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卷烟含水量对其感官品质及加工工艺有着重要影响，卷烟加工条件以及燃吸评价指标要求卷烟有着稳定的水分含量。然而卷烟是一种多孔性固体材料，内部大量存在蛋白质和亲水性胶体等物质，使得卷烟具有敏感的吸湿特性。因此研究卷烟吸湿规律，探究其吸湿机制对指导卷烟制品加工，提高产品质量，有着极为重要的作用。目前，对于卷烟制品水分吸湿研究主要还停留在平衡含水量、吸湿速率等基础指标，缺乏对吸湿规律的总结以及对机制的深入研究。本文通过对不同卷烟材料吸湿速率、吸附等温线、水分活度等指标进行测定，掌握吸湿规律，并对吸湿过程中水分状态以及表面结构的变化进行观察，探究其吸湿机制，为全面掌握卷烟吸湿规律及机制，指导卷烟制品加工，提高产品品质提供基础研究数据与参考。研究内容如下：首先，对卷烟吸湿规律进行研究，分别对空白烟丝，不同预处理的卷烟样品以及成品卷烟的平衡含水量、吸湿速率、水分活度以及吸附等温线等指标进行测定，研究其吸湿共同规律及不同温度、化学物质对其吸湿特性的影响。实验表明，烟草吸湿首先通过物理、化学作用于表面进行，再通过毛细管凝结吸附以及胶体渗透作用等进行内部增湿。初始吸附速度主要由物理吸附决定，限制条件主要为环境温湿度差。成品卷烟中添加的保润剂对烟草水分吸附起着重要作用，糖、料等物质一方面通过增强化学吸附提高烟草吸湿性能，另一方面在一定程度上屏蔽毛细管凝结吸附作用影响烟草的持水性能，造成处理样在吸湿不同阶段与空白样品的差异。其次，通过低场核磁技术对卷烟吸附过程中水分状态及水分迁移进行研究，以弛豫时间及弛豫积分面积为指标，对卷烟吸湿机制进行分析。结果表明，卷烟烟丝一般存在3个T2区间，分别代表体系中的化学结合水、毛细管结合水以及自由水。其中T21值大小变化与烟丝内单层水、多层水转化排列有关，其值是反映水结合强度的最敏感指标，可以作为卷烟控湿研究的重要技术参数。卷烟内部自身存在水分以结合能力强的化学吸附水含为主。空白样品水分吸湿过程中以毛细管吸附为主，化学结合吸附较少。羟基等极性基团物质大量添加后，改变了烟丝水分吸湿机制，化学吸附起主要吸附作用，毛细管吸附受到抑制。最后，以环境扫描电镜技术观察不同卷烟样品吸湿过程中表面微观结构变化，并通过图形软件对孔径大小及分布进行分析，探究其吸湿机制。实验表明，不同卷烟样品其表皮结构区别主要集中于表面气孔数量的多少以及细胞间结合的紧密程度。海绵组织与栅栏组织以及其形成的空隙结构是烟草内结构的主要组成部分，其组成结构与状态一方面受到烟丝水分含量的影响，另一方面与烟草内添加不同的化学物质有关。在干燥的卷烟样品中孔隙半径集中于1~0.5μm的毛细管中，随着吸湿过程，大孔径半径的毛细管逐渐向孔隙半径小于0.5μm的微毛细管发展变化，微毛细管成为烟草内主要毛细管的存在状态。添加不同化学物质对卷烟这种毛细管孔径半径的变化行为有着不同的影响，这造成了不同化学物质对卷烟吸湿能力的不同影响效应。