一種碳質(zhì)熱源燃燒熱測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種碳質(zhì)熱源燃燒熱測(cè)試裝置，屬于新型煙草制品領(lǐng)域。 二、
【背景技術(shù)】
[0002] 碳加熱型低溫卷煙是新型煙草制品的重要品類之一，一般通過(guò)將煙草與碳質(zhì)熱 源在物理上分離來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種碳質(zhì)熱源與煙草在空間上的分離，實(shí)現(xiàn)了熱源燃燒釋放熱 量和煙草受熱釋放煙氣可在空間上分別獨(dú)立同時(shí)進(jìn)行，從而使煙草可在較低的溫度下 (300-500°C)被加熱，有效避免了煙草燃燒時(shí)大量有害化合物生成。從碳加熱型低溫卷煙 的實(shí)現(xiàn)方式來(lái)看，碳質(zhì)熱源無(wú)疑其設(shè)計(jì)的核心。由于煙草釋放煙氣必須通過(guò)碳質(zhì)熱源燃燒 釋放熱量的加熱才能完成，因此，其燃燒熱釋放特性是必須考察的重要性能之一。目前，專 利CN1100453A提出了利用掃描差熱分析法（DSC)來(lái)測(cè)定碳質(zhì)熱源燃燒熱釋放量，但該方法 僅評(píng)價(jià)材料燃燒熱，無(wú)法度量在卷煙抽吸狀態(tài)下碳質(zhì)熱源燃燒熱釋放。
[0003] 在傳統(tǒng)卷煙燃燒熱評(píng)價(jià)領(lǐng)域，基于氧消耗原理的燃燒熱測(cè)試手段已發(fā)展頗為成 熟，如專利 CN103487549A、CN3087462A、CN103884739A、CN104062317A、CN103575760A 等均 采用氧消耗原理來(lái)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。宄其原因，一方面是該方法可以準(zhǔn)確測(cè)量卷煙燃燒熱，另 一方面是其裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方面，成本低廉。但是，目前尚沒(méi)有利用氧消耗原理來(lái)評(píng)價(jià) 碳質(zhì)熱源燃燒熱的相關(guān)報(bào)道。 三、

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型是針對(duì)上述技術(shù)現(xiàn)狀而提出了一種碳質(zhì)熱源燃燒熱測(cè)試裝置，該裝置 基于氧消耗原理，可以快速準(zhǔn)確測(cè)試卷煙抽吸時(shí)碳質(zhì)熱源燃燒熱釋放特性。
[0005] 本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：
[0006] 本實(shí)用新型公開(kāi)了一種碳質(zhì)熱源燃燒熱測(cè)試裝置，其特征在于包括：
[0007] 設(shè)置一氧氣分析儀3,所述氧氣分析儀3的進(jìn)氣端通過(guò)管路與用于夾持卷煙1的人 工吸嘴2相連，所述氧氣分析儀3的出氣端通過(guò)管路與抽吸單元5的抽吸口相連，在所述氧 氣分析儀3與所述抽吸單元5相連接的管路上設(shè)置一閥門4 ;所述抽吸單元5的抽吸口端 設(shè)置有一與外界相通的通孔6,并在所述通孔6上設(shè)置一閥門7。
[0008] 所述卷煙1包括置于隔熱陶瓷套管11之內(nèi)依次相連的碳質(zhì)熱源段12、煙氣降溫段 13和醋酸纖維素濾嘴14。所述煙氣降溫段13由不消耗氧氣但可降低煙氣溫度的無(wú)機(jī)礦物 組成。所述氧氣分析儀3的響應(yīng)時(shí)間不低于0. 1秒，檢測(cè)濃度上限不低于25%，可以對(duì)氧氣 濃度進(jìn)行在線快速準(zhǔn)確分析。
[0009] 根據(jù)氧消耗原理，計(jì)算碳質(zhì)熱源在吸燃期間熱釋放（Q):
[0010]
[0011] Am…為卷煙吸燃消耗的氧氣的質(zhì)量，單位為g ;
[0012] 0(|為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氧氣密度，單位為8/〇113;
[0013] Ttl= 273. 15K，T為實(shí)驗(yàn)測(cè)量的煙氣溫度；
[0014] V為流經(jīng)氧氣分析儀3煙氣的總流量，單位為mL/s ;
[0015] ^和12分別為測(cè)試開(kāi)始時(shí)間和測(cè)試結(jié)束時(shí)間，單位為s ;
[0016] \和'分別為^和12時(shí)刻煙氣中氧氣體積濃度；
[0017] 與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在：
[0018] 本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)合理，操作簡(jiǎn)便，既有經(jīng)典的氧消耗原理作為理論支撐，又可 在線準(zhǔn)確測(cè)量碳加熱低溫卷煙抽吸時(shí)碳質(zhì)熱源燃燒熱釋放速率和熱釋放量，豐富和完善了 碳質(zhì)熱源燃燒特性的評(píng)價(jià)體系。 四、
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本實(shí)用新型測(cè)量裝置示意圖。
[0020] 圖2為本實(shí)用新型煙支結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖中標(biāo)號(hào)：1卷煙，2人工吸嘴，3氧氣分析儀，4閥門，5抽吸單元，6通孔，7閥門， 11隔熱陶瓷套管，12碳質(zhì)熱源段，13煙氣降溫段，14醋酸纖維素濾嘴。 五、
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合實(shí)施例及圖對(duì)本 實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0023] 如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型碳質(zhì)熱源燃燒熱測(cè)試裝置主要包括：卷煙1、人工 吸嘴2、氧氣分析儀3以及抽吸單元5。
[0024] 所述氧氣分析儀3的進(jìn)氣端通過(guò)管路與用于夾持卷煙1的人工吸嘴2相連，所述 氧氣分析儀3的出氣端通過(guò)管路與抽吸單元5的抽吸口相連，在所述氧氣分析儀3與所述 抽吸單元5相連接的管路上設(shè)置一閥門4 ;所述抽吸單元5的抽吸口端設(shè)置有一與外界相 通的通孔6,并在所述通孔6上設(shè)置一閥門7。所述氧氣分析儀3的響應(yīng)時(shí)間不低于0. 1秒， 檢測(cè)濃度上限不低于25%，可以對(duì)氧氣濃度進(jìn)行在線快速準(zhǔn)確分析。
[0025] 本實(shí)用新型所使用的卷煙1并非常規(guī)意義上的卷煙，而是為測(cè)量碳質(zhì)熱源燃燒熱 而專門設(shè)計(jì)的卷煙，其包括置于隔熱陶瓷套管11之內(nèi)依次相連的碳質(zhì)熱源段12、煙氣降溫 段13和醋酸纖維素濾嘴14。所述煙氣降溫段13由不消耗氧氣但可以降低煙氣溫度的無(wú)機(jī) 礦物組成，如氫氧化鋁、氫氧化鎂或碳酸鈣等。這樣，就保證了碳質(zhì)熱源段12和煙氣將溫度 13不含任何消耗氧氣的可燃成分。
[0026] 測(cè)試時(shí)，具體操作步驟如下：
[0027] 步驟A :將6g碳粉、Ig瓜爾膠、0. 5g檸檬酸鉀、2g碳酸鈣、0. 5g氧化鐵和6g水 混勻，再利用磨具制成直徑為7mm、長(zhǎng)為20mm、且內(nèi)部有一正五角星型縱向通道（邊長(zhǎng)為 1.8mm)的碳質(zhì)熱源棒，并置入卷煙1內(nèi)，制成含有碳質(zhì)熱源的卷煙1 ;
[0028] 步驟B :設(shè)置儀器抽吸頻率為1次/分，抽吸持續(xù)時(shí)間為2秒，抽吸容量為35毫升， 靜燃時(shí)間為58秒，將卷煙1夾持在人工吸嘴2上，用打火機(jī)點(diǎn)燃卷煙中的碳質(zhì)熱源；
[0029] 步驟C :對(duì)卷煙1進(jìn)行抽吸，并實(shí)時(shí)檢測(cè)煙氣中氧氣濃度；
[0030] 步驟D :根據(jù)氧消耗原理和所測(cè)試的數(shù)據(jù)，計(jì)算卷煙抽吸的熱釋放量：
[0031] 步驟E :重復(fù)上述過(guò)程5次，并對(duì)測(cè)試結(jié)果取平均值，以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種碳質(zhì)熱源燃燒熱測(cè)試裝置，其特征在于包括： 設(shè)置一氧氣分析儀（3)，所述氧氣分析儀（3)的進(jìn)氣端通過(guò)管路與用于夾持卷煙（1)的 人工吸嘴（2)相連，所述氧氣分析儀（3)的出氣端通過(guò)管路與抽吸單元（5)的抽吸口相連， 在所述氧氣分析儀（3)與所述抽吸單元（5)相連接的管路上設(shè)置一閥門（4);所述抽吸單 元（5)的抽吸口端設(shè)置有一與外界相通的通孔（6)，并在所述通孔（6)上設(shè)置一閥門（7); 所述卷煙（1)包括置于隔熱陶瓷套管（11)之內(nèi)依次相連的碳質(zhì)熱源段（12)、煙氣降溫 段（13)和醋酸纖維素濾嘴（14)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于： 所述煙氣降溫段（13)由不消耗氧氣但可降低煙氣溫度的無(wú)機(jī)礦物組成。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試裝置，其特征在于： 所述無(wú)機(jī)礦物為氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣中的一種或幾種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于： 所述氧氣分析儀（3)的響應(yīng)時(shí)間不低于0. 1秒，檢測(cè)濃度上限不低于25%，可以對(duì)氧氣 濃度進(jìn)行在線快速準(zhǔn)確分析。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種碳質(zhì)熱源燃燒熱測(cè)試裝置，該裝置基于經(jīng)典的氧消耗原理，可在線準(zhǔn)確測(cè)量碳加熱低溫卷煙抽吸時(shí)碳質(zhì)熱源燃燒熱釋放速率和熱釋放量，豐富和完善了碳質(zhì)熱源燃燒特性的評(píng)價(jià)體系。
【IPC分類】G01N25/22
【公開(kāi)號(hào)】CN204649661
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520415732
【發(fā)明人】王孝峰, 周順, 寧敏, 徐迎波, 何慶, 張亞平
【申請(qǐng)人】安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月16日