不同烟丝含水率卷烟主流烟气气溶胶的粒径分布特征

  目的  烟丝含水率对烟气颗粒的影响。  方法  采用DMS500快速粒径谱仪和电子低压撞击器(ELPI), 在ISO抽吸模式下, 考察不同烟丝含水率卷烟烟气气溶胶的粒数粒径分布和质量粒径分布特征。  结果  ① 不同含水率(8.1%、12.6%和17.6%)卷烟烟气气溶胶的粒数粒径均在40~400 nm呈近似对数正态分布。随着含水率增加, 全部抽吸口数的烟气粒子平均数浓度无显著变化、体积浓度明显降低、粒数中值直径(CMD)和粒子体积中值直径(VMD)呈降低趋势。②3种含水率卷烟的烟气气溶胶质量主要集中在100~1000 nm, 随着含水率增加, 质量粒径分布向小粒径位移, 抽吸口数相同条件下捕集的气溶胶颗粒总质量降低。  结论  上述规律可为卷烟加工工艺参数的优化和卷烟产品开发提供参考。      

ELPI设定条件对卷烟主流烟气气溶胶检测结果的影响

为准确测定卷烟主流烟气气溶胶的粒径分布,建立了"分流+轴向稀释器+20倍射流稀释器"的电子低压撞击器(ELPI)的配套稀释系统和相应的检测方法,并对19个不同焦油量(7.79~12.88 mg/支)的卷烟样品进行检测。结果表明:1采用该稀释系统,可满足ELPI分析仪在测定卷烟主流烟气气溶胶过程中对检测稳定性和仪器检测限的要求。2采用该ELPI方法检测卷烟烟气气溶胶时,测试时间对检测结果的影响较小,组间相对标准偏差(RSD)10%。3该方法的稳定性良好,气溶胶总质量检测结果的RSD15%。该方法准确、稳定和可靠,适用于不同焦油量卷烟样品烟气气溶胶颗粒的检测。     

高效排阻色谱-多角度激光散射分析淀粉分子特征

本研究利用高效排阻色谱与多角度激光散射分析仪、示差折光仪串联建立淀粉结构分析的方法并得出相关分子特征参数。结果表明：采用Berry 法三阶拟合可推导得出淀粉绝对分子质量及其分布、平均旋转半径(rz)、多分散系数。普通玉米淀粉、蜡质玉米淀粉、小麦淀粉、糯米淀粉、大米淀粉及马铃薯淀粉的重均分子质量Mw (rz)分别为17.94 × 107g/mol (79nm)、18.11 × 107g/mol (81.1nm)、7.86 × 107g/mol (50.4nm)、13.04 × 107g/mol (62.9nm)、64.3 × 107g/mol (64.3nm)及7.73 × 107g/mol (75.9nm)。该方法可作为一种简便、快速的测定淀粉分子结构的现代分析技术。     

聚丙烯滤材对烟气中丙烯输送量的影响分析

本文对不同温度下聚丙烯丝束顶空气中的丙烯和滤嘴卷烟烟气中的丙烯做了分析研究。分析结果显示,聚丙烯丝束顶空气中含有极微量的丙烯,在26℃至200℃的温度范围内,其含量为5.9×10-10~1.17×10-9g/g丝束或每个20mm长的丙纤滤嘴含7.7×10-11~1.53×10-10g,表明在高达200℃的温度(远高于卷烟抽吸时滤嘴的温度)下,聚丙烯丝束不会分解产生丙烯。聚丙烯滤嘴烟与醋纤滤嘴烟烟气的对比分析显示,两种卷烟烟气都含有较高量的丙烯,均大约为300μg/支。这样高量的丙烯.显然是卷烟内滤嘴以外的烟叶配方原料在烟支抽吸过程裂解产生的。      

不同材质、长度滤棒基棒对加热卷烟烟气气溶胶吸光度的影响

为探究不同材质、长度的滤棒基棒对加热卷烟烟气气溶胶吸光度的影响，通过改造某牌号加热卷烟作为气溶胶源，将5、10、15、20 mm的中空醋酸纤维、聚乳酸(PLA)、醋酸纤维共12种基棒分别连接至气溶胶源样品上作为测试样品。采用光透射法测量样品的烟气吸光度，以测试样品相对于气溶胶源样品烟气吸光度的变化作为吸光度衰减率，分析了不同基棒对加热卷烟烟气吸光度的影响。结果表明：(1)气溶胶源样品烟气吸光度在第3至第6口变异系数均小于6%，相对稳定；(2)基棒越长，衰减率越高，基棒长度变化对逐口衰减率的影响程度存在一定差异，中空醋酸纤维基棒、聚乳酸(PLA)基棒的长度与逐口衰减率呈指数关系，除第1口外R²均大于0.90，醋酸纤维基棒长度与逐口衰减率呈线性关系，除第2口和第5口外R²均大于0.87。     

烟叶原料、加工工艺与掺配品对卷烟主流烟气气溶胶释放的影响

为综合评价卷烟产品设计开发中的重要参数对烟气气溶胶释放影响,本文使用快速粒径谱仪(DMS500)研究不同烟叶原料的产地部位、加工工艺参数及配方烟丝掺配比例下卷烟主流烟气气溶胶特性。结果显示：质量中值粒径(MMD)和颗粒数量浓度(C_N)稳定性较好且相对独立,可用于表征不同品类卷烟的气溶胶释放特征;烟叶原料差异和配方差异对主流烟气气溶胶粒径和浓度的影响较大,加工工艺影响较小;烟叶的部位影响气溶胶的中值粒径(上部>中部>下部)和逐口浓度变化率(上部<中部<下部叶),烟叶产地主要影响气溶胶中值粒径(湖南>贵州>云南);增加配方中的薄片和掺配品比例可降低气溶胶中值粒径且显著增加气溶胶的数量浓度。研究结果可以为卷烟配方设计和产品开发提供新的分析依据。     

烟草低温加热状态下气溶胶粒径分布及影响因素

为评价低温加热状态下烟气气溶胶粒径分布特性,采用稳态热解装置和碰撞采样器联用系统建立了表征气溶胶粒径分布的测试方法,考察了温度、一级进气流量、二级进气流量和样品种类对烟气气溶胶粒径分布特性的影响。结果表明:①稳态热解装置和碰撞采样器联用系统可用于分析评价低温加热状态下烟气气溶胶粒径分布特性。②低温加热状态下,与升高温度相比,增加一级和二级进气流量均可更有效抑制气溶胶颗粒间凝并,促进气溶胶粒径分布整体向小尺寸方向移动,并降低气溶胶质量平均粒径,其中增加一级进气流量最为有效。③在相同低温加热环境下,各烟草样品按气溶胶质量平均粒径从大到小排序为:白肋烟烤烟膨胀烟丝≈再造烟叶香料烟膨胀梗丝。     

基于人体吸入和呼出烟气气溶胶粒径分布的气溶胶呼吸道沉降研究

为了考察烟气气溶胶在人体呼吸道的沉降特征,采用吸烟循环模拟机-快速粒径谱仪(SCS-DMS),基于志愿者实际抽吸曲线,对人体抽吸卷烟、加热卷烟和电子烟的吸入和呼出烟气气溶胶粒径分布进行在线表征,并采用多路径粒子剂量模型(MPPD),模拟研究了3类烟草制品的烟气气溶胶在人体呼吸道的沉降情况。结果表明:①在志愿者吸入和呼出过程中,卷烟、加热卷烟和电子烟烟气气溶胶的粒径增长因子分别为1.25~1.40、1.52~2.03和1.44~2.43。②不同类型样品的烟气气溶胶在呼吸道各部位的沉降系数为卷烟＜加热卷烟＜电子烟。③3类样品的烟气气溶胶在人体呼吸道不同部位的沉降系数均为口腔 < 气管支气管 < 肺部。④在右下肺叶的沉降系数相对较高,在肺部的最大沉降系数出现在第19~22级气管。      

卷烟主流烟气气溶胶分布研究

对卷烟主流烟气气溶胶分布进行了研究,按照标准吸烟条件,对4个卷烟进行了测试,通过在线200倍稀释,采用测量范围在7～10000 nm的电子低压撞击器对气溶胶粒径和浓度进行了测试。试验结果表明,不同卷烟主流烟气气溶胶分布有一定的差异,烟气气溶胶浓度随抽吸口数增加而增加,所测试的A、D样品气溶胶最高浓度粒径出现在0.261～0.381μm,B、C样品卷烟气溶胶最高浓度粒径出现在0.028μm;A、D样品卷烟气溶胶平均粒径为0.23μm,而B、C样品卷烟平均粒径为0.16μm;4种卷烟主流烟气气溶胶平均浓度介于1.09&#215;109～2.21&#215;109个/cm3之间,而相应每支烟的总粒子数介于2.29&#215;1011～3.88&#215;1011个粒子。     

卷烟烟气气溶胶粒度的研究进展

该文针对当前卷烟烟气气溶胶粒度的研究分别概述了卷烟烟气气溶胶的采集方法、粒度分布和化学组分随粒度的分配规律。在总结上述研究的基础上对气溶胶采集方法、单颗粒物分析和卷烟材料对主流烟气气溶胶粒度分布及成分差异的研究进行了展望。      

7种烟用添加剂对烟气气溶胶粒径分布的影响

为研究典型烟用添加剂（包括丙二醇、丙三醇、呋喃酮、香兰素、乙酰丙酸、亚麻酸和棕榈酸）对不同粒径烟气气溶胶粒相物质量分布的影响以及在气溶胶中的粒径分布,采用单通道吸烟机-电子低压撞击器（ELPI）,分12级捕集烟气气溶胶粒相物,进行重量分析研究粒相物的质量分布,并采用GC-MS和LC-MS/MS测定了7种添加剂在不同粒径气溶胶中的分布。实验结果表明,添加7种添加剂的卷烟样品,其气溶胶粒相物的质量均主要分布在中间粒径上（0.14~1.17 μm）,但添加不同添加剂对气溶胶质量粒径分布的影响不同,总体趋势如下:香兰素、乙酰丙酸、亚麻酸和呋喃酮能增加大于0.431 μm处粒相物质量,使小于0.261 μm处粒相物质量减小;丙二醇和丙三醇使0.261 μm处粒相物的质量减少;棕榈酸无明显影响。7种添加剂在不同粒径气溶胶粒相物中的释放量均随粒径增加先增加后减小,与粒相物质量分布一致,并主要分布在中等粒径0.261~0.722 μm的颗粒中,但不同添加剂在不同粒径粒相物中的浓度（释放量与粒相物质量之比）呈现不同的分布趋势:随着粒径的增加,丙二醇、乙酰丙酸、亚麻酸和棕榈酸的浓度先增加后减小,丙三醇的浓度先减小后略微增加,香兰素和呋喃酮的浓度无明显差异。添加合适的烟草添加剂可改变烟气气溶胶粒相物的分布,并在不同粒径粒相物中呈现不同的分布特征,研究结果可为卷烟配方设计及卷烟安全性研究提供理论基础和数据支持。      

基质固相分散-高效液相色谱法同时测定烟草中的有机酸

研究了用基质固相分散-高效液相色谱法测定烟草中有机酸的方法。将烟草样品与石墨化碳黑球(W/W,1:4)充分研磨后装柱,用热水洗脱,洗脱液中的有机酸用高效液相色谱测定。以ZORBAX Stable Bound(4.6×50mm,1.8μm)快速分离柱为固定相,0.01mol/LNaH₂PO₄(pH2.98)和乙腈(体积比为98:2)为流动相,流速为2.0mL/min,柱温25℃,检测波长210nm。方法回收率为94%~98%;相对标准偏差为2.1%~3.0%;检出限为80~200μg/L。色谱分离时间不超过3.0min。用于实际样品分析,结果令人满意。      

卷烟主流烟气中糖和多元醇在不同粒径气溶胶中的分布研究

为研究糖和多元醇在卷烟主流烟气气溶胶中的分布,采用电子低压撞击器（ELPI）分级捕集烟气气溶胶粒相物,并通过气相色谱-质谱法（GC-MS）测定了不同圆周卷烟主流烟气气溶胶中糖和多元醇的粒径分布。捕集的气溶胶样品采用DMF提取,提取液加入BSTFA进行衍生化后,经DB-5MS弹性毛细管柱分离,选择离子监测模式测定,内标法定量。结果表明:（1）该法检测主流烟气气溶胶中10种糖和多元醇的检出限为1.6~14.8 ng/cig,加标回收率为82~112%。（2）超细支卷烟（圆周17.0 mm）和传统卷烟（圆周24.3 mm）的气溶胶的质量分布均主要集中在粒径0.144-0.722 μm,在粒径0.431 μm附近最集中,但超细支卷烟气溶胶中小粒径的粒相物质量比例高于传统卷烟。（3）10种糖和多元醇在烟气气溶胶中均有检出,在超细支卷烟和传统卷烟气溶胶中的粒径分布规律一致。不同类型的糖和多元醇在气溶胶中呈现不同的粒径分布趋势,其中1,2-丙二醇、乙二醇、果糖、葡萄糖、甘露糖、D-阿拉伯糖、D-半乳糖、D-木糖的质量浓度呈现随粒径增加先增加后减小的趋势,在中间粒径的粒相物中（0.261~0.431 μm）浓度最高;而丙三醇、木糖醇则相反,其质量浓度随着粒径增加呈现先减小后增加的趋势,在中间粒径的粒相物中（0.431~0.722 μm）浓度最低。      

传统卷烟和电子烟烟气气溶胶粒径分布研究

为了解传统卷烟和电子烟烟气气溶胶粒径分布特性, 按照ISO 的抽吸模式, 分别对10 个品牌的传统卷烟和电子烟进行测试。通过在线稀释, 采用模拟循环吸烟机和快速粒径谱仪对气溶胶粒径和浓度进行了测试。结果表明:(1)在相同的抽吸条件下, 传统卷烟气溶胶的颗粒、单位体积数浓度都比电子烟大;(2)在不同抽吸口数下, 传统卷烟气溶胶粒径每口之间差异很大, 而电子烟气溶胶粒径每口之间分布比较均匀。      

顶空-毛细管气相色谱法测定卷烟主流烟气中的氰化物

采用顶空进样毛细管气相色谱法测定主流烟气中氰化物的含量,对样品的捕集、制备条件以及顶空条件和气相条件进行了一系列的优化选择。该方法操作简单,线性范围为0.005~50.00μg·mL-1,回收率在90.3%~108.7%之间,对9种卷烟样品进行了测定,结果满意。      

不同单料烟叶主流烟气气溶胶粒度分布差异

为考察不同产地单料烟叶主流烟气气溶胶粒度分布差异以及16种多环芳烃的粒径分布规律, 制备了20种不同产地单料烟叶的卷烟和3种不同膨胀梗丝掺配比例的卷烟, 利用单孔道吸烟机和测量范围在0.007～9.970 μm的电子低压撞击器对样品主流烟气气溶胶粒子质量和数量进行了测量。结果表明: 1不仅不同国家单料烟叶主流烟气气溶胶粒度分布有差异, 而且国内不同产地单料烟叶主流烟气气溶胶粒度分布也存在显著差异; 国内烟叶的粒子质量和数量总体比国外的偏大; 烟叶的化学成分和物理结构等因素导致其燃烧特性不一致可能产生了气溶胶粒度分布差异; 2同一产地不同品种烟叶主流烟气气溶胶粒度分布是有差异的。在选取的三个品种中红大品种的粒子质量和数量均最大, 云85/87品种的粒子质量和数量均最小; 3不同部位烟叶主流烟气气溶胶粒度分布是有差异的, 不同产地烟叶部位的气溶胶粒度分布规律并不完全一致; 4烟丝中掺配膨胀梗丝的比例对主流烟气气溶胶粒度分布产生一定的影响。当膨胀梗丝的比例增加时, 气溶胶粒子的质量降低; 粒子数量呈先增加后降低的趋势; 5不同产地的单料烟叶主流烟气中PAHs质量的粒径分布规律相似, 粒径分布呈现单峰分布, 在0.4829μm粒径段含量最高; 分子量较低的3～4环化合物占PAHs总量比例超过80%。      

加热卷烟气溶胶化学成分分析研究进展

加热卷烟气溶胶是烟草材料在低温加热后形成的悬浮液滴, 由于没有燃烧行为, 导致加热卷烟气溶胶的物理、化学性质与传统卷烟烟气存在较大的差异, 因此研究传统卷烟烟气的方法不能直接用于加热卷烟气溶胶研究。鉴于此, 本文结合近几年加热卷烟气溶胶研究工作文献, 归纳总结了目前加热卷烟气溶胶化学成分分析常用的抽吸模式、捕集方法和分析检测技术, 为建立更加精准高效的加热卷烟气溶胶检测和质量控制提供参考。