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卷烟滤嘴三维重建及流场特性分析

烟草科技 2021年第8期54卷 80-86页

作者：王戈谭蔚孙志伟杜文文建辉王志国朱国瑞天津大学化工学院天津市300350 湖南中烟工业有限责任公司长沙市410007

为明确卷烟滤嘴的流场特性,通过CT扫描法获取卷烟滤嘴三维结构点云信息,实体化处理后建立了卷烟滤嘴流体域计算模型,并开展了气体扩散过程的数值模拟,再以卷烟滤嘴吸阻实验为基准,将三维重建模拟结果、半经验公式计算结果和传统多孔介... 详细信息

为明确卷烟滤嘴的流场特性,通过CT扫描法获取卷烟滤嘴三维结构点云信息,实体化处理后建立了卷烟滤嘴流体域计算模型,并开展了气体扩散过程的数值模拟,再以卷烟滤嘴吸阻实验为基准,将三维重建模拟结果、半经验公式计算结果和传统多孔介质模型计算结果进行比较。结果表明,相比卷烟滤嘴压降的实验测量值,三维重建模拟结果偏差为31.7%,而理论计算值和多孔介质模型计算值偏差值分别为135.32%和95.93%,由三维重建数值模拟法构建的滤嘴吸阻模型相对精确,可为研究卷烟滤嘴流场信息提供新途径。

关键词：卷烟滤嘴吸阻工业CT 三维重建数值模拟流场分析

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卷烟滤嘴用复合相变材料研究进展

农业与技术 2023年第7期43卷 35-38页

作者：姜黎卢红梅李凯卢武钟厦门烟草工业责任有限公司福建厦门361000 福建鑫叶投资管理有限公司福建厦门361000 福建中烟工业有限责任公司技术中心福建厦门361000

卷烟主流烟气温度高不仅影响卷烟滤棒对烟气中有毒有害成分的截留效果,还会对卷烟抽吸感官产生负面影响。在滤棒中添加相变材料是降低卷烟出口烟气温度的有效手段之一。针对卷烟的应用需要,所添加的相变降温材料需要具有较高的热导率,... 详细信息

卷烟主流烟气温度高不仅影响卷烟滤棒对烟气中有毒有害成分的截留效果,还会对卷烟抽吸感官产生负面影响。在滤棒中添加相变材料是降低卷烟出口烟气温度的有效手段之一。针对卷烟的应用需要,所添加的相变降温材料需要具有较高的热导率,使得其在较短的抽吸时间内发生尽可能多的热交换,同时也应避免相变过程发生时液体材料泄漏引起的烟气通道堵塞、滤棒塌陷等问题。通过对近年来卷烟降温材料的相关成果的分析与总结,解决上述问题的2种有效方法分别是在相变材料中添加导热材料和构建定形相变材料,并对卷烟用相变降温材料的研究应用方向做出展望。

关键词：卷烟滤嘴烟气降温相变材料热导率定形相变材料

卷烟滤嘴中钠、钾、镁、钙的检测及其迁移率的测定

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分析试验室 2017年第8期36卷 943-947页

作者：梁勇龚淑果樊华戴云辉施宁彭圣明湘潭大学化学学院环境友好化学与应用教育部重点实验室湘潭411105 湖南中烟工业有限责任公司长沙410014

提出了离子色谱(IC)法检测卷烟滤嘴中的Na^+,K^+,Mg^(2+),Ca^(2+)的方法,并测定了其在唾液模拟液(蒸馏水)中的迁移率。试样剪碎后经0.02 mol/L HCl水溶液超声提取35 min,以IonpacCS12A(5 mm×250 mm,5μm)离子交换柱为固定相,用15 mmo... 详细信息

提出了离子色谱(IC)法检测卷烟滤嘴中的Na^+,K^+,Mg^(2+),Ca^(2+)的方法,并测定了其在唾液模拟液(蒸馏水)中的迁移率。试样剪碎后经0.02 mol/L HCl水溶液超声提取35 min,以IonpacCS12A(5 mm×250 mm,5μm)离子交换柱为固定相,用15 mmol/L甲磺酸溶液为流动相,测定其Na^+,K^+,Mg^(2+),Ca^(2+)的含量。4种阳离子在20 min内可完全分离,其加标回收率为93.7%~108.9%,RSD(n=5)为0.6%~4.6%,检出限为0.0719~6.4595 mg/kg。该方法简单快速、回收率好,能很好地应用到实际当中。卷烟滤嘴夹持在迁移装置上,加入20 m L蒸馏水,于40℃恒温条件下平衡30 min后,旋转滤嘴夹持杆使其浸泡深度为10 mm,该条件下浸泡迁移30 min,在相同色谱条件下测定蒸馏水中Na^+,K^+,Mg^(2+),Ca^(2+)的含量,并计算其迁移率。

关键词：卷烟滤嘴钠钾镁钙离子色谱法迁移率

琼脂-纳米SiO_2气凝胶的制备及在卷烟滤嘴中的应用

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烟草科技 2019年第1期52卷 45-52页

作者：冯守爱陈先杰黄江锋刘鸿周俊韦康范忠朱永法广西中烟工业有限责任公司技术中心南宁市北湖南路28号530001 清华大学化学系北京市海淀区双清路30号100084

为开发卷烟减害新材料,向琼脂基质中加入不同量的纳米SiO_2,采用溶胶-凝胶法制备了系列琼脂-纳米SiO_2气凝胶材料,对材料形貌和微结构进行了表征;采用模拟烟气吸附试验考察了材料对巴豆醛的吸附效果,并通过二元复合滤棒的形式考察了Agar... 详细信息

为开发卷烟减害新材料,向琼脂基质中加入不同量的纳米SiO_2,采用溶胶-凝胶法制备了系列琼脂-纳米SiO_2气凝胶材料,对材料形貌和微结构进行了表征;采用模拟烟气吸附试验考察了材料对巴豆醛的吸附效果,并通过二元复合滤棒的形式考察了Agar-SiO_2-60%(气凝胶中纳米SiO_2的质量分数为60%)在卷烟滤嘴中的应用效果。结果表明:(1)该材料呈三维网络多孔结构,比表面积为73.62～424.75m^2/g,平均孔径为23.46～10.38 nm。(2)当气凝胶中纳米SiO_2的质量分数从0依次增加到20%、40%、60%、80%时,琼脂-纳米SiO_2气凝胶对巴豆醛的吸附量从1.65 mg/g依次增加到3.13、4.35、8.91、13.80 mg/g。(3)卷烟滤棒中Agar-SiO_2-60%添加量为30 mg/支时,试验卷烟主流烟气常规指标基本无变化,有害成分NNK、NH_3以及巴豆醛释放量较对照卷烟分别降低12.8%、11.3%和9.5%,烟气危害性指数降低0.6,且感官品质未下降。

关键词：琼脂-纳米SiO2气凝胶纳米材料卷烟滤嘴主流烟气

气相色谱-串联质谱法测定卷烟滤嘴中18种邻苯二甲酸酯的含量

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理化检验（化学分册） 2018年第4期54卷 423-427页

作者：吴永良李燕垣彭云铁王忠民广东省质量监督烟草检验站广州510610

取2支卷烟滤嘴称重,经水20mL浸润之后,加入乙醇20mL和10.0g·L^(-1)内标溶液50μL,超声提取30min,取上清液2mL经正己烷5mL萃取,所得溶液采用气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)测定其中18种邻苯二甲酸酯的含量,内标法定量。质谱分析中采用... 详细信息

取2支卷烟滤嘴称重,经水20mL浸润之后,加入乙醇20mL和10.0g·L^(-1)内标溶液50μL,超声提取30min,取上清液2mL经正己烷5mL萃取,所得溶液采用气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)测定其中18种邻苯二甲酸酯的含量,内标法定量。质谱分析中采用电子轰击离子源和多反应监测模式。18种邻苯二甲酸酯的线性范围均为0.20~10mg·L^(-1),检出限(3S/N)为0.03~0.50 mg·kg^(-1)。按标准加入法进行回收试验,回收率为86.8%~107%,相对标准偏差(n=6)均小于7.0%。

关键词：气相色谱-串联质谱法卷烟滤嘴邻苯二甲酸酯

纳米纤维素气凝胶的制备及其在卷烟滤嘴中的应用研究

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纳米纤维素气凝胶的制备及其在卷烟滤嘴中的应用研究

作者：刘璐华南理工大学

学位级别：硕士

纳米纤维素气凝胶因具有高比表面积、低密度、高孔隙率、可再生等优势,在过滤、吸附、隔热及生物医学等领域表现出广阔的应用前景。纳米纤维素气凝胶的制备和高附加值应用是国内外研究的热点。本论文以漂白针叶木浆为原料,采用酶预处理... 详细信息

纳米纤维素气凝胶因具有高比表面积、低密度、高孔隙率、可再生等优势,在过滤、吸附、隔热及生物医学等领域表现出广阔的应用前景。纳米纤维素气凝胶的制备和高附加值应用是国内外研究的热点。本论文以漂白针叶木浆为原料,采用酶预处理-球磨-高压均质和超微粒研磨这两种技术路线,分别制备了两种纳米纤维素(CNF-B和CNF-G),系统地分析比较了CNF-B和CNF-G的物化性能差异;并将纳米纤维素悬浮液通过定向冷冻干燥的方法制备了纯纳米纤维素气凝胶(CG),研究了纳米纤维素形态结构、性能及纳米纤维素悬浮液浓度对气凝胶微观结构和力学性能的影响;最后将纳米纤维素悬浮液与纳米二氧化硅(Si O)颗粒共混经定向冷冻干燥制备了复合气凝胶(CSGs),探究了纳米Si O颗粒的添加量对CSGs物化性能的影响。同时分别将CG和CSGs应用于卷烟滤嘴,探讨了CG与CSGs对烟气有害成分的吸附。通过定向冷冻干燥制备的CG及CSGs具有规则的片层结构,因而有利于卷烟烟气的流动,降低抽吸阻力。该研究为纳米纤维素的高值化利用提供了新的思路。(1)首先通过酶预处理-球磨-高压均质工艺路线制备了纳米纤维素CNF-B,并分析了CNF-B在制备过程中纤维形态、聚合度、结晶度及表面结构等物理化学性能的变化规律。研究表明,纤维长度、直径、聚合度及结晶度随球磨时间的增加呈下降趋势。将球磨后的纤维经过高压均质处理后,纤维长度进一步变短,尺寸变得更为均匀。然后,利用超微粒研磨机制备了纳米纤维素CNF-G,分析了磨盘间隙及研磨次数对纤维形态、聚合度、结晶度及表面结构的影响。研究表明,CNF-G长径比大,呈高度缠绕状态。随着磨盘间隙减小及研磨次数增加,纤维长度、直径、聚合度及结晶度逐渐下降,但纤维的晶型和表面结构并未遭到严重破坏。(2)以制备的CNF-B和CNF-G为原料,研究了纳米纤维素悬浮液浓度对气凝胶微观结构和力学性能的影响。由于CNF-B纤维较短且无缠绕,无法形成三维网络稳定结构,导致制备的纳米纤维素气凝胶全部坍塌。而CNF-G长径比高,且制备过程中的研磨作用使纤维缠绕紧密,因此制备的纳米纤维素气凝胶结构相对规整。CNF-G悬浮液浓度从0.2%增加到1.0%时,制备的纳米纤维素气凝胶逐渐致密,此时气凝胶密度从2.22 mg/cm增加到10.09 mg/cm,孔隙率从99.86%下降到99.37%。纳米纤维素气凝胶孔隙直径随着纳米纤维素悬浮液浓度的增大而变小,但是其压缩性能逐渐增强。当压缩应变为80%时,平行于冰晶方向(径向)的压缩应力为0.51～69.82 k Pa。由于纳米纤维素悬浮液被定向预冷冻,因此所得纳米纤维素气凝胶表现出各向异性。径向方向的强度较高,垂直于冰晶方向(轴向)的形变恢复性能较好。将制备得到的纯纳米纤维素气凝胶(CG)完全替代商品烟的滤嘴,研究了其对卷烟烟气的吸附效果。烟气抽吸实验的结果表明CG可以明显降低烟气中总粒相物(TPM)、焦油、烟碱及CO的释放量。(3)为进一步提高纳米纤维素气凝胶对卷烟烟气的吸附效果,将CNF-G与纳米Si O颗粒以不同配比共混,经液氮定向预冷冻后冷冻干燥制备了复合气凝胶CSGs。研究了纳米Si O添加量对复合气凝胶微观结构、力学性能、化学结构以及热稳定性等的影响。结果表明,纳米Si O颗粒的添加没有破坏复合气凝胶的三维结构。纳米Si O添加量从0增加到80%时,CSGs逐渐致密,密度从6.45 mg/cm增加到11.34 mg/cm,孔隙率从99.59%下降到99.44%。随着纳米Si O添加量的增加,CSGs的压缩性能逐渐增强,当纳米Si O添加量为80%时,因纳米Si O大量沉积在气凝胶表面使得复合气凝胶的压缩性能略有下降。压缩应变为80%时,径向方向的压缩应力为17.85～56.8 k Pa;轴向方向的压缩强度较低,但压缩恢复性能优于径向。经X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和X射线能谱分析(EDS)证实,在CSGs内纳米Si O物理沉积于纳米纤维素形成的三维网络结构表面,并未产生新的化学结构。纳米Si O的添加,会提高CSGs的热稳定性。将复合气凝胶CSGs完全替代商品烟的滤嘴,研究了其对卷烟烟气的吸附效果。烟气抽吸实验的结果表明CSGs可以明显降低烟气中TPM、焦油、烟碱及CO的释放量,且随着纳米Si O添加量的增加,TPM、焦油、烟碱的释放量逐渐降低。与商品烟相比,TPM、焦油、烟碱及CO的释放量降低率分别为30.6%～90.25%、35.1%～92.08%、49.32%～95.02%、9.37%～22.59%。这表明纳米纤维素-纳米二氧化硅复合气凝胶CSGs截留烟气有害成分的效果十分明显,可以作为香烟滤嘴材料的选择之一。

关键词：植物纤维纳米纤维素气凝胶纳米二氧化硅卷烟滤嘴

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卷烟滤嘴的过滤结构研究进展

轻工机械 2017年第5期35卷 86-90页

作者：吴君章黄翼飞曾劲松唐大荣广东中烟工业有限责任公司广东广州510610 华南理工大学轻工科学与工程学院广东广州510640

目前卷烟滤嘴对主流烟气中的有害成分滤除效果不佳,提高滤嘴降焦减害效果以及改善吸烟口感成为研究的重点。笔者对卷烟滤嘴结构研究进展进行综述,分析了异型结构滤嘴通过改变主流烟气速度和行进路线,以及复合滤嘴结构利用多种滤材不同... 详细信息

目前卷烟滤嘴对主流烟气中的有害成分滤除效果不佳,提高滤嘴降焦减害效果以及改善吸烟口感成为研究的重点。笔者对卷烟滤嘴结构研究进展进行综述,分析了异型结构滤嘴通过改变主流烟气速度和行进路线,以及复合滤嘴结构利用多种滤材不同形式复合方式实现显著提高降焦减害效果,提出经过特殊设计能够实现自由改变通风度和焦油量,改善卷烟口感的新型结构滤嘴,通过结构模块化能够形成不同类型滤嘴,满足消费者多元化的需求。在保持卷烟口感前提下,环保滤材和具有优良降焦减害效果的滤嘴未来将会广泛应用到卷烟产品上。

关键词：卷烟滤嘴滤嘴结构过滤机理通风度焦油量

LC-ESI-MS/MS法检测卷烟滤嘴中8种挥发性羰基化合物

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烟草科技 2013年第9期46卷 39-46页

作者：余晶晶王昇王冰赵晓东蔡君兰颜权平潘立宁谢复炜张晓兵中国烟草总公司郑州烟草研究院

建立了液相色谱-电喷雾电离串联质谱（LC—ESI—MS／MS）测定卷烟滤嘴中8种挥发性羰基化合物（甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮和丁醛）的方法。采用乙腈：水为1：1（体积比）的混合溶剂振荡萃取滤嘴，羰基物与2,4-二... 详细信息

建立了液相色谱-电喷雾电离串联质谱（LC—ESI—MS／MS）测定卷烟滤嘴中8种挥发性羰基化合物（甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、丙醛、巴豆醛、2-丁酮和丁醛）的方法。采用乙腈：水为1：1（体积比）的混合溶剂振荡萃取滤嘴，羰基物与2,4-二硝基苯肼衍生化反应后用LC．ESI-MS／MS负离子模式检测。选取4种类型滤嘴（醋纤、活性炭、丙纤和纸滤嘴）进行条件优化和方法表征，并考察了滤嘴对8种羰基物的截留效率。结果表明：①该方法样品前处理简单，灵敏度高。8种羰基物的检测限在0．0044-0．0430μg／支之间。⑦8种羰基物的加标回收率为92．8％～118．4％。③该方法对于完整和部分滤嘴的日内精密度和日间精密度均小于10％。④滤嘴对8种羰基物的截留效率由高到低的顺序为活性炭〉醋纤〉纸〉丙纤滤嘴，对8种羰基物总量的截留效率均〈5％，截留效率较高的羰基物为甲醛和巴豆醛。

关键词：液相色谱-电喷雾电离串联质谱法卷烟滤嘴挥发性羰基化合物

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卷烟滤嘴上菌核净农药的残留分析

分析试验室 2009年第10期28卷 72-74页

作者：刘跃华何超阮淑呈黄海涛李干鹏云南民族大学化学与生物技术学院昆明650031 云南烟草科学研究院烟草化学研究室昆明650106

建立了卷烟滤嘴中菌核净农药气相色谱-电子捕获检测器检测方法。并对前处理条件的优化进行了探讨。样品用苯提取,DB-1701弹性石英毛细管柱分离,GC-ECD检测。实验表明：方法的检出限为0.018 mg/kg,回收率在81.5%-93.7%之间,相对标准偏差... 详细信息

建立了卷烟滤嘴中菌核净农药气相色谱-电子捕获检测器检测方法。并对前处理条件的优化进行了探讨。样品用苯提取,DB-1701弹性石英毛细管柱分离,GC-ECD检测。实验表明：方法的检出限为0.018 mg/kg,回收率在81.5%-93.7%之间,相对标准偏差为5.4%-9.7%。方法已用于环境样品中菌核净的测定。

关键词：菌核净农药卷烟滤嘴 GC-ECD 环境样品