本發(fā)明涉及一種煙氣中煙堿的捕集方法及其裝置，屬于煙氣中煙堿捕集領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、抽吸型煙草制品包含卷煙、加熱卷煙、電子煙等。在煙草中存在多種生物堿，煙堿是其中含量最高的成分，約占煙草中生物堿總量的95％，目前國(guó)內(nèi)外監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)煙草制品的常規(guī)管控指標(biāo)是煙堿含量(μg·g-1)。

2、煙堿作為卷煙主流煙氣中的關(guān)鍵組成部分，對(duì)卷煙的感官品質(zhì)具有顯著影響。抽吸卷煙時(shí)，煙草中的組分經(jīng)燃燒、熱解和蒸餾等復(fù)雜變化而產(chǎn)生了數(shù)千種化學(xué)成分，并向外擴(kuò)散形成了氣、粒相共存的氣溶膠，因此，為了全面、真實(shí)的反映煙氣氣溶膠中全部的毒性效應(yīng)，需要能夠全面的捕集煙氣氣溶膠中的粒相物和氣相物。

3、目前，抽吸型煙草制品在抽吸后的相關(guān)成分的檢測(cè)方法常采用直線型吸煙機(jī)和劍橋?yàn)V片捕集逐口煙氣，將待檢測(cè)的相關(guān)成分富集在劍橋?yàn)V片上，然后利用有機(jī)溶劑對(duì)其進(jìn)行萃取，通過氣相、氣質(zhì)等大型儀器進(jìn)行定性定量分析，得到相關(guān)成分的含量。這樣的方法在兩次正常抽吸間隔時(shí)間內(nèi)(通常設(shè)定為1分鐘)無法完全抽凈空腔內(nèi)的煙氣，導(dǎo)致煙氣沉積，殘留的煙氣會(huì)陳化并與新鮮煙氣混合，使得測(cè)得的煙堿幾乎全部分布在粒相，導(dǎo)致測(cè)定的煙堿含量準(zhǔn)確性較差，無法真實(shí)反映人類抽吸時(shí)的煙堿氣相、粒相帶來的感受。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種煙氣中煙堿的捕集方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)氣相煙堿、粒相煙堿捕集得準(zhǔn)確性較差的問題。

2、本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種煙氣中煙堿的捕集裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)氣相煙堿、粒相煙堿捕集得準(zhǔn)確性較差的問題。

3、為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

4、一種煙氣中煙堿的捕集方法，包括以下步驟：利用吸煙機(jī)抽吸管路對(duì)待測(cè)煙支進(jìn)行逐口抽吸，每口抽吸產(chǎn)生的煙氣依次流經(jīng)粒相煙堿捕集模塊、吸收溶劑模塊，實(shí)現(xiàn)粒相煙堿、氣相煙堿的獨(dú)立捕集；每口抽吸結(jié)束后將吸煙機(jī)抽吸管路切換為抽吸空氣，利用空氣將吸煙機(jī)抽吸管路內(nèi)殘留的煙氣再次流經(jīng)粒相煙堿捕集模塊、吸收溶劑模塊，直至完成待測(cè)煙支的抽吸。

5、本發(fā)明的煙氣中煙堿的捕集方法為開拓型發(fā)明創(chuàng)造。本發(fā)明在待測(cè)煙支每口抽吸結(jié)束后進(jìn)行空抽操作，使得抽吸產(chǎn)生的煙堿粒相物、氣相物瞬間被捕集和吸收，避免煙堿的沉積和陳化導(dǎo)致煙堿粒相物、氣相物的相互轉(zhuǎn)化，從而真實(shí)反應(yīng)煙堿的氣相物、粒相物的組成情況，提高煙堿捕集的準(zhǔn)確性。

6、為了避免引入空氣中的雜質(zhì)，優(yōu)選地，所述抽吸空氣是對(duì)凈化后的空氣進(jìn)行抽吸，用于輔助捕集粒相煙堿、氣相煙堿。

7、為了更好地凈化空氣，優(yōu)選地，所述凈化是依次用劍橋?yàn)V片、活性炭進(jìn)行過濾。

8、優(yōu)選地，所述粒相煙堿捕集模塊為靜電捕集器。相比于劍橋?yàn)V片，采用靜電捕集器捕集煙氣中的粒相煙堿，可以很大程度上避免對(duì)于氣相煙堿的吸附，進(jìn)一步提高了煙堿捕集的準(zhǔn)確性。

9、優(yōu)選地，每口抽吸結(jié)束后4～6s開始抽吸空氣，抽吸空氣的持續(xù)時(shí)間為4～6s。

10、為了更好地提取煙堿中的粒相物和氣相物，優(yōu)選地，采用甲醇對(duì)靜電捕集器進(jìn)行洗滌，吸收瓶中的吸收液為甲醇。

11、為進(jìn)一步提升氣相煙堿的捕集效率，優(yōu)選地，將吸收瓶置于由干冰/異丙醇組成的冷阱中。

12、本發(fā)明的第二個(gè)技術(shù)方案是：

13、一種煙氣中煙堿的捕集裝置，包括煙氣抽吸管路，煙氣抽吸管路包括連接在煙支夾持器、煙氣捕集裝置之間的第一連接管路，以及連接在煙氣捕集裝置、吸煙機(jī)抽吸單元之間的第二連接管路，還包括空抽輔助管路，空抽輔助管路包括連接在第一連接管路上的空氣進(jìn)入管路以及連接在第二連接管路上的空氣流出管路，空氣流出管路的出口連接有采樣泵；吸煙機(jī)采樣裝置還包括控制煙氣抽吸管路、空抽輔助管路交替開啟的控制閥；所述煙氣捕集裝置包括沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次連接的粒相煙堿捕集模塊、吸收溶劑模塊。

14、本發(fā)明在煙氣抽吸管路上連接有空抽輔助管路，通過控制閥控制煙氣抽吸管路、空抽輔助管路交替開啟，使得空抽輔助管路在煙氣抽吸管路的抽吸間隔進(jìn)行空抽，加快煙氣抽吸管路上的煙氣被靜電捕集器、吸收瓶捕集和吸收，避免煙氣抽吸管路中的煙堿沉積和陳化，提高煙堿捕集的準(zhǔn)確性，真實(shí)反應(yīng)煙堿的氣相物、粒相物的組成情況。

15、空氣流出管路可以減少煙氣捕集裝置下游的氣體體積，即壓強(qiáng)，與空氣進(jìn)入管路共同作用可以使得煙氣抽吸管路上的粒相煙堿瞬間被粒相煙堿捕集模塊捕集、氣相煙堿快速被吸收溶劑模塊吸收，避免了管路中的煙堿沉積和陳化。

16、優(yōu)選地，在空氣進(jìn)入管路、第一連接管路的連接處與煙支夾持器之間設(shè)置有第一控制閥，空氣進(jìn)入管路上設(shè)置有第二控制閥，在空氣流出管路、第二連接管路上設(shè)置有第三控制閥。

17、當(dāng)?shù)谌刂崎y連接在第二連接管路上以及第一控制閥開啟，第二控制閥關(guān)閉時(shí)，開啟煙氣抽吸管路、關(guān)閉空抽輔助管路；當(dāng)?shù)谌刂崎y連接在空氣流出管路上以及第二控制閥開啟，第一控制閥關(guān)閉時(shí)，開啟空抽輔助管路、關(guān)閉煙氣抽吸管路。

18、優(yōu)選地，所述空氣進(jìn)入管路的入口連接有空氣凈化裝置；所述粒相煙堿捕集模塊為靜電捕集器，吸收溶劑模塊為吸收瓶?？諝鈨艋b置凈化從外界引入的空氣，確保補(bǔ)充到管路中的空氣不會(huì)帶入新的污染。

19、優(yōu)選地，所述空氣凈化裝置包括沿空氣流動(dòng)方向依次相連的劍橋?yàn)V片、活性炭過濾裝置。

20、優(yōu)選地，空氣進(jìn)入管路、空氣流出管路、第二連接管路集成在空抽輔助控制器中。將第二連接管路、空氣進(jìn)入管路、空氣流出管路集成在一個(gè)空抽輔助控制器中，便于煙氣抽吸連接管路、空氣流出管路的控制和切換，更便于安裝和使用。

21、優(yōu)選地，煙氣中煙堿的捕集裝置還包括連接在所述空氣流出管路上的空抽輔助支路，空抽輔助支路具有空氣入口；空抽輔助支路上設(shè)置有采樣泵常開閥，在煙氣抽吸時(shí)開啟并在空抽輔助管路開啟時(shí)關(guān)閉。這樣的設(shè)置可以防止煙氣抽吸管路、空抽輔助管路在短時(shí)間切換時(shí)，采樣泵的流量無法短時(shí)間內(nèi)達(dá)到抽吸的要求，以及避免頻繁的開關(guān)采樣泵對(duì)于儀器造成的損傷，提高采樣泵的穩(wěn)定性。

22、進(jìn)一步優(yōu)選地，空抽輔助支路的空氣入口連接有空氣凈化裝置?？諝鈨艋b置包括沿空氣流動(dòng)方向依次相連的劍橋?yàn)V片、活性炭過濾裝置。

23、進(jìn)一步優(yōu)選地，空抽輔助支路與空氣進(jìn)入管路、空氣流出管路、第二連接管路集成在空抽輔助控制器中。

技術(shù)特征：

1.一種煙氣中煙堿的捕集方法，其特征在于，包括以下步驟：利用吸煙機(jī)抽吸管路對(duì)待測(cè)煙支進(jìn)行逐口抽吸，每口抽吸產(chǎn)生的煙氣依次流經(jīng)粒相煙堿捕集模塊、吸收溶劑模塊，實(shí)現(xiàn)粒相煙堿、氣相煙堿的獨(dú)立捕集；每口抽吸結(jié)束后將吸煙機(jī)抽吸管路切換為抽吸空氣，利用空氣將吸煙機(jī)抽吸管路內(nèi)殘留的煙氣再次流經(jīng)粒相煙堿捕集模塊、吸收溶劑模塊，直至完成待測(cè)煙支的抽吸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣中煙堿的捕集方法，其特征在于，所述抽吸空氣是對(duì)凈化后的空氣進(jìn)行抽吸，用于輔助捕集粒相煙堿、氣相煙堿。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煙氣中煙堿的捕集方法，其特征在于，所述凈化是依次用劍橋?yàn)V片、活性炭進(jìn)行過濾。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的煙氣中煙堿的捕集方法，其特征在于，所述粒相煙堿捕集模塊為靜電捕集器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的煙氣中煙堿的捕集方法，其特征在于，每口抽吸結(jié)束后4～6s開始抽吸空氣，抽吸空氣的持續(xù)時(shí)間為4～6s。

6.一種煙氣中煙堿的捕集裝置，包括煙氣抽吸管路，煙氣抽吸管路包括連接在煙支夾持器、煙氣捕集裝置之間的第一連接管路，以及連接在煙氣捕集裝置、吸煙機(jī)抽吸單元之間的第二連接管路，其特征在于，還包括空抽輔助管路，空抽輔助管路包括連接在第一連接管路上的空氣進(jìn)入管路以及連接在第二連接管路上的空氣流出管路，空氣流出管路的出口連接有采樣泵；吸煙機(jī)采樣裝置還包括控制煙氣抽吸管路、空抽輔助管路交替開啟的控制閥；所述煙氣捕集裝置包括沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次連接的粒相煙堿捕集模塊、吸收溶劑模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙氣中煙堿的捕集裝置，其特征在于，在空氣進(jìn)入管路、第一連接管路的連接處與煙支夾持器之間設(shè)置有第一控制閥，空氣進(jìn)入管路上設(shè)置有第二控制閥，在空氣流出管路、第二連接管路上設(shè)置有第三控制閥。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙氣中煙堿的捕集裝置，其特征在于，所述空氣進(jìn)入管路的入口連接有空氣凈化裝置；所述粒相煙堿捕集模塊為靜電捕集器，吸收溶劑模塊為吸收瓶。

9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的煙氣中煙堿的捕集裝置，其特征在于，空氣進(jìn)入管路、空氣流出管路、第二連接管路集成在空抽輔助控制器中。

10.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的煙氣中煙堿的捕集裝置，其特征在于，煙氣中煙堿的捕集裝置還包括連接在所述空氣流出管路上的空抽輔助支路，空抽輔助支路具有空氣入口；空抽輔助支路上設(shè)置有采樣泵常開閥，在煙氣抽吸時(shí)開啟并在空抽輔助管路開啟時(shí)關(guān)閉。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種煙氣中煙堿的捕集方法及其裝置，屬于煙氣中煙堿捕集領(lǐng)域。該捕集方法包括以下步驟：利用吸煙機(jī)抽吸管路對(duì)待測(cè)煙支進(jìn)行逐口抽吸，每口抽吸產(chǎn)生的煙氣依次流經(jīng)粒相煙堿捕集模塊、吸收溶劑模塊，實(shí)現(xiàn)粒相煙堿、氣相煙堿的獨(dú)立捕集；每口抽吸結(jié)束后將吸煙機(jī)抽吸管路切換為抽吸空氣，利用空氣將吸煙機(jī)抽吸管路內(nèi)殘留的煙氣再次流經(jīng)粒相煙堿捕集模塊、吸收溶劑模塊，直至完成待測(cè)煙支的抽吸。本發(fā)明在待測(cè)煙支每口抽吸結(jié)束后進(jìn)行空抽操作，使得抽吸產(chǎn)生的煙堿粒相物、氣相物瞬間被捕集和吸收，避免煙堿的沉積和陳化導(dǎo)致煙堿粒相物、氣相物的相互轉(zhuǎn)化，從而真實(shí)反應(yīng)煙堿的氣相物、粒相物的組成情況。

技術(shù)研發(fā)人員：張曉兵,陳鍇琦,慎龍舞,余晶晶,郭吉兆,崔華鵬,李軼,林玉紅,薛文國(guó),劉瑞紅,謝復(fù)煒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2