Навигация по таблицам
- Таблица плотности сигаретной бумаги
- Таблица пористости (единицы CORESTA)
- Таблица зольности по типам бумаги
- Таблица влагопроницаемости
- Сравнительная таблица характеристик
Таблица плотности сигаретной бумаги
| Тип бумаги | Плотность (г/м²) | Толщина (мкм) | Применение |
|---|---|---|---|
| Ультратонкая | 10-15 | 20-30 | Премиальные самокрутки |
| Тонкая | 16-21 | 31-40 | Стандартные самокрутки |
| Стандартная | 21-28 | 32-45 | Промышленные сигареты |
| Плотная | 28-35 | 46-51 | Специальные применения |
Таблица пористости (единицы CORESTA)
| Уровень пористости | Значение (CU) | Характеристика | Влияние на курение |
|---|---|---|---|
| Низкая | 14-25 | Плотная структура | Медленное горение |
| Средняя | 26-50 | Стандартная | Оптимальная скорость |
| Высокая | 51-70 | Повышенная | Быстрое горение |
| Очень высокая | 70+ | Максимальная | Очень быстрое горение |
Таблица зольности по типам бумаги
| Качество бумаги | Зольность (%) | Основные компоненты золы | Влияние на вкус |
|---|---|---|---|
| Премиум | 1-3 | Карбонат кальция | Минимальное |
| Стандарт | 3-5 | CaCO₃, MgO | Слабое |
| Эконом | 5-8 | Смешанные наполнители | Заметное |
| Низкое качество | 8+ | Высокий процент золы | Сильное искажение |
Таблица влагопроницаемости
| Тип обработки | Влагопроницаемость | Водостойкость | Применение |
|---|---|---|---|
| Без обработки | Высокая | Низкая | Стандартное |
| Стеарат алюминия | Средняя | Повышенная | Влажные условия |
| Полимерная пропитка | Низкая | Высокая | Специальные условия |
| Комбинированная | Регулируемая | Очень высокая | Премиум сегмент |
Сравнительная таблица характеристик
| Параметр | Самокрутки | Промышленные сигареты | Единица измерения |
|---|---|---|---|
| Плотность | 10-28 | 21-35 | г/м² |
| Толщина | 20-45 | 32-51 | мкм |
| Пористость | 15-70 | 14-51 | CU (CORESTA) |
| Зольность | 1-5 | 3-8 | % |
Оглавление статьи
- Введение в характеристики сигаретной бумаги
- Плотность сигаретной бумаги и её влияние
- Пористость и единицы измерения CORESTA
- Зольность и её значение для качества
- Влагопроницаемость и водостойкость
- Состав и структура сигаретной бумаги
- Технология производства и контроль качества
- Методы испытаний и стандарты
- Практическое применение различных типов
Введение в характеристики сигаретной бумаги
Сигаретная бумага представляет собой высокоспециализированный материал, требующий точного контроля множества физических и химических характеристик. Основными параметрами, определяющими качество и применимость бумаги, являются плотность, пористость, зольность и влагопроницаемость. Эти характеристики взаимосвязаны и оказывают существенное влияние на процесс горения, вкусовые качества и безопасность курительных изделий.
Современные требования к сигаретной бумаге включают не только традиционные параметры качества, но и новые характеристики, связанные с пожарной безопасностью и экологическими стандартами. Понимание этих характеристик критически важно для производителей табачных изделий, поставщиков бумаги и специалистов по контролю качества.
Плотность сигаретной бумаги и её влияние
Плотность сигаретной бумаги, измеряемая в граммах на квадратный метр, является одним из ключевых параметров, определяющих её эксплуатационные характеристики. В зависимости от назначения плотность варьируется от 10 до 35 г/м², что значительно ниже плотности обычной офисной бумаги (80 г/м²).
Расчет толщины по плотности:
Формула: Толщина (мкм) = Плотность (г/м²) × Коэффициент пухлости
Пример: Для бумаги плотностью 25 г/м² с коэффициентом пухлости 1,6:
Толщина = 25 × 1,6 = 40 мкм
Плотность непосредственно влияет на скорость горения сигареты. Более плотная бумага горит медленнее, обеспечивая равномерное нагревание табака, но может ухудшать вкусовые характеристики. Тонкая бумага горит быстрее, меньше влияет на вкус табака, но требует более высокого качества изготовления для предотвращения разрывов.
Практический пример:
Сравнение двух типов бумаги показывает, что увеличение плотности с 20 до 30 г/м² приводит к снижению скорости горения на 15-20% и изменению профиля вкуса из-за большего количества продуктов сгорания бумаги.
Пористость и единицы измерения CORESTA
Пористость сигаретной бумаги измеряется в специальных единицах CORESTA (CU), которые были разработаны международной организацией для стандартизации измерений воздухопроницаемости табачных материалов. Эта характеристика определяет объем воздуха, проходящего через единицу площади бумаги за определенное время при стандартном перепаде давления.
Значения пористости для различных типов сигаретной бумаги варьируются от 14 до 80+ единиц CORESTA. Американские коммерческие сигареты с фильтром обычно используют бумагу с пористостью от 14 до 51 CU. Повышенная пористость приводит к разбавлению дыма воздухом, что влияет на содержание смол и никотина в дыме.
Влияние пористости на разбавление дыма:
Формула разбавления: Коэффициент разбавления = 1 + (Пористость × 0,02)
Пример: При пористости 50 CU:
Коэффициент = 1 + (50 × 0,02) = 2,0 (двукратное разбавление)
Структура пор в сигаретной бумаге имеет сложное распределение по размерам. Согласно исследованиям, поры диаметром 0,04-0,8 мкм отвечают за диффузионную способность, поры 0,8-3 мкм влияют на воздухопроницаемость, а поры больше 3 мкм определяют общую пористость материала. Это объясняет, почему искусственная перфорация (отверстия 30-500 мкм) дает иной эффект по сравнению с естественной пористостью.
Зольность и её значение для качества
Зольность сигаретной бумаги представляет собой процентное содержание неорганических веществ, остающихся после полного сгорания образца при температуре 800±25°C. Этот параметр критически важен для оценки качества бумаги и её влияния на вкусовые характеристики готового изделия.
Качественная сигаретная бумага должна иметь зольность не более 5%. В премиальных сортах этот показатель составляет 1-3%, что достигается за счет использования высококачественного волокнистого сырья и минимального количества неорганических наполнителей. Основными компонентами золы являются карбонат кальция и оксид магния, которые добавляются для регулирования скорости горения.
Состав золы в различных типах бумаги:
Премиум качество (зольность 2%): 70% CaCO₃, 20% MgO, 10% прочие
Стандарт (зольность 4%): 60% CaCO₃, 25% MgO, 15% прочие
Эконом (зольность 7%): 45% CaCO₃, 30% MgO, 25% прочие
Карбонат кальция, помимо регулирования горения, выполняет функцию отбеливателя и увеличивает воздухопроницаемость бумаги. Оксид и гидроксид магния относятся к группе добавок, замедляющих горение. Превышение нормативов по зольности приводит к появлению неприятного привкуса, нарушению равномерности горения и образованию большего количества золы при курении.
Влагопроницаемость и водостойкость
Влагопроницаемость сигаретной бумаги определяет её способность пропускать водяные пары и сопротивляться воздействию влаги. Этот параметр особенно важен для сохранения структурной целостности сигареты в условиях повышенной влажности и предотвращения прилипания бумаги к губам курильщика.
Необработанная сигаретная бумага, вследствие своей тонкости и пористости, имеет высокую влагопроницаемость и низкую водостойкость. Для улучшения этих характеристик применяются специальные обработки, наиболее распространенной из которых является пропитка стеаратом алюминия в концентрации 0,08 фунта на 1000 квадратных футов бумаги.
Расчет концентрации пропитки:
Стандартная концентрация: 0,08 фунта/1000 кв.футов
В метрических единицах: 0,39 г/м²
Влияние на пористость: Снижение на 30%
Стеарат алюминия обладает уникальными свойствами - он не только повышает водостойкость, но и увеличивает непрозрачность бумаги, что важно для товарного вида сигарет. При этом материал минимально влияет на пористость бумаги, что критически важно для сохранения характеристик горения. Современные методы обработки позволяют создавать бумагу с регулируемой влагопроницаемостью для различных климатических условий эксплуатации.
Состав и структура сигаретной бумаги
Сигаретная бумага изготавливается из специально подобранной смеси волокнистых материалов, обеспечивающих оптимальные характеристики горения и механической прочности. Основу составляют волокна беленой сульфатной целлюлозы древесины хвойных пород (70-85%) в сочетании с льняными волокнами (15-20%) или смесью льняных и конопляных волокон (20-30%).
Хвойная целлюлоза обеспечивает длинные волокна, придающие бумаге необходимую прочность на разрыв, в то время как льняные волокна улучшают равномерность структуры и способствуют более стабильному горению. Соотношение компонентов влияет на все основные характеристики готовой бумаги - от пористости до скорости горения.
Влияние состава на характеристики:
Высокое содержание хвойной целлюлозы (85%): Повышенная прочность, но более быстрое горение
Сбалансированный состав (75% хвойная + 25% лен): Оптимальные характеристики для большинства применений
Высокое содержание льна (35%): Замедленное горение, повышенная зольность
Кроме основных волокнистых компонентов, в состав входят функциональные добавки: карбонат кальция для регулирования горения и отбеливания, оксиды магния для контроля скорости горения, а также различные соли (ацетат натрия, цитрат калия) для точной настройки характеристик. Содержание наполнителей обычно не превышает 20% от общей массы для сохранения механических свойств бумаги.
Технология производства и контроль качества
Производство сигаретной бумаги требует строгого соблюдения технологических параметров на всех этапах процесса. Начальная стадия включает подготовку волокнистой суспензии с точно дозированными компонентами, формование бумажного полотна на специальных машинах и последующую обработку для достижения требуемых характеристик.
Критическими точками контроля являются влажность исходного сырья, температурный режим сушки, давление прессования и скорость производственной линии. Современные производства используют системы непрерывного мониторинга плотности, толщины и пористости в режиме реального времени, что позволяет оперативно корректировать параметры процесса.
Параметры производственного процесса:
Концентрация суспензии: 0,5-1,5%
Температура сушки: 180-230°C
Скорость линии: 800-1500 м/мин
Влажность готовой продукции: 2-5%
Особое внимание уделяется контролю равномерности характеристик по ширине и длине бумажного полотна. Отклонения по толщине не должны превышать ±0,2 мм для готовой продукции, а вариация пористости должна находиться в пределах ±5% от номинального значения. Для достижения таких показателей применяются многоступенчатые системы контроля качества с использованием лазерных измерителей и автоматических корректирующих устройств.
Методы испытаний и стандарты
Контроль качества сигаретной бумаги осуществляется в соответствии с актуальными международными стандартами: ISO 2965:2019 для измерения воздухопроницаемости (подтвержден в 2024 году), действующий ГОСТ 5709-86 для отечественной продукции (срок действия не ограничен с 1992 года) и современными методиками CORESTA для комплексной оценки характеристик. Каждый параметр требует специального оборудования и строгого соблюдения условий испытаний.
Определение пористости проводится при постоянной разности давлений 1 кПа между сторонами образца с измерением соответствующего воздушного потока согласно ISO 2965:2019. Для бумаги с низкой пористостью (LIP-бумага) применяются специальные узкие измерительные головки шириной не менее 4 мм, учитывающие геометрию полос с пониженной проницаемостью.
Стандартные условия испытаний:
Температура: 23±2°C
Относительная влажность: 50±5%
Время кондиционирования: не менее 4 часов
Размер образца: 100±2 мм × ширина бобины
Зольность определяется путем прокаливания образца при температуре 800±25°C до постоянной массы. Влагопроницаемость оценивается методами сухого и влажного стакана согласно ASTM E96, а механические характеристики - на разрывных машинах при стандартизованных условиях. Современные лаборатории также проводят дополнительные испытания на диффузионную способность и анализ распределения пор по размерам методом ртутной порометрии.
Практическое применение различных типов
Выбор типа сигаретной бумаги определяется конкретными требованиями применения, включая тип табачного изделия, целевую аудиторию и регулятивные требования. Для промышленного производства сигарет используется преимущественно бумага плотностью 21-35 г/м² с пористостью 14-51 CU, обеспечивающая стабильные характеристики при высокоскоростном производстве.
Самокрутки требуют более разнообразного ассортимента бумаги с плотностью 10-28 г/м² и широким диапазоном пористости 15-70 CU. Ультратонкая бумага (10-15 г/м²) предпочтительна для ценителей, желающих минимизировать влияние бумаги на вкус табака, в то время как более плотная бумага (25-28 г/м²) обеспечивает лучшую управляемость процесса скручивания для начинающих.
Цветная сигаретная бумага (черная, коричневая) производится с плотностью 28±5 г/м² и предназначена для создания визуально отличающихся продуктов. Ароматизированная бумага, пропитанная различными эссенциями (наиболее популярна лакричная), требует специальной обработки, которая может изменять базовые характеристики материала. Для производства гильз применяется бумага повышенной жесткости с немного большей плотностью для обеспечения формостабильности при механической набивке табаком.
