卷烟燃吸模拟装置的设计与应用

设计了一种卷烟燃吸模拟装置,对其控温性能进行了评价,比较了烟丝在该装置中模拟燃吸时的裂解产物与卷烟采用吸烟机抽吸产生的烟气成分之间的差异,考察了采用该装置裂解烟丝所产生的NH3,HCN和苯酚的重复性.结果表明:①该装置具有较快的升温速率和较大的样品容量,当升温速率分别为50,100和150℃/s,未装载样品时,其实测温度曲线的相对标准偏差(RSD)分别为4.80％,5.10％和8.10％,装载样品时,RSD分别为3.50％,3.65％和9.02％;②该装置能够实现烟丝裂解产物的定量捕集,裂解产物经GC/MS分析,共鉴定出141种成分,比卷烟烟气成分多16种,其产生量也高于烟气成分的释放量;③该装置裂解烟丝样品的实验重复性较好,NH3,HCN和苯酚的RSD分别为2.54％,7.32％和3.11％.     

钾盐种类及质量分数对卷烟纸裂解产物的影响

为研究钾盐的种类及质量分数对卷烟纸裂解产物的影响,采用热重法(TG)和分段裂解-气相色谱-质谱法(Py-GC/MS)分析了9种卷烟纸的热失重和热裂解行为.结果表明:①9种卷烟纸的热失重分为4个阶段,主要热失重阶段发生在162～612℃区间内.②随裂解温度升高,裂解产物数量进一步增加、种类变得复杂.两个主要裂解阶段对应的...     

不同气体氛围对卷烟纸热裂解产物的影响

考察了不同气体氛围对木浆卷烟纸与麻浆卷烟纸热裂解产物释放量的影响,采用裂解-气相色谱/质谱联用仪(Py-GC/MS),对木浆卷烟纸和麻浆卷烟纸在不同气体氛围下的热裂解产物进行了分析。结果表明,在21%O_2、9%O_2和100%N_23种不同裂解气体氛围条件下,木浆卷烟纸与麻浆卷烟纸裂解产物种类均为11类、121种;木浆卷烟纸和麻浆卷烟纸的热裂解产物释放量规律一致,依次为100%N_29%O_221%O_2;木浆卷烟纸和麻浆卷烟纸的主要热裂解产物均为酮类、酯类,约占60%左右,变异系数均较小,气体氛围的变化对其影响不大;不同气体氛围下,麻浆卷烟纸的热裂解产物释放量波动要小于木浆卷烟纸的,即麻浆卷烟纸的热裂解产物释放量更为稳定。     

卷烟纸及其七种原料和助剂裂解产物对比分析

为比较卷烟纸及其7种原料和助剂(针叶木浆、阔叶木浆、淀粉、瓜尔胶、羧甲基纤维素钠、柠檬酸钾、柠檬酸钠)的裂解产物之间的差异性和相关性,采用裂解气相色谱/质谱联用仪(Py-GC/MS),对木浆和麻浆卷烟纸及所含的7种原料和助剂,在含9%氧气的氮气氛围下,快速升温到900℃进行裂解,并对其裂解产物进行了对比分析。结果表明,卷烟纸裂解产物主要以酮和醇类化合物为主,分别占42%、18%左右,且麻浆卷烟纸裂解产物释放总量高于木浆卷烟纸;2种木浆(针叶木浆、阔叶木浆)原料裂解产物与卷烟纸裂解产物分布的规律相似,但木浆裂解产生的碳水化合物与卷烟纸裂解相差10倍,差异较大;淀粉和瓜尔胶裂解产物种类相似,其中淀粉的裂解产物中碳水化合物比例最大,约为42%;羧甲基纤维素钠中酮类物质产生量最多,所占比例达到53%;2种助燃剂柠檬酸钾和柠檬酸钠裂解产物中芳香烃生成量最高,达40%以上,其他原料裂解产物中芳香烃含量仅为4%～6%。     

卷烟胶热裂解产物的对比分析

采用裂解气相色谱-质谱(Py GC/MS)联用法对不同企业(如A、B、C和D等)生产的卷烟胶之Py(裂解)产物性能进行了对比和分析,并探讨了样品、载气、升温速率和Py温度等因素对分析结果的影响。研究结果表明:当样品取样量为2 mg、载气为氦气、升温速率为20 K/ms和Py终温为900℃时,卷烟胶的主要Py产物为乙酸,其次为稠环芳烃、苯系物及烯烃类等;不同企业生产的卷烟胶之Py产物类型有一定差异,仅C企业生产的卷烟胶之Py产物中可检测到少量醛类、酯类物质,B、D企业生产的卷烟胶之Py产物中乙酸含量相对较高。     

基于卷烟纸特性参数的中支烟主流烟气成分释放量预测

为准确预测中支卷烟主流烟气中焦油、烟碱和CO释放量,使用随机森林算法构建了基于卷烟纸特性参数的焦油、烟碱和CO释放量预测数学模型,并进行了焦油、烟碱和CO释放量影响因素重要性排序和相关性分析。采用构建的随机森林算法模型对5个中支卷烟样品进行了焦油、烟碱和CO释放量的预测并与实测值进行了对比,验证模型的预测能力,同时对焦油、烟碱和CO释放量检测过程中可能产生的相对扩展不确定度进行测定。结果表明：基于卷烟纸特性参数构建的随机森林算法模型对于中支卷烟样品的焦油、烟碱和CO释放量的预测,具有较好的准确性、精确度和稳定性,且模型的焦油、烟碱和CO释放量预测残差均小于检测的扩展不确定度。