CN209927810U - 一种卷烟裂解产物收集装置 - Google Patents

Abstract

本申请属于卷烟检测设备技术领域，具体涉及一种卷烟裂解产物收集装置。该装置总体呈“针筒状”，具体而言，包括吸收管和内置于吸收管内的活塞；吸收管总体为一圆柱形通管，但前段中上部部分管壁收缩呈圆环状，此圆柱状收缩处用来放置固定滤片吸收管前端敞口设置；吸收管后段内置有可调节后段腔体容积的活塞；活塞包括前端的密封体和与密封体连接的推拉杆。采用本申请所提供卷烟裂解产物收集装置后，初步应用试验效果表明，通过模拟吸烟机抽吸容量，使相关收集、分析结果更加准确；而且，本申请所提供装置可以满足气袋、滤片、溶液，以及滤片和溶液串联等多种现有裂解产物收集方法，具有准确吸收、易于操作，适用广泛等优点。

Description

一种卷烟裂解产物收集装置

技术领域

本申请属于卷烟检测设备技术领域，具体涉及一种卷烟裂解产物收集装置。

背景技术

卷烟作为一种特殊的消费品，其吸食品质是通过燃烧来实现的。卷烟燃烧是一个复杂的物理化学过程，而卷烟品质的差异主要来源于燃烧裂解产生的各类物质的差异。所以，广大的烟草工作者为了对卷烟产品品质进行研究，需要研究在模拟卷烟燃烧条件下的热裂解行为，从而寻找烟叶化学成分与烟气成分之间的关系，进而探索烟气致香物质、有害成分形成机理，为卷烟增香、降焦减害等相关研究提供理论依据。

现有技术中，热裂解器按照加热方式进行分类主要包括：管式炉裂解器、热丝（带）裂解器、居里点裂解器以及激光裂解器等。但是，不管哪种裂解方式，其裂解产物的收集主要有以下几种方式：1、裂解气直接进入检测仪器内进行检测分析；2、用气袋收集裂解产物，然后将气体送入仪器进行分析；3、用滤片过滤收集裂解气中的粒相物，然后对滤片进行分析；4、溶液吸收裂解气的气、粒相物，然后对溶液进行分析。但是不管哪种吸收方式，所得的气粒相物中的卷烟成分释放量与吸烟机测试数据均存在差距，究其原因是因为以上几种裂解产物捕集方式，没有考虑到抽吸容量等参数差异所导致的测定结果的差异。也因此，极有必要就裂解产物捕集装置进行针对性设计。

发明内容

本申请主要目的在于提供一种卷烟裂解产物收集装置，利用该装置可较好满足卷烟产品热裂解分析过程中裂解产物的各种收集要求，从而为卷烟质量分析提供了有力支撑。

本申请所采取的技术方案详述如下。

一种卷烟裂解产物收集装置，该装置总体呈“针筒状”，具体而言，包括吸收管和内置于吸收管内的活塞；

所述吸收管，总体为一圆柱形通管，但前段中上部部分管壁收缩呈圆环状（即，管径收缩），此圆柱状收缩处用来放置滤片（优选设计中，圆环状收缩处有内凹环或卡扣等设置，以便于直接固定滤片），而此收缩设置主要用来阻拦滤片在吸收管内的任意贯穿；吸收管前端敞口设置，滤片可从敞口前端放入圆环状收缩处或者从前端取出；

优选设计中，滤片配套有可拆卸（例如采用卡扣式设计）的圆环形滤片卡环，滤片卡环的外径与吸收管内径相适应，通过滤片卡环可将滤片稳定固定在吸收管的圆环收缩处，同时也可适应不同直径规格滤片；

所述吸收管，吸收管后段内置有可调节后段腔体容积的活塞；优选设计中，后段吸收管外壁设有容积刻度标示线，以指示抽吸容量；

所述活塞，包括前端的密封体和与密封体连接的推拉杆；密封体外径与吸收管内径相适应，可与吸收管外壁紧密接触，进而对吸收管内气体具有抽送作用；推拉杆与密封体可以活动连接或者固定连接。

具体规格和材质方面，吸收管的总长度可设计为350mm、内直径45mm左右，以适应特定的ISO抽吸模式；所述ISO抽吸模式的抽吸参数具体为：每口抽吸35mL，持续2s，每60s抽一口；

所述吸收管的璧材可为较为常见的聚乙烯塑料PP或者玻璃等；

固定滤片用圆环形滤片卡环，具体可采用聚乙烯塑料PP或者不锈钢材质制备而成；

所述活塞前端的密封体具体可采用橡胶或者硅胶等弹性材质制备而成，以确保密封性能；

所述活塞的推拉杆，具体可采用聚乙烯塑料PP或玻璃等材质制备而成。

具体使用过程中：

首先根据裂解样品量设定吸收管的吸收体积：以ISO抽吸模式为例，根据裂解物质量初步换算为ISO抽吸模式下抽吸容量，按照一支卷烟参与燃烧的烟丝量0.60g左右计，抽吸口数约6口，所以，每一口抽吸的烟丝量约为0.10g；即每0.10g的烟丝对应的抽吸容量为35mL。据此可首先将活塞抽拉至相应刻度标线处以控制裂解产物的体积；

然后根据所测组分的吸收方式对裂解产物进行收集，具体分为以下三种形式：

当用气袋收集裂解产物时，将裂解仪气体出口与吸收管气体进口（吸收管前段敞口）用气体软管连接，收集完成后，堵紧气体软管；吸收管内气体，可以直接进行下一步测定；

当用滤片收集裂解产物时，将滤片卡入吸收管圆柱收缩处，然后设定吸收管的吸收体积，将裂解仪气体出口与吸收管气体进口用气体软管连接，进行裂解产物的收集；收集完成后，取出滤片进行下一步测定；

当用溶液吸收裂解产物时，先根据裂解样品量设定吸收管的吸收体积，将裂解仪气体出口与吸收管气体进口用气体软管连接，收集完成后，将气体软管插入吸收溶液内，推动活塞推杆将气体推进吸收溶液，最后将吸收管圆环收缩处以下部位完全浸没入吸收溶液，完成溶液吸收；吸收后溶液，可以直接进行下一步测定。

总体上，本申请在充分考虑卷烟抽吸容量的前提下，提供了一种卷烟裂解产物收集装置，该装置能使卷烟裂解产物按照吸烟机的抽吸参数的设置要求，对卷烟裂解产物进行定量收集，既能直接收集卷烟裂解气体，还能加上滤片收集裂解气中的粒相物，利用装置上的活塞推杆，还可以将收集到的卷烟裂解气体按照一定速度进入溶液，进行溶液吸收。该装置能促进卷烟模拟燃烧裂解装置与吸烟机测定数据更加匹配，解决利用裂解装置模拟卷烟燃烧研究数据的合理性和准确性。

总之，采用本申请所提供卷烟裂解产物收集装置后，初步应用试验效果表明，通过模拟吸烟机抽吸容量，使相关收集、分析结果更加准确；而且，本申请所提供装置可以满足气袋、滤片、溶液，以及滤片和溶液串联等多种现有裂解产物收集方法，具有准确吸收、易于操作，适用广泛等优点，因此具有良好的实用价值。

附图说明

图1为本申请所提供卷烟热裂解产物收集装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本装置详细介绍如下。在介绍具体实施例前，就下述实施例中所涉及部分实验物料背景情况简要介绍说明如下。

实验物料：

卷烟和烟丝样品，由河南中烟工业有限公司提供；

部分实验测定标准方法：

常规成分测定方法参考 《GB/T 19609 - 2004 卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》；《烟草及烟草制品 烟碱的测定 气相色谱法(YC/T 246-2008) 》；《YC/T30-1996 卷烟 烟气气相中一氧化碳的测定非散射红外法》等标准方法。

实施例1

如图1所示，本申请所提供卷烟裂解产物收集装置总体呈“针筒状”，具体而言，包括吸收管1和内置于吸收管内的活塞2；

所述吸收管1，总体为一圆柱形通管，但前段中上部部分管壁收缩呈圆环状（即，管径收缩），此圆柱状收缩处3用来放置滤片（优选设计中，圆环状收缩处3有内凹环或卡扣等设置，以便于直接固定滤片），而此收缩设置主要用来阻拦滤片在吸收管内的任意贯穿；吸收管前端敞口设置，滤片可从敞口前端放入圆环状收缩处或者从前端取出。

优选设计中，滤片配套有可拆卸（例如采用卡扣式设计）的圆环形滤片卡环，滤片卡环的外径与吸收管内径相适应，通过滤片卡环可将滤片稳定固定在吸收管的圆环收缩处，同时也可适应不同直径规格滤片；

所述吸收管，吸收管后段内置有可调节后段腔体容积的活塞2；优选设计中，后段吸收管外壁设有容积刻度标示线，以指示抽吸容量；

所述活塞2，包括前端的密封体4和与密封体连接的推拉杆5；密封体4外径与吸收管内径相适应，可与吸收管外壁紧密接触，进而对吸收管内气体具有抽送作用；推拉杆5与密封体4可以活动连接或者固定连接。

以适应特定的ISO抽吸模式为例（ISO抽吸模式的抽吸参数具体为：每口抽吸35mL，持续2s，每60s抽一口）；吸收管的总长度设计为350mm、内直径45mm左右；为降低成本和便于制备，吸收管、推拉杆均采用聚乙烯塑料PP制备而成，而活塞前端的密封体采用橡胶制备而成。

实施例2

以实施例1所提供卷烟裂解产物收集装置为例，发明人选择了三种高、中、低不同焦油规格的河南中烟产品卷烟样品各一支（分别为：高焦油软大金圆（编号1）、中焦油百年浓香（编号2）、低焦油黄金叶炫尚（编号3））进行裂解产物收集实验，裂解过程中所采用的热裂解装置、裂解方法参考现有技术进行即可（本实施例具体参考现有专利申请2009202242071进行操作）。

具体裂解产物收集过程中：

将裂解仪气体出口与本申请所提供装置的进口用气体软管连接，根据裂解样品量设定吸收管的吸收体积，收集完成后，堵紧气体软管；吸收管内气体，按照标准方法测定CO量；

同上述操作，当用滤片收集裂解产物时，将滤片固定在圆环状收缩处，然后设定吸收管的吸收体积，将裂解仪气体出口与吸收管气体进口用气体软管连接，进行裂解产物的收集；收集完成后，取出滤片，按照标准方法测定总粒相物、焦油量、烟碱。

对所收集的卷烟裂解产物成分分析如下表1、表2所示。

表1、卷烟裂解产物成分分析结果（mg/cig）

表2、卷烟裂解产物成分分析结果（mg/cig）

。

需要说明的是，实验过程中，按照现有常规标准方法进行了测定分析。

从上表1、表2数据进行分析可以看出：虽然本申请裂解产物收集装置测定的数据与标准方法测试的数据存在一定差异，但结果比较接近；且对不同规格卷烟进行测定时，这种差异性规律与标准方法测定的规律保持较好一致性，这也表明本申请所提供装置测定的重复性及稳定性较好。

综上分析可以看出，虽然本申请的裂解产物收集装置测定的数据与标准方法测试的数据存在差异，但是两者具比较接近，所以，使用本发明裂解产物收集装置对卷烟裂解产物进行收集，具有简便、快捷、实用的特点，因此具有良好的实用价值。

Claims (7)

1.一种卷烟裂解产物收集装置，其特征在于，该装置总体呈“针筒状”，具体而言，包括吸收管和内置于吸收管内的活塞；

所述吸收管，总体为一圆柱形通管，但前段中上部部分管壁收缩呈圆环状，此圆柱状收缩处用来放置固定滤片吸收管前端敞口设置，滤片可从敞口前端放入圆环状收缩处或者从前端取出；

所述吸收管，吸收管后段内置有可调节后段腔体容积的活塞；

所述活塞，包括前端的密封体和与密封体连接的推拉杆；密封体外径与吸收管内径相适应，与吸收管外壁紧密接触；推拉杆与密封体活动连接或者固定连接。

2.如权利要求1所述卷烟裂解产物收集装置，其特征在于，所述吸收管，吸收管后段外壁设有容积刻度标示线。

3.如权利要求1所述卷烟裂解产物收集装置，其特征在于，圆环状收缩处有用来直接固定滤片的内凹环或卡扣。

4.如权利要求1所述卷烟裂解产物收集装置，其特征在于，滤片配套有可拆卸圆环形滤片卡环，滤片卡环的外径与吸收管内径相适应，通过滤片卡环将滤片固定在吸收管的圆环收缩处。

5.如权利要求4所述卷烟裂解产物收集装置，其特征在于，滤片卡环采用聚乙烯塑料PP或者不锈钢材质制备而成。

6.如权利要求1所述卷烟裂解产物收集装置，其特征在于，针对ISO抽吸模式，吸收管的总长度设计为350mm、内直径45mm。

7.如权利要求1所述卷烟裂解产物收集装置，其特征在于，所述吸收管的璧材为聚乙烯塑料PP或者玻璃；所述活塞的推拉杆，采用聚乙烯塑料PP或玻璃材质制备而成；所述活塞前端的密封体采用橡胶或者硅胶材质制备而成。

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