本發(fā)明屬于新型煙草制品技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于加熱非燃燒型卷煙的電加熱模擬系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

已有的研究表明，傳統(tǒng)卷煙煙氣中的大部分有害成分是煙草在高溫燃燒過程中經(jīng)過熱裂解、熱合成等反應(yīng)產(chǎn)生的。因此，如果能降低卷煙產(chǎn)生煙氣時(shí)的溫度，即使用加熱而非燃燒煙草的方式產(chǎn)生煙氣，可以減少大部分的熱烈解與熱合成等反應(yīng)，整體降低煙氣中有害成分的釋放量。這即是加熱非燃燒型卷煙的設(shè)計(jì)初衷。從1985年開始，菲莫、雷諾、英美等大型煙草企業(yè)相繼開展了加熱型新型卷煙的研發(fā)工作，形成了三種主要的加熱型新型卷煙技術(shù)：電加熱不燃燒型、燃料加熱型和理化反應(yīng)加熱型。

總體上看，經(jīng)過40多年的發(fā)展創(chuàng)新，國外電加熱不燃燒型卷煙已經(jīng)進(jìn)入市場實(shí)驗(yàn)期，產(chǎn)品和消費(fèi)群體有了較好的基礎(chǔ)，且可預(yù)見利潤率較高，煙草企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力很強(qiáng)，未來一段時(shí)間將加速發(fā)展。從消費(fèi)角度來看，隨著卷煙消費(fèi)環(huán)境的日漸嚴(yán)格和新型煙草制品的創(chuàng)新升級，相關(guān)產(chǎn)品的吸食滿足感更好、危害性更小、吸食方式更加便利，加熱不燃燒型卷煙的市場空間將快速擴(kuò)大。

電加熱不燃燒型通過加熱功率可控的電加熱系統(tǒng)加熱煙草，產(chǎn)生煙氣并降低和調(diào)控抽吸煙草時(shí)的安全性，作為電加熱器具與煙草的復(fù)合系統(tǒng)，加熱器具的相關(guān)參數(shù)(如加熱溫度、升溫速率、溫度時(shí)變、加熱組件結(jié)構(gòu)及尺寸等)與煙草的特性(料香比例、發(fā)煙劑比例、煙草配方、堆積密度等)的適配性將極大程度的影響抽吸感受及減害效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對以上問題，本發(fā)明專利提供了一種用于電加熱非燃燒型卷煙適配性研究電加熱模擬抽吸系統(tǒng)，可以模擬不同加熱非燃燒模式及不同煙草屬性下的抽吸過程。關(guān)于模擬加熱非燃燒卷煙裝置已有報(bào)道。但經(jīng)文獻(xiàn)檢索，未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明內(nèi)容相同文獻(xiàn)的公開報(bào)道。

本發(fā)明的目的在于提供一種可以模擬不同加熱非燃燒模式及不同煙草屬性下的抽吸過程的模擬抽吸裝置；該裝置具有模擬煙具及煙草材料加熱過程并測量加熱腔體溫度、模擬電加熱不燃燒型卷煙抽吸過程并捕集煙氣粒相物，以及模擬電加熱不燃燒型卷煙抽吸過程中加熱腔體內(nèi)煙草制品溫度變化趨勢實(shí)時(shí)在線分析功能。

本發(fā)明第一方面公開了一種用于加熱不燃燒型卷煙的模擬抽吸裝置，包括：

爐體1，所述爐體包括纖維爐體11、置于所述纖維爐體11內(nèi)的石英管12和環(huán)繞石英管外的加熱裝置13；三個(gè)鎧裝熱電偶，分別為置于置于石英管12外壁的第一鎧裝熱電偶熱電偶14，和置于石英管內(nèi)上部的第二鎧裝熱電偶15和置于石英管內(nèi)下部的第三鎧裝熱電偶16；

抽吸裝置，包括順序連通的捕煙器21、過濾器22和抽吸泵23；所述捕煙器21連通所述石英管12；

控制和測量裝置3，連接所述三個(gè)鎧裝熱電偶和所述抽吸泵，對所述爐體內(nèi)的溫度進(jìn)行設(shè)定和反饋，模擬電加熱非燃燒型卷煙的不同加熱程序，對所述抽吸泵能模擬卷煙抽吸過程的不同抽吸模式并捕集煙氣粒相物以供進(jìn)一步分析，且對煙草制品溫度變化趨勢進(jìn)行實(shí)時(shí)在線分析。

優(yōu)選地，所述控制和測量裝置對所述第一鎧裝熱電偶14的溫度值進(jìn)行設(shè)定、顯示、記錄、保存和反饋，對所述爐體內(nèi)1的溫度進(jìn)行設(shè)定和反饋，模擬電加熱非燃燒型卷煙的不同加熱程序。

優(yōu)選地，所述控制和測量裝置對所述第二鎧裝熱電偶15和第三鎧裝熱電偶16的溫度值進(jìn)行測定、顯示、記錄和保存，對煙草制品溫度變化趨勢進(jìn)行實(shí)時(shí)在線分析。

優(yōu)選地，所述鎧裝熱電偶三個(gè)鎧裝熱電偶的量程為0～600℃

優(yōu)選地，所述捕煙器內(nèi)有劍橋?yàn)V片。

本發(fā)明的用于加熱不燃燒型卷煙的模擬抽吸裝置工作過程如下：

將煙草置于石英管中，使第二鎧裝熱電偶15和第三鎧裝熱電偶16處于煙草內(nèi)部，通過控制和測量裝置3設(shè)定加熱溫度，通過第一鎧裝熱電偶14的溫度值，對所述爐體1內(nèi)的溫度進(jìn)行反饋，模擬電加熱非燃燒型卷煙的不同加熱程序。當(dāng)達(dá)到設(shè)定的溫度時(shí)，通過控制和測量裝置3設(shè)定不同抽吸模式，開動(dòng)抽吸泵23，石英管11中的煙草放出的煙氣通過捕煙器21、過濾器22進(jìn)入抽吸泵。

根據(jù)控制和測量裝置3，通過第二鎧裝熱電偶15和第三鎧裝熱電偶16可以測定煙草在加熱出煙氣的過程中煙草上部和下部中心的溫度變化。該溫度變化測定可以與設(shè)定加熱溫度以及設(shè)定的不同抽吸模式結(jié)合起來，以得到不同加熱模式下和不同抽吸模式下的煙草制品溫度變化趨勢并進(jìn)行實(shí)時(shí)在線分析。

取出捕煙器內(nèi)21的劍橋?yàn)V片，測定其上捕集的煙氣粒相物以供進(jìn)一步分析。該測定和分析可以與設(shè)定加熱溫度以及設(shè)定的不同抽吸模式結(jié)合起來，以得到不同加熱模式下和不同抽吸模式下的煙氣粒相物的變化趨勢。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)可模擬電加熱燃燒型卷煙電加熱器具不同加熱程序；

(2)可模擬電加熱新型卷煙不同抽吸模式；

(3)可檢測電加熱器具及石英管內(nèi)煙草材料溫度的變化；

(4)可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測與分析。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種用于加熱不燃燒型卷煙的模擬抽吸裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明的爐體示意圖。

附圖標(biāo)記：1-爐體；11-纖維爐體；12-石英管；13-加熱裝置；14-第一鎧裝熱電偶；15-第二鎧裝熱電偶；16-第三鎧裝熱電偶；21-捕煙器；22-過濾器；23-抽吸泵；3-控制和測量裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步詳述本發(fā)明；但本發(fā)明并不僅限于實(shí)時(shí)方式。

實(shí)施例1：抽吸氣流對煙支加熱溫度影響測試

將煙支放入所述爐體的石英管中，利用控制和測量裝置，通過第一鎧裝熱電偶，溫度設(shè)定值為290℃，啟動(dòng)抽吸泵，煙支加熱溫度穩(wěn)定后，測定爐體的壁溫。

結(jié)果表明：抽吸升溫過程可知：第一次連續(xù)抽吸(連續(xù)抽吸兩口)時(shí)，爐體的壁溫下降了81℃；第二次抽吸時(shí)，爐體的壁溫下降了47℃，第三次、第四次抽吸時(shí)，爐體的壁溫下降31℃，每次抽吸過程壁溫恢復(fù)時(shí)間約為8.6秒。

實(shí)施例2：煙草材料填充度對煙支溫度場的影響測試

煙絲重量：0.16g、0.33g；煙支密度：0.042g/cm³、0.086g/cm³；

將煙支放入所述爐體的石英管中，利用控制和測量裝置，溫度設(shè)定值為290℃，啟動(dòng)抽吸泵，煙支加熱溫度穩(wěn)定后，通過第二鎧裝熱電偶和第三鎧裝熱電偶測定煙支內(nèi)部的溫度。

結(jié)果表明：煙支中心溫度趨勢分析：第一階段，0-59.3秒快速升溫至210℃；第二階段，59.3-90.6秒持續(xù)升溫至235℃；第三階段，90.6-176穩(wěn)定在240℃左右。不同填充密度煙支測試結(jié)果為：使用填充密度為0.042g/cm³的煙支時(shí)，煙支中心溫度快速升溫時(shí)間與填充密度為0.086g/cm³的煙支基本一致。