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造纸法再造烟叶产品研究与相关检测技术开发

作　者: 邱晔
导　师: 彭金辉
学　校: 昆明理工大学
专　业: 有色金属冶金
关键词: 造纸法再造烟叶加料技术微波水分检测测试评价方法 CO问题
分类号: TS452
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

造纸法再造烟叶(Paper-process reconstituted tobacco)在卷烟减害降焦、强化卷烟风格特色、提高卷烟产品质量稳定性、降低原料消耗等方面均发挥着重要的作用和意义,造纸法再造烟叶已成为卷烟重要而不可或缺原料。论文就造纸法再造烟叶产品及相关检测技术开展了以下研究：1、以影响和决定产品品质最为关键的加料暨核心配方技术为目标,率先研究并建立了国产造纸法再造烟叶加料技术体系,设计和开发了一系列具典型代表性的烤烟型、混合型、薄荷型、不同吸湿性等一系列风格、特点、吸味、功能不一的造纸法再造烟叶产品及其加料配方；针对产品品质提升的需要,试验筛选了30余种安全可靠、效果显著的造纸法再造烟叶加料料基调配单体与多种助溶剂,并通过试验研究分别确定了其功能、添加效果与适宜添加量；开发了造纸法再造烟叶加料制备的三级连续逆流提取生产工艺、单双效结合真空减压浓缩技术,以及辊涂、浸涂相结合的加料涂布方式与相应的高效涂布机,以该方式进行造纸法再造烟叶片基的加料具有涂布均匀、料液渗透好、涂布量大等优势。2、将微波冶金中的谐振微扰测试技术,应用于造纸法再造烟叶的检测,开发了一种样品水分含量的快速无损检测方法。研究表明,该水分检测方法的精度与所选用的微波参数校准模型有关,但均可满足行业烟草制品的水分检测要求；当采用较佳的校准模型(输出电压/带宽～水分含量)时,其水分测定的误差小于0.33%,而检测的响应速度仅为0.1毫秒级。3、针对目前烟草行业在造纸法再造烟叶产品检测(评价)方面存在部分方法空白、以及现有一些检测方法不适用的问题,重点进行了以下相关检测技术研究与开发：1)基于造纸法再造烟叶重组加工与加料涂布液主要由热水可溶物构成的原理,提出并开发了一种以造纸法再造烟叶及其片基的水溶物提取率的差值来表征成品涂布率的方法,解决了应用企业对造纸法再造烟叶产品这一重要参数长期无法监控的问题；2)根据造纸法再造烟叶产品的自身特性及其卷烟应用特性,研究并建立了造纸法再造烟叶感官质量技术指标和产品感官质量评价方法；3)对造纸法再造烟叶现有的定量、厚度、抗张强度、耐破度等物理性能指标的检测方法进行了改进,并优化了相关的测试条件。4、从物理特性、纤维形态、化学成分、致香物质、常规烟气成分,主流烟气七种化学成分及危害性指数、感官质量等多方位对64种国内外样品进行了系统的剖析与差异性比较,同时还深入分析了各类检测、评价指标间的相关性。研究结果表明,造纸法再造烟叶的9对物理指标间、20对化学指标间呈极显著的相关性,而常规烟气与化学成分之间则有16对指标、主流烟气的七种化合物与产品的化学成分之间有9对指标、产品感官质量评价指标与理化指标之间有11对指标呈极显著的相关性。以上研究对系统判断国产造纸法再造烟叶与进口产品之间的差异和差距、改进和提高国内造纸法再造烟叶产品品质和加工工艺有积极意义。5、经中试卷烟应用试验验证：1)自主开发的造纸法再造烟叶产品在各项理化指标、抽吸品质上与进口样品较为接近,在吸味上更适合中式卷烟风格特征,具有良好的降焦、降耗、调节卷烟抽吸品质的功效,在制丝时可顺利通过所有的工艺环节,其制丝加工性能与利用价值高于膨胀烟丝和梗丝；2)卷烟的CO释放量与其造纸法再造烟叶掺配比例无明显相关性,但其主流烟气的CO/Tar比值与造纸法再造烟叶掺配比例有良好相关性；国内外造纸法再造烟叶产品自身的CO释放量均较高,基本与烟丝相当,研究认为其主要与片基中纤维素类物质含量较高有关；3)首次提出CO/Tar比值是造纸法再造烟叶产品质量的一项重要评价指标,该比值与其在卷烟配方中的掺配利用价值密切相关,并指出低CO/Tar比值的产品应作为国内造纸法再造烟叶产品开发的努力方向。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-14
第一章绪论  14-38
  1.1 再造烟叶概述  14-23
    1.1.1 再造烟叶产品及加工工艺  14-19
    1.1.2 造纸法再造烟叶功能概述  19-20
    1.1.3 中国再造烟叶发展概况  20-23
  1.2 国内外造纸法再造烟叶加工技术  23-28
    1.2.1 加工工艺概述  23-24
    1.2.2 法国LTR公司加工技术  24-25
    1.2.3 美国RJR公司加工技术  25-26
    1.2.4 奥地利PTC加工技术  26-27
    1.2.5 中国造纸法再造烟叶加工技术  27-28
  1.3 卷烟及再造烟叶加料技术概述  28-31
  1.4 产品检测与质量评价方法概述  31-35
  1.5 论文研究意义与主要研究内容  35-38
    1.5.1 论文研究意义  35-36
    1.5.2 主要研究内容  36-38
第二章加料技术研究与产品开发  38-66
  2.1 加料技术体系研究  38-49
    2.1.1 加料组份框架设计  38-39
    2.1.2 基料研究  39-47
    2.1.3 料基与溶助剂  47-49
  2.2 加料配方设计与产品开发  49-58
    2.2.1 烤烟型加料配方与产品开发  50-51
    2.2.2 混合型加料配方与产品开发  51-53
    2.2.3 薄荷型加料配方与产品开发  53
    2.2.4 低焦油加料配方与产品开发  53-55
    2.2.5 不同烟碱含量的产品开发  55-56
    2.2.6 不同吸湿性能的产品开发  56-58
  2.3 生产加料技术开发  58-64
    2.3.1 基料制备  59-62
    2.3.2 加料调配  62
    2.3.3 生产加料  62-64
  2.4 小结  64-66
第三章产品检测方法与相关技术开发  66-120
  3.1 微波快速水分检测方法  67-77
    3.1.1 微波冶金中的微波谐振微扰水分测试技术  67-69
    3.1.2 微波检测原理研究  69-70
    3.1.3 材料与方法  70-71
    3.1.4 结果与讨论  71-77
  3.2 成品涂布率测定方法  77-87
    3.2.1 材料与方法  77-78
    3.2.2 结果与讨论  78-87
  3.3 产品感官质量评价方法  87-95
    3.3.1 评价指标与方法确定  88-93
    3.3.2 结果和讨论  93-95
  3.4 成品定量检测方法  95-100
    3.4.1 材料与方法  96-97
    3.4.2 结果与讨论  97-100
  3.5 产品厚度检测方法  100-107
    3.5.1 材料与方法  100-105
    3.5.2 结果与讨论  105-107
  3.6 成品抗张强度检测方法  107-113
    3.6.1 材料与方法  108-109
    3.6.2 结果与讨论  109-113
  3.7 产品耐破度检测方法  113-117
    3.7.1 材料与方法  113-114
    3.7.2 结果与讨论  114-117
  3.8 小结  117-120
第四章国内外造纸法再造烟叶产品对比研究  120-218
  4.1 材料与方法  120-123
    4.1.1 实验材料  120-121
    4.1.2 实验方法  121-123
  4.2 结果与讨论  123-215
    4.2.1 物理性能指标分析与比较  123-134
    4.2.2 纤维形态分析与比较  134-142
    4.2.3 常规化学成分分析与比较  142-165
    4.2.4 致香成分分析与比较  165-177
    4.2.5 常规烟气与主流烟气危害性  177-190
    4.2.6 感官质量评价  190-215
  4.3 小结  215-218
第五章造纸法再造烟叶产品应用研究  218-240
  5.1 产品比较及卷烟应用研究  218-234
    5.1.1 理化性能指标检测与分析  218-233
    5.1.2 制丝工艺研究  233-234
  5.2 造纸法再造烟叶CO问题研究  234-238
    5.2.1 材料与方法  234
    5.2.2 结果与讨论  234-238
  5.3 小结  238-240
第六章研究结论与主要创新点  240-244
  6.1 研究结论  240-243
  6.2 主要创新点  243-244
参考文献  244-254
致谢  254-256
附录  256-260
  7.1 攻读学位期间发表的论文  256-257
  7.2 已授权与申请的国家专利  257-259
  7.3 期间项目获奖与研究课题  259-260

造纸法再造烟叶产品研究与相关检测技术开发

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