卷烟吸阻的影响因素研究进展

摘 要：该文介绍了影响卷烟吸阻的各种因素，并从卷烟吸阻构成部分入手逐一总结了前人的研究成果，分析得出了不同影响因素与卷烟吸阻的相关性和影响卷烟吸阻的主要因素，并提出了如何在实际控制环节中提高卷烟吸阻稳定性的一些见解。

关键词：卷烟；吸阻；影响因素；综述

中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）08-0139-03

Abstract：The influential factors on cigarette draw resistance are introduced in this paper.Based on the results of former’s study，the relationships of different influential factor on the draw resistance of the cigarette are analyzed，and the main influential factors are summarized.Finally several suggestions are proposed on how to improve the stability of the draw resistance of the cigarette in real control section.

Key words：Cigarette；Draw resistance；The influential factors；Summary

卷烟吸阻，顾名思义，就是卷烟抽吸时的阻力。在一定大气环境下，以一定流量的气流通过卷烟时，卷烟两端的静压力差表示。吸阻实际上反映的是燃吸烟支时烟气气流的畅通程度，它是消费者在吸烟时能够感受到的、对卷烟的感官质量和焦油量影很大的一项指标。因此，吸阻的稳定与否不仅关系到卷烟整体质量的好坏，而且直接对消费者的产品认同度产生影响。

卷烟吸阻是一项影响因素很多的指标，诸如滤棒压降、卷烟纸透气度、烟丝结构、填充值、烟支物理指标和接装纸等都对其有一定影响。倪建彬[1]研究提出了成品卷烟的吸阻不仅仅是光烟的吸阻加上烟用滤棒的吸阻，同时还要加上卷烟成品在包装机生产过程中产生的撞击系数，最后还要加上在连接光烟和滤棒时的接装纸的卷接系数。朱青林[2]研究指出分析卷烟吸阻分布情况，可通过分析滤棒吸阻和光烟吸阻所占百分比，并由此开展降焦减害、产品开发、工艺改进等工作。因此本文通过对卷烟吸阻构成部分的分解来分析卷烟吸阻的影响因素并进行研究现状的总结。

1 不同组成部分对卷烟吸阻的影响

1.1 滤棒吸阻对卷烟吸阻的影响 影响卷烟吸阻的因素有很多，其中滤棒吸阻就是影响卷烟吸阻的主要因素之一。高铭[3]等研究发现在卷烟单支质量、圆周与长度指标均控制在标准范围内时，滤棒压降与整支卷烟吸阻存在正相关关系。安随元[4]研究也证明随着滤棒压降的增加，卷烟吸阻随之增大。朱令宇[5]等研究结果表明整支卷烟的吸阻受滤棒的吸阻变化影响很大。因此我们不仅要控制好光烟吸阻的稳定性，还应重点控制好滤棒吸阻的稳定性，才能最终获得稳定的卷烟吸阻。

1.2 光烟部分对卷烟吸阻的影响

1.2.1 卷烟纸透气度 在常见的普通规格卷烟中，卷烟纸一般占烟支总质量的5%左右。虽然所占的比例很小，但它对卷烟整体性能的影响却不容忽视，尤其是卷烟纸的透气度和克重，对卷烟的静态燃烧速率、通风度、烟支吸阻等指标都有较大影响。胡群[6]等研究认为卷烟纸的透气度对烟支质量、圆周、吸阻等指标影响不大，但卷烟的烟气稀释率受其影响较明显。安随元研究也发现随着卷烟纸透气度的增加，卷烟总通风率随之增大，对烟气指标的影响较明显。

1.2.2 烟丝结构和填充值对卷烟吸阻的影响 烟丝结构是影响卷烟物理指标的主要因素之一。烟丝结构主要通过改变空隙率从而影响吸阻，当卷烟中烟丝单位表面积增大时卷烟吸阻亦增大，烟丝单位表面积主要由烟丝的尺寸和形状决定。对于密度值固定的烟丝来说，单位烟丝的表面积和吸阻与烟丝颗粒大小成反比关系。烟丝结构与其填充能力密切相关因而对卷制后卷烟吸阻具有显著的影响。以往的研究结果表明，一定长度的烟丝可提高填充能力，而一定长度以下的烟丝会降低填充能力；在一定的烟丝长度范围内，烟丝填充能力随其长度的增加而提高，但过长的烟丝往往会影响烟支的卷制质量[7-10]，因此烟丝的长度也应该在特定的范围之内。

堵劲松[11]等研究发现烟丝长度可能存在某一特定值。该特定值是烟丝长度与卷烟物理指标关联极性的分界点，大于或者小于该长度烟丝的比例变化对卷烟物理指标的影响趋势正好相反。随着大于该长度烟丝比例的增加，卷烟重量、密度、吸阻等指标均减小，但单支重量和烟支密度的标准偏差随之变大，稳定性变差。刘德强[12]等研究结果表明烟支吸阻随着烟丝整丝率的增加反而有降低的趋势。在较高和较低的整丝率时，吸阻的稳定性较差；在整丝率相同的情况下，烟支吸阻和长丝含量呈负相关的趋势，但过高和过低的长丝含量对烟支吸阻的稳定性都有不利的影响。不仅如此，石国强[13]等还将梗丝结构作为研究对象，结果发现，随着梗丝整丝率的提高，卷烟吸阻出现了先降低后升高的趋势。倪克平[14]研究表明烟支单支重一定时，填充值、长丝率较高的烟丝可能是因为需要占据较大的空间，从而使烟支更为充实丰满，吸阻就会随之而变大；相反，当配方烟丝的碎丝率和含末率较高时，碎丝和烟末在卷烟内往往会被包裹而夹杂在长烟丝中，可能会让出一些供烟气通过的空间，故吸阻就会相对小一些。

对比以上研究结果不难发现，研究人员在整丝率、长丝率对烟支吸阻的影响方面有不同的研究结果，但笔者人认为，整丝率、长丝率高的烟丝的填充能力高，卷烟吸阻就会随之增加。

1.2.3 不同物理指标对卷烟吸阻的影响 （1）烟支长度：范铁桢[15]等研究发现当其他参数一定时，吸阻随长度呈单调递增关系，但是在实际生产中，由于产品在设计之初就对烟支长度和滤棒长度进行了标准设定，因此我们一般认为长度对卷烟吸阻的影响不大，孙东亮[16]等人的研究结果也有力的证明了这一点。（2）烟支圆周：程思军[17]研究指出在其他影响因素基本不变的情况下，吸阻与圆周有负相关的趋势，微调下相关程度较弱。另有研究结果也证明了卷烟吸阻与烟支圆周和含末率均成负相关，两者研究结果一致。（3）烟支重量：《烟草科技》文章指出，对于任何卷烟来说，单支克重加大，那么它的吸阻也将会增大。程思军也研究发现在其他影响因素基本不变的情况下，重量与吸阻呈正相关，并且在进行微调时相关程度较强。倪克平也发现了一致的研究结果：随着卷烟单支重量的增加，其吸阻也增加。卷烟单支重和吸阻之间在一定范围内呈线性正相关。（4）烟支硬度：赵日利[18]研究认为随着烟支硬度增大，其吸阻也随之变大，但并不能简单认为硬度指标的变大就是吸阻增大的直接原因。卷烟的硬度高低主要受烟支单支重和烟丝填充值两种因素影响。如果想要提高卷烟烟支的硬度，需采取两种方式：一是提高卷烟烟丝的填充能力，二是卷烟烟丝的用量适当增加。这就再次印证了烟丝填充值和卷烟重量与卷烟吸阻之间的正相关关系。（5）总之，在卷烟配方相对固定和卷烟规格一定的条件下，卷烟吸阻与烟支重量和硬度之间有较强的线性正相关关系，与其他物理指标之间的相关程度较弱。但是在实际的生产过程中，由于受到原料质量的正常波动、生产机型不同和人为操作习惯等因素的影响，圆周、重量等指标偶尔会偏离设计标准值，从而使吸阻、硬度等指标产生波动，因此也应该对上述因素进行研究并加以控制，才能保证卷烟吸阻的相对稳定。

1.3 接嘴过程对卷烟吸阻的影响 作为连接光烟和滤嘴的重要卷烟辅料的接装纸，它的装潢形态、物理特性等指标对卷烟产品的质量会产生重要的影响。安随元研究了不同透气度的接装纸对卷烟吸阻的影响，结果表明了随着接装纸透气度的增加，卷烟吸阻有下降的趋势，下降幅度先大后小，当接装纸透气度增大到一定值后，卷烟吸阻下降幅度变得较为缓慢。另外，随着接装纸透气度的增加，卷烟总通风率的逐渐升高也能很好的证明接装纸透气度对卷烟吸阻的影响。

当前，低焦油低危害卷烟已成为卷烟行业的发展趋势。其中接装纸打孔通风技术作为一项重要的物理降焦方式，已广泛应用于卷烟的实际生产中，即在接装纸表面打孔增加空气吸入量，达到稀释烟气，降低其浓度的效果。[19]等研究发现接装纸打孔位置对卷烟吸阻有较大影响，随着打孔位置距离滤嘴端越远，卷烟吸阻随之增大。陈慧斌[20]等人经过试验表明：当接装纸透气度相同时，在一定的范围内，随着打孔位置向滤嘴端靠近，烟支的通风度变大，烟气指标有明显降低的趋势，另外随着接装纸打孔排数的增加，卷烟焦油、烟碱和CO量也有明显的降低。

2 包装过程对卷烟吸阻的影响

众所周知，卷烟国标里规定的烟支吸阻是包装后的成品烟的吸阻。烟支在从卷烟机卷出来再到包装机包装成盒成条的过程中，不停地经受着各种撞击，烟支中的烟丝在这些过程中变得也越来越紧密。研究已经表明，烟支内的烟丝越紧密，烟支的吸阻就越大，这样刚卷制出来的烟支和包装后的烟支的吸阻之间就存在一个差值，可以根据实验数据得出，我通常把它认为是一个固定常数。因此，一般情况下，经过包装之后的烟支吸阻会比刚卷制后的烟支吸阻大。

3 展望

综上所述，影响卷烟吸阻的因素是多方面的，但是主要的因素有：滤棒吸阻的稳定性，烟支中的烟丝重量，烟丝结构和填充值，接装纸的透气度和打孔技术。在上述的几个因素中接装纸的透气度、滤嘴材料是由供应商控制的，而烟丝结构和填充值主要是由制丝环节决定的，而对过程控制而言，烟支中的烟丝重量可以通过卷烟机的重量控制系统来设定和调节，因此调整烟支的重量是现场控制吸阻稳定性的最有效的方法。因此，卷烟吸阻在实际控制环节中首先应该加强对原、辅材料质量稳定性的控制，一方面在制丝环节加强对烘丝前、后水分、热风温度、炉壁温度等重要工艺指标的精准控制，对烟丝的填充能力的稳定起到保障作用；另一方面，可以根据预先测量好的来料烟丝的结构数据，通过改变烟支目标重量的设定实现对卷烟烟支的重量控制，从而来改变烟支吸阻，同时目标重量设定以后，我们还可以通过进一步调整卷烟机上的各种参数组合来保证烟支重量的稳定性，从而达到控制烟支吸阻稳定性的目的。

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（责编：徐焕斗）