细支卷烟烟支物理指标相关性分析

瞿先中, 张劲, 蒋士盛, 汪冰云, 查勇, 程雷平, 邵名伟, 严志景

细支卷烟烟支物理指标相关性分析

瞿先中1, 张劲1, 蒋士盛2, 汪冰云2, 查勇2, 程雷平2, 邵名伟1, 严志景1

(1. 安徽中烟工业有限责任公司技术中心, 安徽 合肥, 230088; 2. 安徽中烟工业有限责任公司, 安徽 芜湖, 241002)

为探索细支卷烟卷包生产过程中需重点控制的烟支物理指标, 选取黄山A牌号细支卷烟, 分析烟支重量、烟支通风率与烟支吸阻、烟支硬度的相关性。结果表明: 针对黄山A牌号细支卷烟, 烟支重量对烟支吸阻的影响程度较大, 烟支重量对烟支吸阻的影响度约为18.7 Pa/(1 mg/支烟支重量); 在烟支通风率技术标准范围内, 烟支通风率对烟支吸阻的影响较小, 影响度约为6.4 Pa/(1%通风率)。因此, 细支卷烟卷包生产过程中, 在保证烟支通风率符合技术标准要求下, 需重点关注烟支重量的符合性。

细支卷烟; 烟支物理指标; 烟支重量; 烟支吸阻; 烟支通风率

近年来, 细支烟作为中式卷烟新品类, 在国内获得了快速发展。与常规卷烟相比, 细支烟呈现烟支细长、烟支重量轻、横截面小、吸阻较大、抽吸气流速度大等特点。对常规卷烟的研究结论可能不适用于细支烟。文献调研发现, 目前有关细支烟的研究报道主要集中在烟气化学指标、烟机设备研制改造、制丝卷接工艺、三纸一棒等方面[1–13]。抽吸轻松感作为一项细支卷烟重要质量指标, 如何降低细支卷烟抽吸时的吸阻, 是烟草行业必须解决的一项重要课题。张大波[14]等研究指出细支烟吸阻普遍较大, 烟支质量、吸阻、硬度的稳定性较差, 烟气质量指标稳定性较好, 优于常规卷烟控制水平。烟草行业普遍采取滤嘴通风、丝束规格调整、提升成品烟丝填充性能等手段和方法降低细支卷烟抽吸时的吸阻, 提升轻松感。本文旨在多项细支卷烟烟支物理指标中, 通过烟支物理指标相关性分析, 找出影响细支卷烟烟支吸阻的关键指标, 明确细支卷烟卷包生产时的烟支物理指标控制重点。

1 材料与方法

1.1 材料和仪器

黄山A牌号细支卷烟成品烟支。

MT204型电子分析天平(感量0.001 g,瑞士Mettler公司); SODIMAX全功能综合测试台(法国Sodim Instrumentation公司); 重量分选天平(感量0.001 g, 德国Borgwaldt KC公司); 烟支分选装置(德国Borgwaldt KC公司); ZJ17D型卷烟机(常德烟草机械有限责任公司)。

表1 黄山A牌号细支卷烟烟支物理指标设计标准

1.2 实验方法

1.2.1 烟支样品制作

黄山A牌号细支卷烟烟支物理指标设计标准见表1, 使用同一批黄山A牌号细支卷烟成品烟丝, 烟支卷制材料三纸一棒与黄山A牌号成品相同, 按照表2中烟支物理指标参数组合进行卷制, 烟支物理指标参数设计原则是在黄山A牌号细支卷烟烟支物理指标设计标准基础上, 对烟支卷制过程烟支通风率和烟支重量两个重要物理指标进行单因素梯度试验, 其它烟支物理指标不变, 成品烟支制作完成后, 备用。

表2 烟支卷制参数设计

1.2.2 烟支样品分选

1.2.2.1 烟支重量与烟支硬度相关性分析

选取烟支卷制参数设计表中1#至4#烟支样品, 利用重量分选天平挑选烟支重量在0.560 g/支至0.570 g/支, 且烟支圆周符合技术标准的烟支样品, 使用全功能综合测试台检测挑选后的烟支物理指标。

1.2.2.2 烟支重量与烟支吸阻相关性分析

选取烟支卷制参数设计表中1#至4#烟支样品, 利用烟支分选装置挑选烟支通风率在40.0%±1.0%, 且烟支圆周符合技术标准的烟支样品, 使用全功能综合测试台检测挑选后的烟支物理指标。

1.2.2.3 烟支通风率与烟支吸阻相关性分析

选取烟支卷制参数设计表中5#至9#烟支样品, 利用重量分选天平挑选烟支重量在(0.565±0.001) g/支, 且烟支圆周符合技术标准的烟支样品, 使用全功能综合测试台检测挑选后的烟支物理指标。

图1 烟支硬度与烟支重量相关性

2 结果与讨论

2.1 烟支重量与烟支硬度相关性分析

烟支重量在0.560 g/支至0.570 g/支区间内, 烟支硬度与烟支重量之间的相关性见图1。

由图1可知, 在烟支重量(0.560 g/支至0.570 g/支)范围内, 烟支硬度与烟支重量成线性正相关关系, 回归方程为:

= 807.13-395.01(2= 0.900 4,＜1.0×10-13)。

式中:为烟支硬度, %;为烟支重量, g/支。

回归方程的值小于0.05, 决定系数2为0.900 4,说明该回归方程有统计学意义。烟支重量对烟支硬度的影响度为0.69%/(1 mg烟支重量), 在烟支卷制材料相同的条件下, 随着烟支重量的增加, 烟支内净含丝量和烟丝填充密度增大, 烟支硬度随之增大。原始数据见表3。

表3 烟支重量与烟支硬度关系烟支物理指标原始数据

2.2 烟支重量与烟支吸阻相关性分析

烟支通风率在40.0%±1.0%区间内, 烟支吸阻与烟支重量之间的相关性见图2。

图2 烟支吸阻与烟支重量相关性

由图2可知, 在烟支通风率40.0%±1.0%条件下, 烟支重量在0.556 g/支至0.570 g/支范围内, 烟支吸阻与烟支重量成线性正相关关系, 回归方程为:

= 15549-7225.9(2= 0.893 3,＜1.0×10-3)。

式中:为烟支吸阻, %;为烟支重量, g/支。

回归方程的值小于0.05, 决定系数2为0.893 3, 说明该回归方程有统计学意义。在烟支通风率率40.0%±1.0%条件下, 烟支重量在0.556 g/支至0.570 g/支范围内, 烟支重量对烟支吸阻的影响程度较大, 影响度约为18.7 Pa/(1 mg/支烟支重量), 说明由于细支卷烟烟腔长而且细, 在人体相同的抽吸容量下, 烟气在细支卷烟烟支腔体内流速要高于常规卷烟, 在烟支密度增加后, 细支卷烟烟支吸阻较常规卷烟会增加更大。原始数据见表4。

表4 烟支重量与烟支吸阻关系烟支物理指标原始数据

2.3 烟支通风率与烟支吸阻相关性分析

烟支重量在(0.565±0.001) g/支范围内, 烟支通风率与烟支吸阻之间的相关性见图3。

图3 烟支通风率与烟支吸阻相关性

由图3可知, 烟支重量在(0.565±0.001)(g/支)范围内, 烟支吸阻与烟支通风率成线性负相关关系, 回归方程为:

=-7.8501+ 1 883.9(2= 0.766 3,＜1.0 × 10-7)。

式中:为烟支吸阻, %;为烟支通风率, %。

2为0.766 3, 符合常规认识。回归方程的P值小于0.05, 决定系数2为0.766 3, 说明该回归方程有统计学意义。烟支通风率在36.0%至42.0%范围内, 烟支通风率对烟支吸阻的影响程度较小, 影响度约为6.4 Pa/(1%通风率)。细支卷烟通常均使用高通风率的方法降低卷烟吸阻, 且通风方式一般使用滤棒在线激光打孔的方法, 激光功率在中高频的工况下稳定性较强。在烟支重量一定的条件下, 高通风率的细支卷烟, 通风率的窄幅波动对细支卷烟烟支腔体内烟气的流动状态影响较小, 因此对烟支吸阻的影响不明显。原始数据见表5。

表5 烟支通风率与烟支吸阻关系烟支物理指标原始数据

3 结论

(1) 选取黄山A牌号细支卷烟, 使用同一批次成品烟丝, 烟支卷制材料相同, 烟支物理指标相关性分析结果表明: 烟支硬度与烟支重量成线性正相关关系, 烟支重量对烟支硬度的影响度为0.69%/(1 mg烟支重量); 烟支吸阻与烟支重量成线性正相关关系, 且烟支重量对烟支吸阻的影响程度较大, 影响度约为18.7 Pa/(1 mg/支烟支重量); 烟支吸阻与烟支通风率成线性负相关关系, 烟支通风率对烟支吸阻的影响程度较小, 影响度约为6.4 Pa/(1%通风率)。

(2) 烟支吸阻作为细支卷烟一项重要质量指标, 从影响烟支吸阻的烟支物理指标分析, 细支卷烟烟支重量对烟支吸阻的影响程度较大, 因此, 在细支卷烟卷制生产过程中, 需严格控制烟支重量标偏, 包装产品内在质量的稳定。

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Correlation analysis of physical indicators in slim cigarettes

Qu Xianzhong1, Zhang Jing1, Jiang Shisheng2, Wang Bingyun2, Zha Yong2, Cheng Leiping2, Shao Mingwei1, Yan Zhijing1

(1. Technical Center, China Tobacco Anhui Industrial Corporation, Hefei 230088, China; 2. Wuhu Cigeratte Factory, China Tobacco Anhui Industrial Corporation, Wuhu 241002, China)

In order to explore the key control physical indicators of slim cigarette in the process of cigarette roll and packet production,select huangshan grade A slim cigarette.The correlation between the smoke weight, smoke ventilation rate, smoke resistance and smoke hardness is analyzed.The results show that the influence of cigarette weight on cigarette drag is great.The influence of cigarette weight on cigarette drag is about 18.7 pa/ (1 mg/ cigarette weight).In the technical standard range of ventilation rate of smoke, the influence of ventilation rate of smoke on absorption resistance of smoke is small. The influence degree is about 6.4 pa/1% ventilation rate.Therefore, in the process of the production of cigarette rolls and packs, it is necessary to focus on the compliance of cigarette weight to ensure that the ventilation rate of cigarette is in line with the technical standards.

slim cigarette; physical indicators of slim cigarette; weight of slim cigarette; smoke resistance of slim cigarette; smoke ventilation rate of slim cigarette

TS 443

A

1672–6146(2020)04–0064–05

10.3969/j.issn.1672–6146.2020.04.013

瞿先中, quxz7909@163.com。

2020–3–20

(责任编校: 郭冬生)