本實(shí)用新型涉及卷煙研制領(lǐng)域,特別是涉及一種煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng)。
背景技術(shù):
近年來(lái),隨著人們對(duì)被動(dòng)吸煙問(wèn)題關(guān)注,環(huán)境煙草煙氣,英文名稱為Environment Tobacco Smoke,英文簡(jiǎn)稱為ETS,已成公眾關(guān)于吸煙與健康問(wèn)題辯論的主要議題之一。環(huán)境煙草煙氣主要由燃燒著的卷煙釋放出的側(cè)流煙氣和吸煙者呼出的殘留的主流煙氣組成的。因此,降低側(cè)流煙氣是減少環(huán)境煙氣的主要途徑之一。一般所說(shuō)的降低側(cè)流煙氣,是指降低可見(jiàn)側(cè)流煙氣,可見(jiàn)側(cè)流煙氣英文名稱為Visible Sidestream Smoke,英文簡(jiǎn)稱為VSS。加熱不燃燒卷煙可大大降低VVS的釋放,同時(shí)煙草樣品在不燃燒狀態(tài)下,煙氣中的有害物含量比常規(guī)卷煙低80%以上。
新型卷煙,特別是加熱不燃燒卷煙利用煙草樣品,在加熱不燃燒狀態(tài)下,釋放的煙氣氣溶膠提供了傳統(tǒng)卷煙的感官享受,同時(shí)煙氣氣溶膠中的有害物含量大大降低。加熱不燃燒卷煙提供給消費(fèi)者生理的滿足感,而且對(duì)于消費(fèi)者的身體健康的傷害降低到了最低點(diǎn)。為了推進(jìn)加熱不燃燒卷煙的開(kāi)發(fā)和研制,對(duì)于能提供快速精確控溫條件并使煙草樣品在加熱非燃燒狀態(tài)下釋放煙氣氣溶膠的自動(dòng)化系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)方法的需求顯得較為迫切。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本實(shí)用新型的目的在于提供一種煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng),用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng),包括:加熱箱和至少一個(gè)樣品管組件;所述加熱箱上設(shè)有至少一個(gè)供所述樣品管組件插入的箱體安裝孔;所述樣品管組件包括:樣品管本體;所述樣品管本體包括直管和側(cè)部管;所述直管的一端為第一抽吸端,所述直管的另一端為供煙草樣品裝入的裝樣端;所述側(cè)部管的一端為第二抽吸端,所述側(cè)部管的另一端為與所述直管連通的通氣端,且所述側(cè)部管的通氣端靠近所述直管的裝樣端;裝入煙草樣品的樣品管本體通過(guò)所述箱體安裝孔插入所述加熱箱中,且所述直管的裝樣端和所述側(cè)部管的通氣端均處于所述加熱箱中,所述直管的第一抽吸端和所述側(cè)部管的第二抽吸端中的其中一個(gè)連接氣流控制裝置。
本實(shí)用新型的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng),樣品管組件插入加熱箱中,使裝入煙草樣品的樣品管組件能夠在加熱箱中被均勻地加熱;由于直管與側(cè)部管是連通的,將直管的第一抽吸端和側(cè)部管的第二抽吸端中的其中一個(gè)連接氣流控制裝置,開(kāi)啟所述加熱箱后,樣品管本體中的煙草樣品被加熱后釋放出氣溶膠,氣流控制裝置產(chǎn)生的氣流驅(qū)動(dòng)樣品管組件中的氣溶膠流動(dòng),使捕集器就能夠收集所釋放的氣溶膠。
優(yōu)選地,所述加熱箱為氣相色譜爐溫箱。氣相色譜爐溫箱作為加熱箱,具有升降溫快速、控溫準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn),在氣相色譜爐溫箱上設(shè)置的箱體安裝孔,便于樣品管組件加載于氣相色譜爐溫箱上。
優(yōu)選地,所述樣品管本體為透明材質(zhì);所述側(cè)部管包括:霧化主管和霧化連通管,所述霧化主管的一端與所述霧化連通管的一端連通,所述霧化主管的另一端為所述側(cè)部管的第二抽吸端,所述霧化連通管的另一端為所述側(cè)部管的通氣端;所述霧化主管的內(nèi)徑大于所述霧化連通管的內(nèi)徑。
煙草樣品通過(guò)直管的裝樣端,裝入于直接抽吸管中;加熱箱對(duì)煙草樣品進(jìn)行加熱,煙草樣品釋放處氣溶膠;當(dāng)無(wú)需觀察霧化效果時(shí),在直管的第一抽吸端上連接捕集器,直管的第一抽吸端或者側(cè)部管的第二抽吸端上設(shè)置氣流控制裝置,氣流控制裝置產(chǎn)生的氣流驅(qū)動(dòng)樣品管組件中的氣溶膠向直管的第一抽吸端流動(dòng);當(dāng)需要觀察霧化效果時(shí),在側(cè)部管的第二抽吸端上連接捕集器,直管的第一抽吸端或者側(cè)部管的第二抽吸端上設(shè)置氣流控制裝置,氣流控制裝置產(chǎn)生的氣流驅(qū)動(dòng)樣品管組件中的氣溶膠向側(cè)部管的第二抽吸端流動(dòng);由于霧化主管的內(nèi)徑大于所述霧化連通管的內(nèi)徑,所以霧化主管與霧化連通管的連接處會(huì)形成霧化效果,工作人員通過(guò)透明材質(zhì)的樣品管本體能夠觀察到霧化效果,在抽吸狀態(tài)下觀察霧化效果,能夠確定抽吸到具體口數(shù)時(shí)霧化量顯著降低,此時(shí)就說(shuō)明煙草樣品已基本抽吸完全。透明材質(zhì)的樣品管本體同時(shí)便于工作人員觀察煙草樣品的填裝狀態(tài)。
優(yōu)選地,所述直管的內(nèi)壁上設(shè)有至少兩個(gè)卡刺。用于限制煙草樣品裝入直管中的位置。
進(jìn)一步地,所述樣品管組件還包括墊體,當(dāng)煙草樣品裝入所述直管中時(shí),所述煙草樣品的一端抵靠于所述卡刺上,所述墊體裝入所述直管中,所述墊體壓緊所述煙草樣品的另一端。墊體用于密封裝樣端,墊體使煙草樣品能夠穩(wěn)定地設(shè)置于直管中。
進(jìn)一步地,所述樣品管本體還包括兩個(gè)石英棉,其中一個(gè)所述石英棉設(shè)置于所述煙草樣品與所述卡刺之間,另一個(gè)所述石英棉設(shè)置于所述煙草樣品與所述墊體之間。石英棉設(shè)置于煙草樣品的兩端,能夠防止煙草樣品散落在直管中。
更進(jìn)一步地,所述直管上設(shè)有管體收窄部,所述管體收窄部處于所述卡刺與所述第一抽吸端之間,所述管體收窄部的內(nèi)徑小于所述直管的內(nèi)徑。管體收窄部使得直管上也能夠觀察煙草樣品霧化效果。
優(yōu)選地,所述氣流控制裝置為氣流輸入裝置或者吸煙機(jī)。當(dāng)所述氣流控制裝置為氣流輸入裝置時(shí),氣流輸入裝置對(duì)樣品管組件吹氣,使樣品管組件中的氣溶膠流動(dòng);當(dāng)所述氣流控制裝置為吸煙機(jī)時(shí),吸煙機(jī)對(duì)樣品管組件吸氣,使樣品管組件中的氣溶膠流動(dòng)。
進(jìn)一步地,所述氣流輸入裝置為濕氣輸送系統(tǒng),所述濕氣輸送系統(tǒng)包括供氣裝置和與所述供氣裝置連通的加濕密閉容器,所述加濕密閉容器中盛放有水,一導(dǎo)氣管的一端與所述供氣裝置的輸出端連通,所述導(dǎo)氣管的另一端插入所述加濕密閉容器盛放的水中,一濕氣導(dǎo)管的一端與所述加濕密閉容器連通,所述濕氣導(dǎo)管的另一端與所述直管的第一抽吸端或者所述側(cè)部管的第二抽吸端連通。干燥的氣體通過(guò)導(dǎo)氣管進(jìn)入加濕密閉容器盛放的水中,干燥的氣體與水結(jié)合形成具有濕度的濕氣進(jìn)入樣品管本體中,使樣品管本體中通入的氣體的濕度滿足實(shí)驗(yàn)的需求。
進(jìn)一步地,所述供氣裝置包括依次連接的供氣元件和與所述供氣元件的輸出端連通的氣流控制件,所述氣流控制件的輸出端連接所述導(dǎo)氣管。
本實(shí)用新型利用氣相色譜爐溫箱作為加熱源,具有升降溫快速、控溫準(zhǔn)確、樣品管加載方便的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的樣品管本體的第一抽吸端、裝樣端和第二抽吸端,形成三個(gè)口部的設(shè)計(jì),第一抽吸端可直接捕集煙氣,具有捕集量大的優(yōu)點(diǎn);第二抽吸端能夠捕集到在霧化連通管和霧化主管的轉(zhuǎn)換處劇烈霧化后的煙氣;裝樣端方便煙草樣品的裝填和清理,在實(shí)驗(yàn)時(shí),裝樣端用耐高溫的墊體密封,第一抽吸端或第二抽吸端進(jìn)行抽吸捕集,另外一口補(bǔ)充冷空氣??ù逃靡怨潭ㄊ⒚?,防止抽吸過(guò)程中煙草樣品在樣品管內(nèi)滑動(dòng),同時(shí)可以固定煙草樣品的裝填高度,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平行性。本實(shí)用新型煙草樣品煙氣氣溶膠收集方法中氣流控制裝置產(chǎn)生的氣流驅(qū)動(dòng)樣品管組件中的氣溶膠流動(dòng),符合常規(guī)吸煙的方式,所得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有普遍的認(rèn)知度。本實(shí)用新型能夠以干燥空氣為氣體來(lái)源,經(jīng)過(guò)穩(wěn)流加濕后帶出氣溶膠,不受外部環(huán)境的影響,具有穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。本實(shí)用新型提供的煙草樣品煙氣氣溶膠收集方法操作簡(jiǎn)便,實(shí)驗(yàn)效率高。
附圖說(shuō)明
圖1顯示為實(shí)施例1的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng)中,直管的第一抽吸端與捕集器連接時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2顯示為實(shí)施例1的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng)中,側(cè)部管的第二抽吸端與捕集器連接時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3顯示為實(shí)施例1的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng)中的樣品管組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4顯示為實(shí)施例1的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng)中的樣品管組件的樣品管本體的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5顯示為實(shí)施例2的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng)中,直管的第一抽吸端與捕集器連接,側(cè)部管的第二抽吸端與濕氣輸送系統(tǒng)連接時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6顯示為實(shí)施例2的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng)中,側(cè)部管的第二抽吸端與捕集器連接,直管的第一抽吸端與濕氣輸送系統(tǒng)連接時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7顯示為實(shí)施例3中的樣品管本體置于爐溫設(shè)定值為300℃的加熱箱內(nèi)之后,樣品管本體的內(nèi)壁的溫度變化曲線。
圖8顯示為實(shí)施例4的樣品管組件在吸煙機(jī)抽吸狀態(tài)下,樣品管本體內(nèi)的煙草樣品置于爐溫設(shè)定值為300℃的加熱箱內(nèi)之后,直管內(nèi)部煙草樣品的溫度變化曲線。
圖9顯示為實(shí)施例5的樣品管組件的側(cè)部管的第二抽吸端通入持續(xù)的加濕空氣,樣品管本體內(nèi)的煙草樣品置于爐溫設(shè)定值為300℃的加熱箱內(nèi)之后,直管內(nèi)部煙草樣品的溫度變化曲線。
圖10顯示為實(shí)施例6的樣品管組件在吸煙機(jī)抽吸狀態(tài)下,煙草樣品在不同溫度下,單位質(zhì)量干基煙草樣品的煙堿釋放量曲線。
圖11顯示為實(shí)施例7的樣品管組件在吸煙機(jī)抽吸狀態(tài)下,且側(cè)部管的第二抽吸端連接濕氣輸送系統(tǒng)時(shí),煙草樣品在不同溫度下,單位質(zhì)量干基煙草樣品的煙堿釋放量曲線。
附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明
100 加熱箱
110 箱體安裝孔
200 樣品管本體
210 直管
211 第一抽吸端
212 裝樣端
213 管體收窄部
220 側(cè)部管
221 第二抽吸端
222 通氣端
223 霧化主管
224 霧化連通管
2241 引出管
2242 第一連接管
2243 第二連接管
300 卡刺
400 墊體
500 煙草樣品
600 石英棉
700 濕氣輸送系統(tǒng)
710 供氣裝置
711 供氣元件
712 氣流控制件
713 減壓閥
720 加濕密閉容器
730 導(dǎo)氣管
740 濕氣導(dǎo)管
810 捕集器
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式,熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
請(qǐng)參閱附圖。須知,本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等,均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容,以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀,并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件,故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義,任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整,在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下,均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí),本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ),亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍,其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整,在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下,當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
實(shí)施例1
如圖1至圖4所示,本實(shí)施例的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng),包括:加熱箱100和至少一個(gè)樣品管組件;
加熱箱100上設(shè)有至少一個(gè)供樣品管組件插入的箱體安裝孔110;箱體安裝孔110的數(shù)量與樣品管組件的數(shù)量一一對(duì)應(yīng);
樣品管組件包括:樣品管本體200;樣品管本體200包括直管210和側(cè)部管220;直管210的一端為第一抽吸端211,直管210的另一端為供煙草樣品500裝入的裝樣端212;側(cè)部管220的一端為第二抽吸端221,側(cè)部管220的另一端為與直管210連通的通氣端222,且側(cè)部管220的通氣端222靠近直管210的裝樣端212;裝入煙草樣品500的樣品管本體200通過(guò)箱體安裝孔110插入加熱箱100中,且直管210的裝樣端212、側(cè)部管220的通氣端222和煙草樣品500均處于加熱箱100中,直管210的第一抽吸端211和側(cè)部管220的第二抽吸端221中的其中一個(gè)連接氣流控制裝置。
本實(shí)用新型的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng),樣品管組件插入加熱箱100中,使裝入煙草樣品500的樣品管組件能夠在加熱箱100中被均勻地加熱;由于直管210與側(cè)部管220是連通的,將直管210的第一抽吸端211和側(cè)部管220的第二抽吸端221中的其中一個(gè)連接氣流控制裝置,開(kāi)啟所述加熱箱后,樣品管本體200中的煙草樣品500被加熱后釋放出氣溶膠,氣流控制裝置產(chǎn)生的氣流驅(qū)動(dòng)樣品管組件200中的氣溶膠流動(dòng),使捕集器810就能夠收集所釋放的氣溶膠。
加熱箱100為氣相色譜爐溫箱。氣相色譜爐溫箱作為加熱箱100,具有升降溫快速、控溫準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn),在氣相色譜爐溫箱上設(shè)置的箱體安裝孔110,便于樣品管組件加載于氣相色譜爐溫箱上。氣相色譜爐溫箱設(shè)定范圍為25℃至450℃,氣相色譜爐溫箱的溫度穩(wěn)定后,溫度變化范圍為±0.1℃,箱體安裝孔110的數(shù)量為1至5個(gè)。
樣品管本體200為透明材質(zhì);側(cè)部管220包括:霧化主管223和霧化連通管224,霧化主管223的一端與霧化連通管224的一端連通,霧化主管223的另一端為側(cè)部管220的第二抽吸端221,霧化連通管224的另一端為側(cè)部管220的通氣端222;霧化主管223的內(nèi)徑大于霧化連通管224的內(nèi)徑。
煙草樣品500通過(guò)直管210的裝樣端212,裝入于直管210中;加熱箱100對(duì)煙草樣品500進(jìn)行加熱,煙草樣品500釋放處氣溶膠;當(dāng)無(wú)需觀察霧化效果時(shí),在直管210的第一抽吸端211上連接捕集器810,直管210的第一抽吸端211或者側(cè)部管220的第二抽吸端221上設(shè)置氣流控制裝置,氣流控制裝置產(chǎn)生的氣流驅(qū)動(dòng)樣品管組件200中的氣溶膠向直管210的第一抽吸端211流動(dòng);當(dāng)需要觀察霧化效果時(shí),在側(cè)部管220的第二抽吸端221上連接捕集器,直管210的第一抽吸端211或者側(cè)部管220的第二抽吸端221上設(shè)置氣流控制裝置,氣流控制裝置產(chǎn)生的氣流驅(qū)動(dòng)樣品管組件200中的氣溶膠向側(cè)部管220的第二抽吸端221流動(dòng);由于霧化主管223的內(nèi)徑大于霧化連通管224的內(nèi)徑,所以霧化主管223與霧化連通管224的連接處會(huì)形成霧化效果,工作人員通過(guò)透明材質(zhì)的樣品管本體200能夠觀察到霧化效果,在抽吸狀態(tài)下觀察霧化效果,能夠確定抽吸到具體口數(shù)時(shí)霧化量顯著降低,此時(shí)就說(shuō)明煙草樣品已基本抽吸完全。透明材質(zhì)的樣品管本體200同時(shí)便于工作人員觀察煙草樣品500的填裝狀態(tài)。
霧化連通管224包括依次連通且內(nèi)徑相同的引出管2241、第一連接管2242和第二連接管2243;引出管2241與直管210連通;第二連接管2243與霧化主管223連通,第一連接管2242平行于直管210,第一連接管2242的中軸線與直管210的中軸線垂直,第二連接管2243的中軸線與直接抽吸管的中軸線垂直。該結(jié)構(gòu)能夠使樣品管組件具有精簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu),使樣品管組件在放入加熱箱100時(shí),占用空間小。
第一連接管2242與直管210焊接。該結(jié)構(gòu)使直管210與側(cè)部管220的連接更穩(wěn)固。
樣品管本體200采用石英材質(zhì)。石英材質(zhì)為惰性材料,不會(huì)與煙草樣品500發(fā)生反應(yīng),并且具有方便清洗的優(yōu)點(diǎn)。
為了限定煙草樣品500裝入直管210中的位置,直管210的內(nèi)壁上設(shè)有至少兩個(gè)卡刺300,至少兩個(gè)卡刺300均勻分布于直管210的內(nèi)壁上,至少兩個(gè)卡刺300處于直管210的同一橫截面上。本實(shí)施例中,卡刺300數(shù)量為三個(gè)。
樣品管組件還包括墊體400,當(dāng)煙草樣品500裝入直管210中時(shí),煙草樣品500的一端抵靠于卡刺300上,墊體400裝入直管210中,墊體400壓緊煙草樣品500的另一端。墊體400用于密封裝樣端212,使煙草樣品500能夠穩(wěn)定地設(shè)置于直管210中。墊體400采用耐高溫材料。
樣品管組件還包括兩個(gè)石英棉600,其中一個(gè)石英棉600設(shè)置于煙草樣品500與卡刺300之間,另一個(gè)石英棉600設(shè)置于煙草樣品500與墊體400之間。石英棉600設(shè)置于煙草樣品500的兩端,能夠防止煙草樣品500散落在直管210中。同時(shí),石英棉600防止抽吸過(guò)程中煙草樣品500在直管210內(nèi)滑動(dòng);一般情況下,靠近墊體400的石英棉600處于直管210與側(cè)部管220的連接處,石英棉600的設(shè)置能夠固定煙草樣品500的裝填高度,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平行性。
直管210上設(shè)有管體收窄部213,管體收窄部213處于卡刺300與第一抽吸端211之間,管體收窄部213的內(nèi)徑小于直管210的內(nèi)徑。管體收窄部213使得直接抽吸管上也能夠觀察煙草樣品500霧化效果。
氣流控制裝置為吸煙機(jī)。當(dāng)氣流控制裝置為吸煙機(jī)時(shí),吸煙機(jī)對(duì)樣品管組件200吸氣,使樣品管組件200中的氣溶膠流動(dòng)。
采用本實(shí)施例的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng)的煙草樣品煙氣氣溶膠收集方法,當(dāng)所述氣流控制裝置為吸煙機(jī)時(shí),將裝有煙草樣品500的樣品管本體200放入加熱箱100,直管210的第一抽吸端211和側(cè)部管220的第二抽吸端221中的其中一個(gè)連通空氣,另一個(gè)依次連接捕集器810和吸煙機(jī),開(kāi)啟加熱箱100,樣品管本體200中的煙草樣品500被加熱后釋放出氣溶膠,吸煙機(jī)進(jìn)行抽吸,空氣進(jìn)入樣品管本體200中,捕集器810收集所釋放的氣溶膠。加熱箱100能夠使樣品管本體200中的煙草樣品500得到均勻地加熱,使煙草樣品500持續(xù)而穩(wěn)定地釋放出氣溶膠;直管210的第一抽吸端211和側(cè)部管220的第二抽吸端221中的其中一個(gè)連通空氣,另一個(gè)依次連接捕集器810和吸煙機(jī),以滿足不同的實(shí)驗(yàn)需求。
捕集器810為溶劑捕集器、固體吸附劑捕集器、靜電捕集器或者冷阱捕集器等。
煙草樣品煙氣氣溶膠收集方法中,吸煙機(jī)進(jìn)行抽吸時(shí),抽吸量為5-100mL每口,每口抽吸持續(xù)時(shí)間為1-10s,抽吸頻率:每分鐘1-4口。
本實(shí)施例中,抽吸量為:35mL每口;抽吸持續(xù)時(shí)間為2s;抽吸頻率:每分鐘4口。
實(shí)施例2
如圖3至圖6所示,本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于,所述氣流控制裝置為氣流輸入裝置。當(dāng)所述氣流控制裝置為氣流輸入裝置時(shí),氣流輸入裝置對(duì)樣品管組件200吹氣,使樣品管組件200中的氣溶膠流動(dòng)。
氣流輸入裝置為濕氣輸送系統(tǒng)700,濕氣輸送系統(tǒng)700包括供氣裝置710和與供氣裝置710連通的加濕密閉容器720,加濕密閉容器720中盛放有水,一導(dǎo)氣管730的一端與供氣裝置710的輸出端連通,導(dǎo)氣管730的另一端插入加濕密閉容器720盛放的水中,一濕氣導(dǎo)管740的一端與加濕密閉容器720連通,濕氣導(dǎo)管740的另一端與直管210的第一抽吸端211或者側(cè)部管220的第二抽吸端221連通。干燥的氣體通過(guò)導(dǎo)氣管730進(jìn)入加濕密閉容器720盛放的水中,干燥的氣體與水結(jié)合形成具有濕度的濕氣進(jìn)入樣品管本體200中,使樣品管本體200中通入的氣體的濕度滿足實(shí)驗(yàn)的需求。加濕密閉容器720為密閉的氣體加濕瓶。
供氣裝置710包括依次連接的供氣元件711和與供氣元件711的輸出端連通的氣流控制件712,氣流控制件712的輸出端連接導(dǎo)氣管730。氣流控制件712為質(zhì)量流量計(jì),氣流控制件712能夠?qū)諝獾牧魉龠M(jìn)行控制。本實(shí)施例中,供氣元件711為空氣鋼瓶,空氣鋼瓶中為干燥的空氣,空氣鋼瓶的輸出端連接減壓閥713,減壓閥713連接氣流控制件712。減壓閥713是將進(jìn)口壓力減壓至實(shí)驗(yàn)需要的出口壓力的閥門(mén)。
濕氣輸送系統(tǒng)700還包括氣體穩(wěn)定瓶750,氣體穩(wěn)定瓶750的輸入端與加濕密閉容器720的濕氣導(dǎo)管740連通,氣體穩(wěn)定瓶750的輸出端與直管210的第一抽吸端211或者側(cè)部管220的第二抽吸端221連通。氣體穩(wěn)定瓶750使干燥的空氣與水充分混合后,進(jìn)入樣品管本體200中。
采用本實(shí)施例的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng)的煙草樣品煙氣氣溶膠收集方法,將裝有煙草樣品500的樣品管本體200放入加熱箱100,直管210的第一抽吸端211和側(cè)部管220的第二抽吸端221中的其中一個(gè)連通濕氣輸送系統(tǒng)700的濕氣導(dǎo)管740,另一個(gè)依次連接捕集器810,加熱箱100中的煙草樣品500被加熱后釋放出氣溶膠,濕氣進(jìn)入樣品管本體200中,濕氣驅(qū)動(dòng)樣品管本體200中的氣溶膠向捕集器810流動(dòng),捕集器810收集所釋放的氣溶膠。濕氣輸送系統(tǒng)700的濕氣導(dǎo)管740將具有濕度的濕氣進(jìn)入樣品管本體200中,使樣品管本體200中通入的氣體的濕度得以控制,能夠滿足實(shí)驗(yàn)的需求。
氣流控制件712的輸出端連接導(dǎo)氣管730,氣流控制件712控制通過(guò)氣體的流速為5-300mL/min。本實(shí)施例中,氣流控制件712控制通過(guò)氣體的流速為140mL/min。
本實(shí)用新型利用氣相色譜爐溫箱作為加熱源,具有升降溫快速、控溫準(zhǔn)確、樣品管加載方便的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的樣品管本體200的第一抽吸端211、裝樣端212和第二抽吸端221,形成三個(gè)口部的設(shè)計(jì),第一抽吸端211可直接捕集煙氣,具有捕集量大的優(yōu)點(diǎn);第二抽吸端221能夠捕集到在霧化連通管224和霧化主管223的轉(zhuǎn)換處劇烈霧化后的煙氣;裝樣端212方便煙草樣品500的裝填和清理,在實(shí)驗(yàn)時(shí),裝樣端212用耐高溫的墊體400密封,第一抽吸端211或第二抽吸端221進(jìn)行抽吸捕集,另外一口補(bǔ)充冷空氣??ù?00用以固定石英棉600,防止抽吸過(guò)程中煙草樣品500在樣品管內(nèi)滑動(dòng),同時(shí)可以固定煙草樣品500的裝填高度,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平行性。本實(shí)用新型煙草樣品煙氣氣溶膠收集方法中氣流控制裝置產(chǎn)生的氣流驅(qū)動(dòng)樣品管組件200中的氣溶膠流動(dòng),符合常規(guī)吸煙的方式,所得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有普遍的認(rèn)知度。
本實(shí)用新型能夠以干燥空氣為氣體來(lái)源,經(jīng)過(guò)穩(wěn)流加濕后帶出氣溶膠,不受外部環(huán)境的影響,具有穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。本實(shí)用新型提供的煙草樣品煙氣氣溶膠收集方法操作簡(jiǎn)便,實(shí)驗(yàn)效率高。
以下四個(gè)實(shí)施例能夠進(jìn)一步說(shuō)明氣相色譜爐溫箱作為供熱裝置,能夠?yàn)闊煵菰显诩訜岱侨紵隣顟B(tài)下釋放煙氣氣溶膠提供了穩(wěn)定的加熱平臺(tái)。
實(shí)施例3
如圖1至圖4所示,采用實(shí)施例1的樣品管本體200,在直管210的一端為第一抽吸端211插入極細(xì)熱電偶,測(cè)溫點(diǎn)為卡刺300下方1cm的直管210的內(nèi)壁處,利用石英棉600固定極細(xì)熱電偶的測(cè)溫點(diǎn)緊貼直管210的內(nèi)壁。然后將直管210置于加熱箱100設(shè)定值為300℃的氣相色譜爐溫箱內(nèi),極細(xì)熱電偶測(cè)得的溫度隨時(shí)間變化的曲線如圖7所示。
從圖7的結(jié)果可見(jiàn),當(dāng)直管210置于加熱箱100設(shè)定值為300℃的氣相色譜爐溫箱內(nèi)之后,極細(xì)熱電偶反饋的溫度迅速上升,并且在2min后穩(wěn)定,在觀測(cè)時(shí)間為15min內(nèi),石英加熱管內(nèi)壁溫度為292.7±0.1℃。由此可見(jiàn),氣相色譜爐溫箱作為供熱裝置,由于其加熱腔體體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于樣品管本體200的加熱區(qū)域體積,能提供穩(wěn)定的熱量供給,為煙草原料在加熱非燃燒狀態(tài)下釋放煙氣氣溶膠提供了穩(wěn)定的加熱平臺(tái)。
實(shí)施例4
如圖1至圖4所示,采用實(shí)施例1的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng),在直管210內(nèi)裝填高度為兩厘米的煙草樣品500,煙草樣品500為顆粒狀,煙草樣品500的上端和下端用石英棉600固定,直管210的裝樣端212用墊體400密封。在直管210的第一抽吸端211插入極細(xì)熱電偶,測(cè)溫點(diǎn)為卡刺300下方1cm的樣品內(nèi)部。在側(cè)部管220的第二抽吸端221設(shè)置捕集器810,捕集器810連接吸煙機(jī),吸煙機(jī)抽吸參數(shù)為:35mL/口,抽吸持續(xù)時(shí)間2s,抽吸頻率4口/min,按照ISO抽吸方式抽吸。
將樣品管本體200置于爐溫設(shè)定值為300℃的氣相色譜爐溫箱內(nèi)的同時(shí),啟動(dòng)吸煙機(jī)開(kāi)始抽吸,極細(xì)熱電偶測(cè)得的溫度隨時(shí)間變化的曲線如圖8所示。
從圖8的結(jié)果可見(jiàn),當(dāng)樣品管本體200置于爐溫設(shè)定值為300℃的氣相色譜爐溫箱內(nèi)之后,極細(xì)熱電偶反饋的溫度迅速上升,并在吸煙機(jī)抽吸的時(shí)候極細(xì)熱電偶反饋的溫度急速下降。煙草樣品500的溫度在周期式升溫降溫過(guò)程中,最高溫度為295.0℃,最低溫度為248.2℃。抽吸時(shí),環(huán)境中的冷空氣從直接抽吸口進(jìn)入,流經(jīng)煙草顆粒樣品并帶走熱量,使得極細(xì)熱電偶反饋的溫度急速下降,隨后氣相色譜爐溫箱快速補(bǔ)充熱量,使得極細(xì)熱電偶反饋的溫度迅速上升。由此可見(jiàn),氣相色譜爐溫箱作為供熱裝置,利用吸煙機(jī)進(jìn)行抽吸,在抽吸狀態(tài)下,為煙草原料在加熱非燃燒狀態(tài)下釋放煙氣氣溶膠提供了高效的實(shí)驗(yàn)方法。
實(shí)施例5
如圖3至圖6所示,采用實(shí)施例2的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng),在直管210內(nèi)裝填高度為兩厘米的煙草樣品500,煙草樣品500為顆粒狀,煙草樣品500的上端和下端用石英棉600固定,直管210的裝樣端212用墊體400密封。在直管210的第一抽吸端211插入極細(xì)熱電偶,測(cè)溫點(diǎn)為卡刺300下方1cm的煙草樣品500的內(nèi)部。在側(cè)部管220的第二抽吸端221通入持續(xù)的加濕空氣,也就是通過(guò)實(shí)施例2的濕氣輸送系統(tǒng)700通入濕氣,質(zhì)量流量計(jì)穩(wěn)定空氣流速為140mL/min。
將樣品管本體200置于爐溫設(shè)定值為300℃的氣相色譜爐溫箱內(nèi),極細(xì)熱電偶測(cè)得的溫度隨時(shí)間變化的曲線如圖9所示。
從圖9的結(jié)果可見(jiàn),當(dāng)樣品管本體200置于爐溫設(shè)定值為300℃的氣相色譜爐溫箱內(nèi)之后,極細(xì)熱電偶反饋的溫度迅速上升,在100℃出現(xiàn)一個(gè)恒溫平臺(tái),持續(xù)時(shí)間約為0.1min,隨后溫度繼續(xù)上升,最后穩(wěn)定在300℃左右。由此可見(jiàn),氣相色譜爐溫箱作為供熱裝置,質(zhì)量流量計(jì)穩(wěn)定空氣流速,在持續(xù)通氣狀態(tài)下,為煙草原料在加熱非燃燒狀態(tài)下釋放煙氣氣溶膠提供了高效的實(shí)驗(yàn)方法。
實(shí)施例6
如圖1至圖4所示,采用實(shí)施例1的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng),在直管210內(nèi)裝填高度為兩厘米的煙草樣品500,煙草樣品500為顆粒狀,煙草樣品500的上端和下端用石英棉600固定,直管210的裝樣端212用墊體400密封。在直管210的第一抽吸端211設(shè)置捕集器810,捕集器810連接吸煙機(jī),吸煙機(jī)抽吸參數(shù)為:35mL/口,抽吸持續(xù)時(shí)間2s,抽吸頻率4口/min,總共抽吸20口。
將三個(gè)樣品管本體200同時(shí)置于爐溫設(shè)定值為180℃;210℃;240℃;270℃;300℃;330℃;360℃的氣相色譜爐溫箱內(nèi)的同時(shí)啟動(dòng)吸煙機(jī)開(kāi)始抽吸。抽吸完畢后,取下劍橋?yàn)V片捕集器810,分析捕集器810的捕集效率和劍橋?yàn)V片上捕集到的煙氣氣溶膠成分,包括煙堿、甘油、水分、香味成分等。
表1.煙草顆粒樣品吸煙機(jī)抽吸實(shí)驗(yàn)前后捕集器810增重情況
表1為不同溫度下,平行3次實(shí)驗(yàn)中煙草樣品500在吸煙機(jī)抽吸實(shí)驗(yàn)前后捕集器810增重情況。從結(jié)果可見(jiàn),本實(shí)用新型提供一套快速、精確控溫條件并使煙草原料在加熱非燃燒狀態(tài)下釋放煙氣氣溶膠的系統(tǒng)以氣相色譜爐溫箱為供熱裝置,樣品管本體200為樣品管,吸煙機(jī)抽吸的方式釋放煙氣氣溶膠,利用劍橋?yàn)V片捕集煙氣氣溶膠粒相成分的結(jié)果平行性很好,標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍控制在5%以內(nèi),此系統(tǒng)重的復(fù)性實(shí)驗(yàn)平行性好,有利于在此系統(tǒng)上開(kāi)展加熱非燃燒卷煙抽吸狀態(tài)下的相關(guān)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信度較高。
同時(shí),劍橋?yàn)V片上捕集的煙氣氣溶膠成分中的煙堿、甘油、水分、香味成分等進(jìn)行了定量分析。其中煙氣氣溶膠中關(guān)鍵成分煙堿的釋放規(guī)律如圖10所示,煙堿為煙草原料干基狀態(tài)下,單位質(zhì)量的釋放量,結(jié)果為3次平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果取平均值,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明煙草顆粒樣品在抽吸狀態(tài)下煙堿的釋放量在所測(cè)試范圍內(nèi),即測(cè)試范圍180℃-360℃,變化范圍在7.3-8.1mg/g之間,說(shuō)明在該溫度范圍內(nèi)煙堿基本釋放完全。從以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn),在加熱非燃燒狀態(tài)下釋放煙氣氣溶膠的系統(tǒng)上進(jìn)行加熱非燃燒卷煙樣品在抽吸狀態(tài)下的煙氣氣溶膠釋放規(guī)律研究,并利用相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法所得到的結(jié)果可信度高,具有較高的新穎性和實(shí)用性。
實(shí)施例7
如圖3至圖6所示,采用實(shí)施例2的煙草樣品煙氣釋放系統(tǒng),在直管210內(nèi)裝填高度為兩厘米的煙草樣品500,煙草樣品500為顆粒狀,煙草樣品500的上端和下端用石英棉600固定,直管210的裝樣端212用墊體400密封。在側(cè)部管220的第二抽吸端221通入持續(xù)的加濕空氣,質(zhì)量流量計(jì)穩(wěn)定空氣流速為140mL/min。在直管210的第一抽吸端211設(shè)置捕集器810。
將三個(gè)石英加熱管同時(shí)置于爐溫設(shè)定值為180℃;210℃;240℃;270℃;300℃;330℃;360℃的氣相色譜爐溫箱內(nèi)的同時(shí)啟動(dòng)吸煙機(jī)開(kāi)始抽吸。抽吸完畢后,取下捕集器810,分析捕集器810的捕集效率和劍橋?yàn)V片上捕集到的煙氣氣溶膠成分,包括煙堿、甘油、水分、香味成分等。
表1.煙草顆粒樣品持續(xù)通氣實(shí)驗(yàn)前后捕集器810增重情況
表2為不同溫度下,平行3次實(shí)驗(yàn)中煙草顆粒樣品在持續(xù)通氣實(shí)驗(yàn)前后捕集器810增重情況。從結(jié)果可見(jiàn),本實(shí)用新型提供一套快速精確控溫條件并使煙草原料在加熱非燃燒狀態(tài)下釋放煙氣氣溶膠的系統(tǒng)以氣相色譜爐溫箱為供熱裝置,石英材質(zhì)的樣品管本體200為樣品管,質(zhì)量流量計(jì)提供持續(xù)通氣的方式釋放煙氣氣溶膠,利用劍橋?yàn)V片捕集煙氣氣溶膠粒相成分的結(jié)果平行性很好,標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍控制在4%以內(nèi),此系統(tǒng)重的復(fù)性實(shí)驗(yàn)平行性好,有利于在此系統(tǒng)上開(kāi)展加熱非燃燒卷煙持續(xù)通氣狀態(tài)下的相關(guān)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信度較高。
同時(shí),劍橋?yàn)V片上捕集的煙氣氣溶膠成分中的煙堿、甘油、水分、香味成分等進(jìn)行了定量分析。其中煙氣氣溶膠中關(guān)鍵成分煙堿的釋放規(guī)律如圖11所示,煙堿為煙草原料干基狀態(tài)下,單位質(zhì)量的釋放量,結(jié)果為3次平行實(shí)驗(yàn)結(jié)果取平均值,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明煙草顆粒樣品在持續(xù)通氣狀態(tài)下煙堿的釋放量在180℃-240℃范圍內(nèi)緩慢上升,在180℃-360℃范圍內(nèi),煙堿的釋放量變化范圍在7.2-9.5mg/g之間,說(shuō)明在240℃-360℃范圍內(nèi)煙堿基本釋放完全。從以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn),在加熱非燃燒狀態(tài)下釋放煙氣氣溶膠的自動(dòng)化系統(tǒng)上進(jìn)行加熱非燃燒卷煙樣品在持續(xù)通氣狀態(tài)下的煙氣氣溶膠釋放規(guī)律研究,并利用相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法所得到的結(jié)果可信度高,具有較高的新穎性和實(shí)用性。
綜上,本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效,而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下,對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。