帶內腔的直線型吸煙機捕集裝置及其分析測試方法
【專利摘要】本發明提供一種帶內腔的直線型吸煙機捕集裝置及其分析測試方法，包括，吸附塊(1)、人工唇夾持器(2)、人工唇(3)、墊圈(4)、捕集器前蓋(5)、劍橋濾片(6)、捕集器后蓋(7)和捕集器后蓋內腔(8)，人工唇(2)位于人工唇夾持器(2)內部，捕集器前蓋(5)前端連接人工唇夾持器(2)，后端連接捕集器后蓋(7)，捕集器后蓋(7)內部設置中空后蓋內腔(8)，吸附塊(1)位于后蓋內腔(8)中，本裝置操作簡便，并且測定重復性好，有機溶劑消耗量少，樣品測試結果與標準方法無顯著差異，且能在室溫下實現對揮發性有機化合物的捕集，適用于大批量樣品的分析。
【專利說明】帶內腔的直線型吸煙機捕集裝置及其分析測試方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及卷煙煙氣分析檢測【技術領域】，尤其涉及一種帶內腔的直線型吸煙機捕 集裝置及使用該捕集裝置分析測試卷煙煙氣的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著吸煙與健康研究的深入開展，人們對卷煙煙氣中的有害成分越來越關注。卷 煙主流煙氣中含有大量揮發性有機化合物。加拿大衛生部關注的檢測名單列出的44種有 害成分中，揮發性有機化合物有5種：1，3- 丁二烯、異戊二烯、丙烯腈、苯和甲苯。1，3- 丁 二烯和異戊二烯的致癌性被IARC列為人體可能致癌物（2B);苯為人體致癌物，其致癌性為 "動物實驗和人體實驗數據充分"（Groupl) ;IARC把丙烯腈則列為"動物實驗充分而人體實 驗數據有限"的致癌物。因此，卷煙煙氣中的揮發性有機化合物的有效捕集和準確測定對吸 煙與健康研究具有現實意義。目前，已有許多采用GC-MS測定卷煙煙氣中揮發性有機化合 物的報道，主要采用冷溶液吸收法（_70°C左右的甲醇）和吸附塊法進行捕集。冷溶液吸收 法采用兩個串聯的裝有15mL冷甲醇的收集瓶捕集，操作繁瑣。吸附塊法，吸煙機抽吸通道 "死體積"和壓降較大，測試結果重現性較差。
【發明內容】
[0003] 為克服現有的缺陷，本發明提出一種帶內腔的直線型吸煙機捕集裝置，包括，吸附 塊、人工唇夾持器、人工唇、墊圈、捕集器前蓋、劍橋濾片、捕集器后蓋和捕集器后蓋內腔，其 特征在于，人工唇位于人工唇夾持器內部，捕集器前蓋前端連接人工唇夾持器，后端連接捕 集器后蓋，捕集器后蓋內部設置中空后蓋內腔，吸附塊位于后蓋內腔中。
[0004] 墊圈為中空圓形，設置于人工唇后端，捕集器前蓋與捕集器后蓋連接后，內部形成 菱形中空腔體，其中，墊圈后端連通所述腔體。
[0005] 捕集器前蓋與捕集器后蓋內部腔體的堅截面設置有劍橋濾片。
[0006] 捕集器后蓋內腔為中空腔體，吸附塊位于后蓋內腔中。
[0007] 吸附塊包括固體吸附材料、側篩板和吸附塊墊圈，其中，吸附塊墊圈為中空圓柱 體，吸附塊中部為固體吸附材料，固體吸附材料兩側設置篩板。
[0008] 吸附塊中吸附材料為活性炭材料、磁性吸附材料或分子篩材料，其粒徑為40-80 目；吸附材料兩側篩板為孔徑40-60目的砂芯篩板。
[0009] 由于本發明采用新型煙氣捕集裝置，與常規的吸收裝置相比在捕集器后蓋增加了 裝有固體吸附材料的內腔，煙氣的逸出得到緩和，在捕集器中的停留時間延長，而且篩板之 間的吸附材料對卷煙煙氣中的揮發性有機化合物具有較好的吸附效果，可以使卷煙煙氣氣 流與吸附劑接觸充分，保證卷煙煙氣中的相關成分得到有效吸收，滿足卷煙煙氣中揮發性 有機化合物分析的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1為帶內腔的直線型吸煙機捕集裝置示意圖。
[0011] 圖2為吸附塊示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的一種帶內腔的直線型吸煙機捕集裝 置進行詳細描述。
[0013] 圖1示出一種帶內腔的直線型吸煙機捕集裝置，包括吸附塊1、人工唇夾持器2、人 工唇3、捕集器前蓋5、捕集器后蓋7和吸附塊保持件8。根據本發明，人工唇3設置在人工 唇夾持器2內部，捕集器前蓋5的前端插入人工唇夾持器2內并抵靠在人工唇夾持器2上。 捕集器前蓋5的后端具有第一凹口，捕集器后蓋7的前端被容納在所述第一凹口中。捕集 器后蓋7的后端具有第二凹口，吸附塊保持件8的前端被容納在所述第二凹口中。吸附塊 保持件8設置有中空內腔，吸附塊1位于所述中空內腔中。捕集器前蓋5的內部和捕集器 后蓋7的內部共同組成用于捕集煙氣的捕集腔10,該捕集腔的前端連接到通過人工唇3插 入的卷煙煙支9,該捕集腔的后端連接到吸附塊1。根據本發明的直線型吸煙機捕集裝置由 于具有上述結構，能夠使卷煙煙氣通過設置在捕集裝置后端的吸附塊吸附卷煙煙氣中的揮 發性有機化合物，可以使卷煙煙氣氣流與吸附塊中的吸附劑接觸充分，保證卷煙煙氣中的 相關成分得到有效吸收，滿足卷煙煙氣中揮發性有機化合物分析的要求。
[0014] 根據本發明，優選的是直線型吸煙機捕集裝置還包括劍橋濾片6,該劍橋濾片橫過 捕集腔10設置在捕集器前蓋5與捕集器后蓋7的連接處。由于直線型吸煙機捕集裝置還 設置有劍橋濾片，因此能夠使卷煙煙氣在通過吸附塊之前首先通過劍橋濾片6過濾煙氣中 的總粒相物，然后剩余煙氣通過設置在捕集裝置后端的吸附塊吸附卷煙煙氣中的揮發性有 機化合物，可以滿足卷煙煙氣中對總粒相物分析的要求。
[0015] 根據本發明的一個優選實施例，具有通孔的第一墊圈4設置在所述捕集器前蓋5 中。第一墊圈4的前表面連接卷煙煙支9,第一墊圈4的后表面連接捕集腔10的前端，從而 使得第一墊圈4的通孔與捕集腔10相連通。根據本發明的一個示例，如圖1所示，捕集腔 10具有菱形腔體形狀。然而，該形狀在此僅為例示性作用，而捕集腔的形狀不限于此，而可 以采用本領域常用的任何形狀。
[0016] 接下來，參照圖2例示性地說明吸附塊的結構。吸附塊1包括固體吸附材料11和 兩個側篩板12。固體吸附材料11設置在兩個側篩板12之間。進一步優選地，具有通孔的 第二墊圈13設置在捕集腔10與兩個側篩板12中的前部側篩板之間。
[0017] 吸附塊1中的吸附材料11為活性炭材料、磁性吸附材料或分子篩材料，其粒徑為 40-80 μ m。兩個側篩板12為孔徑40-60 μ m的砂芯篩板。
[0018] 應用本發明帶內腔的直線型吸煙機捕集裝置分析測試卷煙煙氣中的揮發性有機 化合物的方法包括以下步驟：
[0019] 步驟1，卷煙樣品的處理，抽取卷煙樣品，按照GB/T 16447標準規定條件進行樣品 平衡，挑選（平均質量±〇.〇2)g與（平均吸阻±50)Pa的煙支用于樣品測試；
[0020] 步驟2,將直線型吸煙機捕集裝置安裝在吸煙機上，每次抽吸1支；
[0021] 步驟3,捕集完后取下捕集裝置，將吸附塊1轉移至容器內進行萃取處理；
[0022] 步驟4,將空白樣品安裝在直線型吸煙機捕集裝置中，每次抽吸1支，并重復步驟 3,將獲得的空白樣品處理結果與卷煙樣品處理結果進行對照，以分析卷煙煙氣中的揮發性 有機化合物。
[0023] 根據本發明的分析測試方法的色譜/質譜（GC/MS)儀器條件：色譜柱為InertCap AQUATIC-2色譜柱（長度：60m，內徑：0. 25mm，膜厚：1. 4μπι);程序升溫程序為：初始溫度為 4〇°C，保持6. 0min，20°C /min的升溫速率升溫至230°C，保持lOmin ;載氣為氦氣，流速為 1.5mL/min ;進樣口溫度為180°C，進樣體積為l.OyL，分流比為10:1 ;傳輸線溫度230°C， 離子源溫度230°C，四極桿溫度150°C;質譜離子化電壓為70eV ;掃描方式：全掃描和選擇離 子模式同時進行。
[0024] 各化合物的定量及定性離子如下表1所示：
[0025] 表1各目標化合物的保留時間、定量及定性離子
[0026]
【權利要求】
1. 帶內腔的直線型吸煙機捕集裝置，包括吸附塊（1)、人工唇夾持器（2)、人工唇（3)、 捕集器前蓋（5)、捕集器后蓋（7)和吸附塊保持件（8)，其特征在于，所述人工唇（3)設置在 所述人工唇夾持器（2)內部，所述捕集器前蓋（5)的前端插入所述人工唇夾持器（2)內并 抵靠在所述人工唇夾持器上，所述捕集器前蓋（5)的后端具有第一凹口，所述捕集器后蓋 (7)的前端被容納在所述第一凹口中，所述捕集器后蓋（7)的后端具有第二凹口，所述吸附 塊保持件（8)的前端被容納在所述第二凹口中，所述吸附塊保持件（8)設置有中空內腔，所 述吸附塊（1)位于所述中空內腔中，所述捕集器前蓋（5)的內部和所述捕集器后蓋（7)的 內部共同組成用于捕集煙氣的捕集腔（10)，所述捕集腔的前端連接到通過所述人工唇插入 的卷煙煙支（9)，所述捕集腔的后端連接到所述吸附塊。
2. 根據權利要求1所述的帶內腔的直線型吸煙機捕集裝置，其特征在于，所述直線型 吸煙機捕集裝置還包括劍橋濾片（6)，所述劍橋濾片（6)橫過所述捕集腔設置在所述捕集 器前蓋與所述捕集器后蓋（7)的連接處。
3. 根據權利要求1所述的帶內腔的直線型吸煙機捕集裝置，其特征在于，具有通孔的 第一墊圈（4)設置在所述捕集器前蓋（5)中，所述第一墊圈的前表面連接所述卷煙煙支 (9) ，所述第一墊圈的后表面連接所述捕集腔（10)的前端。
4. 根據權利要求1所述的帶內腔的直線型吸煙機捕集裝置，其特征在于，所述捕集腔 (10) 具有菱形腔體形狀。
5. 根據權利要求1所述的帶內腔的直線型吸煙機捕集裝置，其特征在于，所述吸附塊 (1)包括固體吸附材料（11)和兩個側篩板（12)，所述固體吸附材料設置在所述兩個側篩板 之間。
6. 根據權利要求5所述的帶內腔的直線型吸煙機捕集裝置，其特征在于，具有通孔的 第二墊圈（13)設置在所述捕集腔（10)與所述兩個側篩板中的前部側篩板之間。
7. 根據權利要求5或6所述的帶內腔的直線型吸煙機捕集裝置，其特征在于，所述吸附 材料（11)為活性炭材料、磁性吸附材料或分子篩材料，所述吸附材料的粒徑為40-80 μ m， 所述吸附材料的所述兩個側篩板（12)為孔徑40-60 μ m的砂芯篩板。
8. -種通過權利要求1所述的直線型吸煙機捕集裝置分析測試卷煙煙氣的方法，包括 以下步驟： 步驟1，抽取卷煙樣品，按照GB/T 16447標準規定條件進行樣品平衡，挑選（平均質量 ±0. 02)g與（平均吸阻±50)Pa的煙支用于樣品測試； 步驟2,將所述直線型吸煙機捕集裝置安裝在吸煙機上，每次抽吸1支； 步驟3,捕集完后取下所述直線型吸煙機捕集裝置，將所述吸附塊轉移至容器內進行萃 取處理； 步驟4,將空白樣品安裝在所述直線型吸煙機捕集裝置中，每次抽吸1支，并重復步驟 3,將獲得的空白樣品處理結果與卷煙樣品處理結果進行對照，以分析卷煙煙氣中的揮發性 有機化合物。
9. 根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步驟2中，將所述捕集裝置安裝在 吸煙機上，在ISO標準規定條件下進行抽吸，抽吸容量35mL，抽吸時間2s，抽吸頻率60s，每 次抽吸1支。
10. 根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步驟2中，將捕集裝置安裝在吸煙 機上，在加拿大深度抽吸（HCI)標準規定條件下進行抽吸，抽吸容量55mL，抽吸時間2s，抽 吸頻率30s，每次抽吸1支。
【文檔編號】G01N1/24GK104266882SQ201410489394
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2014年9月19日
【發明者】龐永強, 陳再根, 羅彥波, 朱風鵬, 李雪, 張洪非, 姜興益, 侯宏衛, 胡清源, 黃衛東, 辛寶珺, 常誠, 曾波, 孟科 申請人:國家煙草質量監督檢驗中心
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