卷烟纸透气度的影响分析

材料与方法

1材料、试剂和仪器

不同设计参数的卷烟纸、接装纸、成型纸、烤烟烟丝样品（广东中烟工业有限责任公司）。CO标准气（国家标准气体研究中心）；HCN（58μg/mL，中国计量科学研究院）；氦气（纯度99.999%，北京北普气体化工有限公司）；醋酸、无水硫酸钠、碱性氧化铝（200～300目）（AR，天津北方化学试剂有限公司）；乙腈、二氯甲烷、甲醇（色谱纯，德国Merck公司）；巴豆醛、苯酚、B［a］P（纯度≥99%，美国Sigma公司）；N–戊基–（3–甲基吡啶基）亚硝胺（内标）、NNK（纯度≥97%，美国Acros公司）。CP224S电子天平（感量：0.0001g，德国Sartorius公司）；SM450型20通道吸烟机（英国Cerulean公司）；ResearchN1红外热像仪（美国Alpha公司）；Agilent1200高效液相色谱仪、Agilent7890A气相色谱仪、Agilent7890-5975气质联用仪（美国Agilent公司）；IC3000离子色谱仪（美国Dionex公司）；AA3连续流动分析仪（德国BranLuebbe公司）；Trace2000气相色谱仪-TEA610型热能分析仪（美国ThermoFinigan公司）；J-II全自动定量浓缩仪（北京普立泰科仪器有限公司）；Milli-Q超纯水仪（美国Millipore公司）；92和44mm剑桥滤片（德国BorgwaldtKC公司）；0.45μm水相滤头（上海安谱科学仪器有限公司）。

2方法

试验卷烟制作。在同一机台上，分别采用不同的卷烟纸、接装纸、成型纸，同一牌号同一批次的烟丝及相同规格的醋酸纤维丝束滤嘴卷制试验卷烟。

烟气的捕集、处理及有害成分分析。卷烟样品于温度（22±1）℃和相对湿度（60±3）%的环境中平衡48h。采用GB/T19609—2004［12］，GB/T23203.1—2008［13］，GB/T21130—2007［14］，YC/T253—2008［15］，YC/T377—2010［16］，YC/T255—2008［17］，YC/T254—2008［18］，GB/T23228—2008［19］和GB/T23356—2009［20］的方法分别检测烟气中的焦油量、B［a］P、HCN、NH3、苯酚、巴豆醛、NNK和CO的释放量。参照文献［3］的方法计算卷烟危害性指数。

卷烟燃烧温度测定。参照文献［4］的方法，采用红外测温系统对卷烟第3口抽吸时的燃烧温度进行测量。红外探头的测温范围选择在300~1500℃，精确度为±2℃。

结果与讨论

1卷烟纸透气度对卷烟燃烧温度及烟气有害成分释放量的影响

不同透气度卷烟纸卷烟的燃烧温度及烟气有害成分测定结果见表1。由表1可知，卷烟纸透气度的变化对卷烟燃烧及烟气释放量有比较明显的影响，在其他参数保持不变的前提下，随着卷烟纸透气度增加，卷烟燃烧温度升高，主流烟气中的焦油量、CO释放量降低。这是因为卷烟纸透气度增加后，烟支燃烧充分且燃烧速度加快；同时，CO通过卷烟纸空隙的逸出量增大，空气由卷烟纸进入卷烟主流烟气的量也增大，进一步增强了稀释作用。卷烟主流烟气中B［a］P、HCN、NH3、巴豆醛和苯酚均随卷烟纸透气度增加呈降低趋势，但NNK的变化规律不明显。由于卷烟主流烟气中有害成分释放量的降低，卷烟危害性指数也随卷烟纸透气度增加呈下降趋势。

2接装纸透气度对卷烟燃烧温度及烟气有害成分释放量的影响

不同透气度接装纸卷烟燃烧温度及烟气有害成分的测定结果见表2。由表2可知，在其他参数保持不变的前提下，随着接装纸透气度的增加，卷烟燃烧温度升高，主流烟气焦油量及CO、B［a］P、HCN、NH3、苯酚、巴豆醛释放量明显降低，但NNK变化不规律。接装纸透气度增加，空气由接装纸进入卷烟主流烟气的量增大，稀释作用增强。卷烟主流烟气中有害成分释放量的降低使卷烟危害性指数减小。

3成型纸透气度对卷烟燃烧温度及烟气有害成分释放量的影响

不同透气度成型纸卷烟烟气有害成分的测定结果见表3。由表3可知，在其他参数保持不变的前提下，在一定范围内随着成型纸透气度的增加，卷烟燃烧温度升高；卷烟主流烟气中除巴豆醛有降低的趋势外，其他成分变化不规律，卷烟危害性指数变化也不规律。高透气度成型纸与接装纸配合可以组成有一定通风率的卷烟滤嘴，起到过滤与稀释卷烟烟气中有害成分的作用。

4卷烟总通风率对卷烟燃烧温度及烟气有害成分释放量的影响

不同通风率卷烟烟气中有害成分释放量的测定结果见表4。由表4可知，随着卷烟总通风率的增加，卷烟燃烧温度变化不规律；卷烟焦油量和CO等主流烟气常规指标呈明显的下降趋势，有害成分中除NNK的变化不规律外，其他成分随着卷烟通风率的增大均有一定程度的降低，从而导致危害性指数呈明显的降低趋势。可见，增大卷烟总通风率，可以在很大程度上降低卷烟烟气的释放量和卷烟危害性指数。（本文作者：庞永强、黄春晖、陈再根、陈欢、姜兴益、唐纲岭 单位：国家烟草质量监督检验中心、广东中烟工业有限责任公司）