一種檢驗煙用材料脫附率的裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種檢驗煙用材料脫附率的裝置，包括通過管道依次連接的氣源、加熱裝置、氣體溢流裝置、材料裝填管和抽吸器；所述抽吸器，用于向氣源提供抽吸動力，以使得氣體通過所述加熱裝置和所述材料裝填管；所述加熱裝置，用于加熱氣體；所述材料裝填管，用于裝填待測樣品；所述氣體溢流裝置，用于排出管道內多余氣體。模擬人吸煙，對未反應的待測樣品和反應后的待測樣品進行計量，從而測定卷煙中添加劑存放的穩定性和燃吸過程中轉移率性能。本發明還提供了一種檢驗煙用材料脫附率的方法。
【專利說明】一種檢驗煙用材料脫附率的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及煙草添加劑的檢測，尤其涉及一種檢驗煙用材料脫附率的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]卷煙的主要原料包括煙葉和各種功能性添加劑，如香精香料、保潤劑等添加劑，而部分種類的添加劑揮發性較高，如香精、薄荷醇等，若直接施加該揮發性較高的添加劑于煙草或濾棒上，放置一段時間后，隨著揮發，該添加劑會流失，造成卷煙香味或添加劑的功能減弱，為此，各卷煙生產企業分別采用了不同技術，目的是為減少添加劑存放過程中的流失，如微膠囊包裹技術、吸附劑吸附技術、濾棒中心線吸附技術等等。
[0003]采用上述這些技術，可以減少揮發性添加劑在卷煙存儲過程中的流失，保持卷煙長期風味的一致性，但采用這些技術，也可能抑制這些組分在卷煙燃吸過程中，轉移入主流煙氣的量。
[0004]卷煙采用了上述的技術存儲添加劑，其存在于卷煙內的效果如何，本領域技術人員應對添加劑存放的穩定性和燃吸過程中的轉移率等等各種性能進行檢測，以保證卷煙的質量。
【發明內容】
[0005]本發明實施例提供了一種檢驗煙用材料脫附率的裝置，模擬人吸煙，對未反應的待測樣品和反應后的待測樣品進行計量，從而測定卷煙中添加劑存放的穩定性和燃吸過程中轉移率性能的檢測，高效快捷，有利于提高卷煙的質量。本發明還提供了一種檢驗煙用材料脫附率的方法。
[0006]為解決上述問題，本發明提供的檢驗煙用材料脫附率的裝置，包括通過管道依次連接的氣源、加熱裝置、氣體溢流裝置、材料裝填管和抽吸器；
[0007]所述抽吸器，用于向氣源提供抽吸動力，以使得氣體通過所述加熱裝置和所述材料裝填管；
[0008]所述加熱裝置，用于加熱氣體；
[0009]所述材料裝填管，用于裝填待測樣品；
[0010]所述氣體溢流裝置，用于排出管道內多余氣體。
[0011]優選地，所述加熱裝置包括氣體加熱室、控制儀和測溫計，所述測溫計設置于所述氣體加熱室的出氣端，所述控制儀根據所述測溫計的反饋信息控制所述氣體加熱室的加熱溫度。
[0012]優選地，所述氣體加熱室的加熱管為盤管。
[0013]優選地，所述氣體溢流裝置包括于管道上且延氣流方向依次設置的第一溢流管和第二溢流管，所述第一溢流管通過電磁切換閥與管道和所述抽吸器連接，所述第二溢流管通過三通閥與管道連接。[0014]優選地，所述第一溢流管的排氣端和所述第二溢流管的排氣端均安裝單向流通阻尼閥。
[0015]優選地，還包括降溫管，所述抽吸器為吸煙機，所述降溫管設置于所述材料裝填管與所述吸煙機之間。
[0016]優選地，還包括流量調節閥和流量計，所述流量調節閥和流量計依次設置于所述氣源的出氣端。
[0017]本發明還提供一種檢驗煙用材料脫附率的方法，包括:
[0018]A、在材料裝填管中裝填待測樣品，對裝填有所述待測樣品的材料裝填管稱重；
[0019]B、氣體進入所述材料裝填管，反應；
[0020]C、反應結束，對所述材料裝填管稱重；
[0021]D、根據步驟A和步驟C的稱重結果計算得到脫附率。
[0022]優選地，所述步驟A和步驟B之間還包括:
[0023]抽吸器向氣源提供抽吸動力，氣體通過加熱裝置加熱，多余氣體由氣體溢流裝置排出。
[0024]優選地，所述加熱裝置升溫速率為O?10°C /ms，溫度范圍為O?1200°C ；
[0025]所述材料裝填管延氣流方向溫度控制為:燃燒錐600?1200°C、燃燒線后2mm至濾棒200?50°C，濾棒30?80°C。
[0026]從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點:通過設置的氣源、加熱裝置、氣體溢流裝置、材料裝填管和吸煙機虛擬吸煙過程，將待測樣品放置于材料裝填管內，吸煙機通過管道向氣源提供抽吸動力，氣體通過加熱裝置和氣體溢流裝置，按照指定量和指定溫度進入材料裝填管與待測樣品進行反應，通過本裝置，可以模擬人吸煙，對未反應的待測樣品和反應后的待測樣品進行計量，從而測定卷煙中添加劑存放的穩定性和燃吸過程中轉移率的性能檢測，高效快捷，有利于提高卷煙的質量。
[0027]本發明還相應提供了 一種檢驗煙用材料脫附率的方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1為本發明一種檢驗煙用材料脫附率的裝置的結構示意圖；
[0029]圖2為本發明一種檢驗煙用材料脫附率的裝置氣體加熱室的側面透視圖；
[0030]圖3為本發明一種檢驗煙用材料脫附率的裝置氣體加熱室的正面透視圖。
[0031]其中，圖中標記如下所示:
[0032]I 一氣源、101—氣瓶、102—流量調節閥、103—流量計、2—加熱裝置、201—氣體加熱室、202—控制儀、203—測溫計、3—氣體溢流裝置、301—第一溢流管、3011—電磁切換閥、302—第二溢流管、3021—三通閥、303—單向流通阻尼閥、4 一材料裝填管、5—抽吸器、6一降溫管。
【具體實施方式】
[0033]本發明實施例提供了一種檢驗煙用材料脫附率的裝置，模擬人吸煙，對未反應的待測樣品和反應后的待測樣品進行計量，從而測定卷煙中添加劑存放的穩定性和燃吸過程中轉移率性能的檢測，高效快捷，有利于提高卷煙的質量。本發明還提供了一種檢驗煙用材料脫附率的方法。
[0034]需要說明的是，本發明所稱的煙用材料可以為煙草或其他煙用材料，其他煙用材料可以為香精、功能性添加劑等等。
[0035]下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚和詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0036]請參閱圖1?圖3，圖1為本發明一種檢驗煙用材料脫附率的裝置結構示意圖，圖2為本發明一種檢驗煙用材料脫附率的裝置氣體加熱室的側面透視圖，圖3為本發明一種檢驗煙用材料脫附率的裝置氣體加熱室的正面透視圖。
[0037]本發明提供的一種檢驗煙用材料脫附率的裝置，下面以一實施例進行說明，本實施例的檢驗煙用材料脫附率的裝置，包括通過管道依次連接的氣源1、加熱裝置2、氣體溢流裝置3、材料裝填管4和抽吸器5 ；
[0038]抽吸器5，用于向氣源I提供抽吸動力，以使得氣體通過加熱裝置2和材料裝填管4；
[0039]加熱裝置2，用于加熱氣體；
[0040]材料裝填管4，用于裝填待測樣品；
[0041 ] 氣體溢流裝置3，用于排出管道內多余氣體。
[0042]所稱的氣源I可以為裝有氣體的氣瓶101，氣體為含氧量O?21%的氧氮混合氣體，優選為干燥空氣，也可以為空氣類似氣體，如氮氣或其他惰性氣體、混合9%氧氮混合氣體的混合氣體。該氣源I還可以為空氣/氮氣發生器、壓縮空氣泵、中央空壓等，氣體類型還可以根據模擬煙氣的需要進行設置。
[0043]本實施例中，加熱裝置2包括氣體加熱室201、控制儀202和測溫計203，測溫計203設置于氣體加熱室201的出氣端，控制儀202通過測溫計203的反饋信息控制氣體加熱室201的加熱溫度。
[0044]進一步的，氣體加熱室201的加熱管優選為盤管。
[0045]所稱的氣體加熱室201參數由控制儀202控制，控制儀202可以為程序升溫控制儀202，其可以設定一定的加熱溫度，以及設定一定的升溫速率。本實施例中的氣體加熱室201溫度調節范圍為:0?1200°C，優選為室溫?1200°C，所稱的室溫一般指25°C。
[0046]所稱的抽吸器5，主要用于提供抽吸動力。其中抽吸器5優選為吸煙機，吸煙機可以提供抽吸動力，還可以控制抽吸流量，尤其是控制進入材料裝填管4的氣流量，以及設定抽吸流量圖。吸煙機可以設置鐘形、矩形和三角形等流量圖，其中鐘形流量圖可以使添加劑長時間處于熱氣流吹掃的狀態，有利于對含量低的組分進行檢測。
[0047]此外，抽吸器5也可以采用其它負壓吸力源取代吸煙機提供抽吸動力，如采用真空泵。
[0048]本實施例中，氣體溢流裝置3包括依次設置在管道上的第一溢流管301和第二溢流管302，第一溢流管301通過電磁切換閥連接管道和抽吸器5，第二溢流管302通過三通閥3021連接管道。
[0049]優選地，第一溢流管301的排氣端和所述第二溢流管302的排氣端均安裝單向流通阻尼閥303。
[0050]其中，所稱的電磁切換閥受抽吸器5控制，當抽吸器5為抽煙機時，抽煙機發出抽吸動作，抽煙機針筒按照設定程度和參數每60s或30s進行一次2s的抽吸動作，閥門將切換為氣流導向吸煙機方向，當抽吸動作終止后，閥門將切換到排空方向，氣流將以廢棄的形式排放出去。當抽吸器5為真空泵或其他裝置時，可以增加一個電流控制信號，用于更好地控制電磁閥切換。
[0051]所稱的三通管是用于保證由氣源I所提供的氣流大于吸煙機抽吸氣流時，多余的氣流由此經單向流通阻尼閥303溢出。
[0052]所稱的單向流通阻尼閥303主要用于保證氣源I所提供的氣流大于吸煙機抽吸氣流時，多余的氣流能由此溢出，特別是當抽吸氣量非恒定值時，這一設計更加有必要。單向流通阻尼閥303有效保證當吸煙機抽吸動作終止時，不會有氣流由排氣端流入，從而吹掃到材料裝填管4內的材料。
[0053]本實施例中，還包括降溫管，抽吸器5為吸煙機，降溫管設置于所述材料裝填管4與吸煙機之間。
[0054]所稱的降溫管6是為了保護吸煙機，有效將熱氣流降溫至100°C以下。降溫管6的長度可以有實際設定的需要進行設定，不管任何長度的降溫管6，其作用均應一致，因此降溫管長度在此不做限定。
[0055]本實施例中，還包括流量調節閥102和流量計103，流量調節閥102和流量計103依次設置于氣源I的出氣端。
[0056]所稱的流量閥調節的調節范圍為O?3L/min，此范圍的優點有，可以覆蓋:(1)陰燃速率不超過lmL/min ;(2) ISO抽吸條件，平均氣流速17.5mL/s，最大瞬間氣流速不超過30mL/s ；(3)加拿大抽吸條件(深度抽吸條件中的一種)，平均氣流速27.5mL/s，最大瞬間氣流速不超過48mL/s (即2.88L/min) ； (4)其它可能的深度抽吸條件。
[0057]此調節范圍設置，是為了模擬卷煙抽吸過程中，各種可能的主流煙氣氣流速度。為保證檢測的需要，總供給氣量必須與實際所需氣量相同，或稍大。而從操作簡便角度出發，比實際所需氣流量稍大更有利于保證檢測系統和檢測結果的穩定性。
[0058]需要說明的是，本實施例中，裝填至材料裝填管4內的待測樣品可以為吸附有香精或功能性添加劑的待測樣品，如:微膠囊、吸附材料、濾棒、濾棒中心線等。
[0059]材料裝填管4的內管徑與煙支濾棒接近。即可設定范圍是:直徑3?25mm。其設置要求是比細支煙(5.5mm)的直徑更小，比雪茄煙的直徑(20mm)更粗，以保證各種煙支均可放入材料裝填管4內進行檢測。
[0060]通過設置的氣源、加熱裝置、氣體溢流裝置、材料裝填管和吸煙機虛擬吸煙過程，將待測樣品放置于材料裝填管內，吸煙機通過管道向氣源提供抽吸動力，氣體通過加熱裝置和氣體溢流裝置，按照指定量和指定溫度進入材料裝填管與待測樣品進行反應，通過本裝置，可以模擬人吸煙，對未反應的待測樣品和反應后的待測樣品進行計量，從而測定卷煙中添加劑存放的穩定性和燃吸過程中轉移率的性能檢測，高效快捷，有利于提高卷煙的質量。
[0061]本發明還提供一種檢驗煙用材料脫附率的方法，下面以另一實施例進行說明。
[0062]本實施例提供的檢驗煙用材料脫附率的方法，包括以下步驟:[0063]A、在材料裝填管中裝填待測樣品，對裝填有所述待測樣品的材料裝填管稱重。
[0064]待測樣品可以為微膠囊、吸附材料、濾棒、濾棒中心線等。
[0065]B、氣體進入材料裝填管，反應。
[0066]C、反應結束，對所述材料裝填管稱重。
[0067]材料裝填管連同其內剩余反應后的待測樣品一同稱重。
[0068]D、根據步驟A和步驟C的稱重結果計算得到脫附率。
[0069]所稱的脫附率，可以通過脫附量而得出，脫附量的計算方式為:設定步驟A稱重的重量為ml，設定脫附完成后步驟B稱量的重量為m2，ml與m2 (“ml_m2”)相減后得到的即為脫附量。
[0070]其中，步驟A和步驟B之間還包括:抽吸器向氣源提供抽吸動力，氣體通過加熱裝置加熱，多余氣體由氣體溢流裝置排出。
[0071]本實施例中，為模擬卷煙最佳燃吸過程，因此設計加熱裝置升溫速率為O?10°C /ms，溫度范圍為O?1200°C ；
[0072]材料裝填管延氣流方向溫度控制為:燃燒錐600?1200°C、燃燒線后2mm至濾棒200 ?50°C，濾棒 30 ?80°C。
[0073]—般來說，香煙分為燃燒段和濾棒段兩段，在燃燒過程中，燃燒的中心點燃燒錐溫度最高，燃燒錐后與為燃燒的位置形成一燃燒線，因此本實施例在溫度時，為達到最佳效果，多余氣體由氣體溢流裝置排出，因而本材料裝填管在不受外界氣體影響時，以煙草的最佳燃燒溫度進行材料裝填管的溫度控制。
[0074]燃燒錐溫度為600?1200°C，燃燒錐到燃燒線后2mm的溫度為燃燒錐溫度?2000C，燃燒線后2mm至濾棒200?50°C，濾棒30?80°C。此溫度的調節范圍，是為了可以模擬卷煙燃吸過程中材料受到的不同影響，如添加劑放在濾棒中，添加劑放在煙絲內并處于燃燒錐位置，添加劑放在煙絲內但處于燃燒錐后位置，通過不同的加熱狀態，可以保證添加劑能在指定的溫度范圍內燃燒完全。
[0075]通過設置的氣源、加熱裝置、氣體溢流裝置、材料裝填管和吸煙機虛擬吸煙過程，將待測樣品放置于材料裝填管內，吸煙機通過管道向氣源提供抽吸動力，氣體通過加熱裝置和氣體溢流裝置，按照指定量和指定溫度進入材料裝填管與待測樣品進行反應，通過本裝置，可以模擬人吸煙，對未反應的待測樣品和反應后的待測樣品進行計量，從而測定卷煙中添加劑存放的穩定性和燃吸過程中轉移率的性能檢測，高效快捷，有利于提高卷煙的質量。
[0076]以上所述，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種檢驗煙用材料脫附率的裝置，其特征在于，包括通過管道依次連接的氣源、加熱裝置、氣體溢流裝置、材料裝填管和抽吸器； 所述抽吸器，用于向氣源提供抽吸動力，以使得氣體通過所述加熱裝置和所述材料裝填管； 所述加熱裝置，用于加熱氣體； 所述材料裝填管，用于裝填待測樣品； 所述氣體溢流裝置，用于排出管道內多余氣體。
2.根據權利要求1所述的檢驗煙用材料脫附率的裝置，其特征在于，所述加熱裝置包括氣體加熱室、控制儀和測溫計，所述測溫計設置于所述氣體加熱室的出氣端，所述控制儀根據所述測溫計的反饋信息控制所述氣體加熱室的加熱溫度。
3.根據權利要求2所述的檢驗煙用材料脫附率的裝置，其特征在于，所述氣體加熱室的加熱管為盤管。
4.根據權利要求1所述的檢驗煙用材料脫附率的裝置，其特征在于，所述氣體溢流裝置包括于管道上且延氣流方向依次設置的第一溢流管和第二溢流管，所述第一溢流管通過電磁切換閥與管道和所述抽吸器連接，所述第二溢流管通過三通閥與管道連接。
5.根據權利要求4所述的檢驗煙用材料脫附率的裝置，其特征在于，所述第一溢流管的排氣端和所述第二溢流管的排氣端均安裝單向流通阻尼閥。
6.根據權利要求1所述的檢驗煙用材料脫附率的裝置，其特征在于，還包括降溫管，所述抽吸器為吸煙機，所述降溫管設置于所述材料裝填管與所述吸煙機之間。
7.根據權利要求1所述的檢驗煙用材料脫附率的裝置，其特征在于，還包括流量調節閥和流量計，所述流量調節閥和流量計依次設置于所述氣源的出氣端。
8.—種檢驗煙用材料脫附率的方法，其特征在于，包括: A、在材料裝填管中裝填待測樣品，對裝填有所述待測樣品的材料裝填管稱重； B、氣體進入所述材料裝填管，反應； C、反應結束，對所述材料裝填管稱重； D、根據步驟A和步驟C的稱重結果計算得到脫附率。
9.根據權利要求8所述的檢驗煙用材料脫附率的方法，其特征在于，所述步驟A和步驟B之間還包括: 抽吸器向氣源提供抽吸動力，氣體通過加熱裝置加熱，多余氣體由氣體溢流裝置排出。
10.根據權利要求9所述的檢驗煙用材料脫附率的方法，其特征在于，所述加熱裝置升溫速率為O?10°C /ms，溫度范圍為O?1200°C ； 所述材料裝填管延氣流方向溫度控制為:燃燒錐600?1200°C、燃燒線后2_至濾棒.200 ?50°C，濾棒 30 ?80°C。
【文檔編號】G01N5/04GK103884621SQ201410101006
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月18日 優先權日:2014年3月18日
【發明者】孔浩輝, 陳森林 申請人:廣東中煙工業有限責任公司