鄒中亮,馬 強(qiáng)
(牡丹江恒豐紙業(yè)股份有限公司,黑龍江牡丹江 157013)
卷煙紙是一種專(zhuān)供包卷煙草制作香煙的薄頁(yè)型紙,紙質(zhì)潔白(白度為82%~87%)、緊密、柔軟細(xì)膩,具有較高的縱向抗張強(qiáng)度、一定的透氣性和適合的燃燒速度;其中,透氣度是卷煙紙的一項(xiàng)重點(diǎn)控制指標(biāo),其決定卷煙紙產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。卷煙紙?jiān)谌紵^(guò)程中,發(fā)生著復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),形成了主流煙氣和支流煙氣,所謂主流煙氣是指卷煙紙燃燒過(guò)程中,從吸煙一端釋放出的煙氣,及吸煙者吸入的煙氣;而支流煙氣是在2次抽吸之間,陰燃所產(chǎn)生的煙氣,及不經(jīng)過(guò)煙支而從周?chē)苯舆M(jìn)入空氣中的氣流。煙氣中含有焦油,焦油對(duì)人體健康是極為有害的,因此提高卷煙紙安全性主要是降低主流煙氣中的焦油含量,這要求煙卷紙具有相對(duì)較高的透氣度,對(duì)主流煙氣起稀釋作用。
卷煙紙透氣度指標(biāo)對(duì)煙支所產(chǎn)生的焦油含量有著重要的影響,卷煙紙的透氣度會(huì)影響煙支的燃燒性,煙支燃燒得越快,每次抽吸之間燃燒掉的煙段就越長(zhǎng),這樣便減少了每支煙的抽吸口數(shù),每支煙支吸入的焦油量與抽吸口數(shù)呈正相關(guān),提高卷煙紙的透氣度,便可減少抽吸口數(shù),從而降低人體攝入的焦油量。卷煙紙的透氣度也影響著卷煙煙氣的濃度,卷煙紙的透氣度越高,煙氣中空氣的含量越高,抽吸過(guò)程中攝入體內(nèi)的焦油量越低,所以透氣度是卷煙紙的關(guān)鍵性指標(biāo)。
本文通過(guò)原料、填料等方面研究卷煙紙透氣度的影響因素。為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,所有實(shí)驗(yàn)人員、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、儀器設(shè)備、檢測(cè)人員、檢測(cè)環(huán)境等均相同。同時(shí)為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,所有對(duì)比實(shí)驗(yàn)均盡可能的模仿生產(chǎn)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)所有分析項(xiàng)目均依據(jù)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)。
在保證其他輔料助劑不變,闊葉木漿及其質(zhì)量配比不變的條件下,分別采用北木、烏針、布針和月亮等4種品牌的針葉木漿在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行抄紙實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證不同針葉木漿種類(lèi)對(duì)卷煙紙透氣度的影響,成紙定量按照30 g/m2設(shè)計(jì),檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
表1 針葉木漿種類(lèi)對(duì)透氣度的影響
保證其他參數(shù)不變,選用市場(chǎng)上常用的森博、金魚(yú)、布闊和鸚鵡等4種品牌的闊葉木漿為原料,驗(yàn)證不同闊葉木漿種類(lèi)對(duì)透氣度指標(biāo)的影響,檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。
表2 闊葉木漿種類(lèi)對(duì)透氣度的影響
保證其他參數(shù)不變,選用針葉木漿月亮和闊葉木漿森博這2種品牌的紙漿作為原料,其他漿料參數(shù)相同,比較針葉木漿和闊葉木漿不同配比對(duì)紙頁(yè)透氣度的影響,檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。
表3 針葉木漿和闊葉木漿配比對(duì)透氣度的影響
保證其他參數(shù)不變,選用針葉木漿月亮和闊葉木漿森博這2種品牌的紙漿作為原料,且w(月亮)∶w(森博)=40%∶60%的配比條件下,比較混合漿的不同打漿度對(duì)卷煙紙透氣度指標(biāo)的影響,檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 混合漿不同打漿度對(duì)透氣度的影響
(1)由表1分析可知,不同種類(lèi)的針葉木漿對(duì)紙頁(yè)透氣度基本無(wú)影響。
(2)由表2分析可知,不同種類(lèi)的闊葉木漿對(duì)紙頁(yè)透氣度影響較大,其中使用森博漿和金魚(yú)漿的紙頁(yè)透氣度較高,使用布闊漿的紙頁(yè)透氣度最低。
(3)由表3分析可知,針葉木漿和闊葉木漿的不同配比對(duì)紙頁(yè)透氣度影響較大,紙頁(yè)透氣度與闊葉木漿配比呈正相關(guān)。
(4)由表4分析可知,混合漿不同的打漿度對(duì)紙頁(yè)透氣度影響較大,紙頁(yè)透氣度與混合漿的打漿度呈負(fù)相關(guān)。
在保證其他參數(shù)不變,采用針葉木漿月亮和闊葉木漿森博這2種品牌的紙漿作為原料,且w(月亮)∶w(森博)=40%∶60%的配比條件下,分別選用輕質(zhì)碳酸鈣與重質(zhì)碳酸鈣作填料[圖1為輕質(zhì)碳酸鈣(a)和重質(zhì)碳酸鈣(b)掃描電鏡照片],進(jìn)行抄紙實(shí)驗(yàn),對(duì)比這2種填料對(duì)紙頁(yè)透氣度的影響,檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5。
由于使用重質(zhì)碳酸鈣的紙面勻度狀態(tài)一般,所以選用輕質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行下步實(shí)驗(yàn)。在保證其他參數(shù)不變,采用針葉木漿月亮和闊葉木漿森博這2種品牌的紙漿作為原料,且w(月亮)∶w(森博)=40%∶60%的配比條件下,選取不同粒徑的輕質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行抄頁(yè)實(shí)驗(yàn),檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表6。
在保證其他參數(shù)不變,采用針葉木漿月亮和闊葉木漿森博這2種品牌的紙漿作為原料,且w(月亮)∶w(森博)=40%∶60%的配比條件下,選用粒徑為3.0~3.5 μm的輕質(zhì)碳酸鈣進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證輕質(zhì)碳酸鈣不同的加入量對(duì)紙頁(yè)透氣度指標(biāo)的影響,檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表7。
圖1 輕質(zhì)碳酸鈣(a)和重質(zhì)碳酸鈣(b)的掃描電鏡照片
表5 填料種類(lèi)對(duì)透氣度的影響
表6 輕質(zhì)碳酸鈣的粒徑對(duì)透氣度的影響
(1)由表5分析可知,使用輕質(zhì)碳酸鈣和使用重質(zhì)碳酸鈣的紙頁(yè)透氣度相近,但使用重質(zhì)碳酸鈣的紙頁(yè)紙面勻度狀態(tài)一般。
表7 不同輕質(zhì)碳酸鈣加入量對(duì)透氣度的影響
(2)由表6分析可知,輕質(zhì)碳酸鈣粒徑為3.0~3.5 μm時(shí),紙頁(yè)透氣度較高,透氣度變異系數(shù)較低。
(3)由表7分析可知,紙頁(yè)透氣度加入量與輕質(zhì)碳酸鈣加入量呈正相關(guān),但隨著輕質(zhì)碳酸鈣加入量的增加,透氣度變異系數(shù)也逐漸增加,說(shuō)明填料過(guò)多會(huì)影響透氣度指標(biāo)的穩(wěn)定性。
卷煙紙透氣度與闊葉木漿種類(lèi)、配比、混合漿打漿度、填料種類(lèi)及其加入量關(guān)系較大。一般情況下,選用透氣度高的闊葉木漿、提高闊葉木漿配比、降低混合漿打漿度、使用輕質(zhì)碳酸鈣作填料并提高其加入量對(duì)透氣度指標(biāo)均有積極作用。但提高填料加入量會(huì)導(dǎo)致透氣度變異系數(shù)升高,影響透氣度指標(biāo)的穩(wěn)定性;降低混合漿打漿度會(huì)導(dǎo)致紙面狀態(tài)變差,各生產(chǎn)企業(yè)需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。