CN110726648B - 一种丙三醇溶液体系在烟草薄片中扩散速率的表征方法 - Google Patents
一种丙三醇溶液体系在烟草薄片中扩散速率的表征方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110726648B CN110726648B CN201911021822.7A CN201911021822A CN110726648B CN 110726648 B CN110726648 B CN 110726648B CN 201911021822 A CN201911021822 A CN 201911021822A CN 110726648 B CN110726648 B CN 110726648B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glycerol
- sheet
- diffusion rate
- diffusion
- solution system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N13/00—Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
- G01N13/04—Investigating osmotic effects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N13/00—Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N13/00—Investigating surface or boundary effects, e.g. wetting power; Investigating diffusion effects; Analysing materials by determining surface, boundary, or diffusion effects
- G01N2013/003—Diffusion; diffusivity between liquids
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Manufacture Of Tobacco Products (AREA)
Abstract
一种丙三醇溶液体系在烟草薄片中扩散速率的表征方法,其特征在于:将一定数量的薄片叠加起来浸润在丙三醇溶液体系中,通过间隔一定时间测量某一片薄片中丙三醇的质量含量,并对时间作曲线,根据菲克第二扩散定律计算出丙三醇在薄片中的扩散系数,以扩散系数的大小来表征扩散速率的大小。本发明通过丙三醇体系在烟草薄片中的扩散速率的表征,可对烟草薄片的扩散性指标或渗透性指标提供指导。
Description
技术领域
本发明设计卷烟薄片生产领域,具体来说是一种表征丙三醇溶液体系在薄片中扩散速率的方法,属于食品加工检测领域。
背景技术
近些年来,随着人们对健康的日益重视,新型卷烟发展迅速,研究最热发展最快的是加热不燃烧卷烟;烟草薄片是加热不燃烧卷烟必不可少的原料,而工艺中往往在薄片中添加一定质量的丙三醇用以提高加热不燃烧卷烟烟碱的释放能力,但是丙三醇在薄片中的扩散速率非常慢,薄片无法在短时间内吸收。目前有采用将丙三醇水溶液添加到加热非燃烧卷烟所需的薄片中,但是薄片中水分含量过大,需经过反复添加与干燥循环过程,这样对烟草薄片涂布的有效成分的影响较大,同时丙三醇也会随着干燥过程损失到环境中,丙三醇的利用效率较低。
普通卷烟用的薄片主要由涂布液和基片组成,其中涂布液是影响薄片内在品质的最重要的组分,经过纸基涂布,涂布液在基片中渗透吸收,从而赋予造纸法再造烟叶产品一定的香味特征。而加热非燃烧卷烟用的薄片与普通卷烟薄片的最主要区别是添加大量的丙三醇,同时保持较低的含水率。发明专利【CN 104207320A】提出了一种基于光学角度来表征涂布液在基片的吸收性能的方法,发明专利【CN 107314953B】提出了一种用渗透指数来表征涂布液的渗透性能。目前研究针对普通卷烟用的薄片展开,主要探索薄片涂布液的添加与吸收表征过程,缺乏明确的物理量表征涂布液的扩散速率,针对加热非燃烧卷烟用的薄片添加丙三醇的表征方法研究鲜有报道。
发明内容
本发明的目的是基于上述应用背景和现有技术状况,提供了一种表征丙三醇薄片中扩散速率的表征方法。
本发明所依据的工作机理是:将一定数量的薄片叠加起来浸润在丙三醇溶液体系中,该体系包括丙三醇、丙三醇与丙二醇溶液,丙三醇与水溶液,以及丙三醇丙二醇与水溶液等以丙三醇为主要成分的溶液体系。通过间隔一定时间测量某一片薄片中丙三醇的质量含量,并对时间作曲线,根据菲克第二扩散定律计算出丙三醇在薄片中的扩散系数,以扩散系数的大小来表征扩散速率的大小。
式中C表示待测薄片中不同时刻下丙三醇的质量含量;C0表示待测薄片中丙三醇长时间最终稳定的质量含量;D表示丙三醇在烟草薄片中的扩散速率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种丙三醇溶液体系在烟草薄片中扩散速率的表征方法,具体步骤如下:
步骤一:选取厚度在一定范围内的的薄片,将奇数个数的薄片堆叠成矩形柱体,压制使其达到多层薄片柱体的总厚度L。
步骤二:将多层薄片柱体两端侧最外层表面都浸润在丙三醇体系中,并确保多层薄片柱体四个侧面边缘不会接触到丙三醇液体,将整个体系放至在一定的温度条件下,记录实验开始时间,测试装置示意图如图1所示。
步骤三:经过一定时间后,取出薄片柱体夹在最中间的一层单片烟草薄片样品,并采用Q/CTQTC69-2017标准,检测单位面积的薄片中的丙三醇的质量,记为m(t)。
步骤四:重复前三个步骤,并调整第三步的间隔时间,记录不同时刻下最中间一层薄片单位面积中的丙三醇的质量m(ti),直至最中间一层薄片中的检测质量不再发生变化,记为m(t∞)。
步骤六:丙三醇在烟草薄片中的扩散速率采用扩散系数表征,扩散系数的计算方法如下式所示
本发明的优点在于:通过丙三醇体系在烟草薄片中的扩散速率的表征,可对烟草薄片的扩散性指标或渗透性指标提供指导。
附图说明
图1为测试装置示意图
图2为某样品的拟合曲线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的操作过程和原理做进一步地说明:样品为国内某牌号再造烟叶。
步骤一:选取厚度在0.24-0.26mm的的薄片,将33片薄片堆叠成柱体,压制使其达到多层薄片柱体的总厚度8.25mm。
步骤二:将多层薄片柱体两端侧最外层表面都浸润在丙三醇水溶液中,并确保多层薄片柱体四个侧面边缘不会接触到丙三醇液体(即四个侧边全部包裹密封不会接触丙三醇),将整个体系放置在一定的温度条件下,温度范围为25~85℃之间。记录实验开始时刻。
步骤三:每经过12h后,取出薄片柱体夹在最中间的一层单片烟草薄片样品,并采用Q/CTQTC69-2017标准,检测单位面积的薄片中的丙三醇的质量,记为m(t)。
步骤四:重复前三个步骤,并调整第三步的间隔时间,记录不同时刻下最中间一层薄片单位面积中的丙三醇的质量m(ti),直至最中间一层薄片中的检测质量不再发生变化,记为m(t∞),结果如附表1。
附表1
步骤六:丙三醇水溶液在烟草薄片中的扩散速率采用丙三醇在该体系下的扩散系数表征,扩散系数的计算方法如下式所示
Claims (4)
1.一种丙三醇溶液体系在烟草薄片中扩散速率的表征方法,其特征在于:将一定数量的薄片叠加起来浸润在丙三醇溶液体系中,通过间隔一定时间测量某一片薄片中丙三醇的质量含量,并对时间作曲线,根据菲克第二扩散定律计算出丙三醇在薄片中的扩散系数,以扩散系数的大小来表征扩散速率的大小;具体步骤如下:
步骤一:选取厚度在一定范围内的薄片,将奇数个数的薄片堆叠成矩形柱体,压制使其达到多层薄片柱体的总厚度L;
步骤二:将多层薄片柱体两端侧最外层表面都浸润在丙三醇体系中,并确保多层薄片柱体四个侧面边缘不会接触到丙三醇液体,将整个体系放至在一定的温度条件下,记录实验开始时间;
步骤三:经过一定时间后,取出薄片柱体夹在最中间的一层单片烟草薄片样品,检测单位面积的薄片中的丙三醇的质量,记为m(t);
步骤四:重复前三个步骤,并调整第三步的间隔时间,记录不同时刻下最中间一层薄片单位面积中的丙三醇的质量m(ti),直至最中间一层薄片中的检测质量不再发生变化,记为m(t∞);
步骤六:丙三醇在烟草薄片中的扩散速率采用扩散系数表征,扩散系数的计算方法如下式所示
2.根据权利要求1所述的丙三醇溶液体系在烟草薄片中扩散速率的表征方法,其特征在于:所述丙三醇溶液体系是指以丙三醇为主要成分的溶液体系,包括丙三醇,丙三醇与丙二醇的混合溶液,丙三醇与水的混合溶液,以及丙三醇、丙二醇与水的混合溶液。
4.根据权利要求1所述的丙三醇溶液体系在烟草薄片中扩散速率的表征方法,其特征在于:所述一定数量的薄片为33片,每片厚度为0.24-0.26mm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911021822.7A CN110726648B (zh) | 2019-10-25 | 2019-10-25 | 一种丙三醇溶液体系在烟草薄片中扩散速率的表征方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911021822.7A CN110726648B (zh) | 2019-10-25 | 2019-10-25 | 一种丙三醇溶液体系在烟草薄片中扩散速率的表征方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110726648A CN110726648A (zh) | 2020-01-24 |
CN110726648B true CN110726648B (zh) | 2022-04-29 |
Family
ID=69222044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911021822.7A Active CN110726648B (zh) | 2019-10-25 | 2019-10-25 | 一种丙三醇溶液体系在烟草薄片中扩散速率的表征方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110726648B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111189943B (zh) * | 2020-03-05 | 2022-12-09 | 中国烟草总公司郑州烟草研究院 | 一种烟片中甘油渗透速率的检测方法 |
CN111426608B (zh) * | 2020-03-31 | 2021-05-25 | 上海交通大学 | 交联聚乙烯绝缘电缆副产物迁移收集测试装置 |
CN114088580B (zh) * | 2021-11-01 | 2023-12-15 | 河南中烟工业有限责任公司 | 一种利用丙二醇检测加热卷烟中施加料液扩散速率的方法 |
CN114062537B (zh) * | 2021-11-01 | 2024-03-19 | 河南中烟工业有限责任公司 | 一种准确检测加热卷烟中施加料液扩散速率的方法 |
CN114088581B (zh) * | 2021-11-01 | 2023-12-15 | 河南中烟工业有限责任公司 | 一种检测加热卷烟中施加料液扩散速率的方法 |
CN114088582B (zh) * | 2021-11-01 | 2024-04-09 | 河南中烟工业有限责任公司 | 一种加热卷烟中施加料液扩散速率稳定的方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3600462A1 (de) * | 1986-01-10 | 1987-07-16 | Hoelter Heinz | Chemisorptionsfilterpaket zur beseitigung von faekalgeruechen, geruechen in krankenzimmern und tabakrauch |
CN102706547A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-10-03 | 红云红河烟草(集团)有限责任公司 | 一种表征卷烟料液浸润性能好坏的方法 |
CN103543089A (zh) * | 2013-01-28 | 2014-01-29 | 安徽理工大学 | 一种液-固扩散常数测定装置及测定方法 |
CN105828645A (zh) * | 2013-12-13 | 2016-08-03 | 德尔福特集团有限公司 | 具有方向性扩散能力的吸烟制品的包装材料 |
CN106959315A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-07-18 | 河北中烟工业有限责任公司 | 一种烟草水分扩散速度的测试方法 |
CN107314953A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-11-03 | 江苏中烟工业有限责任公司 | 一种造纸法再造烟叶基片涂布液渗透性能的测定方法 |
CN109443995A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-08 | 朗缪环保科技(天津)有限公司 | 一种测量多孔材料扩散系数与预测吸附量的方法 |
-
2019
- 2019-10-25 CN CN201911021822.7A patent/CN110726648B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3600462A1 (de) * | 1986-01-10 | 1987-07-16 | Hoelter Heinz | Chemisorptionsfilterpaket zur beseitigung von faekalgeruechen, geruechen in krankenzimmern und tabakrauch |
CN102706547A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-10-03 | 红云红河烟草(集团)有限责任公司 | 一种表征卷烟料液浸润性能好坏的方法 |
CN103543089A (zh) * | 2013-01-28 | 2014-01-29 | 安徽理工大学 | 一种液-固扩散常数测定装置及测定方法 |
CN105828645A (zh) * | 2013-12-13 | 2016-08-03 | 德尔福特集团有限公司 | 具有方向性扩散能力的吸烟制品的包装材料 |
CN106959315A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-07-18 | 河北中烟工业有限责任公司 | 一种烟草水分扩散速度的测试方法 |
CN107314953A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-11-03 | 江苏中烟工业有限责任公司 | 一种造纸法再造烟叶基片涂布液渗透性能的测定方法 |
CN109443995A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-08 | 朗缪环保科技(天津)有限公司 | 一种测量多孔材料扩散系数与预测吸附量的方法 |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
Approach to calculation time-dependent moisture diffusivity for thin layered biological materials;Marek Markowski;《International Communications in Heat and Mass Transfer》;20080829;1069-1072 * |
Calculation of the effective diffusion coefficients by applying a quasi-stationary equation for drying kinetics;G. Efremov;《Drying Technology》;20070206;2273-2279 * |
不同温度条件下烟丝_发烟剂体系热物性研究;马亚萍;《食品与机械》;20170930;69-73 * |
叶丝滚筒干燥过程中化学成分的动态变化特征研究;王廷;《烟草科技》;20101231;9-14 * |
金钱草多糖对片烟干燥动力学特性的影响;梁淼;《云南农业大学学报(自然科学)》;20190131;70-77 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110726648A (zh) | 2020-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110726648B (zh) | 一种丙三醇溶液体系在烟草薄片中扩散速率的表征方法 | |
CN102706547A (zh) | 一种表征卷烟料液浸润性能好坏的方法 | |
CN101131344A (zh) | 一种在线测定烟草干燥特性及动力学分析方法 | |
CN108050773B (zh) | 一种可实时测量物料色泽和形态变化的干燥装置 | |
CN104207320B (zh) | 一种造纸法再造烟叶中烟草片基对涂布液吸收性的测定方法 | |
Holmberg et al. | Water vapor sorption and diffusivity in bark | |
CN107599106A (zh) | 一种户外用竹集成板的制作方法 | |
CN204854241U (zh) | 一种用于木材旋切单板快速烘干的装置 | |
CN105082285A (zh) | 一种提高木材声学性能的方法 | |
Chen et al. | A vacuum drying system for green hardwood parts | |
CN108393977A (zh) | 一种高稳定性无醛功能装饰板及其制造方法 | |
CN102259362A (zh) | 一种阻燃竹板材及其制备方法 | |
CN111610117A (zh) | 一种加热卷烟用薄片含水率的快速测定方法 | |
CN105823706B (zh) | 气润湿性测试方法 | |
CN107336311B (zh) | 一种对木制品零件增强处理的方法 | |
CN111189943B (zh) | 一种烟片中甘油渗透速率的检测方法 | |
WO2005108967A1 (ja) | 液体浸透度検査方法および液体浸透度検査装置 | |
CN111982339B (zh) | 一种负载温敏型标识物的检测试纸及制备方法和应用 | |
CN105548470B (zh) | 一种测量烟气过饱和度的方法和装置 | |
CN110044761A (zh) | 一种再生纤维膜着胶性能的检测方法 | |
CN105784536A (zh) | 一种交联电缆中交联反应副产物残留量的检测方法 | |
Huang et al. | Assessment on bamboo scrimber as a substitute for timber in building envelope in tropical and humid subtropical climate zones-part 1 hygrothermal properties test | |
CN110836937A (zh) | 一种评价干性食品包装纸中功能性添加剂分布率的方法 | |
Liu et al. | Drying and deformation characteristics of Chinese eaglewood leaves in restricted spaces | |
Larson | THE EFFECT OF SEVERAL OPERATIONAL VARIABLES ON THE RATE OF FREEZE-DRYING OF BEEF. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |