卷烟热塌陷的测试方法

为了准确测定卷烟烟支在抽吸过程中的塌陷情况,对CORESTA推荐方法进行了优化,建立了使用吸烟机测试卷烟烟支及滤棒部分抽吸热塌陷的方法。最佳测试条件为:烟支部分测定样品数量为10支,烟蒂长度为接装纸长+10 mm,压锤施压位置为接装纸长+3 mm;滤嘴部分测定样品数量为5支,烟蒂长度为接装纸长+3 mm,压锤施压位置为滤嘴中距烟丝和滤嘴的交接点5 mm处。最优化条件下实验相对标准偏差均低于10%,能够满足批量样品的测试分析。     

抽吸条件对卷烟主流烟气中氨释放量的影响

为考察不同抽吸条件对主流烟气中氨释放量的影响,在吸烟机上改变抽吸参数,分别抽吸了4种卷烟,并采用离子色谱法对4种卷烟样品主流烟气中氨的释放量进行了测试。结果表明:抽吸条件的变化对主流烟气中氨的释放量影响较大。在吸烟支数相同的情况下,采用减少抽吸容量、增加抽吸持续时间及抽吸间隔时间、提高滤嘴通风孔通风率以及增加烟蒂长度等方法均能降低主流烟气中氨的释放量,减少吸烟者对氨的摄入量,提高吸烟安全性。     

卷烟烟气中烟草特有亚硝胺的滤嘴截留效率测定

为考察烟草特有亚硝胺(TSNAs)的滤嘴截留效率(FE),建立了采用GC-TEA测定卷烟滤嘴中TSNAs截留量的方法,并采用该方法测定了同一醋纤滤嘴卷烟样品在ISO,Massachusetts,WG9-A,WG9-B,WG9-C和Health Canada 6种抽吸方案下的FEs,以及在ISO方案下醋酸纤维滤嘴、聚丙烯纤维滤嘴和活性炭+醋酸纤维复合滤嘴的FEs。结果表明:①不同类型滤嘴中截留的TSNAs的回收率均在90%～110%之间,相对标准偏差(RSD)均小于8%;②随着抽吸方案由ISO转变为其他抽吸方案,主流烟气TSNAs释放量和滤嘴截留量增加,而4种TSNAs的滤嘴截留效率则相对稳定,RSD均5%;③3种不同类型的滤嘴对TSNAs的截留效率比较接近。     

抽吸条件对卷烟主流烟气氰氢酸释放量影响的研究

为考察不同抽吸条件对主流烟气中氢氰酸(HCN)释放量结果的影响,在吸烟机上,通过改变吸烟参数,对4种卷烟主流烟气中HCN释放量进行了测试.研究表明:抽吸条件的变化对主流烟气中HCN的释放量影响相当大,增加抽吸容量,减少抽吸持续时间,缩短抽吸间隔时间,减小滤嘴通风孔通风率以及减少烟蒂长度均能引起主流烟气中HCN释放量的增加,但并不呈线性,因此,在吸烟支数相同的情况下,通过改变抽烟习惯,可减少吸烟者对HCN的摄入量,提高吸烟安全性.     

卷烟抽吸过程中滤嘴过滤效率的变化

采用标准抽吸法对剑桥滤片和卷烟滤嘴中常规主流烟气成分进行逐口测定,分析了滤嘴总粒相物、焦油、烟碱过滤效率(分别简写为 TPMFE、TFE、NFE)的变化规律.结果表明,卷烟抽吸过程过滤效率每口都有差异,TPMFE和TFE忸均随抽吸口数增加而增加,NFE逐渐降低,抽吸结束时三者顺序为:TPMFE＞TFE＞NFE.当滤嘴长度由20mm增加到30 mm时,第一口抽吸时TPMFE和TFE的大小顺序由TFE＞TPMFE转变为TPMFE＞TFE,但整个抽吸过程3种过滤效率的升降趋势不变.     

吸烟条件对卷烟主流烟气总粒相物pH的影响

分别对不同抽吸条件下卷烟主流烟气总粒相物的pH进行测定.结果表明:抽吸间隔时间和烟蒂长度是影响总粒相物pH的主要因素,抽吸持续时间和抽吸曲线对总粒相物pH的影响不大.人们可以通过改变吸烟间隔时间和烟蒂长度等方式控制卷烟的吸食品质.     

广东卷烟消费者吸烟行为分析

通过对广东地区卷烟消费者自然状态下吸烟行为的街头调查,分析其吸烟行为特点。结果显示,广东地区消费者的吸烟行为具有以下规律性:(1)消费者抽吸卷烟时,极少出现滤嘴通风孔被完全封闭的情形,而通风孔50%封闭的情形也不足34%。(2)局促环境下广东消费者单支烟的吸入烟气总量,会远高于其放松状态下的烟气吸入量。(3)街头调查结果验证了访谈调查数据可在一定程度上反映消费者的吸烟行为。(4)广东省内卷烟消费者的吸烟行为表现为“快(高抽吸频率)且浅(低抽吸容量)”,其单支烟吸入烟气总量远远低于欧美消费者的。(5)马萨诸塞方法设定的机器抽吸卷烟条件与广东地区卷烟消费者的习惯性吸烟行为最为接近,而WHO官方方法则显著高估广东消费者烟气吸入量的平均水平。      

基于计算机视觉的吸烟行为分析方法及系统

【目的】为了更加便捷高效地研究消费者吸烟行为特征，设计了一套基于计算机视觉的吸烟行为分析系统。【方法】该系统以可见光-红外线双目摄像头为传感设备，采集吸烟场景中的可见光和红外视频图像；采用人脸检测算法和人体姿态检测算法跟踪识别可见光图像中的人物及其动作，初步判断吸烟行为；采用烟头（燃烧锥）状态检测算法实时检测红外图像中烟头光斑位置与面积变化，进一步判定吸烟行为；同时，根据烟头光斑的位置与面积变化精确定位抽吸起始和结束的时间点，并自动计算抽吸口数、抽吸持续时间和抽吸间隔时间等抽吸参数。【结果】在湖南中烟技术中心招募30名志愿者进行系统测试，分别抽吸常规卷烟和细支卷烟，使用吸烟行为分析系统和CReSS吸烟行为记录仪同步记录抽吸参数，以CReSS吸烟行为记录仪记录的数据作为标准对照，验证吸烟行为分析系统的识别准确性。结果表明，吸烟行为分析系统对常规卷烟和细支卷烟抽吸口数识别的平均误差率分别为1.79%、2.06%，抽吸持续时间识别的平均误差率分别为9.73%、9.96%，抽吸间隔时间识别的平均误差率分别为6.59%、6.91%。【结论】该系统可以无感式、准确地识别吸烟行为并记录抽吸参数，在吸...     

卷烟逐口烟丝消耗量的测定

为准确测定卷烟抽吸时的逐口烟丝消耗量,基于力矩平衡原理设计了一种能实时监测卷烟抽吸过程中烟支质量损失的装置,结合抽吸比率实验获得了卷烟抽吸时的逐口烟丝消耗量,并进一步考察了滤嘴通风率对逐口烟丝消耗量的影响,探讨了燃烧锥端进气量与烟丝消耗量之间的关系。结果表明：1）设计装置能准确测定出烟支的质量变化,且精密度RSD<1%;2）由卷烟抽吸失重曲线可明显区分出烟支阴燃和吸燃过程,并根据卷烟吸燃前后质量差计算得到了卷烟抽吸逐口质量损失,其大小随抽吸口序的增加而增加;3）结合抽吸比率实验测得了卷烟抽吸逐口烟丝消耗量,实验所用1#、2#和3#卷烟稳定抽吸时其逐口烟丝消耗量在19.9～26.2 mg之间;4）相同口序下卷烟抽吸消耗的烟丝量随滤嘴通风率增大而减小;5）燃烧锥端进气量与烟丝消耗量呈线性关系,且每毫升燃烧锥端进气量消耗的烟丝量与烟丝燃烧性相关。     

一些酯类香料单体在卷烟中转移率的测定

使用同时蒸馏萃取以及气相色谱(GC)和气相色谱/质谱联用(GC/MS)分析方法,对注射加入卷烟中的酯类香料单体,在烟丝中的持留率、滤嘴截留率,以及抽吸后单体在主流粒相、滤嘴和烟蒂中的转移行为进行了分析研究。结果表明,在加香后迅速剥离并处理的卷烟纸和滤嘴中,没有检测到目标单体;沸点较低的单体在烟丝中的持留率较低,异戊酸酯、乙酸酯和乙醇羧酸酯系列香料在烟丝中的持留率、在抽吸后的主流粒相和滤嘴中的转移率大都随着分子量和沸点的增大而增大;肉桂酸酯系列单体在烟丝中的持留率接近100%,在抽吸后的主流粒相、滤嘴中的转移率都相对较高。另外还发现目标单体在烟蒂中的转移率都较低。      

抽吸条件对卷烟主流烟气苯并[a]芘释放量影响的研究

在吸烟机上,研究了不同抽吸条件下,卷烟主流烟气中苯并[a]芘以及TPM、烟碱和CO释放量的差异。研究表明减少烟蒂长度、提高抽吸频率、增加抽吸容量均能引起主流烟气苯并[a]芘以及其他有害物质释放量的增加,但并不呈线性。某一抽吸参数的变化,对主流烟气苯并[a]芘释放量的影响最小,对烟碱的影响最大。但相对于标准抽吸条件,如果减少烟蒂长度、高频率、高容量这其中的任何2种或3种吸烟方式同时采用,主流烟气中苯并[a]芘释放量的增加幅度却大于烟碱。      

卷烟主流烟气中苯及苯系物的滤嘴截留效率

为考察不同抽吸模式下,滤嘴类型和长度对卷烟主流烟气中苯及苯系物(甲苯、乙苯、对-二甲苯、间-二甲苯、邻-二甲苯和苯乙烯)截留效率的影响,以不同类型、不同长度滤嘴的9种烤烟型和2种混合型卷烟样品为研究对象,考察了ISO和加拿大深度抽吸(HCI)模式下卷烟主流烟气中苯及苯系物释放量差异,并对不同类型、不同长度滤嘴卷烟主流烟气中苯及苯系物截留率进行了对比分析。结果表明:1HCI模式下卷烟主流烟气中苯及苯系物的释放量明显高于ISO模式;2抽吸模式、滤嘴类型和滤嘴长度对苯及苯系物截留率影响较为明显,而对苯及苯系物的截留影响较小。不同类型滤嘴对苯及苯系物的截留率大小顺序为活性炭复合滤嘴丙纤滤嘴醋纤滤嘴纸质复合滤嘴;不同长度滤嘴对苯及苯系物的过滤效率基本上随长度递增而递增;ISO抽吸模式下滤嘴对苯及苯系物的截留率均比HCI模式下高1倍左右。滤嘴对苯及苯系物的过滤优先顺序均为苯乙烯邻-二甲苯(≈)对-二甲苯间-二甲苯乙苯甲苯苯。     

吸烟条件对卷烟主流烟气成分的影响

分别对不同抽吸条件下卷烟主流烟气成分含量进行测定.结果表明：抽吸间隔时间、抽吸容量和烟蒂长度是影响烟气有害物质吸入量的主要因素,抽吸持续时间和抽吸曲线对烟气有害物质的产生影响不大.因此,可通过增加抽吸间隔时间、增加烟蒂长度、减少抽吸容量等方式减少身体对有害物质的吸入量.     

不同吸烟条件对卷烟焦油摄入量的影响

分析了吸烟持续时间、间隔时间、烟蒂长度与焦油量、烟气烟碱量和CO量的关系 ,并提出了主流烟气总容量是不同吸烟方法的综合指标之观点。结果显示 ,缩短抽吸间隔时间可使上述物质吸入量明显增加 ,而增加烟蒂长度则可显著减少吸入量 ,可依据回归方程作相应推测。对不同的吸烟习惯作了讨论     

卷烟“三纸一棒“对烟气特征及感官质量的影响(一)

收集具有不同参数的10种卷烟纸、10种成形纸、7种接装纸以及5种丝束,分别搭配组合并选用同一批次的混合型卷烟烟丝卷制成89种试验卷烟.然后对全部试验卷烟进行烟气分析测试及感官质量评吸,最终建立卷烟辅助材料参数与焦油量、烟气烟碱量、烟气CO量、抽吸口数、过滤效率、总稀释率等烟气分析指标的数学回归方程,在试验范围内利用这些方程可直接计算出辅助材料参数的改变对烟气分析指标的影响.具体的方程包括卷烟纸自然透气度、总稀释率、滤嘴长度以及滤棒吸阻(对通风卷烟及不通风卷烟)等分别与焦油量、烟气烟碱量、烟气CO量、抽吸口数的关系;滤棒吸阻及滤嘴长度与过滤效率的关系;卷烟纸自然透气度与自由燃烧速度的关系等.本文还建立了成形纸透气度、接装纸透气度与总稀释率的回归方程,在试验范围内利用此方程可直接计算出总稀释率的大小;并对丝束规格对烟气分析指标的影响进行了研究.本文还定性描述了卷烟辅助材料参数的改变对感官质量的影响趋势.     

卷烟“三纸一棒“对烟气特征及感官质量的影响(二)

收集具有不同参数的10种卷烟纸、10种成形纸、7种接装纸以及5种丝束,分别搭配组合并选用同一批次的混合型卷烟烟丝卷制成89种试验卷烟.然后对全部试验卷烟进行烟气分析测试及感官质量评吸,最终建立卷烟辅助材料参数与焦油量、烟气烟碱量、烟气CO量、抽吸口数、过滤效率、总稀释率等烟气分析指标的数学回归方程,在试验范围内利用这些方程可直接计算出辅助材料参数的改变对烟气分析指标的影响.具体的方程包括卷烟纸自然透气度、总稀释率、滤嘴长度以及滤棒吸阻(对通风卷烟及不通风卷烟)等分别与焦油量、烟气烟碱量、烟气CO量、抽吸口数的关系,滤棒吸阻及滤嘴长度与过滤效率的关系,卷烟纸自然透气度与自由燃烧速度的关系等.本文还建立了成形纸透气度、接装纸透气度与总稀释率的回归方程,在试验范围内利用此方程可直接计算出总稀释率的大小.并对丝束规格对烟气分析指标的影响进行了研究.本文还定性描述了卷烟辅助材料参数的改变对感官质量的影响趋势.     

抽吸方式对卷烟主流烟气烟草特有亚硝胺释放量的影响

为考察抽吸方式对卷烟主流烟气中烟草特有N-亚硝胺(TSNAs)释放量的影响,采用ISO、Massachusetts和Health Canada 3种抽吸方案分别抽吸了15种国产卷烟,而后采用GC/TEA法测定了这些卷烟主流烟气粒相物中的NNN、NAT、NAB、NNK释放量.结果表明:与ISO方案相比,采用Massachusetts方案(50%封闭滤嘴通风孔)或Canada深度抽吸方案(100%封闭滤嘴通风孔),滤嘴打孔卷烟烟气TSNAs总释放量增加100%以上,高通风率卷烟样品的增幅达200%以上;滤嘴不打孔卷烟烟气TSNAs总释放量增加50%左右.     

卷烟燃吸状态下的气体流量分配

为了考察卷烟燃吸时的气体流量分配规律,设计了一种测定烟支不同部分进气量的装置;采用该装置测定了卷烟燃吸状态下燃烧锥端、卷烟纸段和滤嘴段的进气量,分析了卷烟燃吸时不同部分的气体流量分配规律和燃烧锥烟气净生成量。结果表明:①卷烟燃吸时,卷烟纸段和滤嘴段进气量大于未燃卷烟,燃烧锥端进气量小于未燃卷烟,滤嘴通风卷烟的滤嘴通风率大于未燃卷烟。②无滤嘴通风卷烟燃吸时,燃烧锥端进气量与烟丝段长度呈线性递减关系,卷烟纸段进气量与烟丝段长度的二次方呈正比关系。③卷烟抽吸时燃烧锥存在净生成气体量,且烟气净生成量与燃烧锥进气量呈正比,实验卷烟燃吸时每毫升燃烧锥端进气量约净生成0.24 mL气体。      

阵列式多通道逐口吸烟机的设计

为解决新型烟草制品逐口气溶胶组分分析过程中存在抽吸容量控制不准确、气溶胶捕集效率低等问题,设计了一种阵列式多通道逐口吸烟机。吸烟机主要由抽吸模块、捕集器进给模块和夹持密封模块组成,通过改变抽吸模块中电机转速和活塞行程可以获得不同抽吸曲线与抽吸容量,采用多通道同时抽吸提升了检测效率;利用时序控制技术对捕集器进行逐口切换,实现气溶胶的逐口收集;捕集器两端并联抽吸容量标定管路,配合夹持密封模块确保抽吸容量在抽吸过程中不发生偏离。对吸烟机单口抽吸和逐口抽吸条件下的抽吸容量进行重复性检验并利用IQOS器具及“万宝路”原味加热卷烟进行测试,结果表明：(1)吸烟机抽吸管路密闭性良好,利用标定管路标定的抽吸容量准确,加热卷烟各组分逐口释放趋势与文献一致;(2)加热卷烟各组分总释放量RSD在4%以下,逐口释放量RSD在5%以下,重复性和稳定性良好;(3)加热卷烟各组分逐口捕集效率在96%以上。该技术可为新型烟草制品逐口气溶胶组分的快速、准确分析提供支持。     

卷烟滤嘴设计对爆珠单体香料成分释放行为的影响

为探究不同滤嘴设计的卷烟爆珠单体香料成分的释放行为,分析了爆珠添加位置和滤嘴打孔情况对40种代表性单体香料成分在卷烟主流烟气中的迁移率和逐口释放量的影响。结果表明:①在迁移率方面,爆珠添加位置和滤嘴打孔情况对香味成分的释放影响显著。单体香料成分的迁移率爆珠位置在6 mm(距嘴端)处时大于18 mm处,不打孔滤嘴大于打孔滤嘴。对醇类、酮类和酯类中属于同系物的单体香料成分来说,同一成分爆珠添加位置在6 mm处情况下的迁移率与在18 mm处迁移率的比值随分子质量数的变化趋势不同;同一成分在不打孔滤嘴情况下的迁移率与打孔滤嘴迁移率的比值随分子质量数的变化趋势一致,且随分子质量数的增加而减小。②在单体香料成分逐口释放量及单位TPM逐口释放量方面,爆珠添加于6 mm处时均大于18 mm处;不打孔滤嘴单体香料成分逐口释放量大于打孔滤嘴,而打孔滤嘴单位TPM逐口释放量大于不打孔滤嘴。③沸点较低的香味成分,如己酸乙酯、庚酸乙酯、2-庚酮、2-辛酮和正戊醇等,在逐口抽吸至第4口和第5口时的释放量增幅较明显。