加热卷烟烟气的生成与再造烟叶所处的加热状态(干燥、蒸馏及热解)密切相关。干燥(30~100 ℃)是再造烟叶加热过程的第一个阶段,由于水分的蒸发增加了烟草内部热质传递阻力,该阶段对烟支内温度场分布、烟气总释放量及一致性影响显著。
因此,开展加热卷烟再造烟叶干燥过程的研究,是理解加热卷烟传热传质过程及发烟机理的基础,对加热卷烟产品提质系统化设计具有重要意义。
干燥过程中水分迁移不仅受干燥介质性质的影响,还与物料自身的物理结构和化学成分有关。目前加热卷烟再造烟叶的加工工艺有辊压法、造纸法、干法和稠浆法等,加工工艺的不同导致再造烟叶物理结构存在差异,从而影响水分在再造烟叶内部的扩散和迁移。此外,甘油是加热卷烟再造烟叶常用的发烟剂,甘油的亲水性可使再造烟叶的持水能力增强,从而影响再造烟叶的干燥动力学特性。近年来烟草干燥动力学的研究对象主要为传统烟草原料(如烟叶、叶丝、梗丝、膨胀烟丝等),而对加热卷烟再造烟叶的干燥动力学特性及影响因素的研究却鲜有报道。
近日,烟草行业烟草工艺重点实验室李斌博士团队,以不同甘油含量的辊压法、造纸法、干法和稠浆法再造烟叶为研究对象,通过采用热重分析仪分析不同工艺及甘油含量对再造烟叶等温干燥特性的影响,并建立了加热卷烟再造烟叶等温干燥动力学模型,以期深入了解再造烟叶干燥过程中的传热传质特性,为加热卷烟产品设计提供技术支持。
主要实验设备 主要实验设备包括Discovery 型热重分析仪(美国 TA Instruments公司),图1(a),及SU8010 高分辨冷场发射扫描电镜(日本 Hitachi 公司),图1(b)。二者均为作者团队自有设备。
图1 主要实验设备(a)、热重分析仪 (b)扫描电镜