改善加热不燃烧型烟草薄片物理性能的研究

加热不燃烧型烟草薄片是一种新型烟草薄片,其制备方法主要包括稠浆法、辊压法、造纸法。为保证烟草薄片的良好成形及耐加工性,需添加一定量的木浆纤维。本研究探究了木浆纤维在稠浆法加热不燃烧型烟草薄片中的应用,考察了木浆纤维打浆度和添加量对稠浆性能和烟草薄片物理性能的影响。研究表明,增加木浆纤维打浆度有利于降低稠浆黏度,木浆纤维的打浆度为49°SR时,烟草薄片的力学性能相对较好;木浆纤维添加量在2%~5%时,烟草薄片力学强度随着木浆添加量的增加而增加,抗张指数最高可达3.62 N·m/g。

阳离子改性纤维在造纸法加热不燃烧烟草薄片中的应用研究

本研究利用阳离子改性纤维具有正电荷和高保水值的特点,与漂白木浆复合抄造制备加热不燃烧烟草薄片基片,以提升基片的吸收性能。结果表明,阳离子改性纤维的添加能有效降低基片的紧度,提升其对涂布液的吸收性能,增加加热不燃烧烟草薄片对涂布液的负载率。未添加阳离子改性纤维的加热不燃烧烟草薄片涂布负载率达121.69%,而阳离子改性纤维添加量为100%的加热不燃烧烟草薄片涂布负载率达215.58%,与前者相比增加了93.89个百分点。选择添加量为60%(相对于绝干木浆总质量)的阳离子改性纤维用于加热不燃烧烟草薄片基片制备,其基片紧度为0.45 g/cm^(3),孔隙率达70.90%,透气度17.92μm/(Pa·s),制备的加热不燃烧烟草薄片对涂布液的负载率达154.67%,并具有良好的吸食口感。

加热不燃烧卷烟抽吸效果模拟研究

为探寻加热不燃烧卷烟逐口抽吸烟碱的释放规律,依据经典导热方程和Arrhenius定律分别确定立了烟支内部的传热传质方程,构建了加热不燃烧卷烟传热传质的数值模拟模型,利用正交设计对实验数据的拟合确定了烟碱传质动力学参数。对模型在加拿大抽吸模式下烟支内部温度场分布、烟碱释放和剩余浓度、烟碱逐口抽吸质量进行计算。结果表明,模型能够较好地实现预测计算,烟碱逐口抽吸质量模拟结果与实验结果的均方根误差为0.0121mg;烟芯内部温度变化曲线模拟值与实验值的最大误差百分比为6.1%;烟芯内部温度分布与释放特性严格对应,气体入口处烟碱的释放较差。

热重法快速测定加热不燃烧卷烟中水分的含量

在氮气氛围下对加热不燃烧卷烟进行热失重分析以计算其含水率。试验结果表明:热重法测定的样品含水率与气相色谱法的测定结果比对偏差在0.574%~5.731%,试验精度高;热重法测定的样品平行样相对偏差在0.005%~1.855%,试验重复性好;热重法测试时样品量仅需5~10 mg,测试时长为4 min左右,试验简单高效。

加热不燃烧卷烟加热技术探究

为了深入了解加热不燃烧卷烟的加热技术,从加热不燃烧卷烟的加热原理和发热体形态方面进行研究。结果表明:加热不燃烧卷烟按照加热原理的不同,加热方式可以分为电阻加热、电磁加热、红外加热、燃料加热和理化反应加热五种形式;加热不燃烧卷烟按照发热体形态的不同,加热方式可以分为中心加热、环形加热和复合加热三种形式;对比分析各种不同加热方式的优缺点。

造纸法薄片料液的微胶囊化及其在加热不燃烧卷烟中的应用

为了制备造纸法薄片料液微胶囊并研究其在加热不燃烧卷烟中的缓释效果,先对料液的挥发性香味成分进行分析,然后采用复凝聚法制备微胶囊及其理化特性的表征,最后研究微胶囊在加热不燃烧卷烟中不同材料段的缓释效果.结果表明:(1)造纸法薄片料液共有21种香味挥发性物质,其中有13种易挥发性,表明料液具有较强挥发性.(2)红外谱图的峰型表明料液被成功包埋;热重曲线表明,微胶囊中料液快速损失的温度较单独料液提高近170℃,因壁材提高其热稳定性,减少挥发.(3)微胶囊平均粒径240 nm,包埋率34.11%,放置7 d后的水分质量分数为9.37%;外观为淡淡的金黄色粉末,由扫描电子显微镜图可知其结构致密,囊壁表面较为光滑,近似椭球状.(4)加香缓释实验结果表明微胶囊添加在烟草段且添加量为0.015 g/支的效果最好,不仅增加香气量,缓释效果明显,而且刺激性明显降低,劲头提高,余味回甜,为微胶囊技术在加热不燃烧卷烟中的应用提供了理论基础.

基于磁致伸缩高频振动的不燃烧卷烟加热方法研究

针对电阻式加热不燃烧卷烟存在烟具温升时间长,温度场分布不均,加工工艺对不同批次加热片参数影响大和加热片易受烟油黏附和腐蚀等问题,采用磁致伸缩高频振动加热的方法替代电阻式加热,该方法通过高频电流产生的高频磁场使铁磁材料产生高频振动发热,实现对卷烟的加热。仿真结果表明,采用复合铝加热片的振动发热方案温升时间为5 s,比电阻式加热缩短了35 s。同时,加热片最高和最低温度差为3.2℃,相比电阻式加热降低了109℃。此外,振动发热片具有批次加热片参数一致性好,不易受加工工艺影响,对烟油黏附和腐蚀的影响较小,具有较好的实用性和推广价值。

薄荷口味加热不燃烧卷烟烟芯材料易挥发物质缓释的研究

薄荷醇存在易挥发特性,容易在生产制造过程中损失造成得率下降,且在吸食过程前段释放过快造成烟气难以下咽,后段衰减明显影响抽吸感受等问题。本文尝试找到一种保护剂,用以提高生产过程中薄荷醇的保留率,同时开发出一种简单易行、适用于生产线检验的易挥发物质释放评价方式,将缓释效果数据化,探讨保护剂对薄荷醇在吸食过程中的释放速度减缓的影响。

卷制加热不燃烧卷烟堵丝问题与改进研究

为解决ZJ17D卷接机组在生产加热不燃烧卷烟产品时吸丝成形与卷制流程中部分关键部件的烟丝黏附问题,采用在劈刀盘、刷丝轮、铲丝刀等部件表面喷涂特氟龙涂层,加装吸丝带驱动轮在线清洁装置以及采用全新特种工程塑料⸺聚醚醚酮(PEEK)树脂制作烟舌与小压板等措施。经此改进后,ZJ17D卷接机组吸丝成型与卷制流程中部分关键部件因烟丝黏附而导致的设备堵丝问题得到彻底解决,连续生产时间从原来的0分钟上升为1小时以上,为ZJ17D卷接机组稳定、高效完成加热不燃烧卷烟产品的生产奠定了基础。

卡尔费休法快速测定加热不燃烧再造烟叶中水分含量

采用卡尔费休法快速测定加热不燃烧再造烟叶的水分含量,探索了水分的萃取条件。结果表明,水分的加标回收率为96.40%~102.46%,检测结果的相对标准偏差(RSD)为0.64%。该方法前处理简单,定量结果准确且耗时不长,适用于生产过程的在线监控,并与气相色谱水分测定方法进行对比,数据一致性好,该方法弥补了加热不燃烧再造烟叶生产过程监控手段的缺失。

加热不燃烧烟用中空滤棒工艺要素对物理指标的影响

主流加热不燃烧烟由发烟芯基材、冷凝中空段、PLA隔热段和近唇段构成,其中冷凝段和部分近唇段用无纸中空生产工艺生产的中空滤棒制作,在实际加工过程中,因烟支生产采用复合加工工艺(线性复合或鼓轮复合),各组成段的物理指标(圆周、长度、硬度)波动性对加工过程和最终烟支产品质量特性有较大影响。作者在实际生产过程中发现,滤棒储存时间、储存环境相对湿度、温度对滤棒物理指标变化呈现一定相关关系,该文主要对无纸中空滤棒尺寸物理指标与储存的时间、湿度之间的相关关系的实验及数据分析结果进行阐述。

基于岭回归的加热不燃烧卷烟水分检测模型构建

为了提高微波法在HNB卷烟水分检测模型的稳定性和准确性,本文基于岭回归法和线性回归法对HNB卷烟水分检测模型进行对比和建模分析。对295个HNB卷烟样品进行微波数据采集,使用气相色谱法作为水分化学值检测方法,在使用SPXY方法按照7∶3的比例划分样品校正样品和预测集样品后,分别采用岭回归和线性回归对HNB卷烟水分建模分析。结果表明:采用3变量、岭参数λ=0.06建立岭回归模型,其校正相关系数R_(c)、预测相关系数R p较线性回归模型均有所提高,分别从0.8686、0.9110提高到0.9471、0.9222;标准偏差从0.8961%、0.7207%,分别减小到0.7777%、0.6454%,提高了模型的稳定性,对于后期模型泛化研究提供了一定的思路。

化橘红浸膏挥发性成分分析及其在加热不燃烧卷烟中的应用

采用溶剂提取法制备得到化橘红浸膏,并采用气相色谱-质谱联用(GC/MS)技术和热裂解技术分析了化橘红浸膏的挥发性成分和热裂解产物,分别鉴定出28种和50种化合物;其中包含化橘红的主要致香物质以及体现其主要药用价值的黄酮类、香豆素类、挥发油和多糖成分。将化橘红浸膏应用于加热不燃烧卷烟颗粒材料中,与空白颗粒材料进行抽吸比对。加香评吸试验表明,化橘红浸膏具有生津回甜、细腻柔和烟气、提升烟气质感、改善喉部舒适性的功效,添加比例以1%~3%最佳。

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。

两种抽吸模式下加热不燃烧卷烟主流烟气释放物分析

为研究加热不燃烧卷烟主流烟气中有害成分的释放量,以11个iQOS和3个glo加热不燃烧卷烟产品为对象,研究了ISO抽吸模式和加拿大深度抽吸(HCl)模式下主流烟气中有害成分(焦油、烟碱、CO、HCN、NNK、NNN、NH_3、B[a]P、苯酚、巴豆醛、甲醛、乙醛、丙烯醛、1,3-丁二烯和苯)以及水分、丙二醇和丙三醇释放的规律。结果表明:(1)加热不燃烧卷烟气溶胶捕集物释放总量较高,且主要成分为水(质量分数约70%),远高于传统卷烟;(2)iQOS和glo卷烟的主流烟气有害成分中除NNK、NH3和巴豆醛释放量与传统卷烟相当以外,其他成分远低于传统卷烟;(3)11个iQOS样品的"焦油"平均值在ISO和HCl两种模式下分别为1.3和9.8 mg,释放量受抽吸模式的影响较大;3个glo样品的"焦油"平均值在ISO和HCl两种模式下分别为2.9和7.0 mg,与常规卷烟在两种抽吸模式下的释放规律一致。

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。

水分含量对不同类型加热不燃烧卷烟化学成分的影响

为探讨水分含量对不同类型加热不燃烧卷烟化学成分的影响,以稠浆法薄片制备卷烟A和造纸法薄片制备卷烟B为研究对象,开展烟支水分与甘油、烟碱相关性研究,并进行扫描电镜和热重分析。结果表明:①烟草薄片中甘油、烟碱质量含量以干薄片中相应物质质量含量表述更准确。②烟气水分释放量、烟气粒相物重量与烟支含水量呈正比,粒相物水分含量为53.33%~65.89%。③受烟支加热温度及烟草薄片性质的影响,卷烟A烟气甘油释放量与烟支含水量呈正比,卷烟B烟气甘油释放量与烟支含水量呈反比,但两者烟气烟碱释放量均为50%湿度平衡后的烟支最高。另外,卷烟A的烟气中水分、甘油、烟碱转移率均显著高于卷烟B的。

加热不燃烧烟草制品与传统卷烟化学指纹分析

采用气相色谱-质谱法获取了3种加热不燃烧烟草制品(HNB)和2种传统卷烟(TC)的极性和弱极性溶剂提取化学成分的指纹数据。对所获得的化学指纹数据进行相似度计算、主成分分析、化学结构鉴定和化合物含量比较,结果发现,HNB与TC化学指纹的相似度较低(0.32~0.45),在所建立的两种主成分分析模型中,传统卷烟TC-A和TC-B的距离很接近,而HNB-C则都与其他测试样品距离较远。在所获取的化学指纹中共鉴定出101个化合物,其中HNB相对TC含量较高的化合物主要为挥发性较好的醇类物质和小分子有机酸,而TC含量较高的化合物主要为挥发性弱的糖类物质。HNB的化学组成特点主要是为了满足其在较低温度下迅速释放吸食所需化学成分的要求而设计的。

不燃烧的木材——原理及实用化的途径

木材,具有许多优良的性能,同时也存在如可燃、腐烂、虫蛀、变形四大缺点。到目前为止,在改良材质方面的研究,主要的就是克服和控制这些缺点。其中可燃性缺点被认为是木材固有的特性,这是木材用于内装修材料时受到限制的首要原因。木材的截面积大时,耐火性能也高。

加热不燃烧卷烟纸性能评价方法研究

对加热不燃烧卷烟用卷烟纸的性能评价方法进行了研究.结果表明:采用箱式电阻炉加热观察法观察加热后卷烟纸颜色的方法较为直观;氧指数检测的方法虽然更直接,但是由于该检测方法并非针对卷烟纸设计,检测过程中误差较大;热失重法准确性高,较为科学.在今后的实验中可采用多种检测方法结合的方式对加热不燃烧卷烟用卷烟纸进行评价.