CN104266877B - 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)、剑桥滤片(6)、捕集器后盖(7)和捕集器前盖内腔(8)，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(7)，捕集器前盖(5)内部设置中空前盖内腔(8)，吸附块(1)位于前盖内腔(8)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，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
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使用该捕集装置分析测试卷烟烟气的方法。
背景技术
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。羰基化合物是卷烟主流烟气中的一类有害物质，共有8种物质：甲醛、乙醛、丙醛、丙酮、丙烯醛、巴豆醛、2-丁酮，丁醛。羰基化合物是加拿大卫生部关注的44种有害成分名单中的一类，因此卷烟烟气中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，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。溶液吸收需要额外连接管路，操作繁琐；采用剑桥滤片捕集卷烟烟气中的羰基类化合物时，为了进行有效捕集需要两张滤片，剑桥滤片也需要进行衍生化处理，衍生化试剂容易粘在捕集器上难以清理，造成分析物残留结果不准和捕集器难以清洗，同时由于使用两种剑桥滤片会使得捕集器产生密封不牢的问题。
发明内容
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、剑桥滤片、捕集器后盖和捕集器前盖内腔、卷烟和挡塞，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，捕集器前盖内部设置中空的捕集器前盖内腔，吸附块位于捕集器前盖内腔中。
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，内部形成菱形中空腔体。
捕集器前盖与捕集器后盖内部腔体的竖截面设置有剑桥滤片。
捕集器前盖内腔为中空腔体，吸附块位于捕集器前盖内腔中,挡塞为中空圆柱体，其连接吸附块。
吸附块包括固体吸附材料、筛板，其中，吸附块中部为固体吸附材料，固体吸附材料两侧设置筛板。
吸附块中固体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；固体吸附材料两侧筛板为孔径40-60目的砂芯筛板。
由于本发明采用的烟气捕集装置，与常规的吸收装置相比在捕集器前盖增加了装有固体吸附材料的内腔，从而实现了卷烟烟气中目标化合物的选择性吸收捕集，保证卷烟烟气中相关成分得到有效吸收，而且剑桥滤片可以滤除烟气从而避免了抽吸通道的污染。本发明装置操作简便，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，适用于大批量样品的分析。
附图说明
图1为带内腔的直线型吸烟机捕集装置示意图。
图2为吸附块示意图。
具体实施方式
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。
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、剑桥滤片6、捕集器后盖7和捕集器前盖内腔8、卷烟9和挡塞10，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7，捕集器前盖5内部设置中空的捕集器前盖内腔8，吸附块1位于捕集器前盖内腔8中。
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7连接后，内部形成菱形中空腔体。
捕集器前盖5与捕集器后盖7内部腔体的竖截面设置有剑桥滤片6。
捕集器前盖内腔8为中空腔体，吸附块1位于捕集器前盖内腔8中,挡塞10为中空圆柱体，其连接吸附块1。
图2示出，吸附块1包括固体吸附材料11、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。
吸附块1中固体吸附材料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；固体吸附材料11两侧筛板12为孔径40-60目的砂芯筛板。
应用本发明带内腔的直线型吸烟机捕集装置分析测试卷烟烟气中的羰基化合物的方法包括以下步骤：
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±0.02)g与(平均吸阻±50)Pa的烟支用于样品测试。
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；
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；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羰基化合物。
根据本发明的液相色谱条件：色谱柱 Explosive E2 250mm×4.6mm色谱柱填料粒度5μm(美国Dionex公司)；流动相A为乙腈/水(50/50,v/v),含10mM乙酸铵，流动相B为乙腈/水(80/20,v/v)，所采用的流动相梯度为100％A，保持5.0min，之后在50min内线性变化为100％B，并保持10.0min。流动相流速为0.8mL/min；色谱柱温度为30℃；进样体积为5μL。
实施例1：
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±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35.0mL，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。
表1 牌号A卷烟中羰基化合物的测定结果-ISO
实施例2：
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±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55.0mL，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。
表2 牌号B卷烟中羰基化合物的测定结果-HCI
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前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0.03μg/cig-0.08μg/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羰基化合物的捕集，适用于大批量样品的分析。
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 (5)

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(4)、捕集器前盖(5)、剑桥滤片(6)、捕集器后盖(7)和捕集器前盖内腔(8)、卷烟(9)和挡塞(10)，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(7)，捕集器前盖(5)内部设置中空的捕集器前盖内腔(8)，吸附块(1)位于捕集器前盖内腔(8)中，
捕集器前盖(5)与捕集器后盖(7)内部腔体的竖截面设置有剑桥滤片(6)，捕集器前盖内腔(8)为中空腔体，吸附块(1)位于捕集器前盖内腔(8)中,挡塞(10)为中空圆柱体，其连接吸附块(1)，
吸附块(1)包括固体吸附材料(11)、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)，吸附块(1)中固体吸附材料(11)为活性炭材料、磁性吸附材料或分子筛材料，其粒径为40ˉ80目；固体吸附材料(11)两侧筛板(12)为孔径40ˉ60目的砂芯筛板。
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，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(7)连接后，内部形成菱形中空腔体。
3.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羰基化合物。
4.根据权利要求3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。
5.根据权利要求3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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