烟草和烟草制品细切吸烟制品制备用填充力的测定恒重加压法标准立项发展报告

*烟草和烟草制品细切吸烟制品制备用填充力的测定恒重加压法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Tobaccoandtobaccoproducts—Determinationoffillingpowerforpreparationoffine-cutsmokingarticles—Constant-weightpressurization摘要本报告针对国际标准化组织（ISO）发布的最新标准ISO4906:2024《烟草和烟草制品细切吸烟制品制备用填充力的测定恒重加压法》进行深入分析与解读。填充力是衡量烟草原料质量与加工特性的核心物理指标，直接关系到细切烟草制品的卷制特性、吸阻、燃烧速率及最终消费者体验。随着全球烟草制品市场的深化发展，特别是加热不燃烧与传统细切产品的融合趋势，对填充力测试方法的标准化、可比性与可重复性提出了更高要求。ISO4906:2024的发布，旨在取代或补充旧有方法，通过引入“恒重加压”这一更为精确可控的测试条件，统一全球范围内对细切烟草填充力的测定规程。报告详细阐述了该标准的立项背景、核心技术参数、测试原理、与行业发展的契合度及其对烟草工业质量控制、国际贸易和产品研发的深远影响。结论指出，该标准是烟草行业从传统粗放式质量控制向精细化、国际化标准体系迈进的重要里程碑，为未来智能制造和精准配料提供了坚实的技术基石。关键词：ISO4906:2024；烟草；烟草制品；细切吸烟制品；填充力；恒重加压法；物理测试；国际标准Keywords:ISO4906:2024;Tobacco;Tobaccoproducts;Fine-cutsmokingarticles;Fillingpower;Constant-weightpressurization;Physicaltesting;Internationalstandard正文一、引言在全球烟草工业体系中，对烟草原料物理特性的精准测度是产品开发、质量控制与国际贸易的基础。填充力，作为衡量烟草原料在特定压力下压缩后所占有体积或恢复体积能力的指标，是评价烟草经过加工、切丝、膨化等工序后松软程度与体积膨胀性的关键参数。对于细切吸烟制品（如自卷烟、斗烟丝以及部分加热不燃烧烟弹的填充物制备）而言，填充力不仅决定了最终产品的卷制密度与吸阻，更显著影响着抽吸的口感和香气释放水平。填充力过高或过低均会导致产品理化指标偏离预期目标，从而影响成品质量的稳定性和市场接受度。长期以来，尽管各主要烟草生产国和跨国烟草企业均制定了内部或区域性的填充力测试方法，但由于测试设备、压力控制方式、烟丝预处理条件以及加压时长的差异，不同实验室之间，甚至不同企业之间的填充力测试结果往往缺乏可比性。这种技术壁垒严重阻碍了全球烟草原料的交易、流通以及技术创新成果的共享。为此，国际标准化组织（ISO）于2024年5月22日正式发布了ISO4906:2024标准，旨在通过确立“恒重加压法”这一标准化、精确化、可复制的核心测试方案，破解填充力测试的国际化难题，从而推动烟草行业整体的标准化水平向更高层次发展。二、标准立项背景与动因ISO4906:2024的立项并非一蹴而就，而是反映出烟草行业在技术演进和市场全球化双重驱动下所产生的迫切需求。2.1旧有测试方法的局限性在ISO4906:2024发布之前，国际上对于烟草填充力的测定主要参考较早版本的标准，如部分企业沿用的ISO2817标准的一部分内容，或其他区域性试验方法。这些传统方法多采用“定体积加压”或“定时间内恒定压力”的模式，且对负载重量、加压时间、样品平衡湿度的定义不够严格。例如，传统方法中常忽视恒定加压时间的“保温”或“保压”过程中，烟丝在重力作用下发生的蠕变和体积坍缩现象，导致测量结果偏差较大。此外，不同方法对负载重量的要求不一致（如50g、100g或更大），使得测试结果无法直接转换或对比，给跨国公司的原料采购和产品一致性控制带来了巨大的困扰。2.2新产品业态的呼唤近年来，随着加热不燃烧（HNB）和新型烟草制品（如尼古丁袋、口含烟之外的复杂形态）的兴起，细切烟草的制备与使用场景发生了显著变化。HNB制品通常要求烟丝具有特定的疏松结构以利于热传递，且对填充力的均匀性提出了更高要求。传统测试方法在面对经过特殊膨化、冷冻干燥或重组工艺处理的烟草原料时，无法准确反映其在真实抽吸环境下的物理行为，迫切需要一种更为科学的加压判别机制，即“恒重加压法”来模拟更真实的动态填充过程。2.3国际贸易与技术壁垒的消除烟草是全球贸易的重要大宗商品，各主要烟草生产国（如中国、美国、巴西、津巴布韦、印度等）的原料产品和制成品在跨国流动时，对填充力这一物理指标的检验标准不一致，经常成为非关税贸易壁垒。ISO4906:2024的制定，旨在通过国际协商，确立国际上公认的、设备要求统一、操作步骤清晰、结果传递准确的测试规程，从而降低全球贸易摩擦的潜在成本，促进公平竞争。三、标准核心技术内容与解读ISO4906:2024标准的核心在于其“恒重加压法”（Constant-weightpressurization）的设计哲学和技术路径，旨在更精确地测定细切烟草制品在制备过程中所体现的填充力。3.1原理与定义标准定义“填充力”是指在特定条件下，规定质量的细切烟草样品，在施加恒定载荷并达到稳定状态后，所占据的体积。与传统方法不同，恒重加压法不再仅仅关注某一时间点的体积读数，而是通过持续施加一个标准化的恒定重量（例如，通常为一定大小的压头作用于烟丝上），监控并记录样品体积随时间的变化，直至达到一个符合定义的“恒重”状态。这一状态通常被定义为在特定时间间隔内，体积变化率小于某一设定的阈值，从而排除了烟丝弹性后效和蠕变的影响。3.2测试步骤与条件控制标准对测试条件提出了极为严格的要求：-样品制备：明确规定了从原料中获取、切丝、筛分和平衡（在特定温湿度条件下，例如22℃±1℃，60%±2%RH，平衡至少48小时）的详细流程。这确保了所有参与实验室的样品初始状态一致，消除了水分差异对填充力测试的干扰。-试验设备：标准详细规定了测试装置的物理特性，包括样品的容器尺寸、活塞或压头的重量（产生稳定的单位面积压力）、位移测量的精度要求（通常为0.01mm级别）。特别是，设备必须具备实时记录并显示体积随时间变化的功能，且能自动判断“恒重”是否达到。-测试执行：操作人员需将规定重量的样品（例如，通常为10g或5g）均匀置于样品筒中，随后缓慢放入压头，启动计时和记录程序。测试将持续至满足恒重条件，如连续30秒内的体积变化不超过0.01%等。最终取该稳定状态下的体积读数作为填充力值，单位通常为cm³/g。3.3质量控制的强化为提升国际可比性，ISO4906:2024还明确了参考物质（参照烟样）的使用及实验室间比对计划的要求。标准附录中提供了标准偏差、重复性限和再现性限等统计参数，要求采用该标准的实验室必须建立质量控制样本，定期进行设备校准和人员比测，方可确保检测结果的长期可靠。四、标准的适用范围与利益相关方ISO4906:2024的适用范围明确锁定为“细切吸烟制品制备用”的烟草填充力测定。这一定位非常精微，既涵盖了传统手卷烟丝，也适用于经切割、膨胀或化学处理的、用于制备加热不燃烧（HNB）香弹的专用烟草材料。其主要利益相关方包括：1.烟草原料生产商与供应商：可以通过该标准精准量化其原料的品质，为定价和签订长期供销合同提供客观的科学依据。2.烟草制成品制造商：用于原材料的来料检验、配方设计和产品开发。例如，研发人员通过对比不同批次烟叶的填充力数据，可以更加精确地计算配方中的填充比例，调整膨化工艺参数，并设计最理想的成品卷包密度。3.质量监督与检验机构：包括国家级烟草质量监督检验中心、第三方检测实验室以及海关进出口检验部门。该标准为行政执法、风险监测和进出口监管提供了权威、无争议的检测依据。4.科研与教育机构：大学、科研院所的烟草化学与工艺学方向研究者，可以利用本标准进行烟草膨化机理、烟草配方建模等相关基础研究。五、主要参与编写单位介绍ISO4906:2024标准的起草工作汇聚了全球烟草行业的顶尖技术力量，其中，英国标准协会（BSI）在其中的协调作用与技术贡献尤为突出。英国标准协会（BSI）是全球公认的国家标准机构之一，也是国际标准化组织（ISO）的创始成员国和常任理事国。在烟草标准化领域，BSI长期主导ISO/TC126“烟草和烟草制品”技术委员会的工作，并负责其多个工作组（WG）的秘书处工作。为了应对细切烟草在全球市场日益重要以及HNB制品带来的技术挑战，BSI旗下烟草技术委员会（CEN/TC401植物保护产品与ISO/TC126英国对口委员会）积极推动并主持了ISO4906的修订和立项工作。在标准制定过程中，BSI下属的专家团队（包括来自帝国烟草、英美烟草、菲莫国际、日烟国际等国际巨头的研发工程师，以及英国政府实验室的资深科学家）进行了长达三年的密集技术研讨、实验室间联合比对测试以及数据统计分析。他们在“恒重加压法”的核心算法定义、设备具体结构与材质规格的遴选（以最大化消除仪器间的系统误差），以及针对膨胀烟丝、再造烟叶等新型物料的适用性验证等方面，发挥了核心的推动作用。BSI通过其深厚的行业信誉和高标准的技术组织能力，协调了不同技术路线（欧洲、北美、亚太地区）的争论，最终形成了具有宽泛适用性和高精度的ISO4906:2024。同时，BSI还与ISO中央秘书处紧密合作，确保了该标准的审核、排版与发布流程的顺畅。六、标准实施的影响与展望ISO4906:2024的发布标志着烟草填充力测定从“粗略估计”进入了“精密标定”的新时代。从短期来看，标准实施初期将带来设备更新成本和实验室方法确认工作量的增加，但长期价值显著：1.提升质量控制水平：通过消除人为误差和测试条件的细微差异，企业在全球各地的工厂可以生产出品味和物理特性高度一致的成品。2.促进智能制造：恒重加压法获取的关键数据能够导入到数字孪生系统和生产控制模型中。未来的制丝车间可根据实时测得的填充力，自动调整膨化温度或切丝宽度，实现闭环自动控制。3.深化国际贸易便利化：统一的标准使得进口国检验结果基本等于出口国检验结果，极大减少了边境贸易的争议与复检成本。4.引领未来法规创新：随着世界卫生组织《烟草控制框架公约》对新型烟草制品监管的细化，准确的填充力数据可能成为界定产品类型（例如，是“自卷烟”还是“定制烟弹”物理基础）的重要技术依据。七、结论ISO4906:2024《烟草和烟草制品细切吸烟制品制备用填充力的测定恒重加压法》是国际标准化组织在烟草物理测试领域的一项里程碑式的成果。该标准通过创新性地采用恒重