技術(shù)文章 / Technical articles
煙用原料產(chǎn)業(yè)隨政策發(fā)展,“卷煙上水平”是“利稅保增長(zhǎng)”的基礎(chǔ),“中式卷煙”要求的“高香氣、低焦油、低危害”是我國(guó)卷煙產(chǎn)品的優(yōu)化方向,而煙用原料的選用是卷煙制品能否實(shí)現(xiàn)上述要求的關(guān)鍵因素。
在香精制成可用于香煙或電子煙的過(guò)程中,制造工藝的控制非常重要,特別對(duì)于成球或成珠的控制尤為關(guān)鍵。
香精成球效果簡(jiǎn)單的理解就是表面張力或界面張力的作用。因而,很多用戶在選購(gòu)檢測(cè)儀器作為品質(zhì)或研發(fā)控制時(shí),的目標(biāo)是表面張力儀。而事實(shí)上,表面張力儀通常采用的方法為鉑金板法或鉑金環(huán)法。而其測(cè)值的重點(diǎn)對(duì)像為表面張力值。雖然很多廠家對(duì)外宣稱(chēng)可以測(cè)試界面張力值,但實(shí)際效果并不理想。從實(shí)際測(cè)試結(jié)果來(lái)看,香精與水的界面張力值的控制閾值通常低于10mN/m,此時(shí)采用鉑金板法或鉑金環(huán)法通常是無(wú)法得到合理的結(jié)果的。
通過(guò)試驗(yàn),我們對(duì)于不同的配比的香精進(jìn)行了表面張力以及界面張力測(cè)值,采用的方法為懸滴法,測(cè)試的算法為阿莎算法(ADSA-RealDrop)。具體數(shù)據(jù)如下:
表面張力(mN/m) | 界面張力(與水)(mN/M) | ||
純油 | 24.417 | 24.356 | |
3# | 27.975 | 14.713 | |
4# | 30.571 | 1.655 | 不成球 |
11# | 30.477 | 1.513 | 不成球 |
12# | 4.313 |
數(shù)據(jù)分析:
1、從表面張力來(lái)看,添加了添加劑后,表面張力均上升,影響到界面張力值。但僅通過(guò)表面張力來(lái)看,用于判斷不同類(lèi)別的樣品的閾值范圍太小(2-3mN/m)。這個(gè)太小的范圍變化對(duì)于控制品質(zhì)難度較大。
2、從界面張力來(lái)看,4#、11#樣品的界面張力值明顯偏低,小于2mN/m,而在實(shí)際的加工過(guò)程中,這樣的樣品是不能夠成球形的。而12#樣品雖然界面張力值略高于4#和11#樣,但界面張力值出現(xiàn)明顯可控制閾值的現(xiàn)象。
3、從如上數(shù)據(jù)來(lái)看,通過(guò)控制界面張力值,可以實(shí)現(xiàn)高精度品質(zhì)控制的目標(biāo)。
4、界面張力的測(cè)值方法目前常見(jiàn)的有鉑金板法、鉑金環(huán)法、懸滴法、旋轉(zhuǎn)滴法等。但是鉑金板法和鉑金環(huán)法原理時(shí)存在接觸角修正問(wèn)題以及無(wú)法測(cè)試低界面張力問(wèn)題,不適用于低于10mN/m樣品的界面張力測(cè)量。旋轉(zhuǎn)滴法通常用于測(cè)試低于0.01mN/m的界面張力測(cè)值。因而,目前而言為合適的方法為懸滴法。目前懸滴法的算法為阿莎(ADSA-RealDrop),為加拿大多倫多大學(xué)A.W.Neumann教授團(tuán)隊(duì)算法。不像其他國(guó)外的算法通過(guò)酒精、水等已知液標(biāo)定測(cè)值過(guò)程的Bond Number,阿莎算法不存在經(jīng)驗(yàn)或人為因素修正,測(cè)值更。
純油的表面張力值:采用阿莎算法(ADSA-RealDrop)
純油和水的界面張力圖譜
3#樣的表面張力值:采用阿莎算法(ADSA-RealDrop)、TrueDrop法
4#樣的表面張力值:通過(guò)接觸角測(cè)量?jī)x的阿莎算法
4#樣的表面張力值:通過(guò)接觸角測(cè)量?jī)x的阿莎算法
11#樣的表面張力值:通過(guò)接觸角測(cè)量?jī)x的阿莎算法
11#樣的界面張力值:通過(guò)接觸角測(cè)量?jī)x的阿莎算法
通過(guò)如上分析可以看出,有效的控制香精的界面張力值,可以實(shí)現(xiàn)控制成球或成珠的效果的生產(chǎn)工藝要求,同時(shí)也為研發(fā)新的香精,控制產(chǎn)品品質(zhì),提升產(chǎn)品質(zhì)量,建立有效的、科學(xué)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)估手段。
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