18期-卷烟材料在产品设计中的应用课件

1、 卷烟材料 在产品设计中的应用 主讲 常纪恒成形纸成形纸: 透气度丝束 1 和 2滤嘴丝束: 长度重量 丝束特性 压降接装纸: 打孔形式 打孔带 透气度卷烟纸卷烟纸: 定量 透气度ZTRI滤嘴: 长度 打孔 压降 类型 重量意义： 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指标ABC定量g/m2 设计值1.0 透气度CU 45 45 变异系数设计值

2、5设计值6设计值7设计值6 8 10 12纵向抗张能量吸收J/ m2 5.00白度 87荧光白度 0.6不透明度% 73灰份 13交货水分4.51.5阴燃速度s/150mm设计值15宽度mm 设计值0.25尘埃度0.3 mm21.5 mm21.0 mm21.5 mm2黑色尘埃1.5 mm2 12 16 24 0 4 4 0 0 0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指标普通高透定量g/m2 设计值设计值4透气度CU变异系数设计值设计值104000 400010000 1000012 10 8纵向抗张能量吸收J/ m215白度828

3、0荧光白度 1.2灰份%12 /交货水分 4.51.5宽度mm 设计值0.24尘埃度0.3 mm21.5 mm21.5 mm2 40 0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指标要 求定量g/m2 设计值设计值4.5%纵向抗张强度KN/m1.5纵向伸长率%1.0透气度CU设计值设计值12%透气度变异系数%6.0孔带宽度允差mm设计值0.3外孔带距边允差mm设计值0.5宽度mm设计值0.3交货水分4.51.5退色浸泡时间 2h不退色砷 mg/kg1.0铅 mg/kg5.0菌落总数cfu/g200基本概念 卷烟纸 成

4、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 820oC712oC616oC41

5、7oC304oC199oC99.5oC49.7oC 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 0.328mg口数 下降 0.064口 烟支燃烧示意图

6、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)4890cuy = 17.399Ln(x) - 64.3

7、75 (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) - 83.94 (R = 0.9931) 32460cuy =

8、 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 = 0.980)co y = -0.2077x + 18.721(R = 0.

9、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： 100036400CU接装纸比较国内：金环、文字、图案或上述几种方式组合方式，

10、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

11、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添加材料活性炭（椰子壳、煤炭、油椰子）硅胶盛水胶囊离子交换树脂聚醚化合物FeO ZnO GuO乳清蛋白蔗糖脂肪酸酯薄荷醇选择过滤物质气相物质氮化合物(胺、NXO)羰基化合物酚类氰化氢硫化氢游离基多核碳氢化合物滤嘴加香 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项目单位指标要求允差长度mm按设计要求0.5圆周mm按设计要求0.20压降Pa按设计要求294硬度%按设计要求3.0水分%8.0/圆度mm0.35/ 外观:切口 毛茬 胶乳 缩头长

12、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 10-2 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 过滤效率 (烟气，烟碱，焦油)滤嘴长度 (mm)压降 (mm of H20 at 17.5 cc Second)滤嘴圆周 (mm)纤维单旦 (g/9000m)从下表中

13、 选择 A, B, 和 D 项 恒 量ELDPCd=降低单丝旦数缩小滤嘴圆周丝束填充量恒定 增加滤嘴长度提高滤嘴压降如何提高过滤效率？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