專利名稱：一種卷煙抽吸輕松度的測定方法
技術領域：
:本發明涉及一種卷煙抽吸輕松度的測定方法。
背景技術：
:隨著我國卷煙減害降焦工程的不斷推進，低焦油、尤其是超低焦油卷煙將在市場上占有越來越高的比例。從技術角度上看，有很多技術措施可用于卷煙的減害降焦，例如，農業措施、化學措施和物理措施等。農業措施由于需要開發新的低害煙葉原料，其具體應用周期往往較長；化學措施需要評價外源添加劑的毒理學，且經濟成本較高；物理措施，包括延長水松紙、提高濾嘴通風率和盤紙透氣度等，由于效果明顯、見效快，是當前煙草行業中廣泛使用的卷煙減害降焦技術手段。但是，隨著這些物理技術手段的使用，卷煙煙氣濃度會明顯降低，從而造成了卷煙的抽吸輕松度顯著下降。卷煙抽吸輕松度是衡量卷煙抽吸品質的一個重要指標，輕松度高的卷煙產品通常易于滿足消費者的需求。因此，在卷煙減害降焦的同時，如何有效提高卷煙的抽吸輕松度，是煙草行業面臨的重要課題之一，而要研究提高卷煙抽吸輕松度的方法措施，首先需要對輕松度進行評價和測量。目前，煙草行業還沒有建立卷煙抽吸輕松度的儀器測定方法，各卷煙生產企業一般采用感官評吸的方法對卷煙抽吸輕松度進行評價，這通常需要對卷煙評吸人員進行長時間的專業培訓；與此同時，由于不同評吸人員的評價結果會有較大的差異，即使是同一評吸人員在評吸相同的卷煙時其評價結果也常常會不一致。因此，為了獲得準確的卷煙抽吸輕松度的感官評價結果，每次評價時需要組織大量的人員進行卷煙抽吸，這種方法不僅需要消耗大量的人力和物力，而且效率較低，所以，其具體應用受到了很大的限制
發明內容
:為克服現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種簡單、快速、靈敏和方便的卷煙抽吸輕松度的儀器測定方法，以滿足煙草行業產品質量不斷提高和技術研發的需要。本發明解決技術問題采用如下技術方案:一種卷煙抽吸輕松度的測定方法，以在一定的卷煙抽吸壓力和抽吸時間下的有效煙氣吸入量來定義卷煙抽吸輕松度；所述卷煙抽吸壓力以卷煙抽吸前的抽吸真空度進行表征；所述有效煙氣吸入量以采用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)方法通過連續掃描測得的格拉姆-施密特(Gram-Schmidt)譜的信號強度進行表征。所述傅立葉變換紅外光譜方法采用帶有溫度壓力控制器以及氣體入口管道和氣體出口管道的紅外光譜氣體池采集煙氣；所述紅外光譜氣體池的氣體入口管道通過二通閥a與可插入卷煙煙支的卷煙夾持器相連通；所述紅外光譜氣體池的氣體出口管道通過二通閥b經導氣管道與真空泵相連通。所述傅立葉變換紅外光譜方法測定有效煙氣吸入量，其步驟為:首先，通過溫度壓力控制器將紅外光譜氣體池的溫度設定為40-150 V之間；當紅外光譜氣體池的溫度到達設定溫度并穩定后，關閉二通閥a，打開二通閥b，同時開啟真空泵將紅外光譜氣體池抽真空至內部壓力在5-15Pa之間；當紅外光譜氣體池的真空度滿足要求后，關閉二通閥b，啟動紅外光譜儀進行背景掃描；然后，將一支剛剛點燃的卷煙煙支插入卷煙夾持器，并打開二通閥a抽吸卷煙；卷煙抽吸2-20秒后，重新關閉二通閥a，繼續啟動紅外光譜儀進行煙氣掃描，掃描時間為1-3分鐘；一次測試結束后，打開傅里葉變換紅外光譜儀的數據分析軟件處理和分析數據。與已有技術相比，本發明的有益效果體現在:本發明對卷煙抽吸輕松度所作的定義科學、簡明，便于運用儀器分析手段對其進行測量；采用傅里葉變換紅外光譜法對有效煙氣吸入量進行測定，操作簡單、分析速度快、靈敏度高、實驗重復性好；另外，紅外光譜氣體池與卷煙夾持器的直接連接，可以實現對新鮮的卷煙煙氣進行在線和實時分析，這使得煙氣的分析結果真實地反映了卷煙抽吸者口腔中的煙氣狀況。因此，本發明有效地克服了已有卷煙抽吸輕松度評價方法的不足，能夠為煙草科技人員快速、方便地研究卷煙的抽吸輕松度及其影響因素，從而為提高卷煙產品、尤其是低焦油卷煙產品質量，提供了一種良好的測定方法。
:圖1為本發明測定卷煙有效煙氣吸入量實驗裝置的結構示意圖。圖2為實施例1中卷煙煙氣FTIR測定的格拉姆-施密特信號強度與掃描時間的關系。圖3為實施例1中卷煙抽吸輕松度的感官評吸得分與卷煙煙氣FTIR測定的格拉姆-施密特信號強度之間的關系。圖4為實施例2中卷煙煙氣FTIR測定的格拉姆_施密特信號強度與卷煙濾嘴通風度之間的關系。圖5為實施例2中卷煙抽吸輕松度的感官評吸得分與卷煙煙氣FTIR測定的格拉姆-施密特信號強度之間的關系。圖6為實施例3中卷煙煙氣FTIR測定的格拉姆-施密特信號強度與煙支密度之間的關系。圖中標號:I紅外光譜氣體池，2氣體出口管道，3卷煙煙支，4卷煙夾持器，5溫度壓力控制器，6氣體入口管道，7 二通閥a，8 二通閥b，9導氣管道，10真空泵。以下通過具體實施方式
，并結合附圖對本發明作進一步說明。
具體實施方式
:圖1所示，傅立葉變換紅外光譜方法采用帶有溫度壓力控制器5的紅外光譜氣體池I進樣；所述紅外光譜氣體池I為一個外表面裹有一層電加熱套、管壁上分別連結一個氣體入口管道6和一個氣體出口管道2、且氣體池兩個端面分別裝有ZnSe紅外窗片的空腔圓筒；所述紅外光譜氣體池I的氣體入口管道6通過二通閥a7與可插入卷煙煙支3的卷煙夾持器4相連通；所述紅外光譜氣體池I的氣體出口管道2通過二通閥b8經導氣管道9與真空泵10相連通。本發明所使用的傅立葉變換紅外光譜儀為Nicolet6700型，配有DTGS檢測器；所使用的帶有溫度壓力控制器5的紅外光譜氣體池I為安徽敏測光電科技有限公司的產品，其氣體入口管道6和氣體出口管道2可以分別以不漏氣的任何方式與卷煙夾持器4和真空泵10相連通。實驗時，先按圖1組裝、連接儀器，然后通過溫度壓力控制器5設定紅外光譜氣體池I的溫度；待溫度到達設定溫度并穩定后，關閉二通閥a7，打開二通閥b8，并開啟真空泵10將紅外光譜氣體池I抽真空；當真空度滿足要求后，關閉二通閥b8，啟動傅立葉變換紅外光譜儀采集背景信號；待背景信號采集完畢后，將一支剛剛點燃的卷煙煙支插入卷煙夾持器4，緊接著，打開二通閥a7，抽吸煙氣；抽吸一定時間后，重新關閉二通閥a7，繼續啟動傅立葉變換紅外光譜儀采集煙氣信號。實驗結束后，打開傅里葉變換紅外光譜儀的數據分析軟件處理和分析數據。由于在抽吸卷煙時，除了吸入煙氣組分外，還會吸入一定量的空氣，但是空氣中的主要組成成分(氮氣約占78%，氧氣約占21%，惰性氣體約占0.94%)不會產生紅外吸收，因此，上述方法測定的是扣除空氣本底后的煙氣吸入量，即有效煙氣吸入量。
實施例1:選取10種不同品牌的卷煙，按照煙草行業標準YC/T29-1996《卷煙用常規分析用吸煙機測定總粒相物和焦油》方法，挑選煙支質量和吸阻范圍分別為“平均支重±0.02g”和“平均吸阻±49Pa”的卷煙，并采用微波密度水分分析儀(NW3220型，德國TEWS公司)測定煙支密度(從煙支前端開始，每隔Imm可以獲得一個密度數據)。對于每一種品牌的卷煙，挑選煙支前端8mm范圍內的平均密度為“所有樣本在8mm范圍內的平均密度±5mg/cm3”的卷煙作為測試樣品。卷煙抽吸前，紅外光譜氣體池真空度為10Pa，溫度設定為70°C;卷煙抽吸時間為IOs ;煙氣樣本信號的FTIR采集采用連續掃描的模式，掃描時間為2min，光譜掃描范圍為4000-400CM1，分辨率為8CHT1，掃描次數為16次。10種卷煙煙氣FTIR測定的格拉姆-施密特信號強度與掃描時間的關系參見圖2。為了確保實驗結果的可靠性，每種品牌的卷煙都進行了 5次重復測試，并計算出了格拉姆-施密特信號強度的平均值和相對標準偏差(RSD)，結果如下表I所示。表I卷煙煙氣在5次重復測試下的FTIR格拉姆-施密特信號強度平均值和相對標準偏差
權利要求
1.一種卷煙抽吸輕松度的測定方法，其技術特征是以在一定的卷煙抽吸壓力和抽吸時間下的有效煙氣吸入量來定義卷煙抽吸輕松度；所述卷煙抽吸壓力以卷煙抽吸前的抽吸真空度進行表征；所述有效煙氣吸入量以采用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)方法通過連續掃描測得的格拉姆-施密特(Gram-Schmidt)譜的信號強度進行表征。
2.根據權利要求1所述的一種卷煙抽吸輕松度的測定方法，其特征在于，所述傅立葉變換紅外光譜方法采用帶有溫度壓力控制器(5)以及氣體入口管道(6)和氣體出口管道(2)的紅外光譜氣體池(I)采集煙氣；所述紅外光譜氣體池(I)的氣體入口管道(6)通過二通閥a (7 )與可插入卷煙煙支(3 )的卷煙夾持器(4 )相連通；所述紅外光譜氣體池(I)的氣體出口管道(2)通過二通閥b (8)經導氣管道(9)與真空泵(10)相連通。
3.根據權利要求2所述的一種卷煙抽吸輕松度的測定方法，其特征在于，所述傅立葉變換紅外光譜方法測定有效煙氣吸入量，其步驟為:首先，通過溫度壓力控制器(5)將紅外光譜氣體池(I)的溫度設定為40-150°C之間；當紅外光譜氣體池(I)的溫度到達設定溫度并穩定后，關閉二通閥a (7)，打開二通閥b (8)，同時開啟真空泵(10)將紅外光譜氣體池(I)抽真空至內部壓力在5-15Pa之間；當紅外光譜氣體池(I)的真空度滿足要求后，關閉二通閥b (8)，啟動紅外光譜儀進行背景掃描；然后，將一支剛剛點燃的卷煙煙支(3)插入卷煙夾持器(4)，并打開二通閥a (7)抽吸卷煙；卷煙抽吸2-20秒后，重新關閉二通閥a (7)，繼續啟動紅外光譜儀進行煙氣掃描，掃描時間為1-3分鐘；一次測試結束后，打開傅里葉變換紅外光譜儀的數據分析軟件處理和分析數據。
全文摘要
本發明公開了一種卷煙抽吸輕松度的測定方法，其技術特征是以在一定的卷煙抽吸壓力和抽吸時間下的有效煙氣吸入量來定義卷煙抽吸輕松度；所述卷煙抽吸壓力以卷煙抽吸前的抽吸真空度進行表征；所述有效煙氣吸入量以采用傅立葉變換紅外光譜(FTIR)方法通過連續掃描測得的格拉姆-施密特(Gram-Schmidt)譜的信號強度進行表征。本發明對卷煙抽吸輕松度所作的定義科學、簡明，便于運用儀器分析手段對其進行測量；采用傅里葉變換紅外光譜法對有效煙氣吸入量進行測定，操作簡單、分析速度快、靈敏度高、實驗重復性好。
文檔編號G01N21/35GK103091280SQ201310012780
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月14日 優先權日2013年1月14日
發明者寧敏, 胡永華, 徐志強, 牛勇, 徐迎波, 王程輝, 田振峰 申請人:安徽中煙工業有限責任公司