造纸法再造烟叶对卷烟产品感官质量与烟气指标的影响研究

造纸法再造烟叶的技术已经相对成熟,国内外卷烟厂对造纸法再造烟叶的使用需求也在不断扩大。对此,简述了造纸法再造烟叶的特点和应用价值,分析了造纸法再造烟叶的生产工艺。为了解造纸法再造烟叶卷烟产品质量的差异性,选择4种造纸法再造烟叶制成卷烟样品,由评吸员对样品的香气特性、协调特性、烟气特性、口感特性等项目进行评价。之后采用同种造纸法再造烟叶以不同的比例掺配到卷烟产品中,根据相关测试标准测定不同添加量下卷烟产品的烟气指标变化。结果表明,该评价方法对造纸法再造烟叶卷烟产品感官质量的判定具有指导意义;随着再造烟叶使用比例的增加,卷烟中的焦油量、烟气烟碱量以及抽吸口数都呈逐步降低的趋势。

卷烟包灰性能影响因素研究现状分析

卷烟包灰是指消费者在抽吸卷烟时视觉所感知到的烟支燃烧灰分状态。包灰性能严重影响消费者的消费体验。卷烟包灰性能的评价主要采用图像法,并形成了以灰色值、缩灰率、裂口率、碳线整齐度、碳线宽度等指标作为评价卷烟包灰性能的方法标准。从卷烟纸物理特性参数和烟丝相关特征参数对卷烟包灰性能的影响进行了梳理和总结,旨在为卷烟包灰性能的改善提供理论依据。

烟丝及卷烟纸对卷烟持灰能力变异的贡献度分析

为比较烟丝、卷烟纸及烟丝中金属元素对持灰能力的影响。通过构建烟丝和卷烟纸共变的卷烟样品体系,研究了两者对持灰能力的共同影响及相对重要性,并通过主成分分析研究了烟丝中钾等8种金属元素对持灰能力的影响,通过构建金属因子,在控制烟丝中金属元素对持灰能力影响的基础上探究卷烟纸参数的影响。结果表明,烟丝和卷烟纸组合是影响持灰能力的重要因素,两者共同解释了持灰能力变异的73.0%,烟丝的影响大于卷烟纸,解释了持灰能力变异的57.9%;烟丝钾、钠、锌含量会显著影响持灰能力,随着钾含量降低、钠和锌含量升高持灰能力增强;卷烟纸透气度、定量、钾钠比和阴燃速率是影响持灰能力的主要参数,但其影响的趋势和程度会受到烟丝中金属元素含量的影响。在烟丝、卷烟纸共变体系中,烟丝是影响持灰能力的主要因素,卷烟纸是次要因素。

基于Kriging模型的造纸法再造烟叶筛分工艺参数优化方法

为充分考虑造纸法再造烟叶筛分工艺参数的随机变化,以水流速度和烟浆固含量为设计参数,以筛分后12目以上纤维质量占比和50目以下纤维质量占比为性能响应,提出了基于Kriging模型的造纸法再造烟叶筛分工艺参数优化方法。首先,以当前工艺参数为继承点进行继承拉丁超立方采样和筛分实验,在此基础上构建初始Kriging模型以拟合水流速度和烟浆固含量与12目以下纤维质量占比和50目以上纤维质量占比间的隐式关系;其次,采用局部自适应采样方法开展序列采样以提高Kriging模型在优化迭代关键点的精度;最后,利用蒙特卡罗仿真-序列二次规划计算最优的再造烟叶筛分工艺参数。结果表明:优化得到的水流速度和烟浆固含量分别为6.31 L/min和0.53%,该工艺参数下的12目以下纤维质量占比为13.72%,较优化前提升了7.19%;50目以上纤维质量占比为17.65%,较优化前降低了4.13%。该方法能够满足造纸法再造烟叶筛分工艺参数优化需求。

烟丝/卷烟纸组合对卷烟焦油量变异的影响

采用火焰原子吸收法测定了5种烟丝10种卷烟纸组合而成的49种卷烟中烟丝的7种金属元素含量,从烟丝的组成、常规化学成分、金属元素含量以及卷烟纸参数四个方面分析烟丝及卷烟纸组合对卷烟焦油量的影响.通过构建烟丝和卷烟纸共变的卷烟样品体系,研究了两者对焦油量的共同影响及相对重要性.实验结果表明:烟丝和卷烟纸组合是影响焦油量的重要因素,两者共同解释了焦油量变异的81.9%,烟丝的影响大于卷烟纸,解释了焦油量变异的48.6%;烟丝中钠含量与焦油量呈正相关关系,镁、锰、钾与焦油量呈负相关关系.卷烟纸参数对焦油量的影响存在交互作用,但其影响的趋势和程度会受到烟丝中参数的影响.在烟丝、卷烟纸共变体系中,烟丝是影响焦油量的主要因素、卷烟纸是次要因素.

基于接触角法的加热卷烟纸防渗透能力评价研究

以发烟物料中常见液体(甘油、水、甘油-水混合液)作为测试液,基于接触角法对加热卷烟纸防渗透能力进行评价,考查透气度、表面处理对加热卷烟纸防渗透能力的影响,并探究该方法作为加热卷烟纸耐脂度测试替代方法的可行性。结果表明:随着加热卷烟纸透气度的增加,3种测试液的接触角呈下降趋势,加热卷烟纸防渗透能力下降;不同测试液的接触角均随着改性淀粉涂覆量的增加而增大,且甘油的接触角大于水、甘油-水混合液(质量比1∶1)的接触角,接触角法能够区分不同防渗透能力的加热卷烟纸样品;丙二醇与Kit3测试液、丙二醇-乙醇混合液(质量比10∶4)与Kit5测试液在加热卷烟纸表面的接触角检测结果无显著差异,选择丙二醇或特定比例丙二醇-乙醇混合液作为测试液进行接触角测试,可以替代传统耐脂度测试方法定量评估加热卷烟纸的防渗透能力。

国内外造纸法烟草薄片质量对比研究

为了解国内外造纸法烟草薄片的品质差异,对四个厂家(A、B、C为国内厂家,D为国外厂家)的造纸法烟草薄片样品进行外貌结构、物理化学性能、常规烟气成分和中性致香成分对比研究。结果表明,厂家A的薄片纤维呈现出短粗形态且表面有大量填料固体颗粒,其余三个厂家则为细长形态;在物理化学性能上,不同薄片也存在差异,其中厂家A和D的薄片较接近;在常规烟气成分上厂家A、C、D烟草薄片的差异性较小;烟草薄片中性致香成分主要有8种,其中厂家A的薄片中性致香成分总含量最高。部分国内厂家造纸法烟草薄片品质已经达到国外水平。

造纸法再造烟叶品质提升技术研究进展

为了研究造纸法再造烟叶的生产工序对其品质的影响因素,本文对萃取、浓缩、打浆和涂布4大工序提升造纸法再造烟叶感官品质的技术路径进行了综述,并展望了造纸法再造烟叶的发展方向。

烤烟蜂窝状纸钵育苗水肥供应方式研究

为明确烤烟蜂窝状纸钵育苗的水肥供应方式,以常规漂浮育苗为对照,开展了微喷和干湿交替2种水肥供应方式对烟苗生长发育的影响对比试验。结果表明:蜂窝状纸钵育苗干湿交替水肥供应方式下烟苗成苗期最长根长、最大叶长、最大叶宽、根冠比、总根长、根总表面积和根总体积显著大于对照常规漂浮育苗,增幅分别为68.85%、25.38%、23.08%、42.53%、87.52%、69.06%和52.12%。蜂窝状纸钵育苗微喷水肥供应方式成苗期烟苗叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量显著大于对照常规漂浮育苗,增幅分别为37.50%、31.58%和35.29%。综合耗水量、成苗期烟苗素质和还苗情况来看,干湿交替的水肥供应方式更适合烤烟蜂窝状纸钵育苗,也更适宜于烟苗生产。

新型再利用烟秆造纸方法的初步探究

对新型再利用烟草秸秆造纸方法进行了初步探究,结果表明:烟草秸秆经过适当的研磨粉碎后,以不同的比例(5%~30%)添加到废纸浆中,均可配抄出定量为200g/m 2的纸张。该配抄纸张相较于纯废纸浆所抄纸张具有较高的松厚度,纸张的各项强度指标均有所下降。

再造烟叶蒸发器冷凝水中致香物质的回收利用可行性分析

为考察造纸法再造烟叶生产过程中蒸发器冷凝水中致香物质的回收利用可行性,分别采用溶剂萃取法和反渗透膜浓缩法对其进行了富集,并选用后者富集得到的浓液分别开展了浓缩液和辊压法薄片应用可行性研究。结果表明:(1)虽然蒸发器冷凝水中的主要致香物质含量均较低,但由于其水量较大,故对其进行富集回用仍然具有一定意义。(2)溶剂萃取法可以富集蒸发器冷凝水中至少9种致香物质,但是该方法耗费溶剂,且操作复杂,难以大规模应用;而反渗透膜浓缩法可满足工业化应用要求,其主要致香物质的回收率在31%~58%之间。(3)在造纸法再造烟叶浓缩液和辊压法薄片生产过程中添加一定比例的蒸发器冷凝水反渗透膜浓液后,二者的主要低沸点致香物质含量均随添加比例的增加而增加,说明蒸发器冷凝水中的致香物质经过富集具有一定直接利用可行性。以上研究可为造纸法再造烟叶生产过程中蒸发器冷凝水中致香物质的回收利用提供参考依据。

造纸法再造烟叶的烘箱水分控制策略及应用

造纸法再造烟叶烘箱出口的分切水分,与烘箱风机频率呈线性变化规律。本文通过拟合该线性变化,归纳三种情况下的烘箱控制策略并应用,结果表明:造纸法再造烟叶的两个牌号XX-18与XX-06的烘箱后分切水分均值分别为18.12%和18.31%,稳定在工艺标准(17%~19%)范围内;标准偏差SD值分别为0.196%和0.225%,符合工艺要求的SD≤0.3%。关键的6#、7#烘箱温度也都在±0.3℃范围内波动,较为稳定,水分控制效果得到改善。

APC技术在提升造纸法再造烟叶制造工艺的应用

【目的】薄片抄造过程中片基和薄片的品质控制是造纸法再造烟叶制造工艺的核心环节,特别是薄片的涂布率自动控制需要使用在线测量数据或计算的数据使得涂布率自动控制实现上难上加难。因此,为了解决烟草行业自动控制实现的行业难点,【方法】本文研究先进过程控制(Advanced Process Control)技术在再造烟叶薄片生产的应用,在实际产线上搭建APC技术应用测试平台,并通过数值建模方法构建涂布前的片基定量和绝干重量模型以及涂布后的片基模型,并设计基于模型的多变量模型预测控制算法来实现片基及涂布率的一致性闭环控制。【结果】投用后片基和薄片的品质指标的控制精度大幅提高,指标峰峰值和偏离度明显下降,涂布率的平稳度也显著提升,闭环投用率大幅提高。【结论】最终验证了先进过程控制(Advanced Process Control)技术在涂布率闭环控制的有效性。

乙醇水溶液提取烟草废弃物的研究

考察了乙醇对造纸法再造烟叶生产工艺中烟梗和烟末原料的提取率及提取物成分的影响。以低浓度乙醇水溶液为溶剂,对烟梗和烟末进行了正交提取试验,并采用气相色谱-质谱联用技术对提取物成分进行了分析。结果表明:①低浓度乙醇的加入对提取率的影响较小。②确定的烟梗的最佳提取工艺条件为:乙醇浓度3%,提取温度70℃,料液比1∶11,提取时间75 min,在此工艺条件下,常压单次提取率可达32%以上;烟末的最佳提取工艺参数除乙醇浓度为2%外,其余参数与烟梗相同,在此条件下常压单次提取率可达47%以上。③烟梗和烟末的主要提取物是烟碱,加入低浓度乙醇有助于提取烟梗、烟末中的其他致香物质如醇类、酯类和酮类化合物。

不同物理参数造纸法再造烟叶纸基在闪速热解环境下的热解特性

为考察造纸法再造烟叶纸基物理参数改变对其热解特性的影响,利用闪速热解-红外联用(FPy-FTIR)法研究了4种不同物理参数纸基热解气相产物的形成规律,采用闪速热解结合高效液相色谱针对性地分析了热解气相产物中8种羰基化合物(甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮和丁醛)的生成情况。结果表明:①纸基热解主要生成H2O、CO2、CO、甲醇、羰基化合物、炔烃类(主要是乙炔)、烯烃类(主要是乙烯)和烷烃类(主要是甲烷)化合物。纸基透气度的提高有利于热解释放出更多的气相产物。②透气度、定量以及烟草浆和木浆相对比例的改变并不会影响甲烷的形成,而透气度的提高会降低CO的生成量,并产生更多的CO2。③木浆相对比例的提高是导致羰基化合物和乙烯生成强度减弱的主要原因。④4种纸基闪速热解所形成的羰基化合物中都是乙醛的生成量最多,其次是丙酮和丙醛。

造纸法再造烟叶与烟叶部分物理特性指标的对比分析

为明确造纸法再造烟叶与烟叶物理特性的差异,分析了9个不同产区、等级烟叶样品和国内5个不同企业的8个规格造纸法再造烟叶样品的拉力、剪切力、摩擦系数,比较了造纸法再造烟叶和烟叶物理特性指标的差异。结果表明:1造纸法再造烟叶纵向剪切力、拉力明显大于其横向剪切力、拉力,造纸法再造烟叶静态摩擦系数大于其动态摩擦系数;2造纸法再造烟叶剪切力、拉力明显大于烟叶剪切力、拉力,造纸法再造烟叶摩擦系数明显小于烟叶摩擦系数;3造纸法再造烟叶剪切力、拉力、摩擦系数等物理特性指标与其真密度、截面纤维形态、表面特性密切相关。

烤烟烟叶与造纸法再造烟叶热裂解产物的对比分析

为了更好的评价天然烤烟烟叶与造纸法再造烟叶在卷烟中的作用,对比研究了烤烟烟叶和造纸法再造烟叶的化学组成以及它们在不同温度下的热裂解产物。利用改进后的热裂解装置模拟了卷烟的燃烧行为,研究了烤烟烟叶和造纸法再造烟叶在大气环境中于300、600和900℃下的热裂解行为,并采用气相色谱-质谱联用仪对热裂解产物进行分析。结果表明,烤烟烟叶和造纸法再造烟叶的热裂解产物种类随着热裂解温度的增加而增多;在相同热裂解温度条件下,造纸法再造烟叶与烤烟烟叶的热裂解产物种类也存在差异。

造纸法烟草薄片萃取技术初探

萃取是生产造纸法薄片的重要环节之一。为使萃取工艺与萃取设备设计更为合理 ,并且在达到一定萃取率的情况下尽可能地减少能耗、水耗 ,对萃取时间、萃取温度、萃取物料与水的比率、萃取次数、脱水等影响萃取效果的因素进行了实验室模拟试验 ,分别提出了单罐间隙式萃取和 3步逆向萃取烟梗 (末 )的适宜条件 ,得出了萃取次数、甩干脱水与萃取率的关系 。

烟秆的化学成分、纤维形态与生物结构

为促进烟秆在造纸法再造烟叶中的应用,采用制浆造纸原料分析方法和烟草化学分析方法,分析了四川产烟秆的化学成分、纤维形态和生物结构。结果表明:1烟秆的灰分、冷水抽出物、热水抽出物、1%NaOH抽出物、苯醇抽出物和果胶含量均远远低于烟梗和烟叶碎片,高于常规造纸纤维原料;烟秆的综纤维素、硝酸-乙醇纤维素、木素和聚戊糖含量均远远高于烟梗和烟叶碎片,与阔叶材和禾本科原料相当。2除总氮和蛋白质含量与烟梗和烟叶碎片相当外,烟秆的总糖、还原糖、总植物碱含量均较低。3烟秆的重均纤维长度为0.69 mm、宽度为17.74μm,长宽比为38.97,壁腔比为0.68,柔性系数为69.9,纤维细胞含量为71.5%。4烟秆木质部的细胞类型包括导管、木射线和木纤维,具有与阔叶材十分相似的生物结构。

影响卷烟包灰能力的因素研究

为了准确判断卷烟的包灰性能,模拟设计20孔道直线式吸烟机设备抽吸卷烟,用数码相机拍摄,评价卷烟的包灰图像。结果显示:①卷烟纸透气度从40 CU增加至70 CU,定量从28 g/m2增加至34 g/m2,凝灰剂含量从0增加至0.3%,柠檬酸盐助燃剂含量从1.7%减少至1.0%,卷烟燃烧后的灰分包灰变紧,卷烟纸的包灰能力增强;②在不严重影响卷烟内在质量的情况下,为改善卷烟包灰,可适当增加卷烟中再造烟叶的掺兑量;③利用25 mm长的普通醋酸纤维滤嘴卷制的烟支,当单支重量控制在0.89～0.93 g/支之间时,卷烟包灰较好。