JP2017533444A - 煙捕集機用回転式煙収集装置、及び煙草煙を分析するために回転式煙収集装置を使用する方法 - Google Patents
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Abstract
回転式煙収集装置、及び煙草煙を分析するために前記回転式煙収集装置を使用する方法を提供する。上記装置は吸着ブロック（１）、上部収集器カバー（２）、下部収集器カバー（３）、中空上部カバー内部キャビティ（４）、保持プラグ（５）及びケンブリッジフィルタ（６）を備え、前記上部収集器カバー（２）の内側部分には前記中空上部カバー内部キャビティ（４）が設けられ、前記吸着ブロック（１）は前記中空上部カバー内部キャビティ（４）内に位置する。前記装置は操作が容易かつ簡便であり、検定反復性が良好であり、有機溶媒の消費量が少なく、試料試験結果は標準方法の試料試験結果と大幅な差がなく、また、前記装置は室温で揮発性有機化合物の収集を可能にし、大型バッチの試料分析に適している。【選択図】 図１
Description
本発明は、煙草煙分析及び検出技術の分野、より具体的には、煙捕集機用煙収集装置、及び煙草煙を分析するために煙収集装置を使用する方法に関する。
喫煙及び健康に関する調査が進むにつれ、人々の煙草煙の有害成分についての関心が高まっている。煙草主流煙は多数の揮発性有機化合物を含む。カナダ保健省のリストに挙げられた４４種類の有害有機化合物のうち、揮発性有機化合物は５種類、すなわち１，３‐ブタジエン、イソプレン、アクリロニトリル、ベンゼン及びトルエンである。１，３‐ブタジエン及びイソプレンは、ＩＡＲＣ（国際がん研究機関）によりヒト発癌性物質（２Ｂ）として発癌性である。ベンゼンはヒト発癌性物質であり、その発癌性は「十分な動物実験及びヒト実験データ」（群１）である。アクリロニトリルは、ＩＡＲＣにより発癌性物質として分類され、これは「限定された動物実験及びヒト実験データ」に属する。トルエンは皮膚及び粘膜を刺激し、中枢神経系に麻酔作用を与える可能性があり、トルエン下の長期的暴露もまた癌を引き起こす可能性がある。従って、煙草煙中の揮発性有機化合物の効果的な捕集及び正確な測定は、喫煙及び健康に関する調査にとって実用的な意義を持つ。現在、主に、捕集のための冷却溶液吸収法（約−７０℃のメタノール）及び吸着管法により、煙草煙中の揮発性有機化合物を測定するＧＣ‐ＭＳが利用されることが多い。冷却溶液吸収法では、１５ｍＬの冷メタノールが収容され、直列に接続された２つの収集ボトルを使用して収集するが、これにより操作が煩雑である。吸着管法では喫煙収集装置吸引チャネルの「デッドボリューム」が発生し、圧力降下がより大きくなるため、試験結果がより低再現性となる。
従来技術の欠点を克服するため、煙捕集機用回転式煙収集装置、及び当該装置を使用した煙草煙の分析方法を提供する。本発明に従った装置は操作が簡単で反復性が良く、有機溶媒の消費量が少なく、試験結果と標準方法との間に大幅な差がない利点を有し、室温で揮発性有機化合物の捕集を可能にし、大量の試料分析に適している。
本発明の上記目的は、以下の技術的解決策により達成される。
一方において、回転式煙収集装置は、吸着ブロック、上部収集器カバー、下部収集器カバー、中空上部カバー内部キャビティ、保持プラグ及びケンブリッジフィルタを備える装置であって、上部収集器カバーの内側部分には中空上部カバー内部キャビティが備えられ、吸着ブロックは中空上部カバー内部キャビティ内に位置することを特徴とする。
好ましくは、上部収集器カバーは下部収集器カバーに接続し、中空キャビティはその中に形成される。
好ましくは、ケンブリッジフィルタは上部収集器カバー及び下部収集器カバーにより形成された中空キャビティの横断面に設ける。
好ましくは、上部収集器カバーは中空キャビティであり、吸着ブロックは上部収集器カバー内に位置し、保持プラグは吸着ブロックの下端に配置する。
好ましくは、吸着ブロックは固体吸着材料及び篩板を備え、吸着ブロックの中央部分は固体吸着材料であり、篩板は固体吸着材料の上面及び下面に設ける。
好ましくは、吸着ブロックの吸着材料は活性炭材料 磁性吸着材料又は分子篩材料であり、吸着材料の粒径は４０〜８０μｍであり、吸着材料の上面及び下面にある篩板は直径４０〜６０μｍの目開きを有する砂中子用篩板である。
好ましくは、吸着ブロックは吸着管であり、吸着管は外管、吸着管の吸着ブロック、テーパ状境界面及びガスケットを備え、外管は中空円筒であり、吸着管の吸着ブロックは外管の内部に位置し、テーパ状境界面は内部キャビティがテーパ状になっている中空円筒であり、内部キャビティの広い端部は外管側に接続し、ガスケットはテーパ状境界面の内側に位置し、吸着管吸着ブロックに当接する中空の円筒である。
好ましくは、吸着管の吸着ブロックの中央は固体吸着材料であり、固体吸着材料の両側に篩板が設けられ、吸着材料は活性炭材料、磁性吸着材料又は分子篩材料であり、吸着材料の粒径は４０〜８０μｍであり、吸着材料の２つの側面篩板はそれぞれ直径４０〜６０μｍの目開きを有する砂中子用篩板である。
他方において、本発明は上記回転式煙収集装置を使用する方法、及び当該回転式煙収集装置の使用により煙草煙中の揮発性有機化合物を分析する方法を提供し、当該方法は以下の工程を含む：
工程１、ＧＢ／Ｔ１６４４７規格条件に従って試料計量を行い、試料試験のために煙草の（平均品質±０．０２）ｇ及び（平均吸引抵抗±５０）Ｐａの煙草を選択する工程；
工程２、煙捕集機に回転式煙収集装置を取り付け、一度に１本の煙草を吸引する工程；
工程３、煙捕集後に回転式煙収集装置を取り外し、吸着ブロックを抽出用容器に移す工程；ならびに
工程４、ブランク試料を回転式煙収集装置内に設置し、一度に１本の煙草を吸引し、工程３を繰り返し、ブランク試料処理の結果を煙草試料の結果と比較し、煙草煙中の揮発性有機化合物を分析する工程。
工程１、ＧＢ／Ｔ１６４４７規格条件に従って試料計量を行い、試料試験のために煙草の（平均品質±０．０２）ｇ及び（平均吸引抵抗±５０）Ｐａの煙草を選択する工程；
工程２、煙捕集機に回転式煙収集装置を取り付け、一度に１本の煙草を吸引する工程；
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工程４、ブランク試料を回転式煙収集装置内に設置し、一度に１本の煙草を吸引し、工程３を繰り返し、ブランク試料処理の結果を煙草試料の結果と比較し、煙草煙中の揮発性有機化合物を分析する工程。
本発明の技術的解決策はまた、以下のように説明できる：
本発明は以下を備える煙収集装置を提供する：
煙草ホルダを固定するための固定装置と取り外し可能に接続することが可能であり、その内部に接着材料を配置し、揮発性有機化合物などの煙草煙中の物質を吸着する吸着装置；及び
捕集チャンバの一端が上記吸着装置と密閉連通し、それにより煙が上記吸着装置を通過して進入することが可能になり、捕集チャンバの他端は煙吸引ポンプと連通する、２つの開放端を有する捕集チャンバ。
本発明は以下を備える煙収集装置を提供する：
煙草ホルダを固定するための固定装置と取り外し可能に接続することが可能であり、その内部に接着材料を配置し、揮発性有機化合物などの煙草煙中の物質を吸着する吸着装置；及び
捕集チャンバの一端が上記吸着装置と密閉連通し、それにより煙が上記吸着装置を通過して進入することが可能になり、捕集チャンバの他端は煙吸引ポンプと連通する、２つの開放端を有する捕集チャンバ。
煙吸引ポンプは操作中にガスを吸い上げる。煙草煙は吸着装置に進入する。揮発性有機化合物などの煙中物質は吸着装置内の吸着材料に吸収され、非吸着物質は、煙吸引ポンプにより捕集チャンバを経て吸い出される。煙草煙の組成は、吸着装置内にある吸着材料中の物質の組成及び含有量を検出することにより測定する。
好ましくは、吸着装置及び捕集チャンバは上から下の順に配置し、収集キャビティの水平断面は円形である。
好ましくは、吸着装置は既存の回転式煙収集装置の固定装置により取り外し可能に密閉することが可能である。
好ましくは、吸着装置及び捕集チャンバは一体的に、又は取り外し可能に設けるが、好ましくは取り外し可能に設ける。吸着装置及び組立てチャンバが取り外し可能である場合、吸着材料の組成及び含有量を測定するために吸着装置は容易に取り外される。
好ましくは、保持装置、吸着装置及び捕集チャンバを取り外し可能に設ける場合、保持装置と吸着装置と捕集チャンバとの間にガスケットを設けることで、確実にこれら３部材を外部から密閉したままで互いに連通させる。
好ましくは、吸着装置及び捕集キャビティを一体的に設ける場合、吸着装置には、吸着装置内の吸着材料を除去又は交換するために開閉可能な蓋が設けられる。
好ましくは、吸着装置には２つの篩板も設け、吸着材料は２つの篩板の間に配置された装置に設置し、好ましくは２つの篩板は４０〜６０μｍの目開きの篩板用のものである。
好ましくは、吸着装置には内部に２つの側面篩板も設けられ、吸着装置内の吸着材料は２つの側面篩版間に位置し、好ましくは、２つの側面篩板はそれぞれ４０〜６０μｍの目開きを有する砂岩用篩板である。
好ましくは、吸着装置内の吸着材料は固体吸着材料、好ましくは活性炭材料、磁性材料又は分子篩材料であり、 好ましくは、当該材料の吸着剤粒径は４０〜８０μｍである。
好ましくは、吸着装置には内部に外管を含む吸着剤管が設けられ、吸収材料は外管の内側に配置する。このような吸着剤管を使用する場合、吸着剤管を直接取り外すことも、吸着材料の交換又は除去中に適宜取り外すことも可能である。好ましくは、吸着剤管の外管には内部に２つの側面篩板が設けられ、吸収材料は２つの側面篩板間に配置し、好ましくは、２つの側面篩板の各々は４０〜６０μｍの目開きを有する砂中子用篩板である。好ましくは、煙収集装置には、吸着装置を遮断するために吸着装置を下方に設置するプラグが備えられる。
好ましくは、捕集チャンバの容積は１０〜２０ｍＬであり、二重円錐チャンバの形状であり、これは同じ２つの円錐を左右に背中合わせに接合させることで形成したチャンバであり、両端に開放端を有し（すなわち、狭い端部が開放端である）、一端は吸着材料と連通し、他端はポンプと連通している。好ましくは、ケンブリッジフィルタは二重円錐チャンバの最大円形断面に配置する。他方、本発明は煙捕集機用の上記煙収集装置を使用して煙草煙中の揮発性有機化合物を分析する方法を提供し、当該方法は以下の工程を含む：
工程１、煙草試料を選び、試料計量を行い、ＧＢ／Ｔ１６４４７規格条件に従って、試料試験のために煙草の（平均品質±０．０２）ｇ及び（平均吸引抵抗±５０）Ｐａを選択する工程であって、ここで平均品質及び平均吸引抵抗は、１銘柄につき５０本を超える煙草の品質及び吸引抵抗の平均値である；
工程２、煙捕集機に煙収集装置を取り付け、一度に１本の煙草を吸引する工程；
工程３、煙捕集後に煙収集装置を取り外し、煙収集装置の吸着装置内の吸着材料を抽出用容器に移す工程；及び
工程４、ブランク試料を煙収集装置内に設置し、一度に１本の煙草を吸引し、工程３を繰り返し、ブランク試料処理の結果を煙草試料の結果と比較し、煙草煙中の揮発性有機化合物を分析する工程。
工程１、煙草試料を選び、試料計量を行い、ＧＢ／Ｔ１６４４７規格条件に従って、試料試験のために煙草の（平均品質±０．０２）ｇ及び（平均吸引抵抗±５０）Ｐａを選択する工程であって、ここで平均品質及び平均吸引抵抗は、１銘柄につき５０本を超える煙草の品質及び吸引抵抗の平均値である；
工程２、煙捕集機に煙収集装置を取り付け、一度に１本の煙草を吸引する工程；
工程３、煙捕集後に煙収集装置を取り外し、煙収集装置の吸着装置内の吸着材料を抽出用容器に移す工程；及び
工程４、ブランク試料を煙収集装置内に設置し、一度に１本の煙草を吸引し、工程３を繰り返し、ブランク試料処理の結果を煙草試料の結果と比較し、煙草煙中の揮発性有機化合物を分析する工程。
先行技術と比較して、本発明は少なくとも以下の有利な技術的効果を有する：
１．本発明は、従来の捕集装置と比較して、収集器の前方カバー内に固体吸着材料を含む内部キャビティが追加されている新規なタイプの煙収集装置を採用していることから、煙の脱出が抑えられ、収集器内の滞留時間が長くなり、煙草煙中揮発性有機化合物に対する篩板間の吸着材料の吸着効果が良好になり、これにより煙草煙ガス流が完全に吸着剤と接触可能になり、確実に煙草煙の関連成分が効果的に吸収され、煙草煙中の揮発性有機化合物分析のための要件が満たされる。
２．本発明の煙収集装置が取り外し式を採用する場合、吸着材料を含む吸着装置、又は吸着材料を備えて吸着装置内部に配置された吸着管は直接取り外すことが可能であるため、吸着材料を除去するか、その中の吸着材料を交換することが簡便である。
３．本発明の煙収集装置にケンブリッジフィルタを設ける場合、吸着材料とポンプとの間にケンブリッジフィルタを設けていることから、煙草煙は最初に吸着材料を通過した後にケンブリッジフィルタを通過し、そのために吸着材料は煙中の揮発性有機化合物を完全に吸着することになり、そうすることで測定結果がより正確になる。
４．本発明の捕集チャンバが二重円錐チャンバである場合、二重円錐の２つの端部は開放端であり、一端は吸着材料と連通し、他端はポンプと連通している。このような構造では、吸着材料からの煙は円錐内で緩衝され、次いでケンブリッジフィルタを通過し、吸い出され、ケンブリッジフィルタを直接透過しないことになる。
１．本発明は、従来の捕集装置と比較して、収集器の前方カバー内に固体吸着材料を含む内部キャビティが追加されている新規なタイプの煙収集装置を採用していることから、煙の脱出が抑えられ、収集器内の滞留時間が長くなり、煙草煙中揮発性有機化合物に対する篩板間の吸着材料の吸着効果が良好になり、これにより煙草煙ガス流が完全に吸着剤と接触可能になり、確実に煙草煙の関連成分が効果的に吸収され、煙草煙中の揮発性有機化合物分析のための要件が満たされる。
２．本発明の煙収集装置が取り外し式を採用する場合、吸着材料を含む吸着装置、又は吸着材料を備えて吸着装置内部に配置された吸着管は直接取り外すことが可能であるため、吸着材料を除去するか、その中の吸着材料を交換することが簡便である。
３．本発明の煙収集装置にケンブリッジフィルタを設ける場合、吸着材料とポンプとの間にケンブリッジフィルタを設けていることから、煙草煙は最初に吸着材料を通過した後にケンブリッジフィルタを通過し、そのために吸着材料は煙中の揮発性有機化合物を完全に吸着することになり、そうすることで測定結果がより正確になる。
４．本発明の捕集チャンバが二重円錐チャンバである場合、二重円錐の２つの端部は開放端であり、一端は吸着材料と連通し、他端はポンプと連通している。このような構造では、吸着材料からの煙は円錐内で緩衝され、次いでケンブリッジフィルタを通過し、吸い出され、ケンブリッジフィルタを直接透過しないことになる。
本発明の技術的説明を更に具体例と組み合わせて詳細に説明する。
図１は、吸着ブロック１、上部収集器カバー２、下部収集器カバー３、中空上部カバー内部キャビティ４、保持プラグ５及びケンブリッジフィルタ６を備える回転式煙収集装置を示し、上部収集器カバー２の内側部分には中空上部カバー内部キャビティ４が設けられ、吸着ブロック１は中空上部カバー内部キャビティ４内に位置することを特徴とする。
上部収集器カバー２は下部収集器カバー３に接続し、その内部に中空キャビティを形成する。
ケンブリッジフィルタ６は、上部収集器カバー２及び下部収集器カバー３に形成される中空キャビティの横断面に設ける。
上部収集器カバーは中空キャビティであり、吸着ブロックは上部収集器カバー内に位置し、保持プラグ５は吸着ブロック１の下端に配置する。
図２は、吸着ブロック１が固体吸着材料１１及び篩板１２を備え、吸着ブロック１の中央部分は固体吸着材料１１であり、篩板１２は固体吸着材料１１の上面及び下面に設けていることを示す。
吸着ブロック１内の吸着材料１１は活性炭材料、磁性吸着材料又は分子篩材料であり、当該吸着材料の粒径は４０〜８０μｍであり、吸着材料の１１の上面及び下面の篩板１２は４０〜６０μｍの目開きを有する砂中子用篩板である。
図３は、上部収集器カバー２の内側部分に中空上部カバー内部キャビティ４が設けられ、吸着管２０は中空上部カバー内部キャビティ４内に位置していることを示す。吸着管２０は外管２１ 吸着管の吸着ブロック２２ テーパ状境界面２３及びガスケット２４を備え、外管２１は中空円筒であり 吸着管の吸着ブロック２２は外管２１の内部に位置し、テーパ状境界面２３は中空の円筒であり 内部キャビティはテーパ状であり、内部キャビティの広い端部は外管２１側に接続し、ガスケット２４はテーパ状境界面２３の内側に位置し、吸着管の吸着ブロック２２に当接する中空円筒である。
図４は、吸着管２０では吸着管の吸着ブロック２２の中央は固体吸着材料２２１であり、固体吸着材料２２１の両側に篩板２２２が設けられていることを示しており、、吸着材料２２１は活性炭材料、磁性吸着材料又は分子篩材料であり、吸着材料の粒径は４０〜８０μｍであり、吸着材の２つの側面篩板２２２はそれぞれ４０〜６０μｍの目開きを有する砂中子用篩板である。
回転式煙収集装置及び煙草煙中の揮発性有機化合物を分析する方法であって、当該方法は以下の工程を含む：
工程１、ＧＢ／Ｔ１６４４７規格条件に従って試料計量を行い、試料試験のために煙草の（平均品質±０．０２）ｇ及び（平均吸引抵抗±５０）Ｐａを選択する工程；
工程２、煙捕集機に回転式煙収集装置を取り付け、一度に１本の煙草を吸引する工程；
工程３、煙捕集後に煙収集装置を取り外し、吸着ブロックを抽出用容器に移す工程；及び
工程４、ブランク試料を回転式煙収集装置内に設置し、一度に１本の煙草を吸引し、工程３を繰り返し、ブランク試料処理の結果を煙草試料の結果と比較し、煙草煙中の揮発性有機化合物を分析する工程。
工程１、ＧＢ／Ｔ１６４４７規格条件に従って試料計量を行い、試料試験のために煙草の（平均品質±０．０２）ｇ及び（平均吸引抵抗±５０）Ｐａを選択する工程；
工程２、煙捕集機に回転式煙収集装置を取り付け、一度に１本の煙草を吸引する工程；
工程３、煙捕集後に煙収集装置を取り外し、吸着ブロックを抽出用容器に移す工程；及び
工程４、ブランク試料を回転式煙収集装置内に設置し、一度に１本の煙草を吸引し、工程３を繰り返し、ブランク試料処理の結果を煙草試料の結果と比較し、煙草煙中の揮発性有機化合物を分析する工程。
本発明の分析方法によるガスクロマトグラフィ／質量分析（ＧＣ／ＭＳ）装置条件を以下に列挙する：ＩｎｅｒｔＣａｐ ＡＱＵＡＴＩＣ‐２カラムクロマトグラフィカラム（長さ：６０Ｍ、ＩＤ：０．２５ｍｍ、厚さ：１．４μｍ）；プログラムした温度手順：初期温度は４０℃、６．０分維持し、加熱率２０℃／分で２３０℃に上昇させ、１０分維持する；キャリヤガスはヘリウム 流速は１．５ｍＬ／分である；注入口温度は１８０℃、試料量は１．０μｌ、分割比は１０：１である；送電線温度は２３０℃、イオン源温度は２３０℃、四重極温度は１５０℃である；質量分析イオン化電圧は７０ｅＶである；スキャン方式：フルスキャン方式及び選択イオン方式を同時に行う。
作業プロセスの煙分析における本発明は以下の通りである：
吸引プロセス中に煙草が煙草ホルダに入ると、煙草煙は収集カバー、内部キャビティに入り、当該キャビティには直径２０〜６０μｍの２つの上下篩板が設置され、２つの篩板の間に吸着材料として４０〜８０メッシュの活性炭が備えられ、煙は篩を通過し、その後、複数本の細い気流に分散し、そして活性炭緩衝材により、その後に次の篩板から排出される。このプロセスでは、煙草煙の関連成分が効果的に吸収される。他の煙草煙の微粒子物質におけるケンブリッジ濾過遮断の下限。
吸引プロセス中に煙草が煙草ホルダに入ると、煙草煙は収集カバー、内部キャビティに入り、当該キャビティには直径２０〜６０μｍの２つの上下篩板が設置され、２つの篩板の間に吸着材料として４０〜８０メッシュの活性炭が備えられ、煙は篩を通過し、その後、複数本の細い気流に分散し、そして活性炭緩衝材により、その後に次の篩板から排出される。このプロセスでは、煙草煙の関連成分が効果的に吸収される。他の煙草煙の微粒子物質におけるケンブリッジ濾過遮断の下限。
実施例１
銘柄Ａの煙草を選択し、ＧＢ／Ｔ１６４４７規格条件に従って試料計量を行い、試料試験のために煙草用の（平均質量±０．０２）ｇ及び（平均吸引抵抗±５０）Ｐａを選択する。待機状態の収集装置を煙捕集機に設置し、ＩＳＯ規格条件下で吸引を行い、吸引容積は３５．０ｍＬであり、吸引時間は２秒であり、吸引回数は６０秒間の回数であり、一度に１本の煙草を吸引する。煙草を吸引及び収集した後に収集装置を取り外し、吸着材料及び前後の篩板をそれぞれ対応する抽出用容器に移す。
銘柄Ａの煙草を選択し、ＧＢ／Ｔ１６４４７規格条件に従って試料計量を行い、試料試験のために煙草用の（平均質量±０．０２）ｇ及び（平均吸引抵抗±５０）Ｐａを選択する。待機状態の収集装置を煙捕集機に設置し、ＩＳＯ規格条件下で吸引を行い、吸引容積は３５．０ｍＬであり、吸引時間は２秒であり、吸引回数は６０秒間の回数であり、一度に１本の煙草を吸引する。煙草を吸引及び収集した後に収集装置を取り外し、吸着材料及び前後の篩板をそれぞれ対応する抽出用容器に移す。
ブランク試料に同じプロセスを適用する。結果を表２に示す。
実施例２
銘柄Ｂの煙草を選択し、ＧＢ／Ｔ１６４４７規格条件に従って試料計量を行い、試料試験のために、煙草用の（平均質量±０．０２）ｇ及び（平均吸引抵抗±５０）Ｐａを選択する。待機状態の収集装置を煙捕集機に設置し、ヘルスカナダインテンス（ＨＣＩ）規格条件下で吸引を行い、吸引容積は５５．０ｍＬであり、吸引時間は２秒であり、吸引回数は３０秒間の回数であり、一度に１本の煙草を吸引する。煙草を吸引及び収集した後に収集装置を取り外し、吸着材料及び前後の篩板をそれぞれ対応する抽出用容器に移す。
銘柄Ｂの煙草を選択し、ＧＢ／Ｔ１６４４７規格条件に従って試料計量を行い、試料試験のために、煙草用の（平均質量±０．０２）ｇ及び（平均吸引抵抗±５０）Ｐａを選択する。待機状態の収集装置を煙捕集機に設置し、ヘルスカナダインテンス（ＨＣＩ）規格条件下で吸引を行い、吸引容積は５５．０ｍＬであり、吸引時間は２秒であり、吸引回数は３０秒間の回数であり、一度に１本の煙草を吸引する。煙草を吸引及び収集した後に収集装置を取り外し、吸着材料及び前後の篩板をそれぞれ対応する抽出用容器に移す。
ブランク試料に同じプロセスを適用する。結果を表３に示す。
実施例３
銘柄Ｃの煙草を選択し、ＧＢ／Ｔ１６４４７規格条件に従って試料計量を行い、試料試験のために、煙草用の（平均質量±０．０２）ｇ及び（平均吸引抵抗±５０）Ｐａを選択する。本発明による装置（ケンブリッジフィルタを吸着材料とポンプとの間に設置する。装置は図１に示すとおりである）、及びケンブリッジフィルタとポンプとの間に吸着材料を設ける手段はそれぞれ、ＩＳＯ規格条件下で吸引を行い、吸引容積は３５．０ｍＬであり、吸引時間は２秒であり、吸引回数は６０秒間の回数であり、一度に１本の煙草を吸引する。煙草を吸引及び収集した後に収集装置を取り外し、吸着材料及び前後の篩板をそれぞれ対応する抽出用容器に移す。
銘柄Ｃの煙草を選択し、ＧＢ／Ｔ１６４４７規格条件に従って試料計量を行い、試料試験のために、煙草用の（平均質量±０．０２）ｇ及び（平均吸引抵抗±５０）Ｐａを選択する。本発明による装置（ケンブリッジフィルタを吸着材料とポンプとの間に設置する。装置は図１に示すとおりである）、及びケンブリッジフィルタとポンプとの間に吸着材料を設ける手段はそれぞれ、ＩＳＯ規格条件下で吸引を行い、吸引容積は３５．０ｍＬであり、吸引時間は２秒であり、吸引回数は６０秒間の回数であり、一度に１本の煙草を吸引する。煙草を吸引及び収集した後に収集装置を取り外し、吸着材料及び前後の篩板をそれぞれ対応する抽出用容器に移す。
ブランク試料に同じプロセスを適用する。両装置の技術的効果を互いに比較する。結果を表４に示す。
上記表の結果から、吸着材料とポンプとの間に配置されたケンブリッジフィルタの比較的良好な吸着効果が本発明によりもたらされたことが分かる。
実施例４
本実施形態は図１に示す装置を使用する。当該装置では、例えば１０〜２０ｍＬ、＜１０ｍＬ、＞２０ｍＬといった異なる収集キャビティ寸法を使用している。試験結果に応じた寸法の収集キャビティの効果の結果を図５に示す。図５によれば、収集キャビティの寸法は主に煙草吸引曲線に影響を与え、試験結果に影響する。処理ニーズを満たす状況下では、収集キャビティの容積を最小限に抑える必要があり、１０〜２０ｍｌに制限することを推奨する。容積が大きすぎるか、又は小さすぎたりする場合、吸引曲線に影響が及ぶ。
本実施形態は図１に示す装置を使用する。当該装置では、例えば１０〜２０ｍＬ、＜１０ｍＬ、＞２０ｍＬといった異なる収集キャビティ寸法を使用している。試験結果に応じた寸法の収集キャビティの効果の結果を図５に示す。図５によれば、収集キャビティの寸法は主に煙草吸引曲線に影響を与え、試験結果に影響する。処理ニーズを満たす状況下では、収集キャビティの容積を最小限に抑える必要があり、１０〜２０ｍｌに制限することを推奨する。容積が大きすぎるか、又は小さすぎたりする場合、吸引曲線に影響が及ぶ。
本発明は、従来の吸収装置と比較して新規なタイプの煙収集装置を採用していることから、本発明による装置には、従来の捕集装置と比較して、収集器の前方カバー内に固体吸着材料を含む内部キャビティが追加されている。そのため、煙の脱出が抑えられ、収集器内の滞留時間が長くなり、煙草煙中の揮発性有機化合物に対する篩板間の吸着材料の吸着効果が良好になり、これにより煙草煙ガス流が完全に吸着剤と接触可能になり、確実に煙草煙の関連成分が効果的に吸収され、煙草煙中の揮発性有機化合物分析のための要件が満たされる。５種類の揮発性有機化合物が０．０３μｇ／本〜０．０８μｇ／本に限定的に検出され、収集率は９７．６％〜１０７．８％である。本発明の装置は操作が簡単であり、再現性の判定が良好であり、有機溶媒の消費が低く、試験結果と標準方法との間に大幅な差はなく、大量の試料分析に好適な揮発性有機化合物を蒸発させる際に室温で実行することが可能である。
Claims (9)
- 回転式煙収集装置であって、吸着ブロック（１）、上部収集器カバー（２）、下部収集器カバー（３）、中空上部カバー内部キャビティ（４）、保持プラグ（５）及びケンブリッジフィルタ（６）を備え；
前記上部収集器カバー（２）の内側部分には前記中空上部カバー内部キャビティ（４）が設けられ；
前記吸着ブロック（１）は前記中空上部カバー内部キャビティ（４）内に位置することを特徴とする装置。 - 前記上部収集器カバー（２）は前記下部収集器カバー（３）に接続し、中空キャビティをその中に形成することを特徴とする請求項１に記載の装置。
- 前記ケンブリッジフィルタ（６）は前記上部収集器カバー（２）及び前記下部収集器カバー（３）により形成された中空キャビティの横断面に設けられることを特徴とする請求項２に記載の装置。
- 前記保持プラグ（５）は、前記吸着ブロック（１）の下端に配置することを特徴とする請求項１又は３に記載の装置。
- 前記吸着ブロック（１）は、固体吸着材料（１１）及び篩板（１２）を備え、前記吸着ブロック（１）の中央部分は固体吸着材料（１１）であり、前記篩板（１２）は前記固体吸着材料（１１）の上面及び下面に設けることを特徴とする請求項４に記載の装置。
- 前記吸着ブロック（１）の前記吸着材料（１１）は活性炭材料、磁性吸着材料又は分子篩材料であり、前記吸着材料の粒径は４０〜８０μｍであり；前記吸着材料（１１）の上面及び下面にある前記篩板（１２）は４０〜６０μｍの目開きを有する砂中子用篩板であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
- 前記吸着ブロック（１）は吸着管（２０）であり、前記吸着管（２０）は外管（２１）、吸着管吸着ブロック（２２）、テーパ状境界面（２３）及びガスケット（２４）を備え、前記外管（２１）は中空円筒であり、前記吸着管吸着ブロック（２２）は前記外管（２１）の内部に位置し、前記テーパ状境界面（２３）は、内部キャビティがテーパ状である中空の円筒であり、前記内部キャビティの広い端部は前記外管（２１）側に接続し、前記ガスケット（２４）は前記テーパ状境界面（２３）の内側に位置し、前記吸着管吸着ブロック（２２）に当接する中空の円筒であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
- 前記吸着管（２０）では前記吸着管吸着ブロック（２２）の中央は固体吸着材料（２２１）であり；前記固体吸着材料（２２１）の両側に篩板（２２２）が設けられ；前記吸着材料（２２１）は活性炭材料、磁性吸着材料又は分子篩材料であり、前記吸着材料の粒径は４０〜８０μｍであり、前記吸着材料の前記２つの側面篩板（２２２）はそれぞれ４０〜６０μｍの目開きを有する砂中子用篩板であることを特徴とする請求項７に記載の装置。
- 請求項１〜８のいずれかに記載の回転式煙収集装置の使用により煙草煙中の揮発性有機化合物を分析する方法であって、以下の工程：
工程１、ＧＢ／Ｔ１６４４７規格条件に従って試料計量を行い、試料試験のために（平均品質±０．０２）ｇ及び（平均吸引抵抗±５０）Ｐａの煙草を選択する工程；
工程２、前記煙捕集機に前記回転式煙収集装置を取り付け、一度に１本の煙草を吸引する工程；
工程３、前記煙捕集後に前記煙収集装置を取り外し、前記吸着ブロックを抽出用容器に移す工程；及び
工程４、ブランク試料を前記回転式煙収集装置内に設置し、一度に１本の煙草を吸引し、工程３を繰り返し、前記ブランク試料処理の結果を前記煙草試料の結果と比較し、煙草煙中の揮発性有機化合物を分析する工程
を含む方法。
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