專利名稱：一種基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及卷煙設(shè)計領(lǐng)域，特別是涉及一種基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
如何通過有效手段降低卷煙煙氣中的有害物質(zhì)，提高卷煙品質(zhì)，一直是行業(yè)內(nèi)外共同關(guān)心的話題，也是行業(yè)科技攻關(guān)的主要任務(wù)和工作重點(diǎn)，這同時也是我過卷煙發(fā)展過程中必須面對和解決的焦點(diǎn)問題。各煙草研究機(jī)構(gòu)一直致力于該工作的研究并取得了可喜的成績，但仍有很大一部分的成果得不到應(yīng)用，原因多在于煙氣體系的復(fù)雜性和人們對卷煙特殊的吸食要求。在現(xiàn)有的研究領(lǐng)域中，技術(shù)人員對卷煙中Paschke等人綜述了 189篇公開文獻(xiàn)，涵蓋300多種添加劑對卷煙煙氣性質(zhì)的影響研究。他們發(fā)現(xiàn)不同添加劑及添加濃度對煙氣成分的影響存在差異。大多數(shù)情況下，有些添加劑以其在市售卷煙中的最大添加量或超量(一股添加量都是PPm級)添加后，某些煙氣成分有增高或降低。但是卷煙的設(shè)計也會存在對煙氣的排放存在著很大的影響，因此，科學(xué)準(zhǔn)確地判別卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、成型紙透氣度、濾棒壓降、膨脹梗絲參配比例等卷煙設(shè)計指標(biāo)對煙氣組分釋放量量的影響程度，對判定減害降焦添加劑功效，提高卷煙產(chǎn)品質(zhì)量安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為了對不同卷煙產(chǎn)品的煙氣組分釋放量進(jìn)行評價，國際ISO組織建立了一套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了吸煙機(jī)的抽吸條件。但由于不同人員的個體差異，其肺活量及抽吸卷煙的頻率各不相同，因此ISO組織同時指明，“任何抽吸模式均不能代表人類的抽吸行為”。為此，ISO/TC126組織擬定“除了在ISO 4387規(guī)定的吸煙機(jī)抽吸條件下測定卷煙外，還應(yīng)在一個不同的抽吸條件下對卷煙進(jìn)行測試”，以評價極端情況下煙氣組分釋放量的最大釋放量，并正制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)這一形勢，許多煙草研究工作者對此展開了研究。但目前的研究主要集中于抽吸方式改變對煙氣組分釋放量的影響分析，僅有少部分研究涉及卷煙材料單指標(biāo)變動的影響分析。關(guān)于卷煙紙中添加劑用量、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、成型紙透氣度、濾棒壓降等卷煙設(shè)計指標(biāo)對煙氣組分釋放量量的影響，在以往已有許多研究報道，并有研究者嘗試建立卷煙設(shè)計指標(biāo)參數(shù)調(diào)整與煙氣組分釋放量間的回歸方程。但大部分研究主要局限于單指標(biāo)調(diào)整對煙氣常規(guī)組分(焦油、煙堿、煙氣)變化的作用，僅通過與對照卷煙的簡單直觀比較而判斷其變化的顯著性，不能將卷煙紙中添加劑用量、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、成型紙透氣度、濾棒壓降，膨脹梗絲參配比例等卷煙設(shè)計指標(biāo)變化對卷煙煙氣成分的影響與實(shí)驗(yàn)誤差帶來的波動進(jìn)行區(qū)分，從而影響了添加劑減害降焦功效的準(zhǔn)確判定。僅有少部分研究分析了卷煙設(shè)計參數(shù)對煙氣7種主要有害物釋放量的影響，或研究多指標(biāo)協(xié)同作用的效果。但已有關(guān)于多指標(biāo)協(xié)同作用對煙氣害組分影響的分析，卻與單指標(biāo)分析的結(jié)果存在差異。因此，目前根據(jù)分析結(jié)果判別卷煙紙中添加劑用量、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、成型紙透氣度、濾棒壓降，膨脹梗絲參配比例對卷煙常規(guī)煙氣指標(biāo)影響程度的并沒有可行的辦法，進(jìn)而影響到卷煙的設(shè)計，使到卷煙的設(shè)計無法更有效的達(dá)到減害降焦功效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種在生產(chǎn)卷煙過程中，能有效控制煙氣中的煙氣排放量、提高卷煙生產(chǎn)效率的一種基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法。本發(fā)明進(jìn)一步的發(fā)明目的在于提供一種能夠根據(jù)卷煙的危害性指數(shù)進(jìn)行卷煙設(shè)計的基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法。本發(fā)明更進(jìn)一步的發(fā)明目的在于提供一種能夠根據(jù)卷煙的危害性指數(shù)實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行卷煙設(shè)計過程中提供各個材料的調(diào)節(jié)方法的基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法。 為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明提供
一種基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法，所述方法包括以下步驟
1)獲取基于選取任意的卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量情況下的危害性指數(shù)的步驟；
2)基于獲取的危害性指數(shù)進(jìn)行卷煙設(shè)計的步驟；
其中，獲取危害性指數(shù)的步驟包括
11)建立基于卷煙紙?zhí)砑觿┯昧俊⒕頍熂埻笟舛取⒔友b紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量與危害性指數(shù)之間的關(guān)系模型的步驟；
12)選取任意的卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量，獲取危害性指數(shù)的步驟。優(yōu)選地，不區(qū)分接裝紙透氣度時，所述的危害性指數(shù)關(guān)系模型為
X = 2.7453 + 10.2769 X bl - (2.8497 X 1(Γ3) X b3 + (O. 2182 X 1(Γ3) X b5+ 0.0878 X b6 ；
其中，X為危害性指數(shù)，bl為卷煙紙中添加劑用量，b3為卷煙接裝紙透氣度，b5為濾棒壓降，b6為膨脹梗絲參配量。優(yōu)選地，接裝紙透氣度(b3) =150⑶時
X = 3.5396 - 15.0000 X bl - 0.012187 X b2 + (O. 3149 X 10_5)X b4-(O. 6149 X 1(Γ3) X b5 +1. 1684 X b6 ；
其中b2為卷煙紙透氣度，b4為成型紙透氣度，b5為濾棒壓降，b6為膨脹梗絲參配量。優(yōu)選地，當(dāng)接裝紙透氣度=300時
X = -1. 4803 + O. 07451 X b2 + (1. 5801 X 10_3)X b5 - 2.9856 X b6 ；
其中b2為卷煙紙透氣度，b5為濾棒壓降，b6為膨脹梗絲參配量。優(yōu)選地，當(dāng)接裝紙透氣度=450時
X = 3. 13534 + 201. 4085 X bl - O. 02623 X b2 -(1.3008 X I(T5)X b4 -(0.7816X 1(Γ3) X b5 -1. 5757 X b6 ；
其中bl為卷煙紙中添加劑用量，b2為卷煙紙透氣度，b4為成型紙透氣度，b5為濾棒壓降，b6為膨脹梗絲參配量。優(yōu)選地，所述的步驟2)中還包括對獲取的危害性指數(shù)根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則進(jìn)行匹配判斷，若危害性指數(shù)符合規(guī)則則采用對應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行卷煙設(shè)計，若不符合規(guī)則，則調(diào)整卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量中一個或多個直到符合規(guī)則。優(yōu)選地，所述的規(guī)則為預(yù)設(shè)危害性指數(shù)樣板值，通過獲取的危害性指數(shù)與樣板值做比較，當(dāng)獲取的危害性指數(shù)不大于樣板值時，則判斷為符合規(guī)則。優(yōu)選地，調(diào)整的方法為根據(jù)關(guān)系模型獲取卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量與危害性指數(shù)的關(guān)聯(lián)性，然后根據(jù)所述的關(guān)聯(lián)性分別增加或減小煙紙?zhí)砑觿┯昧俊⒕頍熂埻笟舛?、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量中一個或多個的值。優(yōu)選地，所述調(diào)整方法為以下的一種或多種結(jié)合降低卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、提高接裝紙透氣度、降低濾棒壓降、提高膨脹梗絲參配量、降低卷煙紙透氣度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
本發(fā)明的技術(shù)方案通過在卷煙的生產(chǎn)過程中，采用基于卷煙紙?zhí)砑觿┯昧俊⒕頍熂埻笟舛?、接裝紙透氣度的煙氣排放關(guān)系模型，對選定材料配方的危害性指數(shù)的確定，實(shí)現(xiàn)可以根據(jù)實(shí)際需要制定卷煙生產(chǎn)目標(biāo)，以危害性指數(shù)作為鑒定的指標(biāo)，設(shè)計出符合需求的卷煙，同時還能夠根據(jù)排放關(guān)系模型進(jìn)行材料的組分調(diào)整，使到設(shè)計出的卷煙進(jìn)一步的符合預(yù)期設(shè)計的目標(biāo)，從根本上控制了卷煙中煙氣的排放量，而且無需對現(xiàn)有的加工設(shè)備以及材料進(jìn)行改進(jìn)，只需根據(jù)煙氣排放關(guān)系模型統(tǒng)計到的各個參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性合理調(diào)節(jié)組分，就能夠很好的達(dá)到減害降焦功效。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1的方法流程 圖2為本發(fā)明的實(shí)施例2的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明提供一種一種基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法，所述方法包括以下步驟
1)獲取基于選取任意的卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量情況下的危害性指數(shù)的步驟；
2)基于獲取的危害性指數(shù)進(jìn)行卷煙設(shè)計的步驟；
其中，獲取危害性指數(shù)的步驟包括
11)建立基于卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量與危害性指數(shù)之間的關(guān)系模型的步驟；
12)選取任意的卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量，獲取危害性指數(shù)的步驟。實(shí)施例1
本發(fā)明中所有的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與檢測均是采用自ISO 4387國內(nèi)轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)，采用根據(jù)不同材料設(shè)計參數(shù)需求制備的、單料煙卷煙產(chǎn)品為實(shí)驗(yàn)樣品。樣品的測量標(biāo)準(zhǔn)為IS0 regime方案依據(jù)GB/T 19609 (ISO 4387國內(nèi)轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn))的規(guī)定進(jìn)行設(shè)定抽吸容量、35mL ;抽吸頻率、60s/ 口 ；不人為封閉濾棒透氣率。卷煙物理指標(biāo)的檢測，依據(jù)GB/T 22838執(zhí)行。煙氣氣相中N-亞硝胺的測定，依據(jù)GB/T 23228-2008 執(zhí)行。各卷煙樣品的物理參數(shù)見表I 表I卷煙實(shí)驗(yàn)樣品的參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 1)獲取基于選取任意的卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量情況下的危害性指數(shù)的步驟； 2)基于獲取的危害性指數(shù)進(jìn)行卷煙設(shè)計的步驟； 其中，獲取危害性指數(shù)的步驟包括 11)建立基于卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量與危害性指數(shù)之間的關(guān)系模型的步驟； 12)選取任意的卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量，獲取危害性指數(shù)的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于N-亞硝胺釋放量的卷煙設(shè)計中各參數(shù)的調(diào)整方法，其特征在于，當(dāng)不區(qū)分接裝紙透氣度時，所述的危害性指數(shù)關(guān)系模型為X = 2.7453 + 10.2769 X bl - (2.8497 X IO-3) X b3 + (0.2182 X 1(T3) X b5+ 0.0878 X b6 ； 其中，X為危害性指數(shù)，bl為卷煙紙中添加劑用量，b3為卷煙接裝紙透氣度，b5為濾棒壓降，b6為膨脹梗絲參配量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法，其特征在于，接裝紙透氣度(b3)=150CU時 X = 3.5396 - 15.0000 X bl - 0.012187 X b2 + (0.3149 X I(T5)X b4-(0.6149 X 1(T3) X b5 +1. 1684 X b6 ； 其中b2為卷煙紙透氣度，b4為成型紙透氣度，b5為濾棒壓降，b6為膨脹梗絲參配量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法，其特征在于，當(dāng)接裝紙透氣度=300時X = -1. 4803 + 0. 07451 X b2 + (1. 5801 X 10_3)X b5 - 2.9856 X b6 ； 其中b2為卷煙紙透氣度，b5為濾棒壓降，b6為膨脹梗絲參配量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法，其特征在于，當(dāng)接裝紙透氣度=450時X = 3. 13534 + 201. 4085 X bl - 0. 02623 X b2 -(1.3008 X I(T5)X b4 -(0.7816X 1(T3) X b5 -1. 5757 X b6 ； 其中bl為卷煙紙中添加劑用量，b2為卷煙紙透氣度，b4為成型紙透氣度，b5為濾棒壓降，b6為膨脹梗絲參配量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法，其特征在于，所述的步驟2)中還包括對獲取的危害性指數(shù)根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則進(jìn)行匹配判斷，若危害性指數(shù)符合規(guī)則則采用對應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行卷煙設(shè)計，若不符合規(guī)則，則調(diào)整卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量中一個或多個直到符合規(guī)則。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法，其特征在于，所述的規(guī)則為預(yù)設(shè)危害性指數(shù)樣板值，通過獲取的危害性指數(shù)與樣板值做比較，當(dāng)獲取的危害性指數(shù)不大于樣板值時，則判斷為符合規(guī)則。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法，其特征在于，調(diào)整的方法為根據(jù)關(guān)系模型獲取卷煙紙?zhí)砑觿┯昧俊⒕頍熂埻笟舛?、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量與危害性指數(shù)的關(guān)聯(lián)性，然后根據(jù)所述的關(guān)聯(lián)性分別增加或減小煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量中一個或多個的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于煙氣危害性指數(shù)的卷煙設(shè)計方法，其特征在于，所述調(diào)整方法為以下的一種或多種結(jié)合降低卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、提高接裝紙透氣度、降低濾棒壓降、提高膨脹梗絲參配量、降低卷煙紙透氣度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于危害性指數(shù)的低危害卷煙設(shè)計方法，所述方法包括以下步驟1)獲取基于選取任意的卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量情況下的危害性指數(shù)的步驟；2)基于獲取的危害性指數(shù)進(jìn)行卷煙設(shè)計的步驟。本發(fā)明的技術(shù)方案通過在卷煙的生產(chǎn)過程中，采用基于卷煙紙?zhí)砑觿┯昧?、卷煙紙透氣度、接裝紙透氣度、濾棒壓降和膨脹梗絲參配量與危害性指數(shù)之間的關(guān)系模型，對選定材料配方的危害性指數(shù)的確定，實(shí)現(xiàn)可以根據(jù)實(shí)際需要制定卷煙生產(chǎn)目標(biāo)，以危害性指數(shù)作為鑒定的指標(biāo)，設(shè)計出符合需求的卷煙，只需根據(jù)煙氣排放關(guān)系模型統(tǒng)計到的各個參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性合理調(diào)節(jié)組分，就能夠很好的達(dá)到減害降焦功效。
文檔編號A24C5/00GK103005703SQ20121053463
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者孔浩輝 申請人:廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司