ICP-MS测试食品和烟用材料用纸中重金属含量方法的优化

纸张安全性能的关注度正在日益提高,其中食品材料用纸和烟用材料用纸的重金属含量都有标准要求,在实际生产过程中需要对其进行监控测试。电感耦合等离子体质谱仪(ICP-M S)作为一种现代化分析检测手段,在无机元素分析方面具有灵敏度高、检出限低、分析速度快、可以多元素同时测定等优势。本文主要阐述通过结合YC/T316-2014和GB31604.49-2016两种测试方法,优化出一种可以利用ICP-MS技术同时测定食品材料用纸和烟用材料用纸中重金属元素含量的方法。

微波消解-ICP-MS法测定卷烟纸中主要元素和重金属元素

建立了卷烟纸中5种主要元素和6种重金属元素的电感耦合等离子体质谱测定方法,优化了样品前处理方法,考察了普通卷烟纸和彩色卷烟纸中5种主要元素和6种重金属元素的含量水平。结果表明:采用HNO_3和H_2O_2消解体系能够将卷烟纸完全消解,方法定量限在0.010~0.053mg/kg之间,样品加标回收率为93%~107%,精密度(RSD)小于6.7%。该方法样品前处理简单快速、结果准确可靠,适合于卷烟纸中Na、Mg、K、Ca、Ti、Cr、Ni、As、Cd、Hg和Pb的测定。

DRC-ICP-MS法测定卷烟纸中钾的不确定度评定

目的提高动态反应池模式电感耦合等离子体质谱法（DRC-ICP-MS）测定卷烟纸中钾含量的精密度,确保检测结果的准确性,识别和掌握影响测定的关键因素并实施有效监控和改进。方法依据JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》,采用因果图对不确定度的主要来源进行分析,通过数学模型科学评定各不确定度分量,提出扩展不确定度。结果各相对标准不确定度分量值介于0.0067~0.0402之间。根据分量所占权重大小,不确定度对测定结果影响程度依次为标准溶液配制、样品水分含量、样品重复测量、工作曲线拟合、样品制备。当卷烟纸中钾含量为13.337 mg/g时,其扩展不确定度为1.218 mg/g（k=2,P=95%）。结论优化标准溶液配制环节能适当降低不确定度,同时检测时要密切关注仪器状态,仪器的稳定性会同步影响不确定度的最终结果。

ICP-MS法测试卷烟纸锌含量测量结果的不确定度评定

采用ICP-MS(电感耦合等离子体质谱仪)法测试卷烟纸锌含量,通过数学建模并运用不确定度评定的基本方法和程序,分析了卷烟纸锌含量测量不确定度的主要来源,按照JJF1059-2012《测量不确定度评定与表示》[1]的规定进行评定,最终计算出卷烟纸锌含量的不确定度,为系统分析检测结果的准确程度和可靠性研究提供参考,使检测结果更具客观性和准确性。

ICP-MS测试卷烟纸中6种重金属的含量

使用微波消解的方式消解样品,采用电感耦合等离子体质谱仪同时测定卷烟纸中的铬、镍、砷、镉、汞和铅6种重金属含量;采用内标校正基体效应;采用碰撞池（CCT）模式消除Ni的质谱干扰。该方法相对标准偏差均小于7%、回收率为89.9%～102.7%、检出限为0.005～0.010mg/kg;能快速、准确测定卷烟纸中重金属含量。

ICP-MS法同时测试卷烟纸中锌、硒、锂、镁

将电感耦合等离子体质谱技术应用于卷烟纸中锌、硒、锂、镁测定,根据卷烟纸的特殊性,样品利用微波消解的方法,分析时采用电感耦合等离子体质谱检测。该方法具有良好的线性(r=0.999977~0.999998)和精密度(RSD在5.0%以下),回收率在95.8%~102.3%之间,检出限在0.054μg/L^0.121μg/L之间。该方法操作简单、快速,灵敏度高,结果准确、可靠。

ICP-MS法同时测定卷烟纸中元素铬、镍、铜、砷、硒、镉、铅

采用微波消解前处理样品,电感耦合等离子体质谱检测,同时测定了卷烟纸中Cr、Ni、Cu、As、Se、Cd、Pb的7种元素,测定范围在0.012～2.160μg/g之间。方法的回收率为92.1%～111.9%,检出限为25.2～245.1ng/L,相对标准偏差除Se、Cd>10%外,其它元素均<4%。分析了5种国外卷烟纸和9种国内卷烟纸中7种元素的含量,统计结果显示,国内外14种卷烟纸7种元素含量除Cr、Pb外均差异显著;国内卷烟纸中Ni、Cu、Se含量差异显著,而国外卷烟纸中7种元素含量均没有显著差异。

Gas flow and filter ventilation of an unlit cigarette: model building,numerical solution and experimental validation

Understanding the fundamcntal relationship betwecn gas dilution rate of a cigarette and key cigarette design parameters is important in the overall control of smoke yield.In this work,an equation was derived to express the total gas dilution with the cigarette rod length,cigarette paper air permeability,and the filter ventilation level.The relationship was validated using experimental results.The accuracy of the developed model was dependent on the regression method used,i.e.,linear or a nonlinear.The expression provides a quantitative description of the interactions between filter ventilation level,cigarette length,cigarette circumference and cigarette paper air permeability and the total air dilution at the cigarette's mouth end.

顶空-卡尔费休库仑法测定烟用纸张中水分

本研究建立了顶空-卡尔费休库仑法测定烟用纸张中水分含量的方法,通过优化加热温度、滴定时间、样品形态和样品量等实验条件,以实现烟用纸张中水分含量的快速测定。结果表明,测定烟用纸张水分的最佳条件为:干燥炉温度120℃,延迟时间终止模式,滴定时间10 min,试样质量0.06 g。在不同浓度水平下,该方法的回收率为92.20%~103.61%,相对标准偏差为1.12%~4.86%。与烘箱法、卤素法和气相色谱热导检测(GC-TCD)法相比,测定结果接近,符合GB/T 462—2008的相关要求。顶空-卡尔费休库仑法对于水分的萃取更加充分,更能真实反应样品中水分含量。顶空-卡尔费休库仑法简单快速、准确可靠,适用于批量分析烟用纸张中的水分含量。

基于特征点配准的真伪卷烟商标纸鉴别

为提高真伪卷烟商标纸鉴别的准确性和效率,降低鉴别的经验要求和主观性,提出一种基于特征点配准的真伪卷烟商标纸鉴别方法。使用一致的标准扫描采集卷烟样品图像,基于尺度不变特征转换算法提取图像特征点,通过特征匹配和基于单应性变换的图像配准获取判别预测变量。采用逻辑回归、梯度提升分类决策树算法构建二元分类模型对图像样本进行训练和评估。在64个卷烟规格、2 918个样本数据集上进行实验,该方法准确率高于95%。通过对比实验验证了该方法的稳定性和有效性。

卷烟纸纤维素裂解在卷烟降焦减害中的应用

随着人们对健康生活的追求日益增强,卷烟降焦减害技术的研究与应用逐渐成为烟草行业的研究热点。卷烟纸作为卷烟的重要组成部分,其性能直接影响到卷烟的品质和吸烟危害程度。近年来,卷烟纸纤维素裂解技术因其独特的降焦减害效果而受到广泛关注。本研究旨在探讨卷烟纸纤维素裂解技术在卷烟降焦减害中的应用效果,为卷烟生产提供新的技术思路。

纸质卷烟包装材料上机适用性研究进展

纸质卷烟包装材料是卷烟产品的重要组成部分,其在卷烟机上的适用性直接关系到卷烟产品的质量、生产效率及物料成本。本文分析了卷烟纸、接装纸、内衬纸、商标纸和框架纸5类主要纸质卷烟包装材料在卷烟产品生产过程中常见的问题,对纸质卷烟包装材料的上机适用性研究进行了总结,为卷烟企业和卷烟包装材料生产企业改善材料的上机适用性提供参考。

新型底推式双烟包包装工艺及机构设计

为适应市场对香烟包装风格多样性的需求、满足烟支保润保香的要求,设计一种新型的双烟包底推盒型包装工艺及自动化包装机构。通过双内盒并一盒的单包包装形式,实现双包包装后的硬盒无翻盖包装,自动化包装机构主要由烟包夹持机构、外半圆架、内半圆架、外折叠环、内折叠环、连杆等部件组成,实现双内盒并包后自动包裹外盒商标纸等动作。以某品牌香烟为对象进行测试,结果表明,设备运行稳定,包装速度为200包/分钟,包装合格率为99.5%,实现设计目标。研究为卷烟包装的全自动生产提供参考。

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。

基于PHAM-YOLO网络的卷烟纸燃烧线检测方法

为实现卷烟纸燃烧时燃烧线的准确识别,构建了常见应用场景下的卷烟纸燃烧线数据集。针对检测背景复杂、多目标、燃烧线尺度不一且形状各异的难题,将并行混合注意机制嵌入了YOLO v5主干网络,构建了PHAM-YOLO网络模型用于卷烟纸燃烧线的检测。采用特征金字塔快速池化、边界盒回归等方法提升了卷烟纸燃烧线的定位准确性。结果表明,对于卷烟纸燃烧线数据集,PHAM-YOLO网络检测平均精度均值、精度和召回率分别为99.0%、99.8%和99.0%,其中平均精度均值比原始模型提高了5.0%,高于其他类型的目标检测方法。

ZJ116卷接机组可快速更换接装纸规格的胶前导纸块设计

【目的】提高ZJ116卷接机组更换接装纸规格时的作业效率。【方法】通过对胶前导纸块的结构原理进行分析,采用仿真方法对胶前导纸块进行了重新设计。【结果】以3台ZJ116卷接机组为对象进行测试,结果表明,新研制的胶前导纸块可实现一次性成功更换接装纸规格,接装纸导纸块的更换调整时间从59.67min减少到2.15min。【结论】该胶前导纸块的设计,支持更多接装纸规格,实现了更换接装纸规格无需更换导纸块,提高了效率,为国产卷接机组烟支牌号、规格的快速更换提供了新的思路。

烟盒包装用纸性能分析及其专用检测方法研究

目的建立烟盒包装用纸相关性能的专用检测方法,为其具体应用提供理论依据。方法采用相应的国家标准及研究方法对烟盒样品的定量、挺度和耐折度进行测定,分析不同样品的纤维种类、组成和表面润湿性能。结果不同研究方法测得的物理指标与标准方法的相比有一定的差异,但它们之间满足一定的数学函数关系;烟盒包装用纸中主要含有针叶木化学浆(10%~41%)和阔叶木化学浆(21%~90%);纸样和水界面的接触角较高(70.74°~72.76°),表明其对水的润湿性较差,有利于保证其上机适应性和产品质量;二碘甲烷和纸样界面的接触角相对较低(41.72°~50.44°),表明样品对有机物具有一定的亲和性;表面能分布范围为42~46 mN/m,其值越低,越有利于样品对油墨的附着。结论建立了烟盒包装用纸定量、挺度和耐折度的专用检测方法,对烟盒样品的纤维种类、组成和表面润湿性能进行了分析,具有一定的实际应用价值。

美容器烙铁时间对成品烟质量的影响

[目的]明确美容器烙铁时间对成品烟外观质量和内在质量的影响。[方法]自主研发了一套条盒透明纸松紧度测量工具,以透明纸松紧度、条盒凹陷度、烟丝常规化学成分、常规烟气成分释放量和感官品质为衡量指标,比较不同美容器烙铁时间对成品烟质量的影响。[结果]烙铁温度低于135℃、时间低于2 min条件下,对成品烟条盒凹陷度、透明纸松紧度、烟丝化学成分、烟气成分释放量、感官质量均无显著性影响。卷烟机短暂停机(不超过2 min)时,无需考虑美容器烙铁的影响,可正常开机生产;停机超过2 min后,应及时将停留在美容器烙铁上的条盒烟取出,避免影响产品质量。[结论]该研究可为卷烟生产透明纸包装环节的优化提供参考。

水性油墨在卷烟纸上附着力的研究

为解决水性油墨在纸上附着力差的问题,本研究提出了一种水性油墨配方,调研了乳液连结料的玻璃化转变温度(T_(g))以及助剂(润湿剂和蜡乳液)对高光纸附着力的影响。结果表明,T_(g)在-18~10℃范围内的乳液连结料能有效提高高光纸的附着力。此外,非成膜树脂的加入不仅提高了油墨在高光纸上的附着力,而且增强了油墨的抗黏连性能。当使用T_(g)为-8℃的乳液作为连结料、不成膜树脂的用量为38%(质量分数)、蜡乳液GA1842用量为3%(质量分数)、润湿剂superwet-360用量为1%(质量分数)时,相应油墨在高光纸上的附着力达到93.8%,在哑银转移纸的附着力达到80%,在其他几类卷烟纸上的附着力均为100%。本研究所制备的水性油墨具有较好的应用价值。

小盒商标纸在线压痕装置的设计与应用

目的解决中支双铝包小盒商标纸因模切压痕不稳定出现的烟包小盒侧边弹开翻折、烟包变形等问题。方法设计小盒商标纸在线压痕装置,该装置包括机架、传动轴、辗送轮、压痕件、导纸轮、对压轮、压痕避让部和托纸轮,同时开展正交试验,获取压痕件半径、刃缘弧长和包装机作业速度最佳参数组合。结果应用在线压痕装置后,小盒商标纸压痕挺度的平均绝对误差由6.0减小至1.9,次品烟包频率由37.6包/班次降低至8.4包/班次,改进后比改进前降低了77.7%。结论设计的小盒商标纸在线压痕装置可使商标纸挺度处于适宜水平,降低了该类缺陷烟包频率,提高了烟包包装质量。该技术可为提高双铝包包装机的产品质量、作业效率及稳定性提供支持。