抽吸参数对电加热卷烟气溶胶粒数和粒径的影响

为研究抽吸参数对电加热卷烟气溶胶粒数和粒径的影响,采用吸烟循环模拟机-快速粒径谱仪测试电加热卷烟气溶胶的粒数浓度和粒数分布,考察了抽吸容量（35、55、75 mL）、抽吸持续时间（2、3、4 s）和抽吸间隔（30、60 s）对电加热卷烟气溶胶粒数浓度和粒数中值粒径的影响。结果表明：(1)在单口方波抽吸条件下,电加热卷烟气溶胶的粒数浓度随抽吸过程实时降低,粒数中值粒径随抽吸过程实时变小;(2)抽吸容量和抽吸间隔的增大可明显增加气溶胶的粒数浓度;当抽吸容量增加至75 mL时,粒数中值粒径降低;抽吸间隔对粒数中值粒径无影响。(3)抽吸持续时间对电加热卷烟气溶胶粒数浓度和粒数中值粒径的影响均较小。     

加热温度对加热卷烟气溶胶物理特性的影响

为研究加热温度对加热卷烟气溶胶物理特性的影响,采用加热卷烟样品与不同加热温度的电加热器具配套使用,考察了不同加热温度条件下加热卷烟气溶胶的物理特性.结果表明:①在200～380℃范围内,随加热温度的升高,加热卷烟的粒数浓度、体积浓度和粒数中值粒径均升高,几何标准偏差呈现先增大后降低的趋势.②同一温度条件下,加热卷烟气溶...     

加热卷烟抽吸过程中气溶胶动态分布表征系统的开发

为表征加热卷烟气溶胶的生成、传递、扩散和过滤过程, 设计开发气溶胶取样微探针和定位固定系统, 并与气溶胶快速粒径谱仪相结合, 通过加热器具的改造、取样和抽吸的联动控制, 构建了加热卷烟抽吸过程中气溶胶动态分布的表征系统。结果表明:①在加热器具改造的基础上, 气溶胶取样微探针可插入加热卷烟内部, 实现微量气溶胶的实时原位取样;②定位固定系统通过对加热器具和气溶胶取样微探针的固定和移动, 可实现微探针插入位置的精确控制, 控制精度为0.01 mm;③通过微探针取样与吸烟机抽吸软件的联动控制, 实现了加热卷烟抽吸与气溶胶实时原位取样的同步进行。该气溶胶动态分布表征系统操作方便, 可实现加热卷烟抽吸过程气溶胶动态分布的表征, 用于气溶胶的形成过程研究。      

加热卷烟气溶胶陈化特性的双模态粒径分布及动力学特性

为研究加热卷烟燃烧过程中气溶胶的陈化特性,以及抽吸间隔时间、抽吸容量和持续加热时间等因素对其的影响,通过吸烟机和电子低压撞击器对不同因素的影响进行实验研究,并利用"水蒸气-甘油"二元气溶胶动力学模型深入分析气溶胶的形成特性.结果表明:①加热卷烟气溶胶陈化后的粒径分布呈双模态,平均抽吸8 口/支的加热卷烟产生的气溶胶的粒...     

烟支圆周对卷烟燃烧特性和烟气气溶胶分布的影响

为研究不同烟支圆周对卷烟燃烧性和烟气气溶胶的影响,采用红外热成像测温法和热电偶测温法分别测试了同一牌号不同圆周(常规、中支和细支)卷烟燃烧锥固相温度和滤嘴烟气温度;采用模拟循环吸烟机和快速粒径谱仪,研究了ISO抽吸模式下同一牌号3种不同圆周(24.37 mm,常规卷烟;20.06mm,中支卷烟;17.02 mm,细支卷烟)卷烟烟气气溶胶的粒径分布特征。结果表明:(1)对于燃烧锥固相温度,中支卷烟和细支卷烟比常规卷烟平均高约100℃;(2)对于卷烟滤嘴前端烟气温度,中支和细支比常规卷烟平均高5℃,而经过滤嘴的冷却作用,3种不同圆周卷烟滤嘴中间的烟气温度趋于一致;(3)随着烟支圆周的减小,平均口数的粒子数浓度明显增加,而粒数中位直径减小,即小粒径粒子数目明显增加;(4)随着烟支圆周的减小,平均口数的粒子表面积明显增加,而表面积中位直径明显减小,即小粒径粒子总表面积明显增加。     

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。      

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。      

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。      

加热卷烟芯基材料热性能及气溶胶释放特性分析研究进展

芯基材料是加热卷烟烟碱及香味成分的来源,加热卷烟烟草薄片是目前最常用的加热卷烟芯基材料,烟草薄片生产工艺主要有造纸法、干法造纸法、稠浆法和辊压法等,与传统卷烟烟草薄片相比,加热卷烟烟草薄片在理化特性和感官质量方面均存在较大差异。加热卷烟以低温加热方式供吸烟者抽吸,其气溶胶的释放特性也与传统卷烟有显著差异。本文结合近几年加热卷烟芯基材料研究工作,从制造工艺、热性能和气溶胶释放特性分析3个方面对加热卷烟芯基材料进行综述,为加热卷烟产品的设计开发和品质提升提供参考。     

点燃和加热条件下不同滤嘴通风率卷烟的气溶胶释放特征

为研究滤嘴通风率对不同类型卷烟烟气气溶胶释放的影响,制备了不同滤嘴通风率的两用型烟支（可燃吸、配套加热烟具加热后抽吸）,采用气相色谱仪（GC）和DMS500快速粒径谱仪,研究了点燃和加热条件下烟气气溶胶中的主要化学成分和粒径分布。结果表明：(1)在点燃和加热条件下,烟气出口温度均随滤嘴通风率的增加逐渐降低。(2)随着滤嘴通风率从0增加至64.08%,在点燃条件下,总粒相物及粒相物中烟碱、丙二醇、丙三醇和水分的释放量减少;在加热条件下,总粒相物、粒相物中烟碱和丙三醇的释放量先增加后略微减少,粒相物中丙二醇的释放量增加,粒相物和气相物中水分的释放量减少。(3)随着滤嘴通风率的增加,在点燃条件下,烟气气溶胶粒径均分布在60～2 000 nm范围内,粒数浓度减小,粒数中值粒径（CMD）增大;在加热条件下,滤嘴通风率为0时,烟气气溶胶粒径主要分布在40～500 nm;滤嘴通风率为47.86%和64.08%时,粒径主要分布在40～1 000 nm,粒数浓度与粒子体积浓度先增加后减小,CMD和体积中值粒径（VMD）增大。该研究结果可为卷烟通风打孔工艺参数的选择优化提供科学依据。     

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。     

不同工艺电加热卷烟再造烟叶主要成分的释放性能

为研究电加热卷烟专用再造烟叶主要成分的释放性能,对干法、造纸法、稠浆法和辊压法再造烟叶进行了微观形貌分析,并利用管式炉加热装置对气溶胶捕集物（ACM）、烟碱、甘油和水分等主要组分进行分析,考察再造烟叶含水率、甘油质量分数和加热温度对释放量、释放率、捕集率和逐口释放稳定性等释放性能指标的影响。结果表明：(1)不同再造烟叶的微观结构和释放率差异较大。相比于其他再造烟叶,辊压法再造烟叶结构更为均匀、致密,主要组分的逐口释放稳定性更好。(2)再造烟叶含水率增大使烟碱和甘油最大释放量对应的抽吸口数序号后移,但对释放量的影响因原料类型不同而有所差异。(3)再造烟叶甘油质量分数升高能不同程度地促进气溶胶捕集物、甘油和水分的释放,对烟碱的影响因原料类型不同而有所差异。(4)在160～250℃范围内,加热温度越高,主要组分的释放率越高,但逐口稳定性越差。存在兼顾主要组分释放量、释放率和逐口释放稳定性的加热卷烟再造烟叶最佳加热温度范围。     

加热不燃烧卷烟气溶胶研究进展

综述了加热不燃烧卷烟气溶胶的化学成分和毒理学评价及加热不燃烧状态下烟叶或烟草材料的热解情况。要点如下:①加热不燃烧卷烟气溶胶主要由甘油、水、烟碱和较少潜在有害物质（HPHCs）组成,其中气溶胶中挥发性成分、苯并芘、TSNAs、酚类化合物、苯乙烯等相对于传统卷烟降低80%以上。②加热不燃烧卷烟气溶胶生理毒性低于传统卷烟。③加热不燃烧状态下例如250~550℃之间,烟碱释放速率随温度升高而减慢,而二氧化碳和一氧化碳释放速率随温度升高而增快。      

3种电加热卷烟专用再造烟叶的甘油饱和吸附特性

为探究电加热卷烟专用再造烟叶（简称再造烟叶）甘油饱和吸附量的吸附规律和主要影响因素,使用化学吸附仪测定了不同类型再造烟叶对甘油的饱和吸附量及在程序升温条件（30~350 ℃）下甘油的脱附量。通过分析甘油在再造烟叶上的吸附量和吸附类型,结合再造烟叶材料的比表面积、孔径分布、表面官能团等表面性质,阐释不同再造烟叶材料的表面性质与甘油饱和吸附量之间的相互关系。结果表明:①再造烟叶的比表面积和孔结构越大越有利于提高甘油表面的吸附量;此外,再造烟叶丰富的表面含氧官能团可与甘油形成多重氢键作用,不仅可以提高甘油在再造烟叶表面的吸附量,还能提高甘油在再造烟叶表面的吸附强度。②再造烟叶的含水率越高,其表面的含氧官能团的量越高,越有利于甘油在再造烟叶表面的吸附。      

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。     

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。      

不同加热温度加热卷烟抽吸过程中烟芯段气溶胶的动态分布

为研究加热温度对加热卷烟烟芯段气溶胶动态分布的影响,将加热卷烟样品与不同加热温度的同一加热器具配套使用,采用气溶胶原位表征系统对加热卷烟烟芯段各测试点的气溶胶进行原位取样和在线测试,考察了300、330和360℃3个加热温度条件下加热卷烟抽吸过程中烟芯段气溶胶主要物理特性的动态分布;进一步采用热电偶法对不同加热温度加热卷烟烟芯段的温度场进行表征,阐明温度分布对气溶胶分布的影响。结果表明：(1)不同加热温度条件下,烟芯段释放至空腔段的气溶胶粒径均呈现近似正态对数分布,随加热温度的升高,气溶胶的粒径和粒数浓度均增大。(2)不同加热温度条件下,烟芯段气溶胶的粒数中值粒径、粒数浓度和体积浓度均呈现相似的分布趋势,较大的粒数中值粒径、较高的粒数浓度和体积浓度主要分布于靠近加热片的中前段。(3)随加热温度的升高,烟芯段气溶胶的较大粒数中值粒径、较高粒数浓度和体积浓度分布区域呈明显的增加趋势。(4)加热卷烟烟芯段的温度分布与气溶胶分布直接相关,高温区域由于高浓度蒸汽成分的存在而有利于气溶胶的形成。     

烟丝结构对卷烟物理指标的影响

通过对配方叶丝(A)和3种不同配方烟丝(B、C、D)进行连续多次卷制,采用灰色关联方法分析了烟丝结构分布与卷烟物理指标的相关关系.结果表明:①存在某一特定烟丝长度与卷烟物理指标关联极性的分界点,大于与小于该长度烟丝的比例变化对卷烟物理指标的影响趋势相反;②不同长度烟丝与卷烟物理指标的关联系数在某一特定长度时达到最大,烟丝越接近该长度,关联系数越大,但是对于不同的物理指标及其稳定性,该长度值有所不同;③为获得较为理想的卷烟物理指标及其稳定性,烟丝结构分布的最可几长度应为2.00～4.75 mm,应尽量减少小于1.40 mm的烟丝比例.     

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。      

加热卷烟烟气气溶胶质量浓度检测方法

为准确评估加热卷烟逐口烟气释放量的稳定性,基于烟支损失质量（Tobacco lose mass,TLM）建立了加热卷烟烟气气溶胶质量浓度检测方法,利用搭建的加热卷烟抽吸和称量系统对4种加热卷烟（HTP-1～HTP-4）抽吸过程中的TLM和烟气气溶胶捕集量（Aerosol collected mass,ACM）进行测试,并基于TLM计算烟气气溶胶质量浓度。结果表明：(1)外界环境对TLM和ACM的影响较小,该检测方法能够准确测量逐口ACM和TLM;(2)4种加热卷烟的总TLM明显高于总ACM,且TLM的相对标准偏差（RSD）均小于ACM的RSD,表明以TLM表征气溶胶质量浓度更为准确;(3)基于TLM计算烟气质量浓度,综合考虑有效抽吸口数、逐口烟气质量浓度平均值及SD值,HTP-1的烟气逐口释放性能最优。该方法可为评估加热卷烟逐口烟气释放性能提供支持。