[發明專利]一種基于丙三醇逐口穩定釋放的加熱卷煙煙芯溫度曲線獲取方法

有效

• 申請號: 202011182834.0
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112345120B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 王樂;付麗麗;魯端峰;黃鋒;張柯;鄧楠;王爽;張明建;張齊;李斌
• 申請（專利權）人: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院
• 主分類號: G01K13/00
• 分類號: G01K13/00;G01N33/00;A24F40/46
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 黃宇亭;姜振東

1.一種基于丙三醇逐口穩定釋放的加熱卷煙煙芯溫度曲線獲取方法，其特征在于：加熱卷煙制品氣溶膠中丙二醇、煙堿同丙三醇協同釋放，且丙三醇在加熱卷煙煙氣中為主要成分，上述成分的釋放受一級化學反應控制，釋放速率滿足阿倫尼烏斯方程，即式(1)如下：

式中k表示丙三醇的釋放速率常數；T表示煙芯材料的溫度，單位K；Ea為丙三醇釋放過程活化能，單位kJ/mol；A表示阿倫紐斯方程的指前因子，單位1/s；R表示通用氣體常數，單位KJ/(mol*K)，下同；

依據式(1)，通過測定加熱卷煙煙芯段溫度T及氣溶膠中丙三醇釋放速率k，計算得到丙三醇釋放的活化能Ea和指前因子A，在確定煙芯段初始丙三醇含量、抽吸口數、初始抽吸溫度、逐口釋放量后，依照式(2)得到逐口對應的煙芯溫度，進而獲取基于丙三醇穩定釋放的加熱卷煙制品煙芯的升溫曲線，

式中m_t表示t時刻煙芯段中丙三醇的含量，單位mg；m_∞表示時間無窮大時抽吸結束后煙芯段丙三醇的剩余含量，單位mg；T_t表示t時刻煙芯材料的溫度，單位K；Ea為丙三醇釋放過程活化能，單位kJ/mol，A表示阿倫尼烏斯方程的指前因子，單位1/s；

具體包括以下步驟：

步驟一：煙芯段溫度T、丙三醇含量測定，在此過程中可采用原位分析測試方法得到丙三醇實時釋放曲線，也可采用一定間隔時間取樣得到丙三醇間接釋放量，獲得丙三醇的逐口釋放速率k，同時檢測逐口煙芯平均溫度T；

步驟二：丙三醇釋放動力學參數活化能E_a、指前因子A的確定，丙三醇的釋放速率滿足一級化學反應，在步驟一基礎上，依據式(1)根據丙三醇釋放速率及對應時間下殘留物中丙三醇的含量得到其釋放速率常數k，在此基礎上對k取對數，進一步得到lnk同1/T的關系曲線，通過擬合得到二者的線性關系表達式，分別由斜率和截距得到丙三醇釋放活化能E_a、指前因子A；

步驟三：確定煙芯段初始丙三醇含量m₀，測試煙芯段抽吸結束后丙三醇含量m_∞，確定抽吸間隔△t、抽吸口數N、丙三醇逐口釋放量△m，由式(3)得到；

步驟四：確定逐口抽吸時煙芯段平均溫度T_i，式(2)中為常數，對式(2)進行積分得到式(4)；

m_i0′為各抽吸口數的對應的初始質量，單位mg；T_i為逐口抽吸溫度，單位K；Δt表示抽吸間隔，單位s；在抽吸間隔△t后煙芯段丙三醇的含量滿足式(5)；

Δm＝m_i0'-m(Δt) (6)

對上述公式(6)進行變換得到式(7)；

對式(7)進一步推導得到各抽吸口數對應的煙芯段溫度T_i表達式，見式(8)；

由式(8)可得到逐口抽吸時對應的煙芯段溫度T_i，根據m_i0'與m₀之間的關系，可得各抽吸口數對應的煙芯溫度T的顯式，見式(9)；

計算不同抽吸口數的煙芯平均溫度，進而獲得煙芯段平均溫度隨時間的變化曲線。

2.根據權利要求1所述的基于丙三醇逐口穩定釋放的加熱卷煙煙芯溫度曲線獲取方法，其特征在于：式(2)為阿倫尼烏斯方程的變形，轉變成為組分的反應速率方程。

3.根據權利要求1所述的基于丙三醇逐口穩定釋放的加熱卷煙煙芯溫度曲線獲取方法，其特征在于：式(9)所得到的溫度隨時間的變化曲線，為熱源的溫度控制提供調控基礎。