CN104266871B - 带内腔的直线型吸烟机捕集装置及其分析测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带内腔的直线型吸烟机捕集装置,包括,吸附块(1)、人工唇夹持器(2)、人工唇(3)、垫圈(4)、捕集器前盖(5)、捕集器后盖(6)和捕集器后盖内腔(7),人工唇(3)位于人工唇夹持器(2)内部,捕集器前盖(5)前端连接人工唇夹持器(2),后端连接捕集器后盖(6),捕集器后盖(6)内部设置中空后盖内腔(7),吸附块(1)位于后盖内腔(7)中,本装置操作简便,并且测定重复性好,有机溶剂消耗量少,样品测试结果与标准方法无显著差异,且能在室温下实现对挥发性有机化合物及羰基化合物的同时捕集,适用于大批量样品的分析。

Description

带内腔的直线型吸烟机捕集装置及其分析测试方法
技术领域
[0001] 本发明涉及卷烟烟气分析检测技术领域,尤其是一种带内腔的直线型吸烟机捕集 装置及其分析测试方法。
背景技术
[0002] 随着吸烟与健康研究的深入开展,人们对卷烟烟气中的有害成分越来越关注。卷 烟主流烟气中含有大量挥发性有机化合物及羰基化合物,加拿大卫生部关注的检测名单列 出的44种有害成分中,挥发性有机化合物有5种:1,3-丁二烯、异戊二烯、丙烯腈、苯和甲苯; 羰基化合物有8种:甲醛、乙醛、丙醛、丙酮、丙烯醛、巴豆醛、2-丁酮,丁醛。因此,卷烟烟气中 的挥发性有机化合物和羰基化合物的有效捕集及准确测定对吸烟与健康研究具有现实意 义。目前,已有许多采用气相色谱质谱联用法(GC-MS)测定卷烟烟气中挥发性有机化合物的 报道,主要采用冷溶液吸收法(_70°C左右的甲醇)和吸附管法进行捕集。冷溶液吸收法采用 两个串联的装有15mL冷甲醇的收集瓶捕集,操作繁琐。吸附管法,吸烟机抽吸通道"死体积" 和压降较大,测试结果重现性较差。羰基化合物的收集主要有两种方法:一种是溶液吸收 法,另一种是采用叠加剑桥滤片的方式。由于溶液吸收法操作繁琐,通常人们采用剑桥滤片 来捕集卷烟烟气中的羰基类化合物。但是,这种滤片捕集的方式需要在捕集器中放入两张 剑桥滤片,而现有捕集器设计是以一张滤片为标准的,叠加两张滤片后会使得捕集器产生 密封不牢的问题。同时,乙腈配制的衍生剂会粘在捕集器上难以清理,不仅造成分析物残留 结果不准还会使得捕集器受污染难以清洗干净。
发明内容
[0003] 为克服现有的缺陷,本发明提出一种带内腔的直线型吸烟机捕集装置,包括,吸附 块、人工唇夹持器、人工唇、垫圈、捕集器前盖、捕集器后盖和捕集器后盖内腔,其特征在于, 人工唇位于人工唇夹持器内部,捕集器前盖前端连接人工唇夹持器,后端连接捕集器后盖, 捕集器后盖内部设置中空后盖内腔,吸附块位于后盖内腔中。
[0004] 垫圈为中空圆形,设置于人工唇后端,捕集器前盖与捕集器后盖连接后,内部形成 中空通道,其中,垫圈后端连通所述通道。
[0005] 捕集器后盖内腔为中空腔体,吸附块位于后盖内腔中。
[0006] 吸附块包括固体吸附材料、侧筛板和吸附块垫圈,其中,吸附块垫圈为中空圆柱 体,吸附块中部为固体吸附材料,固体吸附材料两侧设置筛板。
[0007] 吸附块中吸附材料为活性炭材料、磁性吸附材料或分子筛材料,其粒径为40-80 目;吸附材料两侧筛板为孔径40-60目的砂芯筛板。
[0008] 由于本发明采用新型烟气捕集装置,与常规的吸收装置相比在捕集器后盖增加了 装有固体吸附材料的内腔,烟气的逸出得到缓和,在捕集器中的停留时间延长,而且筛板之 间的吸附材料对卷烟烟气中的挥发性有机化合物及羰基化合物具有较好的吸附效果,可以 使卷烟烟气气流与吸附剂接触充分,保证卷烟烟气中的相关成分得到有效吸收,满足卷烟 烟气中挥发性有机化合物及羰基化合物的分析的要求。
附图说明
[0009] 图1为带内腔的直线型吸烟机捕集装置示意图。
[0010] 图2为吸附块示意图。
具体实施方式
[0011]下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种带内腔的直线型吸烟机捕集装 置进行详细描述。
[0012] 图1示出一种带内腔的直线型吸烟机捕集装置,包括,吸附块1、人工唇夹持器2、人 工唇3、垫圈4、捕集器前盖5、捕集器后盖6和捕集器后盖内腔7,其特征在于,人工唇3位于人 工唇夹持器2内部,捕集器前盖5前端连接人工唇夹持器2,后端连接捕集器后盖6,捕集器后 盖6内部设置中空后盖内腔7,吸附块1位于后盖内腔7中。
[0013] 应用过程中,卷烟样品8安置在捕集装置前端。
[0014] 垫圈4为中空圆形,设置于人工唇3后端,捕集器前盖5与捕集器后盖6连接后,内部 形成中空通道,其中,垫圈4后端连通所述通道。
[0015] 捕集器后盖内腔7为中空腔体,吸附块1位于后盖内腔7中。
[0016] 图2示出,吸附块1包括固体吸附材料11、侧筛板12,其中,吸附块1中部为固体吸附 材料11,固体吸附材料11两侧设置筛板12。
[0017] 吸附块1中吸附材料11为活性炭材料、磁性吸附材料或分子筛材料,其粒径为40-80目;吸附材料11两侧筛板12为孔径40-60目的砂芯筛板。
[0018] 应用本发明带内腔的直线型吸烟机烟气捕集装置的应用包括以下步骤:
[0019] 步骤1,卷烟样品的处理,抽取卷烟样品,按照GB/T 16447标准规定条件进行样品 平衡,挑选平均质量±〇.〇2g与平均吸阻±50Pa的烟支用于样品测试。
[0020] 步骤2,将直线型吸烟机捕集装置安装在吸烟机上,每次抽吸1支;
[0021] 步骤3,捕集完后取下捕集装置,将吸附块1转移至容器内进行萃取处理;
[0022] 步骤4,将空白样品安装在直线型吸烟机捕集装置中,每次抽吸1支,并重复步骤3, 将获得的空白样品处理结果与卷烟样品处理结果进行对照,以分析卷烟烟气中的挥发性有 机化合物及羰基化合物。
[0023] 根据本发明的分析测试方法的色谱/质谱(GC/MS)仪器条件::色谱柱为InertCap AQUATIC-2色谱柱(长度:60m,内径:0.25mm,膜厚:1.4μπι);程序升温程序为:初始温度为40 °C,保持6. Omin,20°C/min的升温速率升温至230°C,保持lOmin;载气为氦气,流速为1.5mL/ min;进样口温度为180°C,进样体积为1. OyL,分流比为10:1;传输线温度230°C,离子源温度 230°C,四极杆温度150°C ;质谱离子化电压为70eV;扫描方式:全扫描和选择离子模式同时 进行。
[0024] 各化合物的定量及定性离子如下表1所示:
[0025] 表1各目标化合物的保留时间、定量及定性离子
Figure CN104266871BD00051
[0027] 接下来,通过实施例来例示性地说明采用本发明的转盘型吸烟机捕集装置分析测 试卷烟烟气中挥发性有机化合物及羰基化合物的方法。
[0028] 实施例1:
[0029] 选取牌号A卷烟,按照GB/T 16447标准规定条件进行样品平衡,挑选平均质量土 0.02g与平均吸阻±50Pa的烟支用于样品测试。将准备好的捕集器安装在吸烟机上,在ISO 标准规定条件下进行抽吸,抽吸容量35mL,抽吸时间2s,抽吸频率60s。每次抽吸1支;捕集完 后取下捕集器,将吸附材料和前后筛板转移至相应容器进行萃取处理;同样的过程制作空 白样品。
[0030] 表2牌号A卷烟烟气中挥发性有机化合物的测定结果-ISO
Figure CN104266871BD00052
[0032] 表3牌号A卷烟烟气中羰基化合物的测定结果-ISO
Figure CN104266871BD00061
[0034] 实施例2:
[0035] 选取牌号B卷烟,按照GB/T 16447标准规定条件进行样品平衡,挑选(平均质量土 0.02) g与(平均吸阻±50) Pa的烟支用于样品测试。将准备好的捕集器安装在吸烟机上,在 加拿大深度抽吸(HCI)标准规定条件下进行抽吸,抽吸容量55. OmL,抽吸时间2s,抽吸频率 30s。每次抽吸1支;捕集完后取下捕集器,将吸附材料和前后筛板转移至相应容器进行萃取 处理;同样的过程制作空白样品。
[0036] 表4牌号B卷烟烟气中挥发性有机化合物的测定结果-HCI
Figure CN104266871BD00062
[0040]由于本发明采用新型烟气捕集装置,与常规的吸收装置相比在捕集器后盖增加了 装有固体吸附材料的内腔,烟气的逸出得到缓和,在捕集器中的停留时间延长,而且筛板之 间的吸附材料对卷烟烟气中的挥发性有机化合物具有较好的吸附效果,可以使卷烟烟气气 流与吸附剂接触充分,保证卷烟烟气中的相关成分得到有效吸收,满足卷烟烟气中挥发性 有机化合物分析的要求。5种挥发性有机化合物的检出限在0.03yg/ cig-0.08yg/cig;回收 率在97.6%-107.8%之间。本发明装置操作简便,并且测定重复性好,有机溶剂消耗量少, 样品测试结果与标准方法无显著差异,且能在室温下实现对挥发性有机化合物的捕集,适 用于大批量样品的分析。
[0041] 最后应说明的是,以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法 进行限制,本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例,并且因此认为所 有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。

Claims (7)

1. 带内腔的直线型吸烟机捕集装置,包括,吸附块(1)、人工唇夹持器(2)、人工唇(3)、 垫圈⑷、捕集器前盖(5)、捕集器后盖(6)和捕集器后盖内腔⑵,其特征在于,人工唇⑶位 于人工唇夹持器(2)内部,捕集器前盖(5)前端连接人工唇夹持器(2),后端连接捕集器后盖 (6) ,捕集器后盖(6)内部设置中空的捕集器后盖内腔(7),吸附块⑴位于捕集器后盖内腔 (7) 中, 其中,垫圈⑷为中空圆形,设置于人工唇(3)后端,捕集器前盖⑶与捕集器后盖⑵连 接后,内部形成中空通道,其中,垫圈⑷后端连通所述通道。
2. 根据权利要求1所述的带内腔的直线型吸烟机捕集装置,其特征在于,捕集器后盖内 腔⑵为中空腔体,吸附块⑴位于捕集器后盖内腔⑵中。
3. 根据权利要求1所述的带内腔的直线型吸烟机捕集装置,其特征在于,吸附块(1)包 括固体吸附材料(11)、侧筛板(12),其中,吸附块⑴中部为固体吸附材料(11),固体吸附材 料(11)两侧设置筛板(12)。
4. 根据权利要求3所述的带内腔的直线型吸烟机捕集装置,其特征在于,吸附块(1)中 吸附材料(11)为活性炭材料、磁性吸附材料或分子筛材料,其粒径为40-80目;吸附材料 (11)两侦_板(12)为孔径40-60目的砂芯筛板。
5. 通过权利要求1所述的带内腔的直线型吸烟机捕集装置分析测试卷烟烟气的方法, 包括以下步骤, 步骤1,按照GB/T 16447标准规定条件进行样品平衡,挑选平均质量±0.02g与平均吸 阻±50Pa的烟支用于样品测试: 步骤2,将所述直线型吸烟机捕集装置安装在吸烟机上,每次抽吸1支; 步骤3,捕集完后取下所述直线型吸烟机捕集装置,将所述吸附块转移至容器内进行萃 取处理; 步骤4,将空白样品安装在所述直线型吸烟机捕集装置中,每次抽吸1支,并重复步骤3, 将获得的空白样品处理结果与卷烟样品处理结果进行对照,以分析卷烟烟气中的挥发性有 机化合物。
6. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述步骤2中,将所述捕集装置安装在吸 烟机上,在I SO标准规定条件下进行抽吸,抽吸容量35mL,抽吸时间2s,抽吸频率60s,每次抽 吸1支。
7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述步骤2中,将捕集装置安装在吸烟机 上,在加拿大深度抽吸(HCI)标准规定条件下进行抽吸,抽吸容量55mL,抽吸时间2s,抽吸频 率30s,每次抽吸1支。
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