[發(fā)明專利]一種濾嘴截留氨的濃度分布模式測定方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310239791.9
• 申請(qǐng)日: 2013-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN103293278A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文建輝;杜文;鐘科軍;彭斌;張曉兵;劉惠民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00;G01N1/28
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 魏娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種濾嘴截留氨的濃度分布模式測定方法，屬于卷煙技術(shù)研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)

卷煙濾嘴可有效截留主流煙氣中的焦油及其它各種有害成分。在開發(fā)低焦油卷煙產(chǎn)品時(shí)，提高濾嘴的煙氣截留效率往往是研究者的第一選擇。隨著低焦油、超低焦油卷煙產(chǎn)品市場的不斷擴(kuò)大，各種材料與規(guī)格的濾嘴對(duì)主流煙氣中各種成分的截留效率、截留規(guī)律及截留機(jī)理等方面的研究也受到了更多的重視。Keith首先對(duì)濾嘴過濾煙氣的機(jī)理進(jìn)行了研究，其研究結(jié)果顯示煙氣粒子在濾嘴中的過濾作用主要有三種方式：慣性碰撞、擴(kuò)散沉積和直接攔截。慣性碰撞與擴(kuò)散沉積對(duì)煙氣粒子的截留效率與煙氣速率和粒徑相關(guān)，煙氣速率快、粒徑大對(duì)慣性碰撞有利，反之則有利于擴(kuò)散沉積，而直接攔截則與煙氣速率無關(guān)。Keith和Denick還提出微粒過濾效率與微粒粒徑的理理論相依性，微粒在平均粒徑時(shí)最難被過濾，而濾嘴對(duì)較大的和較小的微粒具有選擇性過濾。Overton對(duì)三種過濾方式對(duì)煙氣粒子截留貢獻(xiàn)率進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，濾嘴對(duì)煙氣粒子的截留主要是擴(kuò)散沉積和直接攔截，其貢獻(xiàn)率超過了95%，而慣性碰撞的貢獻(xiàn)率非常小，不足5%。另外，濾嘴的不同材料、結(jié)構(gòu)和通風(fēng)率等對(duì)煙氣中焦油、氨及不同有害成分的截濾效率有明顯的影響，也是重點(diǎn)關(guān)注的研究領(lǐng)域。Masafumi?Tarora研究了醋酸纖維濾嘴和不同含量的活性炭濾嘴對(duì)甲醛的過濾效率。醋纖濾嘴、丙纖濾嘴和改性丙纖濾嘴對(duì)煙氣中不同成分的截濾性能也存在比較大的差異。Norman與李炎強(qiáng)等的研究顯示，煙氣化學(xué)成分隨著濾嘴通風(fēng)率的升高而減少，但各種物質(zhì)減少的程度不同。

以上大部分是通過煙氣分析評(píng)價(jià)各種濾嘴對(duì)煙氣成分的過濾效果，目前尚未有濾嘴截留氨在濾嘴中分布模式的研究報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)濾嘴截留氨在濾嘴中分布模式的研究存在空白的缺陷，目的是在于提供一種濾嘴截留氨的縱向、橫截面徑向以及空間濃度分布模式的測定方法；該方法可掌握氨在不同結(jié)構(gòu)濾嘴中的過濾截留分布特征，能定量分析不同結(jié)構(gòu)濾嘴的各個(gè)部分對(duì)煙氣中氨截留的效率和貢獻(xiàn)，可應(yīng)用于功能濾嘴的煙氣過濾性能的評(píng)價(jià)以及功能濾嘴的設(shè)計(jì)。

本發(fā)明提供了一種濾嘴截留氨的濃度分布模式測定方法，該方法是用激光先將抽吸后的濾嘴進(jìn)行若干次徑向切割后，再將徑向切割所得的各濾嘴段沿軸心進(jìn)行若干次不同半徑的同心圓切割，或者先將抽吸后的濾嘴沿軸心進(jìn)行若干次不同半徑的同心圓切割，再將經(jīng)同心圓切割所得的濾嘴進(jìn)行若干次徑向切割；切割完成后分離出相應(yīng)個(gè)數(shù)的圓環(huán)狀濾嘴段和圓柱形濾嘴段，對(duì)經(jīng)切割分離后所得的各濾嘴段中的氨含量進(jìn)行定量分析，并計(jì)算出氨的濃度后，再進(jìn)行濾嘴截留的氨濃度分布數(shù)據(jù)的多項(xiàng)式擬合，或多項(xiàng)式擬合和插值分析，即得到濾嘴截留氨濃度的分布模式。

所述的濾嘴截留氨的濃度分布模式包括縱向分布模式、徑向分布模式和空間分布模式。

所述的縱向分布模式是通過對(duì)濾嘴的煙絲端到吸食端各段中的氨濃度分布數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合得到；所述的徑向分布模式是通過對(duì)濾嘴的軸心到外周的氨濃度分布數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合得到；所述的空間分布模式是通過對(duì)濾嘴的過軸心的縱向截面的二維氨濃度分布數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合和插值分析得到。

上述方法中的多項(xiàng)式擬合和插值分析為常規(guī)的數(shù)學(xué)方法。

上述方法中優(yōu)選的切割方法是用激光先將抽吸后的濾嘴進(jìn)行若干次徑向切割，再將徑向切割所得的各濾嘴段分別沿其軸心進(jìn)行兩次不同半徑的同心圓切割；或者先將抽吸后的濾嘴沿軸心進(jìn)行兩次不同半徑的同心圓切割，再將經(jīng)同心圓切割所得的濾嘴進(jìn)行若干次徑向切割。

所述的濾嘴包括以下濾嘴結(jié)構(gòu)：普通濾嘴、溝槽濾嘴、空腔濾嘴和各種復(fù)合濾嘴。

所述的濾嘴主要由醋纖、丙纖、紙質(zhì)纖維中一種或幾種材料制成。

上述方法中激光切割是采用精密激光雕刻機(jī)或精密激光切割機(jī)切割。

本發(fā)明的濾嘴截留氨的濃度分布模式測定方法包括以下步驟：

1、卷煙的抽吸

將卷煙樣品放置于溫度20～24℃和相對(duì)濕度58～62%的環(huán)境中調(diào)節(jié)至少48h，對(duì)煙支進(jìn)行重量和吸阻篩選，按照GB/T119609-2004標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行卷煙抽吸；

試驗(yàn)卷煙樣品以以下六種不同濾嘴結(jié)構(gòu)為例：普通濾嘴、外置溝槽濾嘴、內(nèi)置溝槽濾嘴、管柱空腔濾嘴、通風(fēng)空腔濾嘴、紙醋復(fù)合濾嘴；

2、濾嘴的激光切割