制丝工艺参数对主流烟气中苯酚释放量的效应分析刘如灿戴亚张燕摘要：通过均匀设计安排试验，采用二次多项式逐步回归的方法建立了卷烟主流烟气中苯酚释放量与制丝工艺参数的数学模型。对模型进行了主效应分析、单因素效应分析、双因素交互作用分析、边际效应分析。结果表明，各工艺参数对苯酚释放量影响的贡献率大小为切丝宽度>热风风门开度>筒壁温度>HT工作蒸汽压力>热风温度>筒体转速，其中切丝宽度对苯酚释放量影响最显著。苯酚释放量与切丝宽度和HT工作蒸汽压力呈负相关，与热风风门开度、热风温度、筒壁温度和筒体转速呈正相关。热风温度和筒壁温度、筒壁温度和筒体转速存在较强的交互作用。适当提高切丝宽度、HT工作蒸汽压力和降低其他因素的处理强度对控制卷烟主流烟气中苯酚的释放有积极作用。关键词：苯酚；制丝工艺；均匀设计；效应分析：S572：A：0439-8114（2019）03-0087-04DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.03.024开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Abstract：Amathematicalmodelisestablishedbytobaccomakingthreadprocessparameterstotheemissionofphenolinmainstreamsmoke.Theprincipal-factoreffect，single-factoreffect，marginaleffectanddouble-factoreffectofthemodelareanalyzed.Theresultsshowthat，thecontributionorderforthephenolemissionisthetobaccocutwidth>thehotairdamperopening>thetemperatureofcylinderwall>theHToperatingsteampressure>thehot-airtemperature>therevolvingspeedofcasingcylinder.ThereshouldbeanegativecorrelationbetweenthephenolemissionexhibitandtheHToperatingsteampressure，thetobaccocutwidth，whereasthephenolemissionexhibitedapositivecorrelationwiththeotherfactors.Stronginteractiveinfluenceexistedbetweenthehot-airtemperatureandthetemperatureofcylinderwall，thetemperatureofcylinderwallandtherevolvingspeedofcasingcylinder.Increasingthetobaccocutwidth，improvingHToperatingsteampressure，orreducingtheotherfactorsonthecontroloftheemissionofphenolinmainstreamcigarettesmokehaveapositiveeffect.Keywords：phenol；tobaccomakingthreadprocesss；uniformdesign；effectanalysis苯酚是Hoffmann44種有害成分之一[1]，是卷烟烟气冷凝物中已鉴定的致癌物之一，对人体健康不利[2]。谢建平等[3]开展了卷烟危害性指标体系研究工作，筛选出了CO、氢氰酸、NNK、NH3、笨并[α]芘、苯酚、巴豆醛等7种最具代表性的卷烟烟气有害成分，苯酚就是其中之一。因此降低卷烟主流烟气中的苯酚对降低卷烟危害性具有重要作用，也是卷烟降焦减害的重要内容。切丝宽度、HT工作蒸汽压力、热风温度、热风风门开度、筒壁温度、筒体转速为制丝过程的重要工艺参数，国内对这些参数对主流烟气中有害成分的影响方面做过较多的研究[4，5]，但在试验设计上主要采用单因素循环法，对单因素贡献率、双因素交互作用、边际效应等进行综合分析较少。为此采用均匀设计法安排试验，采用二次多项式逐步回归建立数学模型进行分析，旨在较宽水平范围内更深入地研究单因素贡献率和边际效应以及单因素、双因素在制丝工艺过程中对卷烟主流烟气中苯酚释放量的影响，以期为工艺参数的进一步优化提供理论指导。1材料与方法1.1材料与设备材料：涪陵卷烟厂某牌号三类烟。设备：SQ313切叶丝机（昆明船舶制造有限责任公司）；直线型吸烟机（英国，CERULEAN公司）；旋转振荡器（国华电器有限公司）；电子天平（感量0.0001g，MettlerToledo仪器公司）；高效液相型色谱仪（美国，安捷伦公司）。1.2试验设计、建模及模型分析选择切丝宽度（X1）、HT工作蒸汽压力（X2）、热风温度（X3）、热风风门开度（X4）、筒壁温度（X5）和筒体转速（X6）6个因素，采用均匀设计法[6]进行试验设计，共7个组合，3次重复。以制丝工艺参数为自变量，卷烟主流烟气苯酚释放量为因变量，采用二次多项式逐步回归方法建立模型。通过计算模型中各因子的贡献率来确定各因子对主流烟气中苯酚释放量的影响程度；通过单因素效应分析来确定各因素在不同水平时对主...