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煙用活性炭標準制定主要內(nèi)容

煙用活性炭標準制定主要內(nèi)容簡介
（一）活性炭定義和分類

1、 定義

本標準明確了煙用活性炭的定義，指出：煙用活性炭是指在卷煙濾嘴棒加工過程中添加的物理法活性炭，它對卷煙煙氣中的部分成分有選擇吸附作用。★聚丙烯酰胺藥劑★聚丙烯酰胺★無煙煤濾料★活性炭廠家★液面覆蓋球填料★片堿★絮凝劑廠家

2、 原料來源

活性炭按原料來源分類，可分為木質(zhì)活性炭(如椰殼活性炭、杏殼活性炭、木質(zhì)粉炭等)、 礦物質(zhì)原料活性炭(各種煤和石油及其加工產(chǎn)物為原料制成的活性炭)、其它原料制成的活性炭(如廢橡膠、廢塑料等制成的活性炭)。聯(lián)合國食品與農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織食品添加劑規(guī)格項目PAO/WHO 規(guī)定僅以植物制的活性炭作為食品添加劑。該標準明確了煙用活性炭的原料來源，指出：煙用活性炭主要是椰殼活性炭、杏殼活性炭。★聚丙烯酰胺藥劑★聚丙烯酰胺★無煙煤濾料★活性炭廠家★液面覆蓋球填料★片堿★絮凝劑廠家

（二）活性炭性能指標

1、指標的確定

活性炭產(chǎn)品的性能指標可分為物理指標（包括功能指標）、化學指標指標、安全性指標和其它共性指標。四種性能指標對活性炭的選擇和應(yīng)用都起到非常重要的作用。根據(jù)對國內(nèi)外活性炭標準的查詢，主要物理性能指標有：形狀、外觀、比表面積、孔容積、比重、目數(shù)、粒度、強度等。主要化學性能指標有：PH值、灰分、水分，安全性指標主要有鐵含量、鋅含量、鉛含量、砷含量等重金屬含量等。主要吸附性能指標有:比表面積、碘吸附值、苯酚吸附值、四氯化碳吸附值等。★聚丙烯酰胺藥劑★聚丙烯酰胺★無煙煤濾料★活性炭廠家★液面覆蓋球填料★片堿★絮凝劑廠家

活性炭用于濾嘴棒中，主要考慮的是它在加工過程中的適應(yīng)性、質(zhì)量穩(wěn)定性，以及煙支的抽吸品質(zhì)，綜合各方面的原因，基于目前國內(nèi)活性炭的檢測能力，因此標準中選定的煙用活性炭的性能指標有：

物理性能指標：強度、比表面積、粒度分布、表觀密度、

化學指標：灰分、水分、PH值、重金屬

吸附性能指標：活性炭對卷煙煙氣的吸附主要為氣相吸附，根據(jù)我們的實驗驗證結(jié)果，比表面積與碘吸附等化學吸附指標有很好的正相關(guān)作用，而且比表面積是反映總體吸附性綜合指標，故此，標準中選定比表面積表征煙用活性炭的吸附能力。★聚丙烯酰胺藥劑★聚丙烯酰胺★無煙煤濾料★活性炭廠家★液面覆蓋球填料★片堿★絮凝劑廠家

2、強度

活性炭過濾嘴的生產(chǎn)過程中要求抑制粉塵的產(chǎn)生，所以我們希望能設(shè)定一個比較高的強度指標。經(jīng)多家活性炭濾嘴棒廠家的生產(chǎn)實踐表明，從抑制粉塵和保護切刀口方面考慮，煙用活性炭的強度要大于90%以上，才便于加工利用。

（1）測試方法

GB/T12496.6-1999木質(zhì)活性炭試驗方法 強度的測定

（2）強度指標：≥90.0%

依據(jù)：主要是根據(jù)國內(nèi)多家卷煙企業(yè)和濾嘴棒生產(chǎn)企業(yè)的活性炭樣品的檢測結(jié)果和生產(chǎn)經(jīng)驗制定。同時少量參考GB/T13803.2-1999木質(zhì)凈水用顆粒活性炭的質(zhì)量標準中的指標，根據(jù)煙用活性炭的特點，擬定了以下指標值。

質(zhì)量指標 木質(zhì)凈水活性炭一級品的質(zhì)量指標 煙用活性炭行業(yè)標準指標

一級品 二級品

強度(%) ≥94.0 ≥85.0 ≥90

（3）實驗驗證

項目組對兩個批次的活性炭樣品進行了檢測，強度值（%）的結(jié)果如下：

第一批編號 CT1 CT2 CT3 CT4 / 平均（%）

A 90.4 89.7 93.1 94.9 / 92.0

第二批編號 HT01 HT02 HT03 HT04 HT05 /

A 99.4 98.8 98.8 99.2 99.5 99.1

B 99.0 98.4 96.0 98.8 99.2 98.3

備注：A，B表示檢測單位（以下同）。兩批次檢測合格率為：92.8%。

3、比表面積

比表面積是表征活性炭的總吸附能力，是活性炭的一個非常重要的性能指標，它與碘吸附值有正相關(guān)性。因此，在本標準制定中，我們選擇了比表面積用于表征煙用活性炭總的吸附能力。

煙用活性炭主要功能是吸附有害物質(zhì)，但也不是吸附性越高越好。如果使用具有高吸附性能的活性炭，它對香煙本來的味道也有可能被大量吸附而使香煙失去自身的香味。所以，作為煙用活性炭的品質(zhì)要求，最重要的一點就是：為了達到穩(wěn)定的味道，也就是說活性炭要控制品質(zhì)的穩(wěn)定。因此，對煙用活性炭的吸附性能設(shè)定上限和下限。★聚丙烯酰胺藥劑★聚丙烯酰胺★無煙煤濾料★活性炭廠家★液面覆蓋球填料★片堿★絮凝劑廠家

（1）測試方法：GB/T7702.21-1997比表面積的測定

（2）標準設(shè)定值：設(shè)計值±90。

依據(jù)：國內(nèi)外活性炭標準中多以化學吸附能力作為活性炭吸附能力的表征，在我們的標準中，規(guī)定了比表面積的允差為設(shè)計值±90，主要體現(xiàn)吸附的穩(wěn)定性，允差±90的設(shè)定是基于實驗檢測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果。

（3）實驗：

A 比表面積與碘吸附的正相關(guān)實驗

生產(chǎn)企業(yè)代號 比表面積m2/g 碘吸附值mg/g

CT1 850.27 981.5

CT2 1051.27 1299.2

CT3 912.25 1089

CT4 957.26 1118.9

B 檢測結(jié)果的統(tǒng)計平均

檢測時間 m2/g

第一次檢測 850

第一次檢測 1051

第一次檢測 912

第一次檢測 957

第一次檢測 805

第一次檢測 1113

第一次檢測 937

第一次檢測 850

第二次檢測 883

第二次檢測 851

第二次檢測 833

第二次檢測 838

平均值 906

標準偏差 94.54

2倍標準偏差 180

宜定指標平均值910 m2/g，允差±90。合格率：75%,合格率較低原因是不同的卷煙企業(yè)制定的標準值有所不同，如果是同一企業(yè)的產(chǎn)品合格將會提高。

4、粒度分布

為確保活性炭濾棒生產(chǎn)過程中有著較好的加工適應(yīng)性、過程穩(wěn)定性和吸附的穩(wěn)定性，質(zhì)量均勻性，保證通氣狀態(tài)下穩(wěn)定的吸附性能和壓力損耗，特別是對于控制粉塵，避免揚塵污染整個車間、超細粉體會堵塞成型機，因此必對超細粉體進行控制，即小140目的物質(zhì)，集中的粒度分布有著重要的作用，我們需要活性炭的粒度分布控制在一個較好的范圍。★聚丙烯酰胺藥劑★聚丙烯酰胺★無煙煤濾料★活性炭廠家★液面覆蓋球填料★片堿★絮凝劑廠家

（1）測試方法：

GB/T12496.2-1999 木質(zhì)活性炭試驗方法 粒度分布的測定

(2) 標準設(shè)定：

粒度分布% (××目～××目,最小區(qū)間梯度40目) ≥90

≤140目 ≤1.0

即：設(shè)計粒度分布的范圍≥90% ，粒度分布小于140目的屬于粉塵微粒，要嚴格控制，根據(jù)各家樣品檢測結(jié)果，指標定為≤1.0%比較合理。

依據(jù)：

在國內(nèi)外相關(guān)標準中，粒度分布的重要考查點是微小顆粒的分布，一般規(guī)定最小顆粒不大于5%，但從煙用活性炭對微粉量的嚴格要求，在標準征求意見稿中，粒度分布在設(shè)計值范圍內(nèi)的分布率不小于90% ，粒度小于140目的微顆粒，規(guī)定要不大于1.0%。

（3）實驗數(shù)據(jù)

序號 粒度分布

留于20目 20~60目 60~100目 100~140目 過140目

HT01 3.322 55 37.241 3.586 0.851

HT02 0 82.692 16.112 0.941 0.254

HT03 0.001 86.767 9.79 0.47 1.172

HT04 0 98.53 1.47 0 0

HT05 0.012 97.989 1.77 0.097 0.131

如果一個企業(yè)訂的粒度分布設(shè)計值是20~140目，則合格率為100%。粒度主分布由企業(yè)根據(jù)自對活性炭吸附特性的要求制定。小于140目的合格率80%，卷煙企業(yè)對活性炭生產(chǎn)企業(yè)提出要求時，供商可做到100%合格，有利于保護生產(chǎn)車間環(huán)境。

5、表觀密度

煙用活性炭所采用的椰殼炭中主要是微孔，僅適用于低分子的去除，煙用活性炭的表觀密度值太小，會影響孔分布變化，不利于低分子有害物質(zhì)的去除。為了實現(xiàn)活性炭濾嘴具有穩(wěn)定的活性炭填充量，保證其穩(wěn)定的吸附性能和味道，基于我們對煙用活性炭的檢測結(jié)果，得出了表觀密度的宜定指標值。

(1)測試方法：

GB/T12496.1-1999 木質(zhì)活性炭的試驗方法 比表面積的測定

(2)標準設(shè)定：設(shè)計值±0.05

主要依據(jù)：

質(zhì)量指標 GB/T13803.2-1999 ANSI/AWWA13600-90 ANSI/AWWA B604-90

一級品 二級品

表觀密度，g/ml 0.45-0.55 0.32-0.47 不得小于0.2 g/cm3、大于0.75 g/cm3 不得小于0.36g/cm3

總允差一級品0.10 g/ml，二級品0.15 g/ml。

（3）實驗：

檢測項目 樣品編號 檢測單位 平均 標準偏差 變異系數(shù) 顯著性差異

A B C

表觀密度g/mL HT01 0.498 0.44 0.56 0.499 0.06 0.12 無

HT02 0.502 0.52 0.57 0.531 0.04 0.07 無

HT03 0.504 0.52 0.57 0.531 0.03 0.06 無

HT04 0.519 0.52 0.57 0.536 0.03 0.05 無

HT05 0.396 0.41 0.44 0.415 0.02 0.05 無

從實數(shù)據(jù)表明該指標訂為設(shè)計值±0.05比較合理。

6、灰分

活性炭在生產(chǎn)過程中不可避免有雜質(zhì)生成，雜質(zhì)量過大，會引起活性炭的失活，并且不利于卷煙企業(yè)對活性炭原料的有效控制，灰分指標在控制活性炭的雜質(zhì)、保證原料純度方面起著重要作用。

（1）測試方法：GB/T12496.3-1999 木質(zhì)活性炭的試驗方法 灰分的測定

（2）標準設(shè)定：≤4.5%

質(zhì)量指標 GB/T13803.2-1999 Roct6217-74,1992 (B.P)1999

一級品 二級品

灰分% 5.0 5.0 6 5.0

（3）實驗數(shù)據(jù)： 單位：%

樣品編號 HT01 HT02 HT03 HT04 HT05 平均值

A 2.42 2.24 2.18 2.20 3.33 2.47

C 2.8 2.5 4.1 2.4 5.8 3.52

指標制定依據(jù)檢測數(shù)據(jù)的標準偏差確定，≤4.5%，合格率90%。

7 水分

水分可直接影響活性炭的吸附性，為確保活性炭的功能指標和與濾嘴棒水分指標的協(xié)調(diào)性，對活性炭水分指制定≤8%，各企業(yè)可根據(jù)自己煙的特點制定自的企業(yè)標準，活性炭生產(chǎn)企業(yè)可做到≤3%。

（1）測試方法：GB/T12496.4-1999 木質(zhì)活性炭的試驗方法 水分含量的測定。

（2）標準設(shè)定：≤8%

質(zhì)量指標 GB/T13803.2-1999 ANSI/AWWA13600-90 ANSI/AWWA B604-90 Roct6217, Roct8703

Roct23998

一級品 二級品

水分% 5.0 5.0 包裝的粉狀活性炭的水分不是超過容器內(nèi)裝炭的重量的8%，或散裝運輸?shù)姆蹱罨钚蕴吭诠��?yīng)者交運時。其水分不得超過8% 按包裝容器內(nèi)所裝的粒狀活性炭重量，或按供應(yīng)者散裝運輸時交運的粒狀尖性活性炭重量計算，水分不得超過8%。由于供應(yīng)者難以控制的環(huán)境條件，散裝運輸中可能增大活性炭的水分，允許超過8% 10 5

（3）實驗數(shù)據(jù)：

檢測項目 單位 樣品編號 檢測單位 平均 標準偏差 變異系數(shù) 顯著性差異

A B C

水分 % HT01 5.53 7.4 7.3 6.753 1.06 0.16 有

HT02 0.58 3.0 3.8 2.467 1.68 0.68 有

HT03 0.84 5.0 1.2 2.343 2.31 0.98 有

HT04 2.38 4.0 2.5 2.973 0.89 0.3 有

HT05 8.52 8.1 6.9 7.84 0.84 0.09 無

不同的企業(yè)對水分要求不同，在設(shè)計產(chǎn)品時選擇好了活性炭水分后一般不會改變，由于濾嘴棒水分指標是≤8%，因此，使用活性炭后也不應(yīng)影響濾嘴棒質(zhì)量。

8、 PH值

煙用活性炭的PH值，將對卷煙煙氣的抽吸品質(zhì)有較大的影響，各企業(yè)要根據(jù)自己卷煙的特點選擇活性炭值，它的偏酸或偏堿性直接影響卷煙的內(nèi)在品質(zhì)。

（1）測試方法：GB/T12496.7-1999 木質(zhì)活性炭的試驗方法PH值的測定

（2）標準設(shè)定：設(shè)計值±1.0

質(zhì)量指標 GB/T13803.2-1999 JWWA

一級品 二級品

PH 5.5-6.5 5.5-6.5 4-11

（3）實驗數(shù)據(jù)：

檢測項目 樣品編號 檢測單位 平均 顯著性差異

A B C

PH HT01 10.3 7.4 7.3 8.343 有

HT02 10.1 3.0 3.8 5.64 有

HT03 9.8 5.0 1.2 5.33 有

HT04 10.3 4.0 2.5 5.613 有

HT05 10.2 11.0 10.1 10.42 無

9、重金屬

重金屬指標作為安全性指標，列入煙用活性炭的性能指標，使煙用活性炭中含有的對人體有害的重金屬含量符合相關(guān)標準。

檢測方法

引用GB/T12496.22-1999木質(zhì)活性炭試驗方法 重金屬的測定

（2）質(zhì)量標準

引用GB/T13803.4-1999針劑用活性炭

由于卷煙企業(yè)沒有一家進行重金屬的檢測，我們只能進行委托檢驗，以下是生產(chǎn)活性炭企業(yè)提供的20個指次的檢測數(shù)據(jù)，所有結(jié)果為合格。

10.檢驗方法

a.抽樣，由于卷煙企業(yè)使用的活性炭數(shù)量不多，因此，樣品數(shù)相對較少，相當于GB2828中的放寬抽樣水平。

b.煙用活性炭指標的檢測全部按國家標準，因此不必進行論證和驗證。

11.判定規(guī)則

煙用活性炭標準中的指標我們把它分為兩類，一類是B類不合格，另一類是C類不合格，B類不合格控制較嚴，在判定時有一項或一項以上不合，經(jīng)復(fù)檢后再不合格，則判該批活性炭為不合格批。C類不合格項則是有有兩項或兩項以上不合，經(jīng)復(fù)檢后再不合格，則判該批活性炭為不合格批。要求相對較松。

煙用活性炭的特殊要求，主要是防止活性炭吸入或污染了其它與煙氣不協(xié)調(diào)的氣味，從而影響卷煙的抽吸品質(zhì)，因此，不論是活性炭本身的直接異味或在抽吸時有間接異味，只要是影響卷煙吸味，都應(yīng)判為不合格品。

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