第十章、續(xù).ppt

1、三、煙支規(guī)格設(shè)計 （一）卷煙規(guī)格與吸食品質(zhì) 、卷煙吸阻 、稀釋作用 、過濾作用,（）選擇性過濾,A、按煙氣微粒大小的選擇性過濾,醋纖濾嘴的過濾效率取決于煙氣微粒的大?。▓D）。直徑在0.30.4m的微粒最難被過濾，這意味著濾嘴對大的和小的微粒具有選擇性過濾。,那么，能否通過微粒大小的選擇性過濾來選擇性的過濾粒相中的某些化學(xué)成分呢？伊斯曼公司的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所有化學(xué)成分的分布格局與TPM相似（圖）。具有相對高蒸氣壓（吲哚）的成分在中等大小的微粒中（0.50.75m）比在小或大的微粒中的濃度更高。因此，按一定微粒大小的選擇性過濾來對某種成分做出選擇性過濾恐怕是不可能的。,、氣相物質(zhì)的選擇性過濾,煙氣

2、在氣相物質(zhì)方面的組分，其過濾的徹底性或占優(yōu)勢的作用所依靠的機制完全不同于粒相的機械性過濾機制，濾嘴去除氣相組分的量與去除微粒物的量無關(guān)。氣相組分的過濾借吸附、吸收和化學(xué)反應(yīng)來完成，通過物理力發(fā)生的物理吸附作用類似氣體的液化。最有效的吸附劑為活性炭，但具有非常高的蒸氣壓的氣體，諸如一氧化碳和一氧化氮，不能被含有活性炭的濾嘴去除。,、半揮發(fā)性組分的選擇性過濾,半揮發(fā)性組分通常是指卷煙煙氣微粒相的能揮發(fā)的那部分物質(zhì)，有時是指在劍橋濾片上捕集的而在一定條件下能再揮發(fā)（蒸發(fā)）的那部分煙氣，雖然這些組分在煙氣中所占的比重不大，但它們對卷煙香氣和吃味影響很大。 在卷煙煙氣氣溶膠中，半揮發(fā)性組分介于液相和氣相

3、之間，通過多孔材料的吸附、滲透性材料的吸收或化學(xué)吸收作用、以及機械性的過濾，能把它們從煙氣中過濾掉。與其它組分一樣，濾嘴對半揮發(fā)性組分的過濾也有選擇性。,（）濾棒的過濾效率及其 影響因素,、濾棒的過濾效率,濾棒的過濾效率又稱濾棒(嘴)效率，它是指濾棒從煙氣中去除粒相物的能力。測定它的方法有兩種。一是測定被濾棒過濾掉的總粒相物（TPM）的百分率；二是測定濾棒過濾尼古丁的百分率。,a.用總粒相物表示,有直接和間接兩種測試手段。直接測試是在卷煙抽吸后稱出卷煙濾嘴上的TPM重量，同時采集并稱出經(jīng)濾嘴流出來的TPM重量，用下式計算出過濾效率 式中：ETPM濾嘴對TPM的過濾效率（%）； A濾嘴上的TPM

4、質(zhì)量（g）； B經(jīng)濾嘴流出的TPM質(zhì)量（g）。 間接的方法是將卷煙帶有濾嘴和不帶濾嘴時所釋放的TPM量做比較，然后以下式計算出濾嘴去除TPM的百分率，即過濾效率 式中：C不帶濾嘴卷煙（對照）釋放的TPM量（g）； D帶濾嘴卷煙釋放的TPM量（g）。,b.用尼古?。焿A）表示,尼古丁的測定迅速而準(zhǔn)確，因而尼古丁測定是測定過濾效率的一種適宜的方法，與TPM一樣，尼古丁的測定也有直接和間接兩種，對于直接測定 式中：En濾嘴對尼古丁的過濾效率（%）； N濾嘴上的尼古丁質(zhì)量（g）； N由濾嘴流出的尼古丁質(zhì)量（g）。 若是間接測定 式中：N不帶濾嘴的尼古丁釋放量（g）； N 帶濾嘴的尼古丁釋放量（g）。,

5、B、影響濾棒過濾效率的因素,a,濾嘴壓降對過濾效率的影響,當(dāng)煙氣流以17.5ml/s的流量流經(jīng)濾嘴時的壓力損失值即為濾嘴壓降。 濾嘴對煙氣總粒相物的過濾作用，與濾嘴的壓降關(guān)系極為密切。濾嘴壓降增加，煙氣在濾嘴中的運動阻力增大，與過濾材料的碰撞機會也增多，則粒相物過濾的效率增大。如圖所示。,b.單絲旦數(shù)對過濾效率的影響,單絲旦數(shù)（dpf）：一根9000m長單絲的重量。 總旦數(shù)（TD）：長9000m的絲束的重量。等于絲束纖維根數(shù)單絲旦數(shù)。,單絲旦數(shù)對濾嘴的過濾效率影響較大。纖維的單絲旦數(shù)與濾嘴的過濾效率成負(fù)相關(guān)關(guān)系。同一濾材的總旦數(shù)保持不變，隨單絲旦數(shù)的增加，濾嘴的過濾效率逐漸降低。這是因為隨著單

6、絲旦數(shù)的增加，在相同截面積的濾嘴中纖維支數(shù)必然減少，被過濾的物質(zhì)與過濾材料接觸機會也會減少。,c.濾嘴長度對過濾效率的影響,濾嘴對煙氣成分的過濾效率與濾嘴的長度成正比關(guān)系。濾嘴加長,，壓降增大，煙氣在運行過程中與濾嘴材料的碰撞機會增多。一般情況下，二醋酸纖維絲束濾嘴每增加5mm，對煙氣中焦油的過濾效率可提高10%左右，如圖。,C.不同濾棒對卷煙煙氣化學(xué)特性和感官質(zhì)量的影響,分別采用三種不同特性的濾棒即丙纖濾嘴（一般PP嘴）、改性丙纖濾嘴（改性PP嘴）和醋纖濾嘴（CA嘴）分別接裝相同的烤煙煙絲和相同的混合型煙絲制成卷煙，且各卷煙標(biāo)記分別為：烤煙型卷煙：MF（PP嘴）、JF（改性PP嘴）、CF（C

7、A嘴）；混合型卷煙：MB（PP嘴）、JB（改性PP嘴）、CB（CA嘴）。研究了不同濾嘴對卷煙煙氣中化學(xué)成分、香味成分和卷煙吸食品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，濾嘴特性不同，對卷煙煙氣成分和感官質(zhì)量的影響明顯不同。,a.不同濾棒對煙氣常規(guī)成分截濾特性的影響,卷煙總粒相物 醋纖濾嘴卷煙焦油量最低，其次是丙纖濾嘴，改性丙纖濾嘴最高。在烤煙型卷煙中，CA濾嘴焦油量比PP嘴與改性PP嘴分別低12%和22%。在混合型卷煙中，CA嘴焦油量比PP嘴與改性PP嘴分別低15.3%和20%。,卷煙煙堿量 三種濾嘴卷煙中，無論是烤煙型還是混合型，都以CA嘴煙堿量最低，PP嘴次之，改性PP嘴最高。 一氧化碳輸送量 三種濾嘴在同一

8、類型卷煙的一氧化碳輸送量無明顯差異，表明丙纖濾嘴、改性丙纖濾嘴和醋纖濾嘴對CO的截濾性能相似。,b.不同濾嘴對煙氣中香味質(zhì) 截濾性能的影響,不同濾棒對不同香味物質(zhì)的截濾率是不同的，同一濾棒對不同香味物質(zhì)的截濾率也是不同的，高的達(dá)80%，低的僅有20%左右。但三種濾棒對各香味物的截濾效率在混合型卷煙與烤煙型卷煙中是類似的。醋纖棒、丙纖棒和改性丙纖棒在混合型卷煙中對一些香味物質(zhì)的平均截濾率分別為52.6%、39.1%和36.9%，在烤煙型卷煙中的平均截濾率分別為52.8%、33.6%和35.7%。醋纖濾棒對香味物質(zhì)的截濾率平均值比丙纖棒和改性丙纖棒要高的多，但醋纖棒對有些香味物的截濾率與丙纖棒和改

9、性丙纖棒差不多，只是對另一些香味成分的截濾率卻高很多。 對沸點較低的香味成分，CA濾棒的截濾率較高，一般都在60%80%，而PP濾棒與改性PP濾棒的截濾率一般只有30%左右，對于沸點較高的香味物質(zhì)的截濾率，丙纖濾棒與醋纖濾棒基本相近，而改性丙纖棒的截濾率，一般還略為偏高些。,b.不同濾棒截濾性能對卷煙吸食品質(zhì)的影響,卷煙氣味中的辛辣刺激和雜氣氣味成分，大都是沸點低和較低的物質(zhì)，丙纖棒和改性丙纖棒對這些物質(zhì)成分的截濾性能比醋纖棒差，必然導(dǎo)致丙纖和改性丙纖棒卷煙比醋纖棒卷煙顯露出較多的辛辣刺激和雜氣氣味。另一方面，香味物質(zhì)中沸點較高的香味物質(zhì)是卷煙香氣中的主體香味成分，三種濾棒對沸點較高的香味物質(zhì)

10、的截濾率大致相同，表明它們接裝后的卷煙的主體香味是基本相同的。因此，從整體上說，把相同的煙支分別接裝丙纖棒（改性丙纖棒）和醋纖棒時，二種卷煙的主體香味基本相似，但丙纖棒和改性丙纖棒卷煙比醋纖棒卷煙的辛辣刺激和雜氣會略為顯露些。,4、擴散作用,煙氣流經(jīng)煙支過程中，部分小分子量的氣體會通過卷煙紙向外界轉(zhuǎn)移，這種現(xiàn)象稱為擴散作用。擴散作用只影響分子量小的氣體，對卷煙的吸食質(zhì)量影響不大。,卷煙規(guī)格變化，其吸阻、稀釋作用、過濾作用變化，吸食質(zhì)量也會變化。規(guī)律：長度增加，煙氣濃度降低；反之，煙支變短，煙氣濃度升高。由于煙支長度在抽吸過程中是變化的，其對煙氣濃度的影響也是動態(tài)的。煙支圓周增大時，煙氣濃度升高

11、；反之，煙支圓周縮小時，煙氣濃度降低。煙支圓周對煙氣濃度的影響是恒定的。,（二）卷煙規(guī)格與焦油量,焦油是煙氣中全部粒相物質(zhì)減去煙堿和水后剩余物質(zhì)的統(tǒng)稱，即：焦油=TPM-（煙堿+水）。 1996年開始實施的新國標(biāo)將焦油量分成了5個檔次，即低焦油、中低焦油、中焦油、中高焦油和高焦油卷煙，焦油量分別為：小于12mg/支、12-16 mg/支、16-19 mg/支、19-23 mg/支、大于23 mg/支。,、改變圓周 圓周改變時，卷煙的煙絲量、吸阻、燃燒性、抽吸口數(shù)、稀釋作用和過濾作用均會變化?？偟膩碚f，圓周縮小時，焦油量降低。 2、單獨改變煙支長度 單獨改變煙支長度時，卷煙的煙絲量、實際可燃長度

12、、吸阻、抽吸口數(shù)、稀釋作用均會變化?？偟膩碚f，煙支長度縮短時，焦油量降低。 3、單獨改變?yōu)V嘴長度 單獨改變?yōu)V嘴長度時，卷煙的吸阻、抽吸口數(shù)、稀釋作用和過濾作用均會變化?？偟膩碚f，濾嘴長度增加時，焦油量降低。式10-10為煙支長度64mm、濾嘴接裝長度=（濾嘴長度+4）mm時，濾嘴長度（L1）與TPM間的關(guān)系： TPM =34.2171-0.5657L1 （10-10）,4、單獨改變?yōu)V嘴接裝長度 ，濾嘴接裝長度增加時，焦油量降低。式為煙支長度64mm、濾嘴長度20mm時，濾嘴接裝長度（L2）與TPM間的關(guān)系： TPM =38.4725-0.6202L2 5、卷煙長度不變，縮短煙支長度、 式為卷煙

13、長度84mm、濾嘴接裝長度=（濾嘴長度+4）mm時，濾嘴長度（L3）與TPM間的關(guān)系。與上式相比可以看出，這種方式不僅沒有改變卷煙的總長度，而且降焦效果更明顯。 TPM =37.4882-0.7841L3 6、同時增加濾嘴長度和濾嘴接裝長度 式為煙支長度64mm時，濾嘴長度（L1-1）和濾嘴接裝長度（L1-2）與TPM間的關(guān)系。 TPM =34.7376-0.5210L1-1-0.5069L1-2 、卷煙長度不變，同時改變煙支、濾嘴和濾嘴接裝長度 式為卷煙長度84mm時，濾嘴長度（L2-1）和濾嘴接裝長度（L2-2）與TPM間的關(guān)系。與上式比可以看出，這種方式不僅沒有改變卷煙的總長度，而且降焦

14、效果更明顯。 TPM =40.7935-0.7797L2-1-0.6907L2-2,第五節(jié)卷煙吸阻,一、卷煙吸阻 吸阻即卷煙抽吸時的阻力。 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：卷煙吸阻設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值的范圍為500-1300Pa，允差范圍為245Pa，即卷煙吸阻的上限在1500Pa左右。,1.影響因素,卷煙吸阻=煙支吸阻+濾嘴吸阻，卷煙的吸阻受下列因素影響： （1）煙支吸阻 煙支吸阻取決于其規(guī)格、煙絲填充密度（煙支重量）、填充力、卷煙紙透氣度。煙支規(guī)格一定時，煙支重量升高，吸阻增大；煙絲填充力和卷煙紙透氣度越大，吸阻越小。 （2）濾嘴吸阻 取決于其規(guī)格、重量、濾材類型及規(guī)格、通風(fēng)性。 （3）煙支和濾嘴的相對長度及濾嘴接裝

15、長度。,2.卷煙吸阻對焦油量的影響,一般來說，卷煙吸阻增大時，焦油量減少，但引起吸阻變化的原因不同，焦油量的變化也不同。,煙支重量與吸阻和焦油,煙支重量在0.911.05g間增加時，吸阻增大，焦油量減少；煙支重量在1.051.15g間繼續(xù)增加時，雖然吸阻也增大了，但焦油量反而增加；煙支重量繼續(xù)增加時，焦油量又開始減少。顯然，通過增加煙絲用量的方法降低焦油是不可取的，而單純減少煙絲用量不一定能減少焦油量，因為卷煙的吸阻也會隨之降低。如果能在減少煙絲用量的同時增加濾嘴部分的吸阻，使卷煙的吸阻不變，則對降低焦油是有利的。,卷煙紙透氣度與吸阻和焦油,卷煙紙透氣度升高時，雖然吸阻降低，但焦油量卻降低了。

16、說明卷煙紙的稀釋作用占主導(dǎo)地位，吸阻的作用未表現(xiàn)出來。吸阻的作用雖然沒有表現(xiàn)出來，但它肯定會從一定程度上抵消卷煙紙的作用?？梢韵胂螅绻谠黾泳頍熂埻笟舛鹊耐瑫r使卷煙的吸阻不變，則焦油會下降的更多。,煙絲填充力與吸阻和焦油,填充力變化時的情況與卷煙紙透氣度類似,3.吸阻標(biāo)準(zhǔn)的制定,注意以下兩個原則，即：在焦油量能夠滿足要求的前提下以較低的吸阻為佳；在卷煙吸阻一定的前提下，應(yīng)選擇較低的煙支吸阻和較高的濾嘴吸阻。就84mm卷煙而言，理想搭配是：濾嘴吸阻600700Pa，煙支吸阻500Pa以下?，F(xiàn)狀是：濾嘴吸阻僅500左右，煙支吸阻卻接近600。,第六節(jié)卷煙重量,一、重量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定 卷煙重量是指卷煙

17、的單支重量。卷煙重量不僅影響材料消耗，還會影響卷煙的其它質(zhì)量指標(biāo)。在卷煙國標(biāo)中，只規(guī)定了卷煙重量的允差（0.1g/支），未規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值，目的即讓企業(yè)根據(jù)情況合理制定。,1.卷煙重量與消耗,原輔材料消耗的來源主要有兩方面：一是合格煙支的原輔材料消耗，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)確定后，屬于正常消耗；二是加工中材料遭到破壞及廢品煙支引起的原輔材料消耗，即損耗。 從工藝管理上看，煙支重量的設(shè)定尤為重要。隨著煙支重量的降低廢品煙率及空頭率都逐漸升高，說明降低煙支重量不利于降低輔助材料消耗。隨著煙支重量降低，煙絲單耗降低，接裝紙、卷煙紙及濾棒的單耗都升高。但煙支重量每降低10mg/支，原輔材料成本降低1.84元/萬支左右，若

18、年產(chǎn)量為175億支卷煙，在保持卷煙質(zhì)量不變的條件下，煙支重量每降低10mg/支，原輔材料成本可以節(jié)約322萬元左右。,煙支重量的設(shè)定與廢品率和空頭率,不同煙支重量的設(shè)定與與原材料的成本的關(guān)系,2.卷煙重量與質(zhì)量,煙支重量設(shè)定與煙支硬度及吸阻成正相關(guān)關(guān)系，若煙支重量設(shè)定為760mg/支，煙支硬度、吸阻分別為62.0%和1040Pa，均滿足質(zhì)量指標(biāo)要求，而若將煙支重量設(shè)定為750mg/支，則煙支硬度偏低，在包裝過程易產(chǎn)生空頭煙而被剔除，從而增加廢品率，不利于降低消耗。,煙支重量與卷煙煙氣,煙支重量與評吸結(jié)果,二、影響卷煙重量的因素,卷煙重量與輔料重量,輔助材料作為卷煙重量的一部分，其重量的波動肯定

19、會影響卷煙重量。但輔助材料的重量比較穩(wěn)定，波動范圍僅幾毫克，而同一牌號煙支含絲量的波動范圍通常達(dá)幾十毫克甚至上百毫克。因此說，煙支重量的控制主要取決于煙支含絲量的控制。,2.煙絲質(zhì)量 煙絲質(zhì)量是由煙絲等級、煙絲含水率、煙絲結(jié)構(gòu)及煙絲填充值等方面綜合來表征的。煙絲質(zhì)量的好壞對煙支重量的高低會產(chǎn)生直接影響。其影響表現(xiàn)為以下幾方面： （1）卷煙的標(biāo)準(zhǔn)重量實際上是由煙絲質(zhì)量決定的。 （2）煙絲質(zhì)量決定其在卷制中的造碎。 （3）煙絲質(zhì)量會影響卷煙機的流量控制。,煙絲等級、水分、溫度及卷煙機性能等均會影響整絲率變化率，而整絲率變化率的變化會直接影響卷煙的單支重、空頭率及廢品率。,卷煙煙絲狀態(tài)與整絲率變化率

20、,卷煙煙絲狀態(tài)與卷煙質(zhì)量的關(guān)系,3.卷制過程,卷煙在生產(chǎn)過程會受到煙絲、卷煙紙、煙支成形、切支等因素影響，使煙支圓周和煙支長度產(chǎn)生波動。若煙支長度與密度不變，圓周每增加或減少0.1mm，煙支截面積隨之增加或減少0.390mm2，煙支長度與密度分別以64mm和245mg/cm3計算，則煙支含絲量也隨之增加或減少2mg。若煙支圓周與煙支密度不變，煙支長度每增加或減少0.1mm，煙支圓周與煙支密度分別以24.5mm和245mg/cm3計算，則煙支含絲量也隨之增加或減少1.2mg。從煙支長度和煙支圓周對煙支含絲量的影響可以看出，圓周對重量影響較大，但兩者總體影響最多不會超過24mg。密度受卷煙機供絲系

21、統(tǒng)供絲均勻性、煙絲質(zhì)量、煙支重量控制系統(tǒng)控制精度等因素影響，尤其是煙支重量控制系統(tǒng)的控制精度。若將煙支密度為231mg/cm3的煙絲填入煙支圓周為24.76mm、煙支長度為83.8mm的煙支中，則煙支含絲量為719mg，與煙支含絲量為824mg相比減少了105mg。通過對煙支密度、煙支規(guī)格兩者對煙支含絲量影響程度的比較可以得出煙支密度對煙支含絲量的影響起著決定性作用。因此，煙支重量的控制主要取決于煙支密度的控制。,第七節(jié)卷煙紙,卷煙紙又稱盤紙。卷煙紙的基本作用是包裹煙絲，使其形成卷煙。此外，卷煙紙還具有控制卷煙燃燒速度，保持煙灰的作用；卷煙紙對卷煙的外觀和卷煙的香氣、吸味都有一定程度的影響。卷

22、煙紙在降低焦油量及其它有害成分方面的作用顯著，如高透氣度卷煙紙、含有特殊添加劑的卷煙紙、以及低側(cè)流煙氣卷煙紙正在被廣泛應(yīng)用。正因為如此，對卷煙紙的結(jié)構(gòu)、成分和理化特性等方面的要求與一般的紙張有明顯區(qū)別。卷煙紙必須符合下列要求：,（1）能有效地在高速卷煙機上進(jìn)行工作。 （2）按規(guī)定的速度陰燃并使卷煙達(dá)到規(guī)定的抽吸口數(shù)。 （3）具有規(guī)定的多孔度。 （4）外觀良好、無瑕疵。 （5）能形成色澤良好的灰分。 （6）燃燒時無毒無味。,一、卷煙紙的類別,二、卷煙紙的規(guī)格,每盤紙的長度有4000m、5000m等不同的規(guī)格，并包含若干個接頭。卷煙紙長度會影響紙張拉力和換紙次數(shù)。卷煙紙的寬度取決于煙支圓周，一般為

23、煙支圓周+2mm。卷煙紙的寬度誤差為0.25mm。,三、卷煙紙的主要技術(shù)指標(biāo),1.裂斷長 裂斷長用一定寬度的卷煙紙靠自身重量將其拉斷時的長度表示，單位是m。 2.延伸率 延伸率反映卷煙紙沿縱向被拉伸的能力。一般情況下，延伸力好的卷煙紙的抗張強度也較好。 3.燃燒性 燃燒性是卷煙紙的重要技術(shù)指標(biāo)之一，對卷煙的燃燒性和抽吸口數(shù)有很大影響。卷煙紙的燃燒性不良，會影響卷煙的燃燒性，導(dǎo)致抽吸口數(shù)增加，嚴(yán)重時會導(dǎo)致卷煙熄火。在煙絲品質(zhì)一定的情況下，通過改善卷煙紙的燃燒性，可以減少卷煙的抽吸口數(shù)，降低卷煙焦油量。 4.透氣度 透氣度是指在一定壓力下，單位時間內(nèi)通過單位面積卷煙紙的空氣量。透氣度的單位是cm3/cm2.min.Pa，即CORESTA單位。,5.水分 卷煙紙含水率高低會影響其加工性能，如含水率不當(dāng)是很容易出現(xiàn)斷紙現(xiàn)象。卷煙紙一般應(yīng)提前進(jìn)入車間，在生產(chǎn)環(huán)境下平衡水分后再投入生產(chǎn)。 6.外觀 卷煙紙必須具有良好的外觀，以保證卷煙產(chǎn)品的外觀。一方面，卷煙紙要具有較高的白度；另一方面，卷煙紙的塵埃度（反映紙張表面有色