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1、卷烟材料 在产品设计中的应用 主讲 常纪恒,ZTRI,意义：,科学使用辅助材料用理论指导滤棒生产最终实现稳定质量、控制焦油,一、 “三纸” 卷烟纸 成 形 纸 接装纸,卷烟纸原料：（木纤维、麻纤维、草纤维） 碳酸钙填料 添加剂种类： 外观（直罗纹、横罗纹、平面、花纹） 透气度（高透、低透）等级： A、B、C 三个等级,卷烟纸标准 GB/T12655-2007,成形纸原料：木纤维+草纤维 碳酸钙填料 添加剂种类：高透 普通,成形纸标准 YC/T208-2006,接装纸原料：木纤维 草纤维 碳酸钙填料 添加剂种类：高透（预打孔） 普通 印刷 涂布,接装纸标准 YC/T171-2002,基本概念,卷
2、烟纸 成形纸 接装纸 影响卷制质量的指标 影响烟气及燃烧性的指标 影响外观的指标,抗张能量吸收伸长率定量,透气度燃烧性,白度不透明度尘埃度外观,卷烟“三纸”对烟气特征及 感官质量的影响,卷烟纸透气度 成形纸与接装纸的合理搭配(通风稀释）,打孔形式：机械打孔 静电打孔 激光打孔,卷烟纸透气度与自由燃烧速度的关系,y = 0.0086x + 4.4874式中y为自由燃烧速度mm/min x为卷烟纸透气度cur=0.9370(线性相关关系特别显著),卷烟纸透气度与自由燃烧速度的回归方程式,卷烟纸透气度每增加10cu,自由燃烧速度增加0.086mm/min,卷烟纸性能 燃烧速度 产生物质,820oC,
3、712oC,616oC,417oC,304oC,199oC,99.5oC,49.7oC,卷烟纸透气度与烟气分析的关系,卷烟纸透气度与烟气分析的回归方程式,焦油 y = -0.0241x + 17.781R = 0.9724烟碱 y = -0.002x + 1.6446R = 0.9257co y = -0.0328x + 15.59R = 0.9332口数 y = -0.0064x + 8.0423R = 0.8785式中: x为卷烟纸透气度(cu)r值表明,线性相关关系全部为特别显著,卷烟纸透气度每增加10CU,焦油量 下降 0.241mg烟碱量 下降 0.020mgco量 下降 0.328
4、mg口数 下降 0.064口,烟支燃烧示意图,感官质量评吸结果,国内外卷烟纸透气度比较国内：平均53CU，主要分布在2080CU区间内，且 大部分集中在4070CU国外：平均48CU，主要分布在2090CU区间内，且 大部分集中在3050CU,卷烟纸定量比较 国内：2542 g/m2 国外：2328 g/m2,成形纸透气度接装纸透气度有效通风面积(打孔方式、打孔个数、小孔直径、不 涂胶区域的位置、宽度等）打孔位置滤嘴吸阻,通风稀释率的主要影响因素,通风稀释卷烟示意图,接装纸测试,(mm),接装纸与成形纸的搭配,2988cuy = 16.708Ln(x) - 63.291 (R = 0.9659
5、)4890cuy = 17.399Ln(x) - 64.375 (R = 0.9850)5394cuy = 18.271Ln(x) - 68.218 (R = 0.9875)6739cuy = 19.66Ln(x) - 74.772 (R = 0.9861)7416cuy = 18.777Ln(x) - 69.362 (R = 0.9888),接装纸透气度与稀释率的关系公式,10430cuy = 20.176Ln(x) - 78.058 (R = 0.9830)11710cuy = 20.801Ln(x) - 79.854 (R = 0.9849)23110cuy = 21.785Ln(x)
6、- 83.94 (R = 0.9931) 32460cuy = 22.221Ln(x) - 85.956 (R = 0.9896)式中 x:接装纸透气度(cu) y:稀释率(%)r值表明,对数相关关系全部为特别显著,Y=2.43Ln(x1)Ln(x2) - 10.48Ln(x1) - 2.57 Ln(x2) + 21.15 （r=0.9602,特别显著） 式中 x1:成形纸透气度(CU) x2:接装纸透气度(CU) y:总稀释率(%),稀释率与烟气分析的关系,焦油 y = -0.2099x + 21.57 (R =0.989)烟碱 y = -0.0182x + 2.2484 (R = 0.98
7、0)co y = -0.2077x + 18.721(R = 0.995)口数 y = 0.0143x + 8.6285 (R = 0.699)式中: x为通风稀释率(%)r值表明线性相关关系全部为特别显著,稀释率与烟气分析的回归方程式,焦油量 下降 2.10mg 烟碱量 下降 0.18mg co量 下降 2.08mg 口数 增加 0.14口,稀释率每增加10%,感官质量评吸结果,打孔接装纸透气度比较 国内： 1000CU以内，大部分500CU 国外： 1600CU以内，大部分 500CU 18%分布在500-1600CU高透成型纸透气度比较 国内： 200027500CU 国外： 10003
8、6400CU,接装纸比较国内：金环、文字、图案或上述几种方式组合方式， 工艺复杂 不增加滤嘴长度，只增加接装纸长度国外：未采用任何标记、加环、文字或环与文字组合 接装纸长度与滤嘴长度同比增加,国内外卷烟采用通风技术比较卷烟通风率范围： 国内：35% 国外：1080卷烟通风率变异系数：国内： 4.6%25.0%国外： 1.56%14.4%通风卷烟的比例：国内： 10.87%国外： 74.4%,打孔方式比较国内：激光打孔占60%以上国外：激光、静电、机械三种方式比例基本相当,滤嘴的功能,提升嗜好品价值，满足口唇舒适度对烟气气溶胶过滤对有害物质选择性吸收对烟气进行稀释调节烟气浓度改善卷烟感官质量,基
9、本类型,原材料 添加物 结构,二醋酸纤维丝束聚丙烯丝束皱纹纸,活性碳纳米吸附材料离子交换树脂香料埋线,普通滤棒多元滤棒异形滤棒,滤棒添加物与过滤物质,滤嘴棒,影响卷制质量的指标 影响烟气质量的指标 影响外观的指标,硬度园度圆周,长度圆周压降,外观品质,醋纤滤棒技术指标 GB/T5605-2002,外观:切口 毛茬 胶乳 缩头,长度压降圆周单丝旦数截面形状,影响烟气过滤效率的因素有哪些,FiberParticle Molecule,长度 压降 圆周 单丝旦数 截面形状,烟气气溶胶,丝束截面形状电镜图 Y X I C,A B D烟 气 -1.494 10-2 -1.300 10-8 -1.228
10、10-2 烟 碱 -6.743 10-3 -1.075 10-8 -1.582 10-2 焦 油 -1.068 10-2 -1.134 10-8 -1.148 10-2,缩小滤嘴圆周丝束填充量恒定,如何提高过滤效率？,滤嘴种类比较国内：极少数采用二元复合滤嘴，绝大多数为常规滤嘴国外：有四分之一的滤嘴采用二元和三元复合滤嘴,滤棒吸阻与过滤效率的关系,过滤效率 y% = 0.0104x + 12.288 R = 0.9848(线性相关关系特别显著)式中: x为滤棒吸阻(Pa),滤棒吸阻与过滤效率的回归方程式,滤棒吸阻与烟气分析的关系,滤棒吸阻与烟气分析的回归方程式,焦油量 y = -0.0014x + 23.46 R = 0.9785(线性相关关系特别显著)烟碱量 y = -0.0001x + 2.0526 R = 0.8947(线性相关关系特别显著)co量 y = 0.0001x + 15.546 R = 0.2553(不存在线性相关关系)口数 y = -0.0002x + 8.6285 R = 0.7895(线性相关关系显著) 式中x为滤棒吸阻(Pa),滤棒吸阻每增加294Pa,焦油量 下降 0.412mg烟碱量 下降 0.0294mgco量 无明显变化趋势口数无明显变化趋势过滤效率 增加 3.06%,谢谢！,
