加热卷烟烟草颗粒水分吸附特性及水分状态研究 被引量：2

1

作者 张晓宇 周顺 +8 位作者 林泳鸿 张劲 吕莹 丁乃红 王洁 田慧娟 王孝峰 曹芸 陈芹芹 《中国烟草学报》 北大核心 2025年第1期57-65,共9页

【目的】揭示加热卷烟烟草颗粒吸湿特性规律。【方法】以8种烤烟原料制备的加热卷烟烟草颗粒为研究对象,采用动态水分吸附法(DVS)及低场核磁共振技术(LF-NMR)对其水分吸附特性及水分状态进行动态表征,并基于主成分分析明确不同烟草颗粒... 【目的】揭示加热卷烟烟草颗粒吸湿特性规律。【方法】以8种烤烟原料制备的加热卷烟烟草颗粒为研究对象,采用动态水分吸附法(DVS)及低场核磁共振技术(LF-NMR)对其水分吸附特性及水分状态进行动态表征,并基于主成分分析明确不同烟草颗粒吸湿特性的差异。【结果】(1)烟草颗粒的水分吸附等温线均呈典型的“J”型,DLP与GAB模型拟合效果较优,平均R2分别为0.9996和0.9961,单分子层含水率范围为13.00~14.53 g/100 g;(2)在吸湿过程(0~14 d)中,烟草颗粒的水分含量显著增加,其与结合水含量呈极显著正相关(r=0.641,P<0.01),吸湿初期(1 d)及后期(14 d)结合水峰面积增加值分别达到417~655、2384~3221;(3)烤烟产地和部位对烟草颗粒的吸湿特性有一定影响,相同产地的中部烟显著高于上部烟、下部烟的烟草颗粒水分吸附量(14 d),河南三门峡上部烟显著高于贵州遵义、云南昆明上部烟的烟草颗粒水分吸附量(14 d),云南昆明下部烟显著高于贵州铜仁下部烟烟草颗粒水分吸附量(14 d)。 展开更多

关键词 烟草颗粒 动态水分吸附 低场核磁共振 结合水 主成分分析

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烟用搭口胶的热解特性及其对卷烟品质的影响研究

2

作者 许欣 曹芸 +6 位作者 胡永华 李诗平 贾良元 项磊 高瑞江 彭晓萌 郑丰 《中国烟草学报》 北大核心 2025年第4期1-9,共9页

【目的】探究搭口胶的热解产物对烟气品质及其感官质量的影响。【方法】采用红外光谱(FTIR)、热重(TGA)、热重-红外联用(TG-FTIR)、热解光电离质谱(Py-SPI-MS)、元素分析和气相色谱-质谱联用(GC-MS)等技术,对10种卷烟搭口胶样品的成分... 【目的】探究搭口胶的热解产物对烟气品质及其感官质量的影响。【方法】采用红外光谱(FTIR)、热重(TGA)、热重-红外联用(TG-FTIR)、热解光电离质谱(Py-SPI-MS)、元素分析和气相色谱-质谱联用(GC-MS)等技术,对10种卷烟搭口胶样品的成分及热解产物进行分析,并对这10种搭口胶制成的卷烟样品的烟气指标和感官质量进行评价。【结果】(1)10款搭口胶主要成分均为醋酸乙烯酯与乙烯的共聚物,在空气中热分解温度集中在330℃~400℃,其中9#、10#搭口胶样品中含有酰胺类添加剂,在220℃时会热裂解释放氨气等物质;(2)使用9#、10#搭口胶制作的卷烟样品在模拟燃烧条件下产生的氨气含量分别为7.8μg/支和7.5μg/支,较其他搭口胶制成的卷烟样品略高,主流烟气的感官刺激性增强,口腔舒适性下降,浓度和劲头有所提升。 展开更多

关键词 卷烟 搭口胶 热裂解 卷烟烟气 感官质量

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基于FBR-SPI-MS法的烟碱盐热解机制及产物释放规律研究

3

作者 管明婧 周顺 +6 位作者 田慧娟 张劲 王孝峰 曹芸 张晓宇 李延岩 丁乃红 《中国烟草学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期20-29,共10页

【目的】研究不同烟碱盐的热解机制及产物释放规律。【方法】以《电子烟》国标中允许添加的6种酸与烟碱合成的烟碱盐为研究对象,采用热重分析(TG)和固定床反应器结合单光子光电离飞行时间质谱(FBR-SPI-MS)方法,考察6种单组分烟碱盐和9... 【目的】研究不同烟碱盐的热解机制及产物释放规律。【方法】以《电子烟》国标中允许添加的6种酸与烟碱合成的烟碱盐为研究对象,采用热重分析(TG)和固定床反应器结合单光子光电离飞行时间质谱(FBR-SPI-MS)方法,考察6种单组分烟碱盐和9种乙酰丙酸、苹果酸不同混合比例合成的烟碱盐的热失重行为及其热解产物释放机制。【结果】①烟碱盐较游离烟碱对应的热失重温度及范围均有提升,苯甲酸盐的最大失重温度最高,柠檬酸盐失重温度范围最广;②SPI-MS分析表明,烟碱盐热裂解能够产生烟碱、苯甲酸、乙酰丙酸等分子离子碎片;③不同酸与烟碱成盐后对烟碱释放影响不同,混合烟碱盐的烟碱释放温度区间随着酸碱摩尔比的增大向高温区移动。【结论】为烟碱盐的热行为和热解产物释放机制提供结论,为电子烟产品的开发提供参考。 展开更多

关键词 烟碱盐 《电子烟》国标 热重分析 固定床反应器结合单光子光电离飞行时间质谱 热解产物

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烟草颗粒热解与释烟特性影响因素研究 被引量：15

4

作者 曹芸 张劲 +9 位作者 王鹏 周顺 王孝峰 张亚平 张晓宇 王成虎 李延岩 管明婧 陈刚 黄兰 《中国烟草学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期18-26,共9页

【目的】为探索加热状态下烟草颗粒热解和烟气释放规律。【方法】采用导热系数测试仪、热分析仪(TGA)和锥形量热仪(CONE)表征分析了甘油添加量、水分含量以及粒径对烟草颗粒导热特性、热解过程和烟气释放特性的影响。【结果】(1)样品导... 【目的】为探索加热状态下烟草颗粒热解和烟气释放规律。【方法】采用导热系数测试仪、热分析仪(TGA)和锥形量热仪(CONE)表征分析了甘油添加量、水分含量以及粒径对烟草颗粒导热特性、热解过程和烟气释放特性的影响。【结果】(1)样品导热系数随水分和甘油含量的增加以及粒径减小整体上呈现不同程度的上升趋势,不同水分与甘油含量样品比热容变化趋势与导热系数基本一致,随粒径减小其比热容持续降低;(2)甘油大幅增加烟草颗粒在低温区(140℃~300℃)失重比例,并使其成为最主要失重阶段;水分含量对烟草颗粒失重速率影响随温度升高逐渐减弱,主要对低温区下游离态水、甘油等小分子物质释出影响较大;减小粒径,样品主要失重过程向低温区稍有平移;(3)增加甘油含量(30%以内)、降低水分含量以及减小粒径均有利于缩短烟草颗粒起始释烟时间,提高释烟速率,且释放总量整体呈上升趋势。 展开更多

关键词 烟草颗粒 热解特性 释烟特性 甘油 水分 粒径

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卷烟燃烧灰分形成机制研究 被引量：15

5

作者 王孝峰 张劲 +13 位作者 郑丰 管明婧 王成虎 周顺 鲍穗 张亚平 曹芸 邢伟义 郭东锋 王健 金宇 谢映松 张晓宇 李延岩 《中国烟草学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期14-26,共13页

为揭示卷烟燃烧灰分形成机制,采用色差仪、扫描电镜、能量色散X射线谱仪和红外光谱仪等表征卷烟燃烧灰分不同区域以及不同燃烧热解模拟条件下烟丝和卷烟纸残留物的外观、微观形貌、元素分布及化学组成。结果表明:(1)卷烟燃烧灰分不同区... 为揭示卷烟燃烧灰分形成机制,采用色差仪、扫描电镜、能量色散X射线谱仪和红外光谱仪等表征卷烟燃烧灰分不同区域以及不同燃烧热解模拟条件下烟丝和卷烟纸残留物的外观、微观形貌、元素分布及化学组成。结果表明:(1)卷烟燃烧灰分不同区域外观特征呈多样性。(2)卷烟燃烧过程中,卷烟纸先发生纤维素降解碳化,颜色由白变黑,随后焦炭燃烧,颜色由深变浅,CaCO_(3)颗粒之间粘聚增大,形成了以Ca、O、K和Na为主的灰分。(3)燃烧锥内烟丝表面被烧蚀鼓泡,大量脱氧,形成了表面粗糙、含大量褶皱条纹的黑色焦炭,随后焦炭燃烧,多种无机元素富集,颜色由深变浅,烟丝表面形成的高强度泡被烧蚀形成大量孔洞,最后发生无机成分热反应,质量损失较少,颜色更浅,最终形成了含有钙钾镁的氧化物、磷酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐和微量有色金属元素的烟丝灰分。 展开更多

关键词 卷烟 燃烧灰分 包灰 微观形貌 元素分布 化学组成 色差

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卷烟燃烧参数、灰分外观和烟气成分相互关系研究 被引量：3

6

作者 王孝峰 张劲 +8 位作者 曹芸 郭东锋 张亚平 管明婧 周顺 张晓宇 金宇 李延岩 王健 《中国烟草学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期17-22,共6页

【目的】揭示卷烟燃烧三个维度之间相互关系。【方法】利用统计分析方法研究了卷烟燃烧参数(燃烧温度、耗氧量和燃烧速率)、灰分外观指标(灰色值、裂口率、缩灰率、炭线宽度、炭线整齐度和持灰力)和烟气成分(烟气常规成分和七种有害成分... 【目的】揭示卷烟燃烧三个维度之间相互关系。【方法】利用统计分析方法研究了卷烟燃烧参数(燃烧温度、耗氧量和燃烧速率)、灰分外观指标(灰色值、裂口率、缩灰率、炭线宽度、炭线整齐度和持灰力)和烟气成分(烟气常规成分和七种有害成分)之间的相关性。【结果】(1)烟丝静燃速率、卷烟吸燃速率和耗氧量之间呈极显著正相关,但均与燃烧温度和卷烟纸阴燃速率无显著相关性;卷烟静燃速率仅与耗氧量显著正相关,燃烧温度仅与卷烟纸阴燃速率呈极显著负相关。(2)燃烧速率参数不仅与多种烟气成分显著负相关,亦与灰分外观质量显著正相关,与燃烧温度和耗氧量相比,是调节卷烟烟气和灰分外观质量更为有效的燃烧参数。 展开更多

关键词 卷烟 燃烧参数 灰分外观 烟气成分 相互关系

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PEG/SiC对PLA材料改性研究及其在加热卷烟中的应用 被引量：6

7

作者 曹芸 王鹏 +12 位作者 王成虎 张劲 邢伟义 周慕天 周顺 王孝峰 张亚平 张晓宇 李延岩 管明婧 陈刚 宫向群 胡源 《中国烟草学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1-8,共8页

【目的】加热卷烟烟支结构较短,入口烟气温度相对传统卷烟较高,需添加降温材料以降低烟气温度。通过对聚乳酸(PLA)材料进行改性处理,以开发出适用于加热卷烟用的降温材料。【方法】采用熔融挤出方法制备聚乙二醇(PEG)/碳化硅(SiC)改性PL... 【目的】加热卷烟烟支结构较短,入口烟气温度相对传统卷烟较高,需添加降温材料以降低烟气温度。通过对聚乳酸(PLA)材料进行改性处理,以开发出适用于加热卷烟用的降温材料。【方法】采用熔融挤出方法制备聚乙二醇(PEG)/碳化硅(SiC)改性PLA复合材料,利用拉伸机、热重(TG)、差示扫描量热仪(DSC)与加热卷烟吸烟机考察复合材料力学性能、热特性以及对烟气降温效果、关键成分释放的影响。【结果】(1)较纯相PLA而言,添加PEG后复合材料拉伸强度、冲击强度明显下降,熔融指数与断裂延伸率增大,韧性增强;进一步添加SiC后,复合材料断裂延伸率与熔融指数减小。(2)添加PEG后,复合材料起始热分解温度降低,20%添加量下DSC曲线在53.32℃处出现主吸热峰,热焓变化值为48.63 J/g;加入SiC后,该峰热焓变化值减小,主吸热峰转至PLA熔融吸热峰处。(3)逐口烟气温度随PEG含量增加呈明显降低趋势,加入SiC后,复合材料导热系数增大,对烟气降温效果进一步提高;添加改性复合材料后,主流烟气中总粒相物、烟碱、水分、甘油含量降低,CO释放量变化不明显,不同改性样品间各成分释放差异较小。【结论】利用PEG、SiC对PLA进行改性处理,可有效提升对烟气的降温效果。 展开更多

关键词 复合降温材料 烟气温度 PLA PEG SIC

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口腔中烟气烟碱的在线采样分析研究 被引量：1

8

作者 彭晓萌 王健 +6 位作者 雷振 徐迎波 胡永华 朱青林 汪华 田振峰 陈开波 《中国烟草学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期13-16,共4页

卷烟烟气在人体口腔中的变化对吸烟与健康研究至关重要,本文设计建造了一套可实时检测口腔中烟气烟碱浓度的采样分析系统。在该系统中,吸烟机将烟气推送到口腔中,然后利用负压毛细管采样进入四极杆质谱仪实时分析检测烟碱的两种特征峰离... 卷烟烟气在人体口腔中的变化对吸烟与健康研究至关重要,本文设计建造了一套可实时检测口腔中烟气烟碱浓度的采样分析系统。在该系统中,吸烟机将烟气推送到口腔中,然后利用负压毛细管采样进入四极杆质谱仪实时分析检测烟碱的两种特征峰离子(m/z = 84 和 m/z = 162),可实时测量单口烟气中的烟碱成分在口腔中的浓度衰减变化情况。用该装置研究屏息状态下,人口腔中烟气烟碱的浓度变化,结果表明:相对于刚进入口腔时的最高烟碱浓度,2 s 时口腔烟气烟碱浓度降低了 5%左右,随着停留时间的延长,烟碱的口腔浓度降低率逐渐上升。 展开更多

关键词 卷烟烟气 实时检测 烟碱 口腔 吸烟机

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非对称POSS多功能纳米杂化材料制备与烟草抗湿性研究 被引量：2

9

作者 张劲 程柏杰 +4 位作者 张晓宇 鲍晨 张梦圆 光善仪 徐洪耀 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期12105-12112,共8页

基于“硫醇-烯”点击化学的绿色合成技术,通过简单的一步法制备了一种新型POSS多功能纳米杂化新材料,该材料与新型烟草呈现较好结合性,易于表面成膜,经对烟草颗粒的改性处理,有效同时实现了新型烟草的抗潮解和保润性能。利用核磁共振和... 基于“硫醇-烯”点击化学的绿色合成技术,通过简单的一步法制备了一种新型POSS多功能纳米杂化新材料,该材料与新型烟草呈现较好结合性,易于表面成膜,经对烟草颗粒的改性处理,有效同时实现了新型烟草的抗潮解和保润性能。利用核磁共振和红外光谱对所制备的复合材料进行了化学结构表征,在不同湿度下对改性新型烟草的抗湿和保润性能进行了性能测试,基于材料溶解性、表面张力、接触角等详细探讨了材料对新型烟草的保润和抗潮机理,深入分析了材料结构对材料性能的影响规律。结果表明所制备的化合物能够在高湿度(RH=80%)改性烟草颗粒具有很好的康熙性能,在低湿度(RH=30%)的环境下改性烟草颗粒显现很好的保润性能。材料结构设计思路新颖,制备方法简单,该新型多功能材料的设计、性能与激励研究,为未来新材料的开发应用提供了重要的启发和试验基础。 展开更多

关键词 多功能材料 点击化学 纳米杂化 双亲性分子 烟草保润剂

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二十烷/还原氧化石墨烯复合相变材料的制备及其在加热卷烟中的应用 被引量：2

10

作者 李延岩 王成虎 +7 位作者 王鹏 李菁菁 管明婧 金宇 王孝峰 张晓宇 曹芸 周顺 《安徽农业科学》 CAS 2022年第23期174-178,共5页

[目的]降低加热卷烟抽吸时的烟气温度,改善消费者的抽吸体验。[方法]以还原氧化石墨烯(rGO)为骨架,以二十烷(EI)为相变材料,通过物理吸附法制备二十烷/还原氧化石墨烯(EI/rGO)复合相变材料,并将该复合相变材料颗粒应用于烟支降温段中,... [目的]降低加热卷烟抽吸时的烟气温度,改善消费者的抽吸体验。[方法]以还原氧化石墨烯(rGO)为骨架,以二十烷(EI)为相变材料,通过物理吸附法制备二十烷/还原氧化石墨烯(EI/rGO)复合相变材料,并将该复合相变材料颗粒应用于烟支降温段中,探究其在抽吸过程中对烟气的降温效果。使用差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、气体吸脱附仪、拉曼光谱仪、X射线衍射仪等仪器对复合相变材料的相变性能和物化特性进行表征;使用烟气温度测试仪对烟支抽吸过程中主流烟气温度进行测试。[结果]随着复合相变材料中EI负载量的增加,其熔融转变温度和相变焓均有所升高。rGO与EI间属于物理结合,当EI负载量为95%时rGO对EI的吸附达到饱和。使用EI/rGO复合相变材料可以将烟气平均温度降低13℃左右,降温效果随着EI负载量的增加而变好,且该材料对烟气的截留量较小,抽吸后不发生渗漏。[结论]该复合相变材料可以实现对烟气温度的有效降低。 展开更多

关键词 加热卷烟 还原氧化石墨烯 二十烷 复合相变材料 降温段

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3种水溶性高分子对加热非燃烧型香烟过滤嘴棒的改性 被引量：1

11

作者 张劲 张健 +3 位作者 陈鹏鹏 毛昌杰 石康中 周顺 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第2期218-223,共6页

为了降低烟气中的有害物质,减少在抽吸过程中香烟对人体的危害,选用3种水溶性高分子材料,采用浸渍与冷冻干燥技术对加热非燃烧型香烟过滤嘴棒进行了改性.在二醋酸纤维丝束过滤嘴棒上负载了不同质量浓度的海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)和... 为了降低烟气中的有害物质,减少在抽吸过程中香烟对人体的危害,选用3种水溶性高分子材料,采用浸渍与冷冻干燥技术对加热非燃烧型香烟过滤嘴棒进行了改性.在二醋酸纤维丝束过滤嘴棒上负载了不同质量浓度的海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇(PEG),通过对改性过滤嘴棒进行扫描电子显微镜测试,以及对抽吸阻力、CO含量、烟碱含量、总粒相物含量和焦油截留率进行测定,定量评价了过滤嘴棒的改性效果.结果表明:经PEG-2改性后的过滤嘴棒,在未显著增加抽吸阻力的同时,烟气中焦油含量降低了18.3%,总粒相物含量降低了15.62%. 展开更多

关键词 过滤嘴棒 加热非燃烧型香烟 水溶性高分子 二醋酸纤维丝束 抽吸阻力

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载香温敏凝胶珠的制备及控释特性研究

12

作者 王长权 王万能 +4 位作者 邹鹏 熊杰 江昆 陶婧 胡瑞庭 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第8期298-304,共7页

现有卷烟爆珠主要采用机械外力破坏释放香料,存在香味物质释放快速且短暂的缺陷。以SA(海藻酸钠)、NIPAM(N-异丙基丙烯酰胺)、APS(过硫酸铵)、MBA(N,N’-亚甲基双丙烯酰胺)、TEMED(四甲基乙二胺)为基质,采用冷冻聚合法制备温敏凝胶珠;利... 现有卷烟爆珠主要采用机械外力破坏释放香料,存在香味物质释放快速且短暂的缺陷。以SA(海藻酸钠)、NIPAM(N-异丙基丙烯酰胺)、APS(过硫酸铵)、MBA(N,N’-亚甲基双丙烯酰胺)、TEMED(四甲基乙二胺)为基质,采用冷冻聚合法制备温敏凝胶珠;利用FT-IR、SEM测定其物理性能;再将载荷水溶性香精的温敏凝胶珠装载于卷烟滤棒中,利用HPLC分析了卷烟抽吸过程温敏凝胶珠的香精在主流烟气中的释放规律。结果表明:FT-IR和SEM证明了温敏凝胶珠制备成功;根据不同浓度SA对载香温敏凝胶珠性能的影响,选取0.8%SA组作为制备温敏凝胶珠的最适浓度;其平衡溶胀率高达628%、退溶胀速率较快,4 min即可达到退溶胀平衡;卷烟抽吸时第1-4口香精释放量占总释放量的28.65%,第5-7口、第8-10口释放量分别为40.20%、31.14%;整个抽吸过程香精释放较均匀稳定。 展开更多

关键词 温敏 凝胶珠 冷冻聚合 香精 控释

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