一種卷煙煙支保潤性能的評價方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種卷煙煙支保潤性能的評價方法，該方法是在一定溫度下通過建立煙支平衡含水率與環(huán)境相對濕度的關(guān)系圖，以環(huán)境相對濕度為自變量，卷煙煙支的平衡含水率為因變量，建立指數(shù)擬合曲線(Y：平衡含水率，T：環(huán)境相對濕度)，以系數(shù)b1代表煙支的保潤性能，操作簡單，準確便捷。本發(fā)明是一種自動化程度高、溫濕度控制水平高且測試效率高的卷煙煙支保潤性能測試和評價方法。
【專利說明】一種卷煙煙支保潤性能的評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙草【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種卷煙煙支保潤性能的評價方法。
【背景技術(shù)】
[0002]增香保潤是行業(yè)重大專項之一，近幾年，在該專項上開展了一系列的科研工作，特別是行業(yè)內(nèi)已經(jīng)開展了一些保潤性能測試方法和評價體系的研究。但是，之前的保潤性能測試和評價主要是針對煙葉，有關(guān)卷煙煙支的保潤研究則報道較少。部分研究在涉及卷煙保潤性能時，也只是將煙絲從煙支中剝離后再進行分析。該分析方法雖然可以部分了解卷煙的保潤性能，但是忽略了卷煙紙的作用以及煙絲的堆積形態(tài)可能對煙支保潤性能的影響。因此，行業(yè)亟需建立一種直接評價卷煙煙支的保潤性能的評價方法。
[0003]對保潤性能測定與評價的主要方法是將煙草樣品放入盛有不同濃度硫酸(調(diào)節(jié)不同濕度)的干燥器中，或一定溫濕度條件下的恒溫恒濕箱(實驗室)中，定期取樣稱量，將稱量得出的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成含水率并繪制出含水率-時間關(guān)系曲線圖進行對照比較。此方法可以對煙草或保潤劑的保潤性能進行直觀的定性描述，但是無法給予定量評價，而且取樣過程會干擾到煙草樣品所處的穩(wěn)定恒濕度環(huán)境。此外，很多煙草樣品的含水率-時間關(guān)系曲線差別很小，有時會有交叉，無法直接利用含水率-時間關(guān)系曲線圖來判斷保潤效果的優(yōu)劣。
[0004]CN201517986U研發(fā)出一套利用手套箱測定煙草含水率的方法，該方法避免了取樣過程對煙草樣品所處穩(wěn)定溫濕度環(huán)境的影響，所得出的煙草含水率-時間的曲線更準確。該方法與前面所述方法相比，在測量方法上有明顯的改進，但在評價方法上還是停留在作圖定性比較的層面。CN102128763A提出了一種保潤性能評價的新方法:使用DVS動態(tài)水分吸附分析儀測量煙絲在恒溫恒濕條件下含水率隨時間的變化，待煙草樣品達到平衡時，測定煙絲的干基重量，計算煙草樣品t時刻的干基含水率Mt，并繪制干基含水率Mt隨時間t的變化曲線；當0.4 < Mt-Me/M0-Me < 1.0時，t時刻煙絲干基含水率Mt值對ta5滿足線性關(guān)系，所得直線的斜率就是速率常數(shù)k，通過k值可以評價煙絲的保潤性能。該方法可以對煙草或保潤劑的保潤性能進行定性與部分定量的評價，但煙草吸水與失水的過程是相當漫長的過程，一般需要4?5天才能達到平衡，而上述方法中的速率必須在滿足0.4 < Mt-Me/M0-Me <1.0的時間段(一般在0-90min之間)內(nèi)測量，所以該方法的速率僅代表了 0_90min的平均速率，很難完整地反映整個吸濕或者解濕過程的動態(tài)變化，不能夠全面的評價煙草及煙草制品的物理保潤性能。CN102636407A公開了一種煙草物理保潤性能測試方法，該方法包括在煙絲樣品中添加煙用保潤劑和水分、樣品煙絲瓶稱重計算不同時間的即時含水率和作失水率曲線比較步驟。該方法利用測量煙絲的重量差異，根據(jù)煙絲的初始含水率計算出煙絲的即時含水率，并計算即時含水率與初始含水率的差異，計算失水率，根據(jù)卷煙失水率與時間關(guān)系的數(shù)據(jù)點繪制曲線，根據(jù)比較平衡曲線的數(shù)值差異，以此作為比較煙用保潤劑物理保潤性能的依據(jù)。CN103105341A公開了一種評價煙草保潤性能的方法，該方法按以下步驟進行:測定煙草樣品的初始含水率；利用煙草含水率測量裝置測量煙草樣品在恒定環(huán)境中煙絲重量隨時間的變化；根據(jù)初始含水率與煙草質(zhì)量-時間的數(shù)據(jù)計算煙草樣品含水率-時間的數(shù)據(jù)；通過煙草樣品含水率對時刻作非線性擬合圖，所擬合的曲線滿足一定的公式；根據(jù)公式可以求出任意時間段內(nèi)解濕(吸濕)平均速率。在煙草樣品初始含水率相近的情況下，將解濕(吸濕)的值作為評價煙草樣品保潤性能的依據(jù)。
[0005]然而上述方法仍存在一些不足:(1)環(huán)境溫濕度的波動較大，例如有些研究直接用恒溫恒濕箱控制濕度使得環(huán)境的濕度波動較大，不能真實反應(yīng)樣品在一定濕度條件下的保潤性能；(2)環(huán)境溫濕度的設(shè)定范圍有限，例如有些方法不能建立絕對濕度為0的環(huán)境，有些方法不能建立濕度大于75%的環(huán)境；(3)測試效率不高，例如有些研究為了使溫濕度保持恒定腔體設(shè)計得比較小，因而不能同時測定多個樣品；(4)自動化和集成水平不高，易受人為因素影響引起實驗誤差，例如有些方法需脫離恒溫恒濕環(huán)境稱量樣品水分的變化。保潤性能測試方法的不完善直接影響了提高卷煙物理保潤性能的研究，既不利于保潤性能的評價，也不利于新型保潤劑等保潤劑技術(shù)和方法的開發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種卷煙煙支保潤性能的評價方法，該方法可以建立一種自動化程度高、溫濕度控制水平高且測試效率高的卷煙煙支保潤性能測試和評價方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0008]一種卷煙煙支保潤性能的評價方法，包括以下制備步驟:
[0009]I)制備卷煙試樣，將卷煙煙支置于“溫度22°C，相對濕度60%”的條件下平衡48小時，然后從煙支端開始截取I?4cm的煙支作為卷煙試樣；
[0010]2)動態(tài)水分吸附的環(huán)境溫濕度條件設(shè)定如下:首先調(diào)節(jié)SPSx動態(tài)水分吸附儀的溫度為22°C，相對濕度為60%，達到平衡以后，設(shè)定環(huán)境溫度，相對濕度以1%?20%的步長從最聞減到0 ;
[0011]3)在吸附儀中放入裝卷煙試樣的稱量盤，另放入一個相同的稱量盤作為空白參比盤，然后稱量盤子的皮重；
[0012]4)將卷煙試樣置于稱量盤內(nèi)，稱量卷煙試樣初始的質(zhì)量Mtl ；
[0013]5)每間隔I?IOmin自動稱量試樣質(zhì)量Mi,待質(zhì)量Mi恒定不變達到平衡后(此時質(zhì)量記為M)，環(huán)境相對濕度由最高濕度按1%?20%的步長自動減到另一濕度條件下，繼續(xù)稱量試樣，待試樣質(zhì)量穩(wěn)定不變后，繼續(xù)按照上述方法變化濕度進行稱量，直至濕度為0試樣達到平衡時，結(jié)束測量；
[0014]6)卷煙試樣在“溫度22°C，相對濕度60% ”的條件下平衡48小時后，，放入100°C的烘箱干燥2小時，測量試樣的初始含水率Ytl=(Gtl-G) AVGtl:干燥前試樣質(zhì)量；G:干燥2小時后試樣質(zhì)量；
[0015]7)根據(jù)卷煙試樣的初始含水率Y0,計算每個相對濕度環(huán)境下試樣的平衡含水率Y= (M0*Y0-M0+M) /M ；
[0016]8)以環(huán)境相對濕度為自變量，卷煙煙支的平衡含水率為因變量，建立指數(shù)擬合曲線y' = ，式中Y:平衡含水率，T:相對濕度，k:擬合方程的常數(shù)項，以系數(shù)bi代表卷煙煙支的保潤性能。
[0017]優(yōu)選地，步驟(I)所述的煙支重量允差±20mg，吸阻允差±50Pa，所述的截取的煙支包含卷煙紙。
[0018]優(yōu)選地，步驟(2)所述環(huán)境溫度為5~60°C。
[0019]優(yōu)選地，步驟(4)所述卷煙試樣數(shù)量為I~4支。
[0020]優(yōu)選地，步驟(5)所述每個濕度條件下試樣平衡所用時間為2~120小時。
[0021]SPSx水分分析儀包括可調(diào)節(jié)的恒溫恒濕箱、多孔樣品架、稱量盤和樣品室；多孔樣品架設(shè)在恒溫恒濕箱箱體內(nèi)；稱量盤放置在多孔樣品架上；樣品室設(shè)有溫度控制儀和濕度控制儀；恒溫恒濕箱箱體下腔設(shè)有內(nèi)置高精度分析天平、溫度傳感器、和自動進樣器；高精度分析天平、溫度傳感器、和自動進樣器與電腦相連實現(xiàn)實時監(jiān)控。
[0022]本發(fā)明的有益效果:
[0023]本發(fā)明可實現(xiàn)煙支保潤性能的定量，反映出卷煙煙支中水分的變化過程。該方法可用于卷煙煙支保潤性能的測定，操作簡單，準確便捷。
【具體實施方式】
[0024]為更好地理解本發(fā)明，下面將通過具體的實施例進一步說明本發(fā)明的方案，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)包括權(quán)利要求的全部內(nèi)容，但不限于此。
[0025]實施例1
[0026]I)制備卷煙試樣，將2支卷煙煙支置于溫度22°C，相對濕度60%的條件下平衡48小時，然后從煙支端開始截取4cm作為卷煙試樣；
[0027]2)調(diào)節(jié)SPSx動態(tài)水分`吸附儀的“溫度為22°C，相對濕度為60% ”，達到平衡以后，環(huán)境溫度保持22 °C，相對濕度以10%的步長從90%減到0 ;
[0028]3)放入裝卷煙試樣的稱量盤，另放入一個相同的稱量盤作為空白參比盤，然后稱量盤子的皮重；
[0029]4)將卷煙試樣置于稱量盤內(nèi)，稱量卷煙試樣初始的質(zhì)量Mtl ；
[0030]5)每間隔I~IOmin自動稱量試樣質(zhì)量Mi,待質(zhì)量Mi恒定不變達到平衡后質(zhì)量記為M，環(huán)境相對濕度按10%的步長自動減到另一濕度條件下，繼續(xù)稱量試樣，待試樣質(zhì)量穩(wěn)定不變后，繼續(xù)按照上述方法變化相對濕度進行稱量，直至相對濕度為0試樣達到平衡時，結(jié)束測量；
[0031]6)卷煙試樣在“溫度22°C，相對濕度60% ”的條件下平衡48小時后，，放入100°C的烘箱干燥2小時，測量試樣的初始含水率Ytl=(Gtl-G) AVGtl:干燥前試樣質(zhì)量；G:干燥2小時后試樣質(zhì)量；
[0032]7)根據(jù)卷煙試樣的初始含水率Yci,計算每個相對濕度環(huán)境下試樣的平衡含水率Y= (M0*Y0-M0+M) /M ；
[0033]8)以環(huán)境相對濕度為自變量，卷煙煙支的平衡含水率為因變量，建立指數(shù)擬合曲線 y- = b0e!'T，
[0034]擬合得到指數(shù)方程如下:
[0035]Y=0.712eao46T
[0036]式中:Y平衡含水率(％)；
[0037]T環(huán)境相對濕度。
[0038]得到的指數(shù)擬合方程的修正相關(guān)系數(shù)R2為0.987，該品牌卷煙煙支在22°C下的保潤性能指數(shù)為0.046。
[0039]實施例2
[0040]取4支某品牌卷煙，放置在已測好皮重的SPSx動態(tài)水分吸附儀鋁質(zhì)稱量盤中，首先“溫度:22°C，相對濕度:60%”平衡，達到平衡以后，后在10°C下，濕度以9%的步長從90%變到0，每間隔5分鐘測定一次質(zhì)量，待其質(zhì)量變化率2小時小于0.01%,進入下一濕度環(huán)境測量。測定結(jié)束后，以環(huán)境相對濕度為自變量，煙用原料的含水率為因變量，擬合得到指數(shù)方程如下:
[0041]Y=0.866e0 041T
[0042]式中:Y表示平衡含水率(％)；
[0043]T表不環(huán)境相對濕度。
[0044]得到的指數(shù)擬合方程的修正相關(guān)系數(shù)R2為0.976，該品牌卷煙煙支在10°C下的保潤性能指數(shù)為0.041。
[0045]實施例3
[0046]重復(fù)實施例1，其不同之處僅在于，所述卷煙試樣為I支，步驟2)所述環(huán)境溫度為50C，初始相對濕度為80%;相對濕度以20%的步長從80%減到O。步驟5)所述環(huán)境相對濕度按20%的步長自動減到另一濕度條件下。
[0047]實施例4
[0048]重復(fù)實施例1，其不同之處僅在于，所述卷煙試樣為3支，步驟2)所述環(huán)境溫度為600C，初始相對濕度為70%;相對濕度以5%的步長從70%減到O。步驟5)所述環(huán)境相對濕度按5%的步長自動減到另一濕度條件下。
[0049]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種卷煙煙支保潤性能的評價方法，其特征在于，具體步驟如下: 1)制備卷煙試樣，將卷煙煙支置于“溫度22°C，相對濕度60%”的條件下平衡48小時，然后從煙支端開始截取I?4cm的煙支作為卷煙試樣； 2)動態(tài)水分吸附的環(huán)境溫濕度條件設(shè)定如下:首先調(diào)節(jié)SPSx動態(tài)水分吸附儀的溫度為22°C，相對濕度為60%，達到平衡以后，設(shè)定環(huán)境溫度，相對濕度以1%?20%的步長從最聞減到0 ； 3)在吸附儀中放入裝卷煙試樣的稱量盤，另放入一個相同的稱量盤作為空白參比盤，然后稱量盤子的皮重； 4)將卷煙試樣置于稱量盤內(nèi)，稱量卷煙試樣初始的質(zhì)量M0； 5)每間隔I?IOmin自動稱量試樣質(zhì)量Mi,待質(zhì)量Mi恒定不變達到平衡后質(zhì)量記為M,環(huán)境相對濕度由最高濕度按1%?20%的步長自動減到另一濕度條件下，繼續(xù)稱量試樣，待試樣質(zhì)量穩(wěn)定不變后，繼續(xù)按照上述方法變化濕度進行稱量，直至濕度為0試樣達到平衡時，結(jié)束測量； 6)卷煙試樣在“溫度22°C，相對濕度60%”的條件下平衡48小時后，放入100°C的烘箱干燥2小時,測量試樣的初始含水率Yci=(Gc1-G)AVGc1:干燥前試樣質(zhì)量；G:干燥2小時后試樣質(zhì)量; 7)根據(jù)卷煙試樣的初始含水率Yci,計算每個相對濕度環(huán)境下試樣的平衡含水率Y= (M0*Y0-M0+M) /M ； 8)以環(huán)境相對濕度為自變量，卷煙煙支的平衡含水率為因變量，建立指數(shù)擬合曲線7 = ，式中Y:平衡含水率，T:相對濕度，Idc1:擬合方程的常數(shù)項，以系數(shù)h代表卷煙煙支的保潤性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷煙煙支保潤性能的評價方法，其特征在于，步驟(I)所述的煙支重量允差±20mg，吸阻允差±50Pa，所述的截取的煙支包含卷煙紙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷煙煙支保潤性能的評價方法，其特征在于，步驟(2)所述環(huán)境溫度為5?60°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷煙煙支保潤性能的評價方法，其特征在于，步驟(4)所述卷煙試樣數(shù)量為I?4支。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷煙煙支保潤性能的評價方法，其特征在于，步驟(5)所述每個相對濕度條件下試樣平衡所用時間為2?120小時。
【文檔編號】G01N5/04GK103760061SQ201410051706
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月14日
【發(fā)明者】沈曉晨, 張華 , 莊亞東, 王晨輝, 王珂清, 曹毅, 劉獻軍, 秦艷華, 韓開冬, 尤曉娟, 劉琪, 何紅梅 申請人:江蘇中煙工業(yè)有限責任公司