快速評價多孔性濾嘴添加劑吸附效果的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速評價多孔性濾嘴添加劑吸附效果的方法，包括以下步驟：添加劑利用比表面積儀在80-180℃過夜脫氣，初步除去多孔添加劑中的雜質(zhì)氣體；將有機液體移取到汽化存儲罐中汽化后連接到重量吸收儀，或者有毒氣體直接連接到重量吸收儀，稱取初步脫氣后的添加劑裝到重量吸收儀的石英吊籃中；添加劑二次脫氣；根據(jù)有機液體或者有毒氣體的飽和蒸氣壓，設(shè)定10-30個測試壓力點，利用重量吸收儀對設(shè)定的不同壓力點分別進行飽和吸附，繪制成吸附曲線圖；分析：根據(jù)得到吸附曲線圖進行分析，得出此類添加劑的吸附量以及在低壓區(qū)的吸附趨勢變化。該方法測試靈敏度高，操作簡便，能準確評價不同濾嘴添加劑對有害物質(zhì)的吸附效果。
【專利說明】快速評價多孔性濾嘴添加劑吸附效果的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于卷煙生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種快速評價多孔性濾嘴添加劑吸附效果的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的進步，吸煙及環(huán)境問題已為全世界所關(guān)注?！稛煵菘刂瓶蚣芄s》要求各國政府制訂出更為嚴厲的“控煙”法律法規(guī)，促使卷煙生產(chǎn)企業(yè)在降低卷煙焦油釋放量的同時，更要嚴格控制卷煙煙氣中主要有害成分的釋放量?，F(xiàn)在每年相關(guān)的煙草企業(yè)和研究機構(gòu)都在不斷研發(fā)出各種新材料，并努力試圖將新材料應(yīng)用到卷煙中，其中多孔材料因具有大的比表面積，豐富的孔道被廣泛地關(guān)注，但如何方便快捷、高效評價該類材料吸附煙氣的效果，對于多孔類濾嘴添加劑的篩選和開發(fā)具有重要的意義，同時面臨巨大的挑戰(zhàn)。通常采用的評價方法是檢測煙氣中有害成分的釋放量，即通過將濾嘴添加劑直接添加到濾棒中，制成復合嘴棒，然后卷制為成品煙，進行煙氣有害成分的分析，但目前國內(nèi)實際生產(chǎn)過程中，將所制備的濾嘴添加劑卷制成煙，往往需要公斤級的材料，而且在試制過程中成本高、浪費大，也影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。專利CN200982968Y以及CN201429591Y公開的卷煙濾嘴添加劑模擬煙氣減害效果評價裝置，其原理都是在卷煙和煙氣捕捉器之間加上一段濾嘴材料來進行評估濾嘴材料的吸附性能，但這種裝置模擬的添加方式與目前我國煙草企業(yè)生產(chǎn)中現(xiàn)采用“斑點狗式”的濾嘴添加方式不符(均勻分布在醋酸纖維)。另外，加入一段濾嘴材料，往往對煙氣形成局部的物理阻攔效果大于材料本身的吸附性能，所以并不能準確評價吸附材料本身的吸附效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種測試靈敏度高、操作簡捷、實用性強的評價多孔濾嘴添加劑吸附效果的方法。
[0004]為了達到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0005]一種快速評價多孔性濾嘴添加劑吸附效果的方法，包括以下步驟:
[0006]步驟一:添加劑初步脫氣:添加劑利用比表面積儀在80_180°C過夜脫氣，初步除去多孔添加劑中的雜質(zhì)氣體；
[0007]步驟二:將有機液體移取到汽化存儲罐中汽化后連接到重量吸收儀，或者有毒氣體直接連接到重量吸收儀，稱取初步脫氣后的添加劑裝到重量吸收儀的石英吊籃中；
[0008]步驟三:添加劑二次脫氣:將步驟二中的添加劑加熱至80?180°C，保溫2?6h，利用真空泵進一步除去添加劑中殘余的雜質(zhì)氣體；
[0009]步驟四:吸附:根據(jù)有機液體或者有毒氣體的飽和蒸氣壓，設(shè)定10-30個測試壓力點，利用重量吸收儀對設(shè)定的不同壓力點分別進行飽和吸附，得出不同點的吸附量，繪制成吸附曲線圖；
[0010]步驟五:分析:根據(jù)得到吸附曲線圖進行分析，得出此類添加劑的吸附量以及在低壓區(qū)的吸附趨勢變化。
[0011]進一步的技術(shù)方案是:所述的有機液體或有毒氣體為卷煙中的有毒物質(zhì)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述的有機液體為醛類或苯類化合物；所述的有毒氣體為CO、NO。
[0013]進一步的技術(shù)方案是:所述的添加劑為粉末狀或顆粒狀的添加劑；添加劑為微孔、介孔、大孔或復合孔結(jié)構(gòu)分子篩或者改性分子篩或其他多孔材料。
[0014]進一步的技術(shù)方案是:所述的吸附量是所設(shè)定的最大壓力的飽和吸附量以及P/Po ^ 0.1的吸附量變化。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的有益效果:
[0016]本方法可對多孔濾嘴添加劑吸附各類有害物質(zhì)的吸附量以及吸附變化趨勢進行定量分析，該測試靈敏度高，操作簡便，得出的數(shù)據(jù)能準確評價不同濾嘴添加劑對有害物質(zhì)的吸附效果，在同類系列多孔材料中快速篩選較優(yōu)的添加材料，該類評價方法結(jié)果為濾嘴添加劑的開發(fā)和快速篩選提供有效的參考價值。
[0017]本方法無需將添加劑添加到卷煙中制得濾嘴后再進行添加劑吸附效果的測試，節(jié)約了制備濾嘴的步驟和成本，為添加劑吸附性能的快速準確評價提供了指導。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為實施例1中添加劑I對正丁醛的吸附曲線；
[0019]圖2為實施例1中添加劑2對正丁醛的吸附曲線；
[0020]圖3為實施例2中添加劑3對正丁醛的吸附曲線；
[0021 ]圖4為實施例2中添加劑4對苯的吸附曲線；
[0022]圖5為實施例2中添加劑5對苯的吸附曲線；
[0023]圖6為實施例3中添加劑6對CO的吸附曲線；
[0024]圖7為實施例3中添加劑7對CO的吸附曲線。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合本發(fā)明的實施例對本發(fā)明作進一步的闡述和說明。
[0026]實施例1:
[0027]有毒物質(zhì)為正丁醛，待評價的多孔性濾嘴添加劑為粉末狀添加劑I (分子篩)以及添加劑2 (分子篩)，添加劑3 (微-介復合多孔材料)。
[0028](1)添加劑初步脫氣:分別稱取150_200mg的上述三種添加劑，利用比表面積儀在180 V過夜脫氣，初步除去濾嘴添加劑中的雜質(zhì)氣體。
[0029](2)移取5_15ml的正丁醛液體到汽化存儲罐中，稱取50_100mg經(jīng)過初步脫氣處理后的濾嘴添加劑，裝到智能重量吸收儀的石英吊籃中。
[0030](3)二次脫氣:通過外面的加熱裝置，將樣品加熱到180°C，保溫4h，利用真空泵進一步深度脫去添加劑中殘余的雜質(zhì)氣體。
[0031](4)吸附:根據(jù)所選有機液體或者氣體的飽和蒸氣壓，設(shè)定10個測試壓力點，利用智能重量吸收儀對設(shè)定的不同壓力點分別進行飽和吸附，得出不同點的吸附量，繪制成吸附曲線圖。[0032]( 5)對三種材料分別進行了測試，得到各自吸附曲線圖，見圖1-3。
[0033](6)對三種材料分別進行了吸附量以及低壓吸附趨勢對比，見表1。
[0034]表1添加劑吸附性能分析
【權(quán)利要求】
1.一種快速評價多孔性濾嘴添加劑吸附效果的方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟一:添加劑初步脫氣:添加劑利用比表面積儀在80-180°C過夜脫氣，初步除去多孔添加劑中的雜質(zhì)氣體； 步驟二:將有機液體移取到汽化存儲罐中汽化后連接到重量吸收儀，或者有毒氣體直接連接到重量吸收儀，稱取初步脫氣后的添加劑裝到重量吸收儀的石英吊籃中； 步驟三:添加劑二次脫氣:將步驟二中的添加劑加熱至80?180°C，保溫2?6h，利用真空泵進一步除去添加劑中殘余的雜質(zhì)氣體； 步驟四:吸附:根據(jù)有機液體或者有毒氣體的飽和蒸氣壓，設(shè)定10-30個測試壓力點，利用重量吸收儀對設(shè)定的不同壓力點分別進行飽和吸附，得出不同點的吸附量，繪制成吸附曲線圖； 步驟五:分析:根據(jù)得到吸附曲線圖進行分析，得出此類添加劑的吸附量以及在低壓區(qū)的吸附趨勢變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速評價多孔性濾嘴添加劑吸附效果的方法，其特征在于所述的有機液體或有毒氣體為卷煙中的有毒物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速評價多孔性濾嘴添加劑吸附效果的方法，其特征在于所述的有機液體為醒類或苯類化合物；所述的有毒氣體為CO、NO。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速評價多孔性濾嘴添加劑吸附效果的方法，其特征在于所述的添加劑為粉末狀或顆粒狀的添加劑；添加劑為微孔、介孔、大孔或復合孔結(jié)構(gòu)分子篩或者改性分子篩或其他多孔材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速評價多孔性濾嘴添加劑吸附效果的方法，其特征在于所述的吸附量是所設(shè)定的最大壓力的飽和吸附量以及P/Po ( 0.1的吸附量變化。
【文檔編號】G01N5/02GK103616310SQ201310661250
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】戴亞, 俞海軍, 汪長國, 馬擴彥, 孫玉峰 申請人:川渝中煙工業(yè)有限責任公司