开放吸阻、封闭吸阻等烟支设计参数，通风率等滤棒设计参数和透气度、助燃剂含量等卷烟纸设计参数进行测定，表明国内细支烟采用相对较高的卷烟纸透气度、助燃剂含量和烟支吸阻，以及相对较低的滤棒通风率。在烟支和滤棒方面：1）开放吸阻主要分布在1200～1600 Pa;2）滤棒通风率主要分布在24%～48%，与焦油含量相关。根据卷烟纸特性的分析提出相关建议：1）选用全麻卷烟纸有利于突现烟草本香;2）适当提高滤嘴通风率、降低卷烟纸透气度至50 CU或40 CU，有潜力提高卷烟抽吸前后的一致性;3）尽可能选择低定量的卷烟纸，以降低对煙草本香的影响;4）助燃剂以混合柠檬酸盐为主，以减少“掉火头”现象。
关键词：国内外细支烟;设计参数;细支烟用卷烟纸;全麻卷烟纸;一致性
中图分类号：TS761.2 文献标识码：A
文章编号：2095-8412 （2018） 03-006-05
引言
细支烟相比传统烟支具有更多优点。目前国内对细支烟的基础研究较少，主要集中于烟机的设计与改造[1-3]。甘学文等[4]研究了加拿大卫生部深度抽吸（HCI）模式对细支卷烟常规成分的影响;边照阳等[5]对细支卷烟主流烟气有害成分释放量进行了分析;田忠等[6]考察了制丝关键工序对细支卷烟燃烧温度及主流烟气成分的影响;李海峰等[7]研究了卷烟纸特性对细支烟主流烟气指标的影响;葛畅等[8]对比分析了细支与常规卷烟主流烟气常规指标及中性致香成分。国外有关细支卷烟的研究主要集中于烟支圆周。Perfetti等[9]指出随着烟支圆周的下降，抽吸和阴燃期间烟柱长度的消耗速率（直线燃烧速率）上升，而烟柱质量的消耗速率（质量燃烧速率）下降;Irwin[10]研究表明焦油、烟碱和CO的释放量随着烟支圆周的减小呈降低趋势。
国外设计生产细支烟的历史要远长于国内，为有助于国内细支烟的开发，本文对国内外代表性在售细支卷烟的主要设计参数进行分析，旨在总结国内外细支烟设计差异、归纳国内细支烟用卷烟纸特性。
1 材料与方法
1.1 样品、试剂和仪器
1.1.1 样品
国内样品选样方法：按细支烟2015年销量从大到小的原则挑选卷烟牌号，同时兼顾各烟草公司，代表性样品是南京（炫赫门）和黄鹤楼（天下名楼）。
国外样品选样方法：选取具有一定代表性的设计理念和市场占有率的品牌，代表性样品是Capri和Virgenia Superslim。
卷烟样品来源和数量如表1所示。对同一牌号，每个检测项目重复检测3次。
1.1.2 试剂
（1）烟碱（纯度大于97%，郑州烟草研究院）;
（2）异丙醇（AR，阿拉丁）;
（3）正十七烷（AR，梯希爱（上海）化工工业发展有限公司）;
（4）无水乙醇（AR，阿拉丁）。
1.1.3 仪器
（1）转盘吸烟机Borgwaldtkc RM 20H（德国）;
（2）Agilent7890A气相色谱仪（美国）;
（3）XS204-IC电子天平（感量：0.1mg，METTLERTOLEDO）;
（4）恒温恒湿箱（Binder）;
（5）D23透气度测试仪（索定）;
（6）Sodiline卷烟综合测试台（索定）;
（7）761CompactIC离子色谱仪（瑞士万通）。
1.2 实验方法
1.2.1 卷烟烟气常规测定方法
所有卷烟样品测试前均在温度为f22±1）℃、湿度为（60±3）%的环境中平衡48h。采用GB/T 16450-2004《常规分析用吸烟机定义和标准条件》[11]规定的条件抽吸卷烟：按照GB/T 19609-2004《卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》[12]方法测定卷烟的总粒相物和焦油：按照GB/T 23203.1-2008《卷烟总粒相物中水分的测定第1部分：气相色谱法》[13]测定烟气水分;按照GB/T 23355-2009《卷烟总粒相物中烟碱的测定气相色谱法》[14]测定卷烟总粒相物中烟碱;按照GB/T 23356-2009《卷烟烟气气相中一氧化碳的测定非散射红外线法（NDR）》[15]定主流烟气中CO。
1.2.2 卷烟通风、吸阻的检测方法
将平衡后的卷烟用卷烟综合测试台按照GB/T19610-2004《卷烟通风的测定定义和测量原理》[16]测定卷烟滤棒通风率、卷烟纸通风率：按照GB/T 22838.5-2009《卷烟和滤棒物理性能的测定第5部分：卷烟吸阻和滤棒压降》[17]方法进行卷烟吸阻的测量。
1.2.3 卷烟纸透气度测定方法
按照GB/T 23227-2008《卷烟纸、成型纸、接装纸及具有定向透气带的材料透气度的测定》[18]定卷烟纸的透气度，测试前卷烟纸从卷烟上沿搭口处用美工刀剥开，每个样品测10个点，取平均值为测试结果。
1.2.4 卷烟纸中柠檬酸根含量的检测方法
按照YC/T 275-2008《卷烟纸中柠檬酸根离子、磷酸根离子和醋酸根离子的测定离子色谱法》[19]检测柠檬酸根离子。
样品的制备：将卷烟纸从卷烟上剥离，去掉搭扣部分后，称取0.5g样品到300mL烧杯中，精确到0.1mg，再用250mL容量瓶量取250mL超纯水到烧杯中，溶解萃取卷烟纸中的阴阳离子10min后进行检测。
仪器条件：电导检测器，阳离子色谱柱型号：Metrosep C4 150/4.0，淋洗液：1.98mmol/L硝酸溶液，淋洗液流速0.9mL/min。
2 结果与讨论
2.1 部分烟支设计参数分析
2.1.1 圆周、长度、烟丝重量等指标分析
通过对国内外细支烟圆周、长度、烟丝重量等指标进行分析可知，国内和国外细支烟周长波动范围相对较小，其平均周长为17.1mm，最小值为16.6mm，最大值为17.3mm。国内细支烟平均长度为95.8mm，长度范围为84.0～100.0mm;国外细支烟平均长度为93.6mm，长度范围为83.0～119.5mm。国内细支烟和国外细支烟的平均烟丝重量接近，分别为367.4mg/支和365.7mg/支。国内细支烟的平均烟丝填充密度略高于国外，分别为237.0mg/cm³和231.7mg/cm³。
2.1.2 吸阻分析
图l所示是国内外细支烟吸阻差异对比图，其中国内细支烟的开放吸阻平均值为1501Pa，其范围为1117～2 106Pa;国外细支烟的开放吸阻平均值为1360Pa，低于国内细支烟。但国外细支烟的封闭吸阻平均值明显高于国内，其值分别为2699Pa和2082Pa。
图2所示是以国内细支烟开放吸阻分布情况为例进行详细的数据分析，表明其主要分布在l200～1600Pa之间。
2.2 滤棒设计参数分析
通过对国内外细支烟滤棒设计参数进行分析可知，两者开放吸阻差异主要来源于滤棒通风率。国外细支烟和国内细支烟滤棒通风率平均值分别为55.5%（包括2个滤棒通风率大于75%的牌号）和33.4%。总体上，与国内细支烟相比，国外细支烟普遍使用更高的滤棒通风率。但相对于国外细支烟，国内细支烟的滤棒通风率范围更宽，介于24%-48%之间，见图3和图4。理论上，与使用低滤棒通风率和高透气度卷烟纸的卷烟相比，使用高滤棒通风率的卷烟的逐口烟气量更加一致[20]。
由图5可知，随着滤棒通风率的上升，卷烟开放吸阻呈明显下降趋势。
2.3 卷烟纸设计参数分析
2.3.1 纤维类型
国内细支烟销量最大的牌号所用卷烟纸的纤维以全麻（图6）为主，其它以麻木混合纤维（图7）为主，而国外主要以麻木混合纤维为主。文献[21]的研究表明，与木浆纤维和烟草纤维相比，麻纤维在热裂解时的产物最少，对烟草本香的影响最小，从而有利于突现烟草本香。
2.3.2 透气度
细支烟用卷烟纸的透气度范围较宽，其中国内细支烟卷烟纸的透气度平均值、最小值和最大值分别为67.5CU、50CU和118CU，而国外分别为44.0CU、12CU和59CU，明显国内较高。国外对细支烟的研究较早，目前大多数细支烟设计均采用低透气度卷烟纸和高滤棒通风率的方式降低焦油或降低吸阻，以提高抽吸前后的一致性。而从研究结果来看，因国内细支烟研究尚处于初始阶段，其设计大多参考常规卷烟，且为了减少吸阻，透气度以60CU和70CU为主。从国外细支烟设计经验来看，适当提高滤棒通风率，同时采用较低透气度（例如50CU或40CU）的卷烟纸，可以提高卷烟抽吸前后的一致性[20]。
2.3.3 定量
细支烟用卷烟纸定量主要集中在27～32g/㎡之间，但也有使用定量较高者，其中国内最大值为45g/㎡，国外最大值为60g/㎡。使用较高定量可能是为了改善细支烟燃烧外观或减少侧流烟气，但此时对烟草本香的影响增加，引起卷烟感官质量下降的问题。故建议通过其它方式改善细支烟燃烧外观，在兼顾卷烟纸卷接运行性能的前提下，尽量采用低定量的卷烟纸。
2.3.4 助燃剂含量
细支烟用卷烟纸助燃剂以混合柠檬酸盐为主，其中国内细支烟卷烟纸助燃剂柠檬酸根离子含量的平均值、最小值和最大值分别为1.45%、0.5%和2.3%。从调查研究结果来看，此举可能是为了减少“掉火头”和改善燃烧外观。国外细支烟的上述三个数值分别为0.73%、0.5%和1.0%。总体上，国内助燃剂含量明显高于国外，其中国内平均值为国外的2倍左右。
3 结论
（1）总体上，与国外细支烟参数平均值相比，国内细支烟采用相对较高的卷烟纸透气度、助燃剂含量和烟支吸阻.以及相对较低的滤棒通风率。
（2）国内细支烟在烟支和滤棒设计上有以下特点：①开放吸阻主要分布在l200-1600 Pa;②滤棒通风率主要分布在24%～48%，具体设计可根据细支烟焦油含量选择。
（3）国内细支烟用卷烟纸特性包括：①销量较大的牌号以使用全麻纤维为主：②适当提高滤棒通风率，同时采用50CU或40CU等较低透气度的卷烟纸，可提高卷烟抽吸前后的一致性;③在兼顾卷接运行性能的前提下，应尽量采用低定量的卷烟纸，通过其它方式改善细支烟燃烧外观;④为减少“掉火头”和改善燃烧外观，卷烟纸助燃剂以混合柠檬酸盐为主，柠檬酸根离子含量平均值为1.45%，约为国外的2倍。
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