[發明專利]一種濾嘴截留苯并芘的濃度分布模式測定方法

無效

• 申請號: 201310239792.3
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103293279A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 文建輝;杜文;鐘科軍;彭斌;張曉兵;劉惠民
• 申請（專利權）人: 湖南中煙工業有限責任公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 魏娟

技術領域

本發明涉及一種濾嘴截留苯并芘的濃度分布模式測定方法，屬于卷煙技術研究領域。

背景技術

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。在開發低焦油卷煙產品時，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、超低焦油卷煙產品市場的不斷擴大，各種材料與規格的濾嘴對主流煙氣中各種成分的截留效率、截留規律及截留機理等方面的研究也受到了更多的重視。Keith首先對濾嘴過濾煙氣的機理進行了研究，其研究結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、擴散沉積和直接攔截。慣性碰撞與擴散沉積對煙氣粒子的截留效率與煙氣速率和粒徑相關，煙氣速率快、粒徑大對慣性碰撞有利，反之則有利于擴散沉積，而直接攔截則與煙氣速率無關。Keith和Denick還提出微粒過濾效率與微粒粒徑的理理論相依性，微粒在平均粒徑時最難被過濾，而濾嘴對較大的和較小的微粒具有選擇性過濾。Overton對三種過濾方式對煙氣粒子截留貢獻率進行了研究，結果顯示，濾嘴對煙氣粒子的截留主要是擴散沉積和直接攔截，其貢獻率超過了95%，而慣性碰撞的貢獻率非常小，不足5%。另外，濾嘴的不同材料、結構和通風率等對煙氣中焦油、苯并芘及不同有害成分的截濾效率有明顯的影響，也是重點關注的研究領域。Masafumi?Tarora研究了醋酸纖維濾嘴和不同含量的活性炭濾嘴對甲醛的過濾效率。醋纖濾嘴、丙纖濾嘴和改性丙纖濾嘴對煙氣中不同成分的截濾性能也存在比較大的差異。Norman與李炎強等的研究顯示，煙氣化學成分隨著濾嘴通風率的升高而減少，但各種物質減少的程度不同。

以上大部分是通過煙氣分析評價各種濾嘴對煙氣成分的過濾效果，目前尚未有濾嘴截留苯并芘在濾嘴中分布模式的研究報導。

發明內容

本發明針對現有技術中對濾嘴截留苯并芘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苯并芘的縱向及橫截面徑向的測定方法；該方法可掌握苯并芘在不同結構濾嘴中的過濾截留分布特征，能定量分析不同結構濾嘴的各個部分對煙氣中苯并芘截留的效率和貢獻，可應用于功能濾嘴的煙氣過濾性能的評價以及功能濾嘴的設計改進。

本發明提供了一種濾嘴截留苯并芘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行若干次不同半徑的同心圓切割，再將經同心圓切割所得的濾嘴進行若干次徑向切割；切割完成后分離出相應個數的圓環狀濾嘴段和圓柱形濾嘴段，對經切割分離后所得的各濾嘴段中的苯并芘含量進行定量分析，并計算出苯并芘的濃度后，再進行濾嘴截留的苯并芘濃度分布數據的多項式擬合，即得到濾嘴截留苯并芘濃度的分布模式。

所述的濾嘴截留苯并芘的濃度分布模式包括縱向分布模式和徑向分布模式。

所述的縱向分布模式是通過對濾嘴的煙絲端到吸食端各段中的苯并芘濃度分布數據進行多項式擬合得到；所述的徑向分布模式是通過對濾嘴的軸心到外周的苯并芘濃度分布數據進行多項式擬合得到。

上述方法中的多項式擬合為常規的數學方法。

上述方法中優選的切割方法是用激光先將抽吸后的濾嘴進行若干次徑向切割，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行兩次不同半徑的同心圓切割，再將經同心圓切割所得的濾嘴進行若干次徑向切割。

所述的濾嘴包括以下濾嘴結構：普通濾嘴、溝槽濾嘴、空腔濾嘴和各種復合濾嘴。

所述的濾嘴主要由醋纖、丙纖、紙質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或精密激光切割機切割。

本發明的濾嘴截留苯并芘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℃和相對濕度58～62%的環境中調節至少48h，對煙支進行重量和吸阻篩選，按照GB/T119609-2004標準進行卷煙抽吸；

試驗卷煙樣品以以下六種不同濾嘴結構為例：普通濾嘴、外置溝槽濾嘴、內置溝槽濾嘴、管柱空腔濾嘴、通風空腔濾嘴、紙醋復合濾嘴；

2、濾嘴的激光切割