马晓伟，冯 欣，曲国福，王一帆，王 贝，王建民*

（1.云南中烟红塔烟草（集团）有限责任公司，云南 玉溪 653100；2.郑州轻工业大学食品与生物工程学院，河南 郑州 450000）

接装纸、接装胶是预打孔卷烟滤嘴的重要材料，接装纸透气度、接装胶渗透性均会影响滤嘴通风率，因此是卷烟材料的重要关注点。相关研究主要包括接装纸透气度对滤嘴通风率及烟气成分的影响[1-6]，接装胶渗透性检测方法[7-8]、控制技术研究[9-11]等。此外，张晶等[7-8]研究发现接装胶渗透性受接装纸、接装胶种类的影响。

以上研究主要集中在接装纸、接装胶材料单因素方面，另外虽然有许多卷烟材料组合的相关研究，但关于不同纸胶搭配对滤嘴通风率的影响研究则少见报道。为此，本文以接装胶施胶量一致的6种纸胶搭配卷烟样品为对象，研究了不同纸胶搭配对无胶区面积和滤嘴通风率的影响规律，希望能为接装纸、接装胶的配伍组合研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

6种相同牌号、不同接装纸/胶搭配的卷烟样品，其中接装纸分别来自4家不同供货商（Z1～Z4）、接装胶分别来自3家不同供货商（J1～J3），纸/胶搭配方案见表1；高浓度着色剂（Col）。EOS700型数码相机（中国佳能有限公司）；DT-5卷烟/滤棒物理综合测试台（德国Borgwaldtkc公司）。

表1 不同纸胶搭配样品信息

1.2 方法

1.2.1 无胶区面积测定方法

1）样品制备：截取卷烟样品滤嘴段部分，去除其中的烟丝和丝束得到滤嘴组合体。

2）着色剂稀释：将着色剂与纯净水按1∶20进行溶液配比并充分搅拌均匀。

3）样品着色：将适量着色剂均匀涂抹在滤嘴组合体内侧，晾置30s后去除成型纸部分，得到无胶区完全着色的接装纸待测样品。

4）无胶区面积图片采集：对接装纸待测样品进行拍照处理，其中以刻度尺作比例参照（图1），图片采集过程中固定相机位置，相机参数设定为：感光度400，对焦1350，光圈5.6，分辨率72像素/英寸，照明条件为白炽灯，曝光模式选择AV（光圈优先自动曝光），单点伺服对焦。

5）图片处理：启动Photoshop软件，使用open（打开）功能打开需处理的照片，选择“滤镜”—“锐化”—“USM”对照片进行锐化处理（图2），其中USM锐化设定值为500%，9.2，使用“快速选择工具”沿着着色的无胶区不规则边缘创建选区，选择“窗口”—“直方图”读取选区的像素数（图3），记为N。

6）无胶区面积的计算。

按 S=N/A×6.45×k2计算无胶区面积

式中：S为无胶区面积，cm2；N为无胶区像素数；A为每平方英寸像素数，即分辨率的平方；6.45为1平方英寸等于6.45平方厘米；k为实际尺寸/图片尺寸，cm。

图1 以刻度尺作比例参照的待测样品

图2 锐化后的待测样品

1.2.2 不同纸胶搭配试验方法

固定机台及施胶量，研究不同纸胶搭配对无胶区面积及滤嘴通风率的影响。对采用相同接装胶不同接装纸、相同接装纸不同接装胶生产的卷烟进行取样，每个搭配下取样100支，按1.2.1测定无胶区面积，按YC/T 546-2016《卷烟通风率检测设备通用技术条件》测定滤嘴通风率。

2 结果与分析

2.1 接装纸/胶搭配对滤嘴通风率的影响

表2所示为6种不同接装纸/胶搭配时的无胶区面积及滤嘴通风率测定结果，随着纸/胶搭配方式的改变无胶区面积及滤嘴通风率均不同程度地发生了变化，其中无胶区面积为Z4/J2搭配最小（2.334cm2）、Z4/J1搭配最大（2.472cm2），最大变化幅度为6.21%；滤嘴通风率为Z3/J1搭配最低（12.36%）、Z4/J1搭配最高（16.31%），最大变化幅度为31.96%。可见，纸/胶搭配对无胶区面积及滤嘴通风率均会造成一定影响，且对滤嘴通风率的影响更大。

2.2 接装纸/胶对滤嘴通风率影响的显著性分析

分别以无胶区面积和滤嘴通风率为响应变量，以接装纸和接装胶种类为影响因子进行双因素方差分析，结果见表3、表4。接装胶对无胶区面积及滤嘴通风率的影响均达到了极显著水平；接装纸对滤嘴通风率的影响达到了极显著水平、对无胶区面积的影响不显著。表5所示LSD多重比较结果表明，无胶区面积的差异主要表现在不同接装胶之间（J1>J2、J3）；滤嘴通风率的差异既表现在不同接装胶之间（J1>J2、J3），也表现在不同接装纸之间（Z4、Z1>Z2>Z3）。

表2 不同纸胶搭配下无胶区面积及滤嘴通风率检测结果

综上所述，接装纸及接装胶种类均会显著影响滤嘴通风率，其中接装纸的影响是直接的，接装胶则通过影响无胶区面积进而影响滤嘴通风率。

2.3 无胶区面积与滤嘴通风率间的相关分析

表6所示是分别基于同种纸不同胶、同种胶不同纸及全部样品进行的无胶区面积与滤嘴通风率间的相关分析结果，在三种情况下无胶区面积与滤嘴通风率均呈正相关关系，但仅在同种纸不同胶的情况下达到了显著水平。相关分析结果表明，虽然理论上无胶区面积与滤嘴通风率间存在正相关关系，但实际相关的程度取决于无胶区面积的变化幅度。①在相同胶不同纸的情况下，由于无胶区面积变化不显著（表2）导致其与滤嘴通风率间的相关性不显著，同时说明接装纸是影响滤嘴通风率的重要因素，但其影响是直接的、与无胶区面积无关。②相同纸不同胶的情况下，由于无胶区面积发生了显著变化（表2）导致其与滤嘴通风率间的相关性显著，同时说明接装胶也是影响滤嘴通风率的重要因素，且是通过影响无胶区面积发挥作用的。

表3 接装纸/胶种类对无胶区面积的影响

表4 接装纸/胶种类对滤嘴通风率的影响

表5 LSD多重比较结果

表6 无胶区面积和滤嘴通风率的相关性

综合方差分析、多重比较及回归分析结果可知，接装纸和接装胶种类均会显著影响滤嘴通风率，但影响机理不同。接装纸种类对滤嘴通风率的影响与无胶区面积无关，可能是不同种类接装纸的透气性差异所致；接装胶种类则是通过影响无胶区面积进而影响滤嘴通风率的，这应与不同种类接装胶的渗透性差异有关。

3 结论

1）相同生产条件下，接装纸、胶种类（货源）均会显著影响滤嘴通风率，并导致不同纸/胶搭配时的滤嘴通风率存在显著差异。

2）接装纸种类会直接影响滤嘴通风率，接装胶种类则通过影响无胶区面积进而影响滤嘴通风率。

因此，控制不同种类接装纸、胶相关参数（如接装纸透气性、接装胶渗透性）的一致性，或对不同种类接装纸、胶进行合理搭配有利于提高滤嘴通风率的稳定性。