业专利技术热点.③我国烟草企业专利工作已初步从追求数量向追求质量转变,有效降低了烟草企业的知识产权维护成本,提高了企业投入产出的经济效益;需要加强专利评估工作,避免烟草企业技术风险和专利无形资产的流失;需要熟练掌握专利实审答复技巧,提高专利授权率.④烟草企业之间专利技术转移、转化的意愿不高,烟草行业科技成果转移转化机制有待进一步完善和深化.⑤在PCT专利申请方面,湖南中烟工业有限责任公司、云南中烟工业有限责任公司、湖北中烟工业有限责任公司围绕新型烟草制品专利的国际化布局是为数不多的亮点,但总体而言我国烟草行业PCT国际申请不足,核心专利技术偏少,尚未形成规模化的国际布局.

火炬松种子园无性系产果力变异与选择研究

对英德火炬松种子园２２７个无性系产果量问题的研究结果表明，无性系间、株间以及年度间产果量变异很大，差异显著；产果量性状与高、径、材积生长性状呈弱相关，前后年度间以及与３年平均产量间则高度相关。产果量重复力在０．６以上，３～４年球果观察资料可以判断无性系产果能力，从２５％～３０％高产优系中再选择建立改良代种子园，与受选群体均值比，能提高产量６４％～１４５％，甚至更高。

“十二五”期间我国烟用添加剂领域专利分析

为全面了解"十二五"期间我国烟用添加剂技术领域的发展现状,预测今后的发展趋势,对2011—2015年国家知识产权局公开公告的1 666件相关专利进行了统计分析。结果表明:(1)2011—2015年,烟用添加剂专利申请总量持续提升,尤其是发明专利,其中湖北中烟和云南中烟的申请量最多。(2)A24B、C11B以及A24D类技术仍将是今后一段时间内技术研发的热点区域,C08B、B01J、C12P、B01D、C07H以及D21H类技术可能是今后潜在的研发热点。(3)国外申请人在华专利布局以英美烟草、雷诺烟草、日本烟草和菲莫烟草的申请量最多,其中英美烟草的技术布局区域最广。

国内外烟蒂资源化利用研究现状与展望

烟蒂是卷烟燃吸后的终结产物,开展烟蒂资源化综合利用对于解决环境污染问题及推进资源有效利用具有重要意义.对烟蒂资源化利用现状相关文献进行梳理,指出:1)在建筑材料领域,烟蒂所制备产品主要为轻质黏土砖、沥青混凝土和吸音/吸波材料,烟蒂的处理量相对较大,且产品具有质轻、隔热的特点;2)在碳材料领域,烟蒂所制备产品主要为吸附材料和电化学储能材料,后者为烟蒂高值化利用的重要途径;3)烟蒂所吸附化学成分可制备产品主要包括金属腐蚀抑制剂、蚊虫杀虫剂等,利用烟蒂提取化工原料的研究相对偏少;4)烟蒂醋酸纤维可通过硅烷化或键合聚多巴胺改性制备油水分离材料,由醋酸纤维制备的纤维素薄膜或纳米晶均表现出优异的水体净化性能.未来可完善吸烟区、灭烟处等基础设施以利于烟蒂的有效收集、从“成本-环境-效益”三方面进行综合评估以缩短技术产业化的转化周期,以及在开发可降解滤材、可重复使用滤嘴等方面开展深入研究,以推动烟蒂资源化利用的产业化.

烟草源培养基在产品制备领域的研究进展

以烟草原料或其提取物为培养基可制备烟用香料、生物酶制剂、育苗基质、纤维材料、化工原料、杀虫剂、气态燃料、生产食用菌等,综述了烟草材料在上述领域的研究进展,为相应领域科技创新提供参考。

烟草废弃物在堆肥领域的研究进展

在烟草生产及加工过程中,通常会产生大量的烟草废弃物,如何有效利用这些废弃物以避免环境污染和资源浪费,已成为烟草行业亟需解决的问解。研究发现,烟草废弃物堆肥化处理是规模化利用废弃资源的有效途径之一,对烟草农业的绿色、低碳、循环、可持续发展具有重要意义。从有机肥堆肥制备技术、肥效研究等方面进行了系统综述,从整体上展示了烟草废弃物堆肥技术的发展现状,以期为国内烟草废弃物源堆肥未来技术的研发及产业化提供一定的参考。通过分析发现,在堆肥制备技术方面,主要有微生物菌剂添加技术、共堆肥技术和烟草材料预处理技术3种,此外还衍生出液态有机肥和厌氧发酵联产有机肥技术;在堆肥肥效研究方面,烟草废弃物堆肥可明显改善土壤的物性参数、化学参数以及生物学参数,显著钝化土壤重金属元素,进而提高作物的产量或品质,其中堆肥与化学肥料配施的效果相对较好;堆肥的多功能化是未来堆肥创新利用的重要途径。

废弃烟叶的非烟草制品专利技术现状分析

为使我国科研人员准确把握国内外在烟叶非烟草制品技术领域专利的申请现状,对1985-2018年中国国家知识产权局公开/公告的182件相关专利(含国外同族专利19件)和1992-2016年德温特公开的63个国外简单同族专利(含503件专利)进行统计分析.结果表明:①在申请趋势方面,中国专利和国外专利的整体变化趋势一致,均在2012年申请量达到峰值后逐年下降,技术开发正处于衰退期.②对于国内申请人,国内其他企业和国内烟草企业是该领域专利申请的主体,且国内其他企业在装备制造方面的专利申请量明显高于国内烟草企业;对于国外申请人,国外烟草企业的申请量和专利质量相对较高.③在IPC技术主题方面,国内申请人的专利以C07C(烟基化工原料)为主,其次是C05F(烟基有机肥)和C05G(功能性有机肥)两个小类.国外申请人的专利布局则大部分集中在A24B(烟草提取物和化工原料)小类.在具体技术方面,国内申请人的专利主要涉及肥料、保健成分、化工原料、农药和饲料等技术方面,而国外申请人则重点在化工原料方面.此外,相比于国内申请人,国外申请人还在药用成分和烟基材料领域进行了适度的专利申请.