在卷烟燃吸过程中,卷烟燃吸温度分布与烟气化学成分之间具有较强的相关性。卷烟材料设计参数对卷烟燃吸温度分布具有重要的影响作用。其中,卷烟纸和成形纸通过调控气体扩散和渗透率而影响卷烟燃吸温度分布及卷烟烟气的传递,从而影响卷烟烟气组分的释放量。本论文通过自行研发的卷烟烟支气相扩散检测装置及卷烟燃吸温度分布检测装置,系统考察了卷烟辅材物理特性(卷烟纸透气度、滤嘴通风度)对卷烟燃吸过程中气体扩散、燃烧锥温度分布及CO释放量的影响规律,深入分析了气体扩散与卷烟燃吸温度分布及CO生成量的相关性,揭示卷烟材料影响卷烟燃吸状态及CO等有害物质释放量的内在原因,为卷烟燃吸状态及减害降焦研究提供技术支撑。(1)卷烟辅材对烟支燃吸过程中烟气稀释的影响分析通过自行研制的卷烟烟支气相扩散检测装置,实现了卷烟燃吸状态烟气稀释率的在线测量。在卷烟三种不同状态下(全支、切割烟支、燃烧锥),考察了卷烟纸透气度(30-70 CU)、滤嘴通风度(50-700 CU)和末燃烟支长度(0-30 mm)对烟气稀释率的影响。烟气稀释率随卷烟纸透气度和滤嘴通风度的增大呈增加趋势,随烟支末燃长度的降低而呈降低趋势;在ISO钟形曲线抽吸模式下的滤嘴端烟气稀释率高于国标测试值(恒定速率状态下);三种卷烟状态对烟气稀释率影响程度按全支、切割烟支、燃烧锥依次递减。(2)卷烟辅材对卷烟燃吸温度分布的影响以燃烧锥最高温、燃烧锥体积、特征温度等为表征参数,系统考察了卷烟辅材对卷烟燃吸温度分布的影响。在静燃阶段,卷烟纸透气度对最高温无明显影响,燃烧锥体积和特征温度随卷烟纸透气度增加呈升高趋势,且中高温度段燃烧锥体积的增大趋势在60 CU出现转折。滤嘴通风和卷烟抽吸长度对最高温、燃烧锥体积以及特征温度没有明显影响;在抽吸阶段,卷烟纸透气度、滤嘴通风度及烟支燃吸长度对燃烧锥温度分布均具有较显著的影响。随着滤嘴通风度的增加,最高温和特征温度均呈降低趋势,燃烧锥中高温区体积呈降低趋势,而低温区体积呈增加趋势,总体积呈增加趋势。随着烟支未吸长度变短,最高温、特征温度和燃烧锥体积呈递增趋势,其中中温区体积呈递减趋势,高温区体积呈递增趋势。随着卷烟纸透气度的增加,燃烧锥最高温、特征温度和燃烧锥体积均呈升高趋势,并在60 CU时出现转折。(3)气体扩散与温度分布对卷烟烟气CO释放量的影响结合卷烟燃吸过程中的烟气稀释及CO扩散作用,研究了卷烟燃吸温度分布与燃烧锥生成CO量的相关关系。滤嘴通风度、卷烟纸透气度和抽吸口序对CO释放量的影响规律研究表明:滤嘴通风对CO释放量具有显著的影响,卷烟纸透气度对主流烟气中CO的释放量影响不明显,逐口抽吸口序与CO释放量呈正相关关系;滤嘴通风度、卷烟纸透气度和未燃烟支长度对CO气体在卷烟中扩散率的影响规律研究表明:滤嘴通风度对CO气体的扩散具有显著的影响,卷烟纸透气度对主流烟气中CO的扩散率无明显影响,烟支未燃长度对CO气体扩散率具有较明显的影响。结合卷烟燃吸过程中的烟气稀释及CO扩散作用,得到卷烟燃吸温度分布与燃烧锥生成CO量的相关关系:卷烟燃吸各温度区域体积分布对卷烟燃烧锥CO生成量具有明显的影响规律。低温区域体积越大,主流烟气CO生成量越大;中温区域和高温区域体积越大,主流烟气CO生成量越小。低、中、高温区域体积与CO生成量的相关性系数分别为0.9561、-0.9778、-0.9944,并且得到高度相关线性回归方程,相关系数为0.9999,为预测卷烟燃吸过程中主流烟气CO生成量提供技术支持。