煙用材料對(duì)卷煙燃燒特性和煙氣特征的影響機(jī)制

彭鈺涵，帖金鑫，沈羽東，李 旭，焦凱旋，廖 付

（浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，浙江 杭州310004）

在卷煙抽吸過(guò)程中，煙葉原料自身的熱解燃燒特性決定了煙氣化學(xué)成分的釋放，而煙用材料對(duì)煙氣成分的傳遞過(guò)程起到重要影響，煙氣化學(xué)成分的釋放及傳遞過(guò)程最終決定了卷煙的感官品質(zhì)。因此，將煙用材料主要分成卷煙紙和濾棒兩大類(lèi)，詳細(xì)歸納了卷煙紙和濾棒相關(guān)的物理參數(shù)，并整理了近些年在煙支材料影響卷煙燃燒及煙氣組成方面的研究工作。重點(diǎn)聚焦在探究煙支材料的物理參數(shù)影響卷煙燃燒特性和煙氣特征的具體機(jī)制上。通過(guò)這種總結(jié)將有助于對(duì)煙支材料是如何改變卷煙燃燒狀態(tài)、煙氣組成這一問(wèn)題建立更全面深刻的認(rèn)知，也為進(jìn)行煙支設(shè)計(jì)過(guò)程中卷煙紙、濾棒的選擇和材料之間的適配性等問(wèn)題提供理論指導(dǎo)。

1 卷煙紙對(duì)卷煙燃燒特性和煙氣特征的影響

簡(jiǎn)述卷煙紙相關(guān)物理參數(shù)和卷煙燃燒常用物理量見(jiàn)圖1。

圖1 簡(jiǎn)述卷煙紙相關(guān)物理參數(shù)和卷煙燃燒常用物理量

圖1是對(duì)卷煙紙相關(guān)物理參數(shù)和描述卷煙燃燒狀態(tài)的常用物理量的總結(jié)，其中最重要的是卷煙紙透氣度、卷煙紙定量和透氣度。接下來(lái)逐一探究這3個(gè)物理參數(shù)對(duì)卷煙燃燒過(guò)程和煙氣成分的影響機(jī)制。

1.1 卷煙紙透氣度對(duì)卷煙紙燃燒性質(zhì)和主流煙氣的影響

卷煙抽吸時(shí)主要有陰燃和抽吸2種燃燒方式，陰燃產(chǎn)生的煙氣稱為側(cè)流煙氣，抽吸產(chǎn)生的煙氣為主流煙氣。主要從這2種燃燒方式出發(fā)，分別闡述卷煙紙透氣度對(duì)卷煙燃燒性質(zhì)和煙氣組成的影響。

對(duì)于陰燃過(guò)程的影響：煙支陰燃時(shí)，空氣通過(guò)自然對(duì)流的方式擴(kuò)散到燃燒線附近。卷煙紙透氣度的增加有助于提高燃燒錐后部的空氣總量，對(duì)燃燒會(huì)起到促進(jìn)作用，可以使陰燃過(guò)程中燃燒錐體積和燃燒錐特征溫度升高[1]；但另一方面當(dāng)卷煙紙透氣度增加至一定程度后，自然對(duì)流帶來(lái)的散熱作用增強(qiáng)，可能反而使燃燒錐的體積和特征溫度降低[2]。

卷煙抽吸過(guò)程中的空氣擴(kuò)散原理示意圖見(jiàn)圖2。

圖2 卷煙抽吸過(guò)程中的空氣擴(kuò)散原理示意圖

由圖2可知，燃燒線表示的是燃燒區(qū)和熱解區(qū)的分界線。燃吸時(shí)，進(jìn)入煙支的空氣分為2個(gè)部分：一部分不參與燃燒，且離燃燒錐較遠(yuǎn)，是通過(guò)強(qiáng)制對(duì)流擴(kuò)散透過(guò)卷煙紙而直接進(jìn)入煙支，這部分空氣記作V1，V1直接決定著卷煙紙對(duì)煙氣的稀釋能力；另一部分表示的是抽吸過(guò)程中從燃燒線前端穿過(guò)燃燒錐直接參與燃燒過(guò)程的氣體，記作V2，通常認(rèn)為在燃燒線前2 mm左右的燃燒區(qū)位置是進(jìn)氣流速率最大的位置，V2直接決定燃燒錐的燃燒性質(zhì)。V1+V2=V，V表示的是進(jìn)入抽煙機(jī)的總氣流量，在標(biāo)準(zhǔn)抽吸條件下是35 mL。隨著透氣度的增大，燃燒錐中高溫燃燒區(qū)的體積增加導(dǎo)致V2變大，并且此時(shí)V2增大的作用強(qiáng)于V1的作用，使燃燒錐特征溫度升高[1]；但當(dāng)卷煙紙透氣度大到一定程度時(shí)，V1增大的效應(yīng)相對(duì)V2而言占主導(dǎo)作用，從而導(dǎo)致V2相對(duì)體積降低，V1相對(duì)體積升高，這種情況下燃燒錐的高溫區(qū)面積和特征溫度反而是降低的[1]。但是，無(wú)論哪種情況，隨著卷煙紙透氣度的增加都會(huì)造成煙氣中焦油、煙堿和CO的量降低，只是降低的原因或機(jī)理不太相同：當(dāng)透氣度不太大，V2增長(zhǎng)占主導(dǎo)的時(shí)候主要是因?yàn)槿紵映浞郑呀鈪^(qū)面積相應(yīng)減少，從而釋放的焦油和煙堿量會(huì)降低。當(dāng)透氣度繼續(xù)增加時(shí)，V1增大，此時(shí)空氣對(duì)主流煙氣的稀釋作用是造成主流煙氣中煙堿、焦油釋放量隨卷煙紙透氣度增大而降低的主要原因。也可以想象透氣度是不能無(wú)限增大的，當(dāng)超過(guò)某個(gè)值，使V1過(guò)小，可能很大程度上影響了卷煙的燃燒性質(zhì)，如使卷煙燃燒速率降低，抽吸口數(shù)反而變大，并且不完全燃燒程度加大，反而使焦油煙堿等含量升高。并且，燃燒性質(zhì)隨透氣度變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)存不存在，以及對(duì)應(yīng)的具體透氣度數(shù)值也與卷煙的本身性質(zhì)，比如葉組配方等因素有關(guān)系[3-10]。

透氣度的變化除了會(huì)影響焦油量、煙堿之外，對(duì)于卷煙主流煙氣的7種代表性有害成分一氧化碳（CO）、氫氰酸（HCN）、4-(N-甲基-N-亞硝氨基)-1-(3-吡 啶 基)-1-丁 酮(NNK)、苯 并[a]芘(B[a]P)、氨、苯酚及巴豆醛)中的其他6種也有不同程度的影響[11-16]。

1.2 卷煙紙定量對(duì)卷煙紙燃燒性質(zhì)和主流煙氣的影響

本質(zhì)上定量的增加主要有2個(gè)方面的影響：首先，單位面積內(nèi)纖維含量絕對(duì)量的增加和助燃劑的量增加；其次，意味著卷煙紙的厚度增加，這種厚度增加會(huì)降低卷煙燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的小分子氣態(tài)物質(zhì)（如CO）透過(guò)卷煙紙向大氣的擴(kuò)散作用。需要強(qiáng)調(diào)一個(gè)概念問(wèn)題：人們常提的卷煙紙對(duì)煙氣的稀釋和擴(kuò)散作用中的“稀釋”和“擴(kuò)散”事實(shí)上是2個(gè)概念，稀釋是依靠空氣滲透，也就是由1.1中提到的（卷煙紙透氣度）V1占比決定的，即稀釋主要是由卷研紙的透氣度決定的。而擴(kuò)散作用是一種靜態(tài)空氣對(duì)流的結(jié)果，主要依靠卷煙紙的實(shí)際多孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行，即與孔徑分布、孔徑多少（一般由定量和卷煙紙?zhí)畛涞葲Q定）和孔洞體積（透氣度）等共同決定的，所以要評(píng)價(jià)某些氣體（如CO）的擴(kuò)散率，通常是比較具備相同透氣度的卷煙紙對(duì)CO的釋放能力。

單位面積內(nèi)纖維含量絕對(duì)量的增加和助燃劑的增加對(duì)卷煙燃燒最高溫度影響恰好相反，前者是使燃燒最高溫度升高，后者是會(huì)降低卷煙燃燒最高溫度，綜合結(jié)果是看這2個(gè)方面的作用哪種更占優(yōu)勢(shì)，不同課題組得出的結(jié)論也不相同[17-18]。隨著定量增加，卷煙紙變厚不僅會(huì)降低低沸點(diǎn)氣相物質(zhì)（如CO等）向大氣中的擴(kuò)散作用也會(huì)使外部的氧氣很難進(jìn)入到燃燒錐中參與反應(yīng)，導(dǎo)致煙支內(nèi)部的燃燒不夠充分，所以單口的焦油和煙堿含量會(huì)提升，而CO受影響最大，無(wú)論是單口含量還是煙支總含量都會(huì)隨卷煙紙定量增加而變大[17]。除此以外，其他物質(zhì)釋放量也與定量相關(guān)，隨著卷煙紙定量的增加HCN釋放量也呈增加趨勢(shì)，并且主要是粒相物中HCN的釋放量增加[19]。總體而言，隨著卷煙紙定量的增加，危害性指數(shù)呈降低趨勢(shì)。

1.3 卷煙紙助燃劑對(duì)卷煙紙燃燒性質(zhì)和主流煙氣的影響

助燃劑影響卷煙燃燒性質(zhì)和主流煙氣的最根本原因是助燃劑的添加會(huì)降低卷煙紙的初始熱解溫度和熱解活化能[20-21]。這種卷煙紙初始燃燒溫度和活化能的降低會(huì)造成兩方面的影響。首先，加快了卷煙燃燒速率，從而降低卷煙抽吸口數(shù)；其次，在相近的燃燒溫度下，能更大程度地增加炭化線附近卷煙紙的透氣度。卷煙紙熱解過(guò)程中，其中的纖維素發(fā)生裂解反應(yīng)并釋放出氣相小分子化合物，這些氣相物質(zhì)的析出過(guò)程導(dǎo)致卷煙紙中的孔洞增加，從而透氣度變大[6]。李旭華[20]研究了草酸鉀對(duì)卷煙紙熱解性能及主流煙氣的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，卷煙紙熱解起始溫度隨著草酸鉀添加量的增加而降低，并且提高草酸鉀添加量也使卷煙紙?jiān)?00～300℃溫度段內(nèi)熱解活化能降低。

不同添加量的草酸鉀對(duì)卷煙紙失重的影響見(jiàn)圖3。

圖3 不同添加量的草酸鉀對(duì)卷煙紙失重的影響

由圖3可知，鉀鹽對(duì)能夠催化卷煙紙的熱解過(guò)程。

在卷煙紙上添加助燃劑可以降低卷煙紙熱解時(shí)的活化能，使其在較低溫度下發(fā)生熱解反應(yīng)，從而導(dǎo)致卷煙炭化線附近卷煙紙的透氣度增加，使得氧氣進(jìn)入煙支及CO向外部擴(kuò)散的能力都加強(qiáng)，同時(shí)促進(jìn)卷煙紙周邊煙絲燃燒，卷煙紙助劑在改變卷煙紙裂解狀態(tài)的同時(shí)也會(huì)影響到一部分煙絲的裂解狀態(tài)，從而使卷煙主流煙氣中的焦油和CO物質(zhì)得以降低[22]。但是，如果助燃劑的濃度過(guò)高，高濃度的助劑分布在卷煙紙纖維表面及內(nèi)部，阻礙了氣體向外擴(kuò)散，在卷煙紙燃燒線附近形成了較多氣泡，這會(huì)阻礙氧氣進(jìn)入煙支，從而影響CO的向外擴(kuò)散及焦油的生成。這也是在卷煙紙上添加草酸鉀達(dá)一定濃度后，卷煙主流煙氣中焦油和CO釋放量的降低幅度呈下降趨勢(shì)的原因。

助燃劑的添加在提高卷煙的燃燒速率（尤其是陰燃速率）、減少抽吸口數(shù)的同時(shí)，也會(huì)由于燃燒快導(dǎo)致燃燒不完全，造成燃燒最高溫度降低、單口的焦油含量和單口總粒相物含量都增高，雖然由于抽吸口數(shù)的降低，整支煙的焦油和粒相物總量是降低的[23-24]。

2 過(guò)濾嘴對(duì)卷煙燃燒特性和煙氣特征的影響

簡(jiǎn)述對(duì)卷煙燃燒和煙氣組成有重要影響的濾嘴相關(guān)物理參數(shù)見(jiàn)圖4。

圖4 簡(jiǎn)述對(duì)卷煙燃燒和煙氣組成有重要影響的濾嘴相關(guān)物理參數(shù)

圖4簡(jiǎn)述了對(duì)卷煙燃燒和煙氣組成有重要影響的濾嘴相關(guān)因素，現(xiàn)分別闡述這些因素從哪些方面影響卷煙的煙氣組成。

2.1 濾嘴通風(fēng)度（稀釋率）

2.1.1 影響濾嘴通風(fēng)度的因素

法國(guó)PDW公司根據(jù)大量的試驗(yàn)總結(jié)出一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型，把通風(fēng)濾表達(dá)為由6個(gè)參數(shù)構(gòu)成的函數(shù)：

式中：V——濾嘴的通風(fēng)度，%；

Ptip——水松紙的透氣度，CU；

Ppw——成型紙的透氣度，CU；

PDcf——卷煙的閉式壓降，mmH2O；

PDf——濾嘴的閉式壓降，mmH2O；

Lf——濾嘴的長(zhǎng)度，mm；

Dp——打孔位置到吸嘴端的長(zhǎng)度，mm；

K——49175（靜電打孔值）；

K——55475（激光打孔值）；

成型紙、接裝紙透氣度與通風(fēng)度的關(guān)系見(jiàn)圖5。

空氣從接裝紙的小孔進(jìn)入卷煙時(shí)，還必須穿過(guò)成型紙，這兩層紙透氣度的大小是稀釋率最主要的影響因素。由圖5可知，它們之間必須合理搭配。可以看出通風(fēng)度主要是由這2種紙中透氣度較小的紙決定，一般情況下是先選擇并固定一個(gè)是稍大透氣度的成型紙，再通過(guò)接裝紙透氣度的變化來(lái)決定稀釋率，這是因?yàn)榻友b紙的透氣度易于控制，而且比較精確。接裝紙透氣度變異系數(shù)為3%左右，而成型紙一般為5%，而且成型紙透氣度越大，變異系數(shù)越大，甚至達(dá)到10%以上[25]。另外，接裝紙的打孔位置到吸嘴端的距離對(duì)通風(fēng)度的影響也很大，陳慧彬等人[26]研究表明，打孔距離對(duì)濾嘴通風(fēng)性有顯著影響，當(dāng)打孔位置與煙絲距離從16 mm增大到20 mm時(shí)濾嘴通風(fēng)率增加了7%。

圖5 成型紙、接裝紙透氣度與通風(fēng)度的關(guān)系

2.1.2 濾嘴通風(fēng)性對(duì)卷煙燃燒和煙氣特征的影響

式中：VC——燃燒錐的抽吸容量，mL；

Vm——唇端抽吸容量，mL；

D——濾嘴通風(fēng)度，%。

由公式（2）可知，隨著接裝紙透氣度的增大，燃燒錐的抽吸容量減少，導(dǎo)致抽吸所耗的煙絲減少，因此造成抽吸口數(shù)的增加，并且經(jīng)過(guò)燃燒錐的空氣量的降低也會(huì)對(duì)卷煙的燃燒性質(zhì)產(chǎn)生影響。堯珍玉等人[27]深入研究了接裝紙透氣度對(duì)卷煙燃燒溫度的影響，結(jié)果表明接裝紙透氣度對(duì)卷煙抽吸燃燒溫度影響顯著，隨著接裝紙透氣度的增大，卷煙第三口抽吸溫度和峰值平均值均明顯下降；接裝紙透氣度從100 CU增加到500 CU，卷煙第三口抽吸溫度下降了115℃，峰值平均值下降了87℃，而陰燃平均溫度未發(fā)生明顯變化。此外，陰燃平均溫度明顯低于第三口抽吸溫度和峰值平均值。

同時(shí)，通風(fēng)度的改變也會(huì)影響空氣對(duì)煙氣的稀釋作用以及煙氣的擴(kuò)散的作用，再結(jié)合卷煙燃燒性質(zhì)的變化勢(shì)必會(huì)影響煙氣的組成和含量問(wèn)題[28-29]。通風(fēng)度增大會(huì)導(dǎo)致煙氣稀釋、擴(kuò)散作用增強(qiáng)；另一方面抽吸的口數(shù)卻是增加的[25]。由圖6可知，總稀釋率對(duì)煙堿的影響最小，這樣就可以保證在采用通風(fēng)稀釋時(shí)，在較大幅度降低CO量和焦油量的同時(shí)，仍可以保持一定勁頭。

總稀釋率與煙氣分析指標(biāo)的關(guān)系見(jiàn)圖6。

圖6 總稀釋率與煙氣分析指標(biāo)的關(guān)系

通風(fēng)度的改變不僅是對(duì)煙氣常規(guī)物種影響，李朝榮等人[30]發(fā)現(xiàn)卷煙紙透氣度與主流煙氣中B(a)P、NNK及4種芳香胺總釋放量呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。龐永強(qiáng)等人[31]發(fā)現(xiàn)，隨著接裝紙和成型紙透氣度的增加，卷煙燃燒過(guò)程中鉻（C）r、鎳（N）i、砷（As）、硒（Se）、鎘（Cd）和鉛（Pb）6種元素的主流煙氣、煙蒂遷移率有一定程度的降低。

2.1.3 濾嘴通風(fēng)性對(duì)卷煙感官品質(zhì)的影響

本質(zhì)上來(lái)講，感官品質(zhì)就是由煙氣組成和含量決定的。邱寶平等人[32]發(fā)現(xiàn)濾嘴通風(fēng)性對(duì)感官評(píng)價(jià)總分有比較大的影響。于川芳等人[25]也給出了總稀釋率對(duì)感官品質(zhì)影響的具體圖像，隨總稀釋率的增加，香氣量、濃度呈明顯下降趨勢(shì)，細(xì)膩程度、干燥感變化不大，刺激性、雜氣、干凈程度等的得分甚至還有所上升。但是，稀釋率過(guò)高的話會(huì)導(dǎo)致卷煙吸味變差，最明顯的表現(xiàn)就是香氣量和濃度下降十分明顯。

2.2 濾棒過(guò)濾

2.2.1 絲束過(guò)濾原理以及對(duì)不同物質(zhì)的過(guò)濾選擇性

對(duì)粒相物的過(guò)濾主要有直接攔截、慣性碰撞、擴(kuò)散沉淀這3類(lèi)，應(yīng)注意這3種方式均屬于機(jī)械過(guò)濾，是沒(méi)有選擇性的。事實(shí)上，這里說(shuō)沒(méi)有選擇性講的是沒(méi)有可控的選擇性，本質(zhì)上來(lái)講，一些濾嘴材料，如典型的醋纖濾嘴的過(guò)濾效率是與煙氣粒相物微粒直徑有直接關(guān)系的，也就是說(shuō)機(jī)械過(guò)濾對(duì)微粒尺寸是有選擇性的，但問(wèn)題在于不同的組分在不同大小微粒中含量分布不一樣，所以整體來(lái)講，不同物種過(guò)濾效率也會(huì)呈現(xiàn)很大的差別。韓敏[33]研究發(fā)現(xiàn)醋纖濾嘴對(duì)于芳香胺、煙草特有亞硝胺、揮發(fā)性羰基化合物以及酚類(lèi)物質(zhì)等不同的物種截留效率也是不一樣的。

對(duì)于氣相物質(zhì)和粒相半揮發(fā)性物質(zhì)，主要是通過(guò)吸附、吸收和化學(xué)反應(yīng)的方式進(jìn)行過(guò)濾，在此應(yīng)注意，有些絲束（如醋酸纖維絲束）對(duì)于粒相揮發(fā)和半揮發(fā)性組分的過(guò)濾是有選擇性的，但不是所有絲束都具備選擇性，如丙纖濾嘴和改性丙纖濾嘴就沒(méi)有這種選擇性。因?yàn)閷?duì)香味產(chǎn)生比較大影響的物質(zhì)很多都是粒相揮發(fā)或者半揮發(fā)成分，所以丙纖絲束對(duì)于煙氣中香味物質(zhì)的截率往往是有選擇性的。這種選擇性主要是體現(xiàn)在對(duì)物質(zhì)沸點(diǎn)及極性這2個(gè)物理量比較敏感上，李炎強(qiáng)等人[34]發(fā)現(xiàn)醋纖濾嘴對(duì)于沸點(diǎn)較低、出峰較早的物質(zhì)截濾率較高，而對(duì)高沸點(diǎn)的香味物質(zhì)則效率較低。而卷煙其為中辛辣刺激和雜氣氣味大多是沸點(diǎn)比較多的物質(zhì)，所以醋纖濾嘴味道更柔和。除此之外，醋纖濾嘴中常加入三醋酸甘油酯等物質(zhì)作為增塑劑，而這些增塑劑對(duì)于煙氣中的酚類(lèi)物質(zhì)具有較高的去除作用，就使得醋纖濾嘴去除酚的能力比去除焦油的能力強(qiáng)1.0～2.5倍，而其他濾嘴的這個(gè)比例要低于1。曾萬(wàn)怡等人[35]深入研究了紙質(zhì)濾芯中三醋酸甘油酯添加量對(duì)卷煙主流煙氣中苯酚釋放量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)苯酚的釋放量隨著三醋酸甘油酯用量的增加逐漸降低，單位焦油苯酚釋放量的降低率隨著三醋酸甘油酯添加量的增加而增加，其最大降低率為34.59%。除此之外，孫學(xué)輝等人[36]探究了濾棒中三醋酸甘油酯用量對(duì)卷煙主流煙氣有害成分釋放量的影響，得出結(jié)論除苯酚、間一對(duì)甲酚的釋放量隨著三醋酸甘油酯用量的增加逐漸降低外，一氧化碳（CO）、氫氰酸（HCN）、4-(甲基亞硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、氨（NH）3、苯并[a]芘(B[a]P)、巴豆醛、對(duì)苯二酚、間苯二酚、鄰苯二酚、鄰甲酚等成分的釋放量或基本無(wú)變化，或變化不明顯，也就是說(shuō)添加劑對(duì)于物質(zhì)的吸收是有選擇性的，只針對(duì)酚類(lèi)物質(zhì)。

2.2.2 影響過(guò)濾效率的因素以及各因素對(duì)卷煙煙氣和感官品質(zhì)的影響

（1）濾棒壓降（吸阻）。濾嘴對(duì)總粒相物的過(guò)濾作用，與濾嘴壓降的關(guān)系極為密切，濾嘴壓降增加，煙氣在濾嘴中的運(yùn)動(dòng)阻力變大，與過(guò)濾材料的碰撞機(jī)會(huì)也變大，對(duì)總粒相物的過(guò)濾效率會(huì)增加。于川芳等人[25]得出了總粒相物以及煙氣常規(guī)物種的過(guò)濾效率隨濾棒吸阻變化的線性代數(shù)關(guān)系，并總結(jié)出濾棒吸阻每增加294 Pa，焦油量下降0.412 mg，煙氣煙堿量下降0.029 4 mg，過(guò)濾效率增加3.06%而煙氣CO的量基本沒(méi)有變化，這是因?yàn)榻z束對(duì)于一氧化碳、一氧化氮這種具有非常高蒸汽壓的氣體是沒(méi)有吸附能力的。因此，也能看出濾棒吸阻的增高對(duì)于焦油量的降低效率要高于煙堿的降低效率。

除了對(duì)煙氣常規(guī)成分有影響之外，對(duì)于其他一些特定物種，隨著濾棒吸阻的增高其變化趨勢(shì)也是不盡相同的。姜興益等人[37]研究發(fā)現(xiàn)在ISO模式下，濾棒吸阻與主流煙氣中Ni，Pb，Cr和Cd 4種元素的遷移率及側(cè)流煙氣中Ni遷移率顯著負(fù)相關(guān)，與側(cè)流煙氣中Cd遷移率顯著正相關(guān)。濾嘴長(zhǎng)度與主流煙氣中6種目標(biāo)元素的遷移率均顯著負(fù)相關(guān)，與側(cè)流煙氣中Ni和Pb遷移率顯著正相關(guān)。

于川芳等人[38]也研究了濾棒吸阻對(duì)普通卷煙感官品質(zhì)的影響。整體來(lái)說(shuō)，適當(dāng)提高濾棒吸阻是可以去除雜氣和刺激性的。

（2）濾棒長(zhǎng)度。應(yīng)注意濾嘴加長(zhǎng)不僅增加了濾嘴的吸阻還會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的“長(zhǎng)度”效應(yīng)，所以效果更顯著，過(guò)濾效率、焦油量下降幅度更大，而且CO量也會(huì)下降，在香氣改變方面效果和改變?yōu)V嘴壓降接近。除了對(duì)煙氣常規(guī)成分有影響之外，對(duì)于其他一些特定物種，隨著濾棒長(zhǎng)度變大其變化趨勢(shì)也是不盡相同的。李勁峰等人[39]研究了濾棒長(zhǎng)度對(duì)卷煙主流煙氣中一氧化碳（CO）、氫氰酸（HCN）、NNK、氨、苯并[a]芘、苯酚及巴豆醛等7種有害物質(zhì)的影響，結(jié)果表明，卷煙主流煙氣中單位焦油苯并[a]芘、巴豆醛、CO的含量隨濾棒長(zhǎng)度減小而減少；HCN、NNK、NH3、苯酚的含量則有相反的變化規(guī)律；而卷煙主流煙氣中單位焦油的危害性變化不大。

2.3 特型濾棒的研究

這一方面主要是因?yàn)?.2.1提到的一些常用絲束對(duì)某些特定成分的選擇性過(guò)濾能力不夠，所以目前對(duì)于濾棒的研究很大一部分集中在特型濾棒上（在此把復(fù)合濾棒也歸為此類(lèi)）。李國(guó)政等人[40]研究發(fā)明了一種含苯酚表面分子印跡聚合物的二元復(fù)合濾棒，可較好地降低卷煙主流煙氣中苯酚的釋放量，經(jīng)過(guò)實(shí)際研究測(cè)定，卷煙主流煙氣中苯酚含量降低幅度可達(dá)近1/4左右。秦亮生等人[41-42]發(fā)明并合成了一種可降低主流煙氣中苯酚含量的卷煙濾棒添加劑，該添加劑是由海藻酸鹽包封海藻酸丙二醇構(gòu)成的膠囊。謝國(guó)勇等人[43]也發(fā)明了一種具有降低卷煙主流煙氣中氨含量功能的卷煙濾棒用紙，在減少對(duì)吸煙者造成危害的同時(shí)又不影響卷煙口感。楊濤等人[44]研究了一種能降低卷煙主流煙氣溫度的卷煙濾棒，是一種添加吸熱凝膠的濾棒，可以改善卷煙及加熱不燃燒卷煙的抽吸舒適度。陳瑤等人[45]研究了一種可控制焦油釋放量的卷煙濾嘴，實(shí)現(xiàn)了卷煙煙氣不同的滿足感。