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卷烟焦油量检测影响因素综述

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  摘 要:在主流烟气检测中,卷烟焦油量检测的准确性受到诸多因素影响。文章对国内卷烟焦油量检测影响因素的研究进行综述,从检测环境、抽吸参数与物理指标三方面列举了当前研究进展。
  关键词:卷烟;焦油;影响因素
  引言
  卷烟烟气是由卷烟抽吸方式决定的、在氧气不充分时烟草在燃烧过程中发生蒸馏、干馏、热解、合成等反应产生的复杂的混合物质。这些混合成分之中,除大部分提供卷烟香气、吸味与生理作用外,还有部分成分可能会对人体产生危害。随着吸烟与健康的关系越来越被社会所重视。对于卷烟主流烟气中的危害性指标,国内外普遍以焦油、烟碱、一氧化碳等主流烟气常规化学指标作为评判标准[1]。其中焦油作为卷烟吸味的主要成分,一直以来受到各方面的重点关注。一般认为,卷烟有害成分与焦油量呈正比,因此,减少卷烟中焦油含量一直是国内外烟草行业的重点发展方向之一[2]。
  行业内目前依照GB/T 19609-2004《卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》对主流烟气中焦油含量进行检测[3]。该方法中对检测环境、样品调节以及吸烟机参数进行了规定,然而在实际检测中,仍然存在一些外部条件会影响焦油含量检测的准确度。文章通过对目前已有的一些影响卷烟主流烟气中焦油量的因素研究进行梳理,从检测环境、抽吸参数与相关物理指标方面进行归纳,为更加准确的进行主流烟气中焦油的测定提供依据。
  1 焦油测定影响因素
  1.1 检测环境
  在检测环境的研究中,主要集中在大气压力与温湿度两个方面。
  唐纲岭[4]等选取三个代表了我国一般、中、高海拔高度的烟草实验室进行试验,对大气压力对卷烟烟气检测影响进行分析。分析认为,高海拔地区实验室焦油量分析结果偏低,原因有以下三点:高海拔地区空气稀薄,使用吸烟机进行抽吸时燃烧不充分;大气压力减少也导致气体密度下降;同时低大气压状态不利于汽化物质的凝结。研究还提出使用回归方程对不同海拔实验室检测焦油量进行校正,将焦油检测量的相对偏差缩小到了3.59%以内。
  张晓瑜[5]等对大气压在90kPa情况下8mg/支的卷烟样品进行分析,认为卷烟样品的焦油量测定值与大气压呈正相关,卷烟样品的抽吸口数与大气压呈负相关,并建立了非标准大气压下烟气焦油的修正方程。
  宋旭艳[6]等在恒温条件下对三种湿度等级下卷烟烟气指标进行了检测,结果表明,相对于标准湿度60%时的焦油检测值,湿度为20%时烟气焦油平均降低了1.7%,湿度为80%时烟气焦油平均增加了2.2%。
  1.2 抽吸参数
  在吸烟机抽吸参数的研究中,对吸烟机型号、抽吸间隔时间、抽吸口数、抽吸容量、风速、烟蒂长度等与焦油量的关系进行了相关讨论。
  陈再根[7]等对直线型吸烟机SM400、ASM500与转盘型吸烟机R
  M20、RM200等四种型号的吸烟机进行了烟气测定结果差异的比较,结果表明四种型号吸烟机对焦油量检测无明显差距。虽然直线型吸烟机ASM500对统一样品抽吸口数高于RM200,但测定数值的一致性较好。
  涂向真[8]等对使用吸烟机进行焦油检测时,改变抽吸间隔时间对卷烟焦油检测值的影响进行了研究。结果表明,随着抽吸间隔时间的减少,焦油释放量大幅增加,抽吸间隔时间在30s时所释放的焦油量约为60s的1.6倍,约为80s的2倍。而无论间隔时间长短,每口烟气中的焦油释放量则变动不大。
  侯静林[9]对抽吸口数与烟气焦油量进行线性回归分析,拟合得到线性回归方程为y=1.9109X-2.3359,相关系数R=0.989,认为抽吸口数与焦油量相关性显著。
  郑赛晶[10]等对不同抽吸条件下卷烟燃烧温度及主流烟气成分的影响进行了研究,发现随着抽吸容量的上升,抽吸口数减小,最高抽吸温度会随之上升,而卷烟中焦油的检测量明显增加。在一定的抽吸容量下,提高抽吸持续时间会使得抽吸流速下降,对卷烟抽吸口数改变不明显,从而对焦油检测量无明显改变。
  秦永霞[11]等对吸烟参数进行模拟,研究表明卷烟焦油检测量与风速、烟蒂长度呈反比,与检测环境湿度、抽吸容量呈正比。在吸烟参数波动允差范围内,对焦油量影响最明显的为风速,其它依次为烟蒂长度、检测环境湿度、抽吸容量。
  1.3 物理指标
  彭传新[12]等对影响焦油量波动的因素极限差值进行了分析,并提出了四个对焦油量有显著影响的因素。其中烟支单重波动范围为200mg,对焦油量的影响可达到每支6.5mg;滤棒吸阻波动范围为784Pa,对焦油量的影响可达0.8624mg;烟支圆周在±0.3mm的标准范围变动时,对卷烟焦油量的影响可达1.5mg;烟支吸阻对焦油的影响为0.006mg/Pa,当吸阻在标准范围±245Pa中波动时,对焦油量的影响可达1.47mg。
  倪力军[13]等通过因子分析认为,卷烟产品质量差异主要由主流烟气的总粒相物、焦油、烟气烟碱及物理性质闭式吸阻、稀释率与化学性质总氮的波动所引起。对于主流烟气包括焦油的检测影响主要来自烟支单支重、闭式吸阻、稀释率、氯、总糖的贡献,且卷烟主流烟气与物理指标的相关性大于与卷烟主要化学成分的相关性。
  2 结束语
  主流烟气中焦油含量测定,对于卷烟是否能够满足盒标焦油量允差范围,以及后续对降低卷烟焦油量的研究发展方向都是十分重要的。而焦油检测的准确性正是上述研究的根本。为降低检测误差,并对可能存在误差的卷烟样品进行原因分析,对影响卷烟焦油量测定的因素进行梳理是十分必要的。
  参考文献
  [1]谢剑平,刘惠民,朱茂祥,等.卷烟烟气危害性指数研究[J].烟草科技,2009(2):5-15.
  [2]王彦亭,谢剑平,张虹,等.降低卷烟烟气中有害成分的技术研究及应用[J].中国烟草学报,2003(3):1-7.
  [3]GB/T19609-2004.卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油[S].
  [4]唐纲岭,陈再根,孟红明,等.大气压力对卷烟烟气分析结果的影响研究[J].中国烟草学报,2005,11(1):13-17.
  [5]张晓瑜,史训瑶,韩伟,等.贵州大气压力对卷烟烟气分析结果的影响[J].烟草科技,2014(4):65-70.
  [6]宋旭艳,柯炜昌,张耀华,等.环境湿度对卷烟理化指标及感官质量的影响[J].烟草科技,2007(10):9-17.
  [7]陈再根,王菲,禹舰,等.不同型号吸烟机烟气测定结果的差异比较[J].烟草科技,2006(11):42-44.
  [8]涂向真,江今朝.抽吸间隔时间对卷烟焦油释放量的影响[J].烟草科技,2002(3):39-40.
  [9]侯静林.抽吸口数与卷烟烟气指标相关性[J].北京农业,2014(3):200.
  [10]郑赛晶,顾文博,张建平,等.抽吸参数对卷烟燃烧温度及主流烟气中某些化学成分的影响[J].中国烟草学报,2007,13(2):6-11.
  [11]秦永霞,张晋,殷广丽,等.吸烟参数对卷烟主流烟气检测结果的影响分析[J].科技视界,2015(2):388-389.
  [12]彭传新,尤长虹,李兵役,等.影响卷烟焦油量的因素探讨[J].烟草科技,2000(11):5-8.
  [13]倪力军,郭佳,张鑫,等.卷烟主流烟气及其物理化学检测数据的挖掘与信息抽提[J].华东理工大学学报(自然科学版),2007(1):79-83.
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